JP2006083499A

JP2006083499A - 芯鞘複合フィラメント糸、それを用いた布帛、中空繊維布帛及びその製造方法

Info

Publication number: JP2006083499A
Application number: JP2004270838A
Authority: JP
Inventors: Kaname Morioka; 要森岡; Akira Suzuki; 晃鈴木; Kensuke Watanabe; 健介渡邉
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2006-03-30

Abstract

【課題】本発明は、軽量性、保温性をはじめとする機能性に優れたポリアミド中空繊維を生産性良くかつ、高次加工工程での中空つぶれが発生することなく提供するものである。
【解決手段】芯部を形成する熱可塑性樹脂がポリ乳酸、鞘部を形成する熱可塑性樹脂がポリアミドであり、芯部と鞘部の複合割合が２０／８０〜６０／４０重量％であり、繊維外形が異形度１．３〜２．５の３〜８葉断面もしくは扁平度１．３〜３．５の扁平断面形状であることを特徴とする芯鞘複合フィラメント糸。
【選択図】図１

Description

本発明は、芯鞘複合フィラメントの繊維外形を異形化することで吸水性、光沢感、シャリ感等の性能が得られかつ後工程での溶出処理速度の優れたポリ乳酸とポリアミドからなる芯鞘複合フィラメント糸を生産性よく製造し、これを布帛とした後に溶出処理することにより、仮撚加工、流体噴射加工、製織。編成などの高次加工工程での中空つぶれがない布帛に関するものである。

合成繊維の一つであるポリアミド繊維は、高強度、耐摩耗性、ソフト性、染色鮮明性などの優れた特徴を持っている。そのため、パンティストッキング、タイツ等のレッグウェア、ランジェリー、ファンデーション等のインナーウェア、スポーツウェア、カジュアルウェア等の衣料用途に好まれて用いられてきている。

しかしながら、ポリアミド繊維は元来その表面と内部構造が均一かつ単純であることから、単なる丸断面フィラメント糸では冷たい触感であり、冬季の衣料としての暖かさや保温性が不十分という欠点がある。これらの問題を解決すべく、特許文献１のような繊維内部形状が異形の中空層を持つ中空繊維により軽量性、保温性といった機能を高める技術が提案されている。

ところが、これらの中空繊維は紡糸口金の形状、ポリマー粘度などの工夫以外は通常の溶融紡糸により製造されるため中空率を高くすることが困難であり、しかも、ポリマ自体のモジュラスが低いことから後加工工程において中空部が潰れ易いといった問題の発生、繊維外部形状が丸断面であり吸水性等の機能性がなく機能性に欠けるものである。これらの問題を改善するために単糸を太繊度とするしかなく、布帛の風合いが粗硬なものとなっていた。

また、特許文献２および３にはポリエチレンテレフタレートとポリアミドとの芯鞘複合糸を用いて布帛とした後に芯部のポリエチレンテレフタレートの一部をアルカリ溶出処理することによる軽量・保温性布帛が提案されている。しかしながらポリエチレンテレフタレートではアルカリ溶出速度が遅く、溶出に時間がかかりすぎたり、一部が溶出しきれずにムラとなり製品欠点が生じていた。また、溶出速度を上げるためにスルホン化芳香族ジカルボン酸共重合ポリエステルを使用した場合は製糸安定性に欠け、生産性が極めて悪かった。

一方、近年では脂肪族ポリエステル等、様々なプラスチックや繊維の研究・開発が活発化している。その中でも微生物により分解されるプラスチック、即ち生分解性プラスチックを用いた繊維に注目が集まっている。中でも力学特性や耐熱性が比較的高く、製造コストの低い生分解性のプラスチックとして、でんぷんの発酵で得られる乳酸を原料としたポリ乳酸が脚光を浴びている。ポリ乳酸は、例えば手術用縫合糸として医療分野で古くから用いられてきたが、最近は量産技術の向上により価格面においても他の汎用プラスチックと競争できるまでになった。また、優れた製糸性、アルカリ原料速度が速いなどの特徴を持っているため、繊維としての商品開発も活発化してきている。

また、ポリ乳酸繊維の特性を向上させる手法として、汎用プラスチックとの複合紡糸もいくつか提案されている。例えば特許文献４には、ポリアミド系重合体と脂肪族ポリエステルとから構成され、アルカリ減量によりハリ、腰などを付与する複合繊維が提案されている。
特開平９−２１７２２５号公報（［００４２］段落）特公平８−１９６０７号公報（第４頁第１７〜３９行目）特許２５６９９７２号公報（［００１５］〜［００１６］段落）特開２０００−５４２２８号公報（［００１４］段落）

