JP2007332479A - 混合物紡糸繊維 - Google Patents

Abstract

【課題】吸放湿性を付与するための特定の化合物を添加することなく、優れた吸放湿性を有するポリアミド繊維とすることができ、低コストで得ることができる混合物紡糸繊維を提供する。
【解決手段】アルカリ易溶性ポリエステル(A) と熱可塑性ポリアミド(B) の混合物を紡糸して得られる繊維であって、アルカリ易溶性ポリエステル(A) と熱可塑性ポリアミド(B) の質量比（A：B）が３：９７〜２５：７５であることを特徴とする混合物紡糸繊維。
【選択図】なし

Description

本発明は、アルカリ易溶性ポリエステル(A) と熱可塑性ポリアミド(B) を混合した混合物（ポリマー）を紡糸して得られる繊維であって、アルカリ易溶性ポリエステル(A)が溶出されると、繊維表面や内部に細孔を有するものとなり、吸湿性と放湿性に優れたポリアミド繊維となる混合物紡糸繊維に関するものである。

合成繊維は、一般に天然繊維の持つ優れた吸湿性や放湿性（吸放湿性）を有しておらず、着用時の発汗により、ムレ、ベタツキ等が生じ、天然繊維よりも快適性の点で劣っている。しかしながら、近年、衣料用の合成繊維として、優れた吸放湿性を有する天然繊維の代表例である木綿以上の吸放湿性を有する合成繊維の要望が極めて大きい。

特許文献１においては、繊維に吸放湿性を付与するために、ポリエチレンオキシド変性物を使用した繊維が提案されている。この繊維は、ポリアミド又はポリエステルとポリエチレンオキシド変性物との混合物からなる成分Ａとポリアミド又はポリエステルからなる成分Ｂとで構成された複合繊維であった。しかしながら、この複合繊維は、ポリエチレンオキシド変性物を使用しているため、繊維の耐候性が不十分となり、また、変色しやすいという欠点があった。

そこで、この欠点を解消するものとして、特許文献２では、ポリアミドとポリアルキレンオキシドの架橋物との混合物からなる芯成分とポリアミドからなる鞘成分とで構成された複合繊維であって、芯成分が酸化防止剤を含有し、鞘成分が紫外線吸収剤を含有している吸放湿性ポリアミド複合繊維が提案されている。

このような複合繊維とすることで耐候性等は改善されたが、複合繊維とすること、吸放湿性を付与するために特定の化合物を添加すること、添加した化合物により低下する耐候性を補うために耐候剤を添加することが必要であり、工程が複雑となり、コストが高くなるという欠点があった。
特開平８−３１１７１９号公報 特開平１０−３３１０３４号公報

本発明は、上記のような問題点を解決し、吸放湿性を付与するための特定の化合物を添加することなく、優れた吸放湿性を有する繊維とすることができ、かつ低コストで得ることができる混合物紡糸繊維を提供することを技術的な課題とするものである。

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討の結果、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、アルカリ易溶性ポリエステル(A) と熱可塑性ポリアミド(B) の混合物を紡糸して得られる繊維であって、アルカリ易溶性ポリエステル(A) と熱可塑性ポリアミド(B) の質量比（A：B）が３：９７〜２５：７５であることを特徴とする混合物紡糸繊維を要旨とするものである。

本発明の混合物紡糸繊維は、アルカリ易溶性ポリエステル(A)が溶出された後のポリアミド繊維の表面及び内部に多数の細孔が形成されるため、吸放湿性に優れたポリアミド繊維とすることができ、特に衣料用の布帛に好適に用いられる。そして、本発明の混合物紡糸繊維は、吸放湿性を付与するための特定の化合物を用いる必要がないので、低コストで得ることができる。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の混合物紡糸繊維は、アルカリ易溶性ポリエステル(A) と熱可塑性ポリアミド(B) の混合物を紡糸して得られる繊維であり、アルカリ易溶性ポリエステル(A) と熱可塑性ポリアミド(B) を混合した混合物を用いて、単一成分型の繊維とすることが好ましい。