そこで本発明は、上記従来の問題点を解決使用とするものであり、芯鞘複合フィラメントの繊維外形を異形化かつ芯部を溶出処理により中空化することで吸水性、光沢感、シャリ感、軽量性、保温性に優れたポリアミド中空繊維を生産性よく製造し、これを布帛とした後に溶出処理することにより、仮撚加工、流体噴射加工、製織、編成などの高次加工工程での中空つぶれが発生することなく提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明は
（１）芯部がポリ乳酸、鞘部がポリアミドから構成され、芯部と鞘部の複合割合が２０重量％／８０重量％〜６０重量％／４０重量％であり、繊維方向に垂直方向の断面の繊維外形が異形度１．３〜２．５であり、３〜８葉断面である芯鞘複合フィラメント糸、
（２）芯部がポリ乳酸、鞘部がポリアミドから構成されであり、芯部と鞘部の複合割合が２０／８０〜６０／４０重量％であり、繊維外形が扁平度１．３〜３．５の扁平断面形状である芯鞘複合フィラメント糸、
（３）芯部の繊維方向に垂直方向の断面の形状である繊維内形が３〜８葉断面である（１）記載の芯鞘複合フィラメント糸、
（４）芯部の繊維方向に垂直方向の断面の形状である繊維内形が扁平断面である（２）記載の芯鞘複合フィラメント糸、
（５）前記ポリアミドに機能剤が０．５〜１０重量％含有されていることを特徴とする（１）〜（４）記載のいずれかに記載の芯鞘複合フィラメント糸、
（６）前記芯部に酸化防止剤が０．０１〜１重量％含有されていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の芯鞘複合フィラメント糸、
（７）（１）〜（５）のいずれかに記載の芯鞘複合フィラメント糸を用いた布帛、
（８）（７）記載の布帛を加熱アルカリ水溶液で処理し、芯鞘複合フィラメント糸の芯部を溶出せしめることより得られる中空繊維布帛、
（９）（７）記載の布帛を加熱アルカリ水溶液で処理し、芯鞘複合フィラメント糸の芯部を溶出せしめることを特徴とする中空繊維布帛の製造方法、
である。

本発明によれば、後溶出型ポリアミド中空繊維を生産性よく製造することができ、芯部のポリ乳酸が後工程での溶出性に優れていることから、中空がつぶれることなく、軽量性、保温性に優れる。また、鞘側の外形である繊維外形が異形のため吸水性、光沢感、シャリ感等を併せ持つポリアミド布帛を提供することが出来る。

本発明の芯鞘複合フィラメント糸は芯鞘構造からなる。その芯部はポリ乳酸からなり、鞘部はポリアミドよりなる。このような芯鞘構造繊維とし、布帛に加工した後芯部のポリ乳酸を溶出処理することにより、高中空率でありかつ後加工でつぶれることのない中空繊維を製造することができる。また、芯鞘の形状は、鞘部が繊維表面を完全に覆っており、芯部が繊維表面に露出していないことが必要である。芯部のポリ乳酸が繊維表面に露出したいわゆるＣ型断面などでは、製糸工程において糸道ガイドとの擦過などにより芯部と鞘部が割れて糸切れの原因となったり、整経、製織、編成などの後工程において毛羽が発生するため適さない。

本発明の芯鞘複合フィラメント糸の芯部と鞘部の複合割合は２０重量％／８０重量％〜６０重量％／４０重量％である必要がある。芯成分が２０重量％未満であると、芯成分を溶出した後でも中空率が低いために軽量性、保温性といった中空繊維の特徴が不充分となる。また、芯成分が６０重量％を超えると製糸性が不安定になるとともに、布帛とした後で中空部がつぶれやすくなり、保温性の効果が不充分となる。好ましくは芯部と鞘部の複合割合が２５重量％／７５重量％〜５５重量％／４５重量％、さらに好ましくは３０重量％／７０重量％〜５０重量％／５０重量％である。

本発明の芯鞘複合フィラメント糸の鞘部つまり繊維方向に垂直方向の断面の繊維外形は異形度が１．３〜２．５でありかつ３〜８葉断面であるか、扁平度が１．５〜３．５の扁平断面形状であることが必要である。繊維外形を異形にすることにより中空糸のもつ軽量性・保温性以外にも吸水性、光沢感、シャリ感等を付与でき高付加価値製品として汎用性が高くなる。

本発明の芯鞘複合フィラメント糸の繊維外形の異形度が１．３以下であれば、吸水性を得ることができない。また、異形度２．５を超えると原糸製造工程での操業性が悪化するばかりか、断面形状大きさにバラツキが発生しやすくなりその原糸を使用し布帛とした際、タテスジ等の発生につながり製品品位悪化を招く原因となる。本発明の芯鞘複合フィラメントの繊維外形が扁平断面の場合、扁平度１．３以下であれば機能性が発現しない。また３．５％を超えると原糸強度の低下により糸切れ増加、口金の詰まりが発生しやすく生産性が悪化する。更には製品とした際、原糸強度が低いため耐久性に欠ける製品となり長期使用が難しくなる。

また、本発明の芯鞘複合フィラメント糸の芯部の繊維方向に垂直方向の断面の形状である繊維内形は繊維外形と同様の形状とすることが好ましい。繊維内形を繊維外形と同様の形状とすることにより繊維内形を丸断面とした場合と比べ鞘部との界面が大きくなり布帛とした際の溶出処理速度が速くなりかかるコストが低減される。

本発明の芯鞘複合フィラメントの繊維外形の異形度が１．３〜２．５であり３〜８葉断面である場合、繊維内形は丸断面より３〜８葉断面がより好ましい。繊維内形を異形化することにより芯鞘の界面が大きくなり、溶出速度が上がり布帛作成後のポリ乳酸溶出にかかるコストが減少できる。

また、繊維外形が扁平度１．５〜３．５の扁平断面の場合でも、繊維内形はコスト面から扁平断面が好ましい。

本発明の芯鞘複合フィラメント糸の芯部を構成するポリ乳酸とは、−（Ｏ−ＣＨＣＨ_３−ＣＯ）ｎ−を繰り返し単位とするポリマーであり、乳酸やそのオリゴマーを重合したものをいう。乳酸にはＤ−乳酸とＬ−乳酸の２種類の光学異性体が存在するため、その重合体もＤ体のみからなるポリ（Ｄ−乳酸）とＬ体のみからなるポリ（Ｌ−乳酸）および両者からなるポリ乳酸がある。ポリ乳酸中のＤ−乳酸、あるいはＬ−乳酸の光学純度は、低くなるとともに結晶性が低下し、融点降下が大きくなる。そのため、耐熱性を高めるために光学純度は９０％以上であることが好ましい。また、ポリ乳酸の性質を損なわない範囲で、乳酸以外の成分を共重合していてもよく、ポリ乳酸以外の熱可塑性重合体等を含有していてもよい。

本発明の芯鞘複合フィラメント糸の芯部を形成するポリ乳酸には、酸化防止剤が０．０１〜１重量％含有されていることが好ましく、さらに好ましくは０．０２〜０．５重量％である。ポリ乳酸は鞘部に用いられる一般的なポリアミドと比較して耐熱性が低く、複合糸のように両ポリマーを同温度条件で紡糸する必要がある場合には、ポリ乳酸の方が熱劣化が進みやすく、生産性の悪化を招きやすい。そこで本発明者らは、ポリ乳酸に酸化防止剤を少量含有させることにより、ポリ乳酸の熱劣化を抑制し、より厳しい温度条件での溶融紡糸に耐えうることを見いだしたのである。これにより、ナイロン６６のようなポリアミドの中でも比較的融点の高いポリマーとの複合についても可能となる。

酸化防止剤の種類に関して特に制限はなく、一般公知のものを使用することができる。一例を挙げるとヒンダードフェノール系、ホスファイト系、硫黄系、リン系、あるいはこれらを複合したものなどによる酸化防止剤である。

酸化防止剤を含有せしめる方法としては、ポリ乳酸チップへ酸化防止剤をブレンドし溶融する方法、ポリ乳酸チップへ高濃度の酸化防止剤を含有するマスタペレットをブレンドし溶融する方法、溶融状態のポリ乳酸へ酸化防止剤を添加し混練する方法、ポリ乳酸の重合前あるいは重合中の段階で原料あるいは反応系へ酸化防止剤を添加する方法などが挙げられるが、両者が均一に混ざればいかなる方法でも良い。

本発明の芯鞘複合フィラメント糸の鞘部を形成するポリアミドとは、アミド結合を有する熱可塑性重合体のことをいうが、例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン４６等を挙げることができる。また、前記ポリマーのブレンド物、共重合ポリマーであってもよいが、なかでも繊維形成性、製造コスト、汎用性および芯部のポリ乳酸との融点が近いことなどからナイロン６が好ましい。

本発明の芯鞘複合フィラメント糸の鞘部を形成するポリアミドには、機能剤が０．５〜１０重量％含有されていても良い。

本発明において機能剤とは中空繊維の持つ軽量性、保温性、また断面形状による吸水性等の付加価値以外の機能を付与することができる剤を意味し機能剤は大別して無機機能材料と有機機能材料に分けられる。無機機能材料としては、艶消し効果を持つ酸化チタン、遠赤外線放射機能を持つアルミナ系粒子、カーボンブラック、抗菌機能をもつ銀ゼオライト、マイナスイオン放射機能を持つ微量放射性天然鉱石、トルマリン鉱石などが挙げられる。有機機能材料としては、吸放湿性を高めるポリビニルピロリドン化合物、有機系抗カビ、抗菌剤などが挙げられる。例えば遠赤外線放射機能を持つ機能剤を含有させると、遠赤外線放射による輻射熱と中空部による保温性との相乗効果によって、暖かさを実感できる快適性に優れた布帛を製造することが可能となる。