つまり、本発明の混合物紡糸繊維は、アルカリ易溶性ポリエステル(A)や熱可塑性ポリアミド(B)のポリマーの種類や混合比を異なるものとした２種類以上の混合物を用いて複合紡糸を行い複合繊維とするよりも、１種類の混合物からなる単一成分型の繊維とすることが好ましい。

そして、本発明の混合物紡糸繊維は、アルカリ減量処理等によりアルカリ易溶性ポリエステル(A) を溶出することで、繊維表面や繊維の内部に多数の細孔を有するポリアミド繊維となるものである。細孔としては、繊維の表面から繊維内部に連通し、繊維の長手方向に孔部が垂直方向に存在するものや、繊維の表面や繊維の内部にあって、孔部が繊維の長手方向に沿って存在するもののいずれであってもよい。

そして、特に繊維の長手方向に沿って多数の細孔を有していることが好ましい。つまり、隣接する細孔同士が重なり合う部分は連通孔が形成され、このような連通孔及び細孔間の薄膜を通じて繊維表面から水分を吸水し、繊維内部の細孔に水分を保持することができる。また、細孔に保持した水分は、連通孔及び細孔間の薄膜を通じて繊維表面から徐々に放湿することができる。このように、繊維の表面から吸湿し、繊維内部で水分を蓄えたり、放湿する能力を有するものとなり、吸湿性と放湿性（吸放湿性）に優れるものとなるためである。

本発明の混合物紡糸繊維を構成するアルカリ易溶性ポリエステル(A) と熱可塑性ポリアミド(B) の混合物としては、アルカリ易溶性ポリエステル(A) と熱可塑性ポリアミド(B) の質量比（A：B）が３：９７〜２５：７５となるように混合したものとし、中でも、質量比（A：B）が５：９５〜２０：８０となるように混合したものが好ましい。

アルカリ易溶性ポリエステルの質量比が３％未満であると、アルカリ易溶性ポリエステルが溶出された後にポリアミド繊維の表面や内部に形成される細孔の数が少なくなり、吸放湿性能が不十分となる。一方、アルカリ易溶性ポリエステルの質量比が２５％を超えると、アルカリ易溶性ポリエステルが溶出された後にポリアミド繊維の表面や内部に形成される細孔の数が多くなりすぎ、繊維の強度が低下し、また、繊維表面のフィブリル化が生じやすくなる。

アルカリ易溶性ポリエステル成分としては、アルカリ減量性、曳糸性から、エチレンテレフタレート単位を主体とするポリエステルを使用し、イソフタル酸、スルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸、ポリアルキレングリコール成分等を共重合させたものが好ましい。そして、これらの共重合成分は複数組み合わせて用いてもよい。

共重合成分としてイソフタル酸を使用する場合には、共重合量を０．３〜５．０モル％とすることが好ましい。

スルホン酸塩基を含有する芳香族ジカルボン酸成分としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−ナトリウムスルホテレフタル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸、５−カリウムスルホテレフタル酸、５−リチウムスルホイソフタル酸等が挙げられ、特に５−ナトリウムスルホイソフタル酸が好適である。共重合量としては、０．５〜３．０モル％とすることが好ましい。

ポリアルキレングリコール成分としては、製糸性や相溶性の面から、平均分子量１０００〜１００００のポリアルキレングリコールが好ましく、具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールやこれらの共重合体や混合物等が挙げられる。そして、共重合量としては、１０〜３０質量％とすることが好ましい。

また、熱可塑性ポリアミド成分としては、ナイロン４、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロンＭＸＤ６（ポリメタキシリレンアジパミド) 、ポリパラキシリレンデカナミド、ポリビスシクロヘキシルメタンドデカナミド等のホモポリマー及びこれらを複数用いた共重合体もしくは混合物が好ましく用いられる。中でも製糸性やコストの面からナイロン６を用いることが好ましい。

熱可塑性ポリアミド成分には、本発明の効果を損なわない範囲であれば、必要に応じて艶消剤、顔料、防炎剤、消臭剤、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤等の添加剤を添加してもよい。