ここで、機能剤の含有量は０．５〜１０重量％であることが好ましい。０．５重量％未満であると添加量が少なすぎて充分な付加機能の発現が得られない。また、１０重量％を超えると、繊維の機械特性が著しく低下し、実用に適さない。好ましくは１〜７重量％である。

機能剤を含有せしめる方法としては、ポリアミドチップへ機能剤をブレンドし溶融する方法、ポリアミドチップへ高濃度の機能剤を含有するマスタペレットをブレンドし溶融する方法、溶融状態のポリアミドへ機能剤を添加し混練する方法、ポリアミドの重合前あるいは重合中の段階で原料あるいは反応系へ機能剤を添加する方法などが挙げられるが、両者が均一に混ざればいかなる方法でも良い。

本発明の芯鞘複合フィラメント糸の断面形状は、鞘部が繊維表面を完全に覆っている必要があるが、その他公知の断面形状のいずれでもよく、芯部も単芯の他、２芯、３芯といった多芯構造であってもよい。本発明の好ましい断面形状の例を図１〜５に示す。

本発明の布帛は、上記芯鞘複合フィラメント糸を常法によって製織、あるいは編成することにより得られるが、布帛を形成する際には芯鞘複合フィラメント糸を少なくとも主な構成要素として形成する必要がある。すなわち、複合フィラメント糸のみを用いて布帛とするか、布帛が複数種の繊維よりなる場合は、布帛を構成する複数の繊維の中でも混率を１番目もしくは２番目に高くする必要がある。複数種の繊維よりなる布帛の例として、ストレッチ性を持たせるためにポリウレタン等の弾性繊維と混合したニットや、複合フィラメント糸をタテ糸またはヨコ糸のみに用いた織物、さらには他の合成繊維あるいは綿などの天然繊維と合撚、複合加工する方法などが挙げられる。

本発明の中空繊維布帛は上記布帛を溶出処理によって芯部のポリ乳酸を除去することにより得られる。布帛としては、パンスト、タイツ、靴下などの丸編み、下着、水着向けのトリコット、さらにはスポーツウェア、外衣向けの織物などが挙げられる。丸編み、トリコットなどの場合には、編成、熱セットを施した後に溶出処理をおこない、必要に応じて染色、仕上げセットを行う。また、織物の場合には整経、糊付け、製織を行った後に溶出処理をおこない、必要に応じて染色、仕上げセットを行う。また、これらの前工程として仮撚りや流体噴射加工などをおこない繊維に嵩高性を持たせることも可能である。

芯成分の溶出処理は１０〜１００ｇ／ｌ、好ましくは２０〜８０ｇ／ｌのアルカリ溶液中でおこなう。アルカリ溶液は通常、水酸化ナトリウム溶液を用い、６０〜１２０℃の温度で処理する。１００℃以下の場合は常圧下でバッチ式の処理槽にて布帛を攪拌・流動させながら処理し、１００℃を超える場合は加圧下で同様に処理を行う。処理時間はポリ乳酸が完全に溶出されるまでの時間おこなえばよいが、コストの面から３時間以内で完全に溶出されるのが好ましい。

このように、布帛を構成した後に芯部を溶出処理して中空繊維とすることにより、糸加工、製織、編成などの工程で受ける外力による中空つぶれを防ぐことができる。

本発明の中空繊維布帛は衣料品、資材用品、インテリア用品などに好適である。衣料品としては、スキーウェア、スノボウェア、登山服、水着、ランニングウェア、レオタード、スパッツなどのスポーツウェア、およびジャンパー、ブルゾン、ダウンジャケット、コート、レインウェア、ウィンドブレーカーなどのアウターウェア、およびランジェリー、ファンデーション等のインナーウェア、およびパンティストッキング、タイツ、靴下等のレッグウェア、およびＴシャツ、Ｙシャツ、ブラウス、ポロシャツ、キャミソールなどのシャツ類、スカート、パンツなどのボトム、帽子、手袋、スカーフ、裏地などが挙げられる。

資材用品としては、日傘、ビーチパラソル、雨傘など傘、テント地、自動車カバー、スクリーン、布団カバー、枕カバー、椅子張り、カーシート、カバン、合成皮革基布などが挙げられる。

インテリア用品としてはカーテン、レース、クッション、暗幕などが挙げられる。

次に、本発明の芯鞘複合フィラメント糸の製造方法について説明する。本発明の芯鞘複合フィラメント糸は、芯部のポリ乳酸および鞘部のポリアミドをそれぞれ別個に溶融した後に同一の紡糸口金に導いて芯鞘構造となるように複合し、吐出させることにより得られる。ここで、芯部ポリ乳酸には酸化防止剤、および／または鞘部ポリアミドには機能材料を先に述べた方法にてあらかじめ含有せしめておく必要がある。吐出された糸条は、一旦巻き取ることなく直接紡糸延伸法で製造される。直接紡糸延伸法で製造する際、吐出された糸条を冷却風で冷却した後、給油装置にて給油をおこない、流体交絡装置に糸条を通して交絡を生じさせる。しかる後に１０００ｍ／分以上の速度で引き取り、１３０℃以上に加熱したローラーとの間で延伸、熱固定を行い３０００ｍ／分以上の速度で巻取る。

また、冷却、給油後、３０００ｍ／分以上の速度で紡糸引取りし、一旦巻き取ることなく実質延伸しないで３０００ｍ／分以上の速度で紡糸引取る高速法によって、ＰＯＹを製糸し、その後、必要に応じて仮撚加工など高次加工を施してもよい。ここで実質延伸しないでとは、理想的には延伸倍率が１倍であることを意味するが、ローラー間での糸のタルミによる巻き付きを無くすこと等を目的として、糸の物性にほとんど影響しない程度のストレッチをかけることまで妨げる趣旨ではなく、１〜１．２倍程度の延伸倍率で有れば差し支えは無いということを意味する。仮撚加工する場合には接触式の熱板使いで芯部のポリ乳酸の融点−７０℃〜融点−５℃で実施すればよく、捲縮特性の指標である伸縮復元率（ＪＩＳＬ１０９０に定める）を高くするには芯部ポリマーであるポリ乳酸の融点−５０℃〜融点−５℃、さらに好ましくは融点−３０℃〜融点−５℃である。流体噴射加工する場合には常法で実施すればよく、例えば本発明で用いられる複合フィラメント糸どうし、もしくは本発明で用いられる複合フィラメント糸と他の糸をフィード差を付けて送り出し、流体噴射ノズルを通過させて複合、捲縮付与することによりフィード差による糸条ループが形成される。
本発明の中空繊維布帛の製造方法はタテ糸および／またはヨコ糸に本発明の芯鞘複合フィラメント糸を用いる。織物を仕立てる方法は公知の方法でおこなうことができる。一般的にはまずタテ糸用の糸をクリールに並べて整経をおこないビームに巻き、つづいてビームに巻いた糸を糊付け・乾燥してタテ糸の準備をおこなう。つづいてタテ糸を織機のオサに通し、ヨコ糸を打ち込んで織物を仕立てる。織機はシャトル織機、エアジェットルーム織機、ウォータジェットルーム織機などの種類があるがいずれでも良い。またヨコ糸の打ち込み方により、平織り、ツイル、サテンなどのいくつかの織り組織があるが目的に応じていずれをも選ぶことができる。また、得られた織物を前記載の溶出方法で処理を行う。また精錬、染色、熱セットを施しても良い。染色は通常のポリアミド繊維の染色に使用する酸性染料を用いることができ、９０℃以上の湯浴中にて６０〜９０分間程度処理することによりおこなわれる。
また、編物においても常法を用いて作成することができる。

以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。なお、実施例中の測定方法は以下の方法を用いた。

Ａ．布帛の保温性（ＣＬＯ値）
２０℃、６５％ＲＨの環境中で充分に調湿させた試験布帛を、４０±０．１℃に設定されたＳｍ^２の熱板上に設置し、１分経過後の安定した状態で、熱板から試験布帛を通して環境中に放散する熱損失量を、熱板面積（Ｓｍ^２）と消費電力（ＥＷ）とから求める。この時、熱板からの対流による放熱を防止するため、熱板周辺は上部に開閉口のある樹脂製ケースで覆って無風状態とした。上記実験で得られた熱損失量の値は、次式によりＣＬＯ値に換算される。

ＣＬＯ値＝（１／０．１５５）×（２０×Ｓ／Ｅ）
このＣＬＯ値は布帛の保温性を示す指標として一般的に用いられているものであり、値が大きい程保温性が優れることを表す。そして、２１℃、５０％ＲＨ以下、気流５ｃｍ／秒の室内で安静状態にある人体の平均皮膚温度（３３℃）を維持できる布帛の保温性がＣＬ０値１．０で表される。