本発明の混合物紡糸繊維のアルカリ易溶性ポリエステル(A) を溶出させるには、通常行われるアルカリ減量処理を施せばよく、アルカリ減量処理としては、アルカリ水溶液等を用いた処理が挙げられる。使用するアルカリとしては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。この中でもコストが安く、溶出能力が大きい水酸化ナトリウムを使用するのが好ましい。

本発明の混合物紡糸繊維のアルカリ易溶性ポリエステル(A) を溶出させる際には、繊維（糸条）の状態、あるいは織編物等の布帛にした状態のいずれで施してよく、上記のアルカリ水溶液の60〜 150℃の加熱浴中又は蒸気中で１分〜１時間行うことが好ましい。

中でも、本発明の混合物紡糸繊維を少なくとも一部に用いた布帛とし、染色前に精練処理として行なうことが好ましい。

また、本発明の混合物紡糸繊維は、単糸繊度0.5〜3.0dtexとすることが好ましく 、中でも0.7〜1.5dtexとすることが好ましい。単糸繊度が0.5dtex未満であると、紡糸工程で毛羽が多発し、操業不調となり繊維を得ることが困難となる。また得られたとしても、アルカリ易溶性ポリエステル(A) を溶出した後のポリアミド繊維の強度が低くなり、好ましくない。一方、単糸繊度が3.0dtexを超えると、繊維の表面積が小さくなり、アルカリ易溶性ポリエステル(A) を溶出した後のポリアミド繊維の吸放湿性能が低下し、後述する水分率を示す式（１）〜（３）を満足しないものとなりやすい。

また、本発明の混合物紡糸繊維は、アルカリ易溶性ポリエステル(A) を溶出した後のポリアミド繊維は、吸放湿性能を有することから主に衣料用途に好適であるが、単糸繊度が0.5〜3.0dtexであることで、得られる布帛の風合いもソフトなものとなる。

本発明の混合物紡糸繊維は、アルカリ易溶性ポリエステル(A) を溶出した後、多数の細孔を有し、かつ繊維の水分率が下記式（１）〜（３）を同時に満足するポリアミド繊維となるものであることが好ましい。
Ｍ0（％）＝〔（Ｗ1 −Ｗ0)／Ｗ0 〕×100＝3.2〜5.1 （１）
Ｍ1（％）＝〔（Ｗ2 −Ｗ0)／Ｗ0 〕×100＝6.8〜10.1 （２）
Ｍ2（％）＝〔（Ｗ3 −Ｗ0)／Ｗ0 〕×100＝3.0〜5.0 （３）
中でも（１）式は3.5〜4.8であること、（２）式は7.2〜9.7であること、（３）式は3.3〜4.7であることが好ましい。

なお、本発明の混合物紡糸繊維をウェール48本／2.54cm、コース44本／2.54cmの編組織のインターロック編物とし、水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ49ｇ／ｌ）を沸騰させた浴中（浴比１：200)で30分間浸漬させてアルカリ易溶性ポリエステル(A) を溶出させ、熱風乾燥機にて105℃、２時間乾燥した後の編物の質量を(Ｗ0 )とする。次に恒温恒湿槽（ヤマト科学社製humidity chamber、型番IG420）を用いて、温度25℃、相対湿度60％の条件下で２時間放置した後の編物の質量を（Ｗ1）とし、続いて、同じ恒温恒湿槽内で温度34℃、相対湿度90％の条件で24時間放置した後の編物の質量を(Ｗ2)とする。さらに、続いて同じ恒温恒湿槽内で、温度25℃、相対湿度60％の条件下で24時間放置した後の編物の質量を（Ｗ3）とする。

Ｍ0（％）は、布帛の保湿能力を示す指標であり、3.2未満であると、運動していない定常状態での保湿性能が低く、未発汗時でも衣服内のムレにより不快となり、5.1を超えると、運動していない定常状態での保湿性能は高いが保湿性能に働くフィラメント内の細孔が多く糸条の強度が弱くなる。

Ｍ1（％）は、吸湿能力を示す指標であり、6.8未満であると、発汗時の衣服内のムレを吸湿できずに不快となり、10.1を超えると、発汗時の吸湿性能は高いが、吸湿性能に働くフィラメント内の細孔が多くなり、糸条の強度が弱くなる。