Ｂ．紡糸糸切れ
フィラメント糸を製糸するときの、１ｔ当たりの製糸糸切れについて、次の基準をもって製糸性を示した。
◎：糸切れ１回未満、○：糸切れ１以上２回未満、△：糸切れ２以上４回未満、×：糸切れ４回以上。

Ｃ．芯部溶出性
布帛を５ｇ／ｌの水酸化ナトリウム溶液中で９８℃、１８０分間処理した後、布帛を構成するフィラメント糸をニコン社製光学顕微鏡で倍率４００倍にて観察し、芯部の溶出性を次の基準で判定した。
○：芯部が目視確認で認められず、完全に溶出されている。
×：芯部の一部が残存している。

Ｄ．機能材料の効果
（ａ）酸化チタンによる防透け効果
カラースタンダード白板Ｌ値（ＬＷ）、黒板Ｌ値（ＬＢ）およびカラースタンダード白板上に静置した時の織物のＬ値（Ｌ_ｗ）と黒板上に静置したときの織物のＬ値（Ｌ_ｂ）を、色差計Σ８０（日本電色工業（株）製）により測定する。そして、それらＬ値から、次の算式により、不透明性を求める。

不透明性＝１００−（（Ｌ_ｗ−Ｌ_ｂ）／（ＬＷ−ＬＢ））×１００
数値が大きいほど、不透明性に優れているが、下記の通りランク付けした。

◎：９０以上
○：８０以上９０未満
△：７０以上８０未満
×：７０未満。
（ｂ）ＰＶＰによる吸湿性効果
布帛約１ｇをガラス秤量瓶（風袋重量Ｆ）にいれ、乾燥機中１１０℃２時間の条件で乾燥する。瓶を密封し、デシケーター中で３０分間放冷した後、試料の入った秤量瓶の総重量（Ｋ）を測定する。次に、２０℃６５％ＲＨに設定された恒温恒湿槽（（株）田葉井製作所製の恒温恒湿槽“レインボー”）に開放状態で入れ、２４時間放置する。その後再び密封状態でデシケーター３０分間放置後、試料の入った秤量瓶の重量（Ｈ）を測定する。引続き、３０℃９０％ＲＨに設定された恒温恒湿槽に開放状態にした秤量瓶を入れ、２４時間後の総重量（Ｓ）を同様に測定する。以上の各値から下記式により算出する。

最高吸湿率＝［（Ｓ−Ｋ）／（Ｋ−Ｆ）］×１００（％）
標準吸湿率＝［（Ｈ−Ｋ）／（Ｋ−Ｆ）］×１００（％）
△ＭＲ＝最高吸湿率−標準吸湿率
△ＭＲが大きいほど吸湿性に優れ快適性が良好であることを示すが、下記の通りランク付けした。

◎：△ＭＲ４％以上
○：△ＭＲ３％以上４％未満
△：△ＭＲ２％以上３％未満
×：△ＭＲ２％未満。

Ｅ．着用評価
検査者（３０人）の着用評価によって繊維製品の軽量感を次の基準で相対評価した。

◎：軽量感が非常によい
○：軽量感がややよい
△：軽量感があまりない
×：軽量感がない。

Ｆ．透明性
５６デシテックス１８フィラメントのナイロン６繊維糸条を５本合糸により１口給糸の筒編機により筒編地を作成し、続いてカラースタンダード白板（Ｌ値８８．２９）上に静置した時の編地のＬ値（Ｌ_ｗ）、およびカラースタンダード黒板（Ｌ値７．７４）上に静置する。その静置時の編地のＬ値（Ｌ_ｂ）を、色差計Σ８０（日本電色工業（株）製）により測定する。そして、それらＬ値から、次の算式により、透明度を求める。数値が大きいほど、透明性が大きくなり、６８以上で優れた透明性を発現する。
透明度＝（Ｌ_ｗ−Ｌ_ｂ）／（Ｗ−Ｂ）×１００
（ここで、Ｗはカラースタンダード白板のＬ値、Ｂはカラースタンダード黒板のＬ値である。）。

Ｇ．吸水性
ＪＩＳＬ１９０７吸水性試験法（バイレック法）を参照し試験を実施。

吸水高さ７０ｍｍ以上：○ 吸水高さ７０ｍｍ未満：× とした。

Ｈ．異形度
包埋法により、パラフィン樹脂で糸を固めた後、ミクロトームで糸断面の薄膜サンプルを作成した。これを光学顕微鏡にて４００倍に拡大して断面写真を撮影し、前述の定義に基づきマルチフィラメントの平均値として算出した。単繊維の断面の外接円直径を内接円直径で除した値である。（図１参照）
Ｉ．扁平度
包埋法により、パラフィン樹脂で糸を固めた後、ミクロトームで糸断面の薄膜サンプルを作成した。これを光学顕微鏡にて４００倍に拡大して断面写真を撮影し、前述の定義に基づきマルチフィラメントの平均値として算出した。単繊維の最長直径Ａおよび単繊維中心と垂直に交わる直径Ｂの比でありＡ／Ｂで示した値（図４参照）である。

Ｊ．中空保持率
製織・編成、芯部溶出処理および染色、仕上げセットを経て最終的な布帛製品として仕立てた後、布帛を構成するフィラメント糸をニコン社製光学顕微鏡で倍率４００倍にて観察、写真撮影し、中空部と鞘部の面積比より布帛とした後の中空率を測定する。中空率はランダムに選んだ１０ヶの単糸にて測定し、その平均値を「実質中空率」とする。この実質中空率および芯部と鞘部の複合比より算出される「理論中空率」より次式により中空保持率を計算する。
中空保持率（％）＝実質中空率／理論中空率×１００
中空保持率が８０％以上で高次加工での中空つぶれが少なく良好であると判定した。

（実施例１）
重量平均分子量１８万のポリＬ乳酸（光学純度９９％Ｌ乳酸、融点１７０℃）を芯部とし、硫酸相対粘度ηｒ：２．６のナイロン６（融点２２５℃）を鞘部として、それぞれ別々に溶融し、お互いの重量比が４０／６０となるように計量して紡糸口金に導き、ポリ乳酸が芯部、ナイロン６が鞘部となるように複合した後、１８ヶの丸／Ｙ孔より溶融吐出した（紡糸温度２６０℃）。つづいて糸条を冷却風で冷却し、給油、交絡をおこなった後、非加熱ローラーで引き取り、１７０℃の加熱ローラーとの間で１．５倍に延伸して巻き取り速度４０００ｍ／分で巻き取りをおこない、５６デシテックス１８フィラメントの複合フィラメント糸を得た。上記複合フィラメント糸をタテ糸およびヨコ糸に用いてタテ密度１２０本／インチ、ヨコ密度９０本／インチのタフタ織物を製織した。製織したタフタ織物を５ｇ／ｌの水酸化ナトリウム溶液中で浴比１：４０、９８℃、１８０分間処理をおこない、芯部の溶出処理をおこなった。つづいて酸性染料ＸｙｌｅｎｅＦａｓｔＢｌｕｅＰ２％ｏｗｆを用い、９８℃にて４５分間染色処理を施した後、１７０℃で仕上げセットして布帛を作成した。また、布帛を縫製してウインドブレーカーを作製した。布帛のＣＬＯ値、機能剤の効果、および布帛を構成する複合フィラメント糸を光学顕微鏡で観察し、芯部溶出性、中空保持率を測定した結果、ウインドブレーカーの着用評価、さらには複合フィラメント糸を製糸した際の紡糸糸切れ、異形度、扁平度について表１に示した。

（実施例２）
ポリ乳酸／ナイロン６の重量比率を２０／８０および繊維外形の異形度を１．４に変えた以外は実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。得られ。結果を表１に併せて示した。

（実施例３）
ポリ乳酸／ナイロン６の重量比率を６０／４０および繊維外形の異形度を２．５に変えた以外は実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表１に併せて示した。

（実施例４）
繊維外形を扁平断面および繊維外形の扁平度を１．３となるように変更した以外は実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表１に併せて示した。

（実施例５）
繊維内形をＹ型断面となるように変更した以外は実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表１に併せて示した。

（実施例６）
繊維外形・内形を扁平断面となるように変更した以外は実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表１に併せて示した。

（実施例７）
ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）として、イソプロピルアルコールを溶媒として通常の方法で合成されたＰＶＰ（ＢＡＳＦ社製“ルビテック”Ｋ３０スペシャルグレード：以下Ｋ３０ＳＰと略記する）を用いた。このＰＶＰをエクストルーダー（φ４０ｍｍ、２条、２軸）を用いて、酸化チタンを含有しない硫酸相対粘度ηｒ：２．６のナイロン６に練り込み、ガット状に押し出し、冷却後にペレタイズすることで、ＰＶＰ濃度４．０重量％のマスタポリマチップを作製した。この際、ホッパー、シリンダーに窒素を流すことで、酸素濃度を８％以下とした。

上記ＰＶＰ４．０重量％マスタポリマチップを鞘部ポリマーとして用いる以外は、実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表１に併せて示した。

（実施例８）
ＰＶＰ濃度９．０重量％マスタとなるように変更した以外は実施例７と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表１に併せて示した。

（実施例９）
ポリＬ乳酸ペレットに、酸化防止剤としてイルガノックス１０１０（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）粉末を１．０重量％ブレンドし芯部ポリマーに用いた。また、酸化チタンを含まない硫酸相対粘度ηｒ：２．６のナイロン６６（融点２６５℃）を鞘部ポリマーとして用いた。これらを紡糸温度２８５℃で紡糸する以外は実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表１に併せて示した。

（比較例１）
ポリ乳酸／ナイロン６の重量比率を１０／９０に変えた以外は実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表２に示した。

（比較例２）
ポリ乳酸／ナイロン６の比率を重量７０／３０に変えた以外は実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表２に示した。

（比較例３）
繊維内形・外形共に丸断面にしたこと以外は実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表２に示した。

（比較例４）
繊維外形の異形度を２．８としたこと以外は実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表２に示した。

（比較例５）
繊維外形の異形度を１．１としたこと以外は実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表２に示した。

（比較例６）
繊維外形の扁平度を１．１としたこと以外は実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表２に示した。

（比較例７）
繊維外形の扁平度を３．７としたこと以外は実施例１と同様にして布帛およびウインドブレーカーを得た。結果を表２に示した。

（比較例８）
硫酸相対粘度ηｒ：３．２、酸化チタンを実質的に含有しないナイロン６を溶融し、巾０．１ｍｍ、外径１．０ｍｍの円周状スリットにおいて、２４ヶの丸孔より溶融吐出した（紡糸温度２７５℃）。つづいて糸条を冷却風で冷却し、給油、交絡をおこなった後、非加熱ローラーで引き取り、１７０℃の加熱ローラーとの間で１．８倍に延伸して巻き取り速度４０００ｍ／分で巻き取りをおこない、５６デシテックス２４フィラメントの中空ポリアミドフィラメント糸を得た。上記中空ポリアミドフィラメント糸の横断面を光学顕微鏡で観察し、中空率を測定したところ３０％であった。つづいて中空ポリアミドフィラメント糸をタテ糸およびヨコ糸に用いてタテ密度１２０本／インチ、ヨコ密度９０本／インチのタフタ織物を製織した。製織したタフタ織物を酸性染料ＸｙｌｅｎｅＦａｓｔＢｌｕｅＰ２％ｏｗｆを用い、９８℃にて４５分間染色処理を施した後、１７０℃で仕上げセットして布帛を作成した。また、布帛を縫製してウィンドブレーカーを作製した。結果を表２に併せて示した。

表１，２の結果から明らかなように、本発明のポリアミド中空繊維布帛は、製糸性、後工程での芯部溶出性が良好であるために生産性に優れるとともに、布帛とした後でも中空つぶれが無く、吸水性、透明性、軽量性、保温性に優れるとともに、機能性の発現に極めて顕著な効果を奏することが判る。

本発明の３葉の芯鞘複合フィラメント糸の繊維方向に垂直な断面を表す概略図である。本発明の芯鞘部共に３葉の芯鞘複合フィラメント糸の繊維方向に垂直な断面を表す概略図である。本発明の芯鞘部共に５葉の芯鞘複合フィラメント糸の繊維方向に垂直な断面を表す概略図である。本発明の扁平の芯鞘複合フィラメント糸の繊維方向に垂直な断面を表す概略図である。本発明の芯鞘部共に扁平の芯鞘複合フィラメント糸の繊維方向に垂直な断面を表す概略図である。

Claims

芯部がポリ乳酸、鞘部がポリアミドから構成され、芯部と鞘部の複合割合が２０重量％／８０重量％〜６０重量％／４０重量％であり、繊維方向に垂直方向の断面の繊維外形が異形度１．３〜２．５であり、３〜８葉断面である芯鞘複合フィラメント糸。
芯部がポリ乳酸、鞘部がポリアミドから構成され、芯部と鞘部の複合割合が２０重量％／８０重量％〜６０重量％／４０重量％であり、繊維外形が扁平度１．３〜３．５の扁平断面形状である芯鞘複合フィラメント糸。
芯部の繊維方向に垂直方向の断面の形状である繊維内形が３〜８葉断面である請求項１記載の芯鞘複合フィラメント糸。
芯部の繊維方向に垂直方向の断面の形状である繊維内形が扁平断面である請求項２記載の芯鞘複合フィラメント糸。
前記ポリアミドに機能剤が０．５〜１０重量％含有されていることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の芯鞘複合フィラメント糸。
前記芯部に酸化防止剤が０．０１〜１重量％含有されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の芯鞘複合フィラメント糸。
請求項１〜５のいずれかに記載の芯鞘複合フィラメント糸を用いた布帛。
請求項７記載の布帛を加熱アルカリ水溶液で処理し、芯鞘複合フィラメント糸の芯部を溶出せしめることより得られる中空繊維布帛。
請求項７記載の布帛を加熱アルカリ水溶液で処理し、芯鞘複合フィラメント糸の芯部を溶出せしめることを特徴とする中空繊維布帛の製造方法。