Ｍ2（％）は、放湿能力を示す指標であり、3.0未満であると、衣服内の湿度が低下しすぎて、乾燥により肌の健康状態を損なうことになり、5.0を超えると、発汗後の衣服内のムレが放湿されずに不快となる。

次に、本発明の混合物紡糸繊維の製造方法（一例）について説明する。
アルカリ易溶性ポリエステル(A)と熱可塑性ポリアミド(B)との混合物を紡糸する方法としては、予め両成分を混合した混合物をチップとしておき、このチップを溶融紡糸する方法と、溶融紡糸時にそれぞれのチップを溶融させて混合し、この混合ポリマーを溶融紡糸する方法のいずれであってもよい。溶融紡糸を行う際には、通常用いられる溶融紡糸装置より溶融紡糸する。紡出された糸条は、冷却固化され、紡糸油剤が付与された後、延伸される。このとき、一旦巻き取ることなく連続して延伸を行う一工程法や、延伸することなく一旦巻き取り、別工程にて延伸を行う二工程法のいずれを採用してもよい。延伸倍率は 1.05〜3.5 倍とし、必要に応じて延伸時又は延伸前後に熱処理を施す。そして、通常の巻き取り装置により巻き取ることにより本発明の混合物紡糸繊維を得ることができる。

次に、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例中における各特性値の測定、評価は次のとおりに行った。
(1) ナイロン６の相対粘度
96％硫酸を溶媒とし、濃度１ｇ／ｄｌ、温度25℃で測定した。
(2) 水分率（吸放湿性）
前記の方法で測定した。
(3) アルカリ減量率（％）
(2)において水分率を測定する際に、処理前の編物の質量（Ｖ0）とアルカリ易溶性ポリエステル(A) を溶出させ、熱風乾燥機にて105℃、２時間乾燥した後の編物の質量(Ｗ0 )から次式にて算出した。
アルカリ減量率（％）＝〔（Ｖ0−Ｗ0）／Ｖ0〕×１００
(4)単糸繊度
(2)において水分率を測定した後の編物から繊維を取り出し、ＪＩＳ Ｌ１０１３ ８．３．１（正量繊度）Ｂ法に従って測定した。
(5)強度、伸度
(2)において水分率を測定した後の編物から繊維を取り出し、ＪＩＳ Ｌ−１０１３ ８．５．１（引張強さ及び伸び率の標準時試験）に従い、島津製作所製オートグラフＤＳＳ−５００を用い、つかみ間隔２５ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／分で測定した。

実施例１
アルカリ易溶性ポリエステル(A) として、5-ナトリウムスルホイソフタル酸2.5 モル％、分子量6000のエチレングリコール13.3質量％を共重合したポリエチレンテレフタレートを用い、熱可塑性ポリアミド(B) として、相対粘度2.6 のナイロン６を用いて、両成分の質量比（A：B）が５：９５となるようにしてミキサーにてドライブレンドした。
この混合物を６８個の紡糸孔を穿孔した紡糸口金を用い、溶融紡糸を行った。このとき、紡糸温度を265 ℃とし、溶融紡出した糸条を15℃の空気を吹き付けて冷却し、油剤を付与した後、1300ｍ／分の速度で引き取った。次に、引き取りローラと加熱ローラ（60℃）の間で1.3倍に延伸して巻き取り、混合物紡糸繊維（５６dtex／６８ｆ）を得た。

実施例２〜６、比較例１〜２
アルカリ易溶性ポリエステル(A)と熱可塑性ポリアミド(B)の両成分の質量比（A：B）を表１に示す値となるように変更し、紡糸孔数が表１に示す値となるように穿孔した紡糸口金を用いた以外は、実施例１と同様に行って混合物紡糸繊維を得た。

実施例１〜６、比較例１〜２で得られた繊維の特性値及び吸放湿性の評価結果を表１に示す。

表１より明らかなように、実施例１〜６の混合物紡糸繊維は、アルカリ易溶性ポリエステル(A)が溶出された後のポリアミド繊維は、繊維の表面及び内部に多数の細孔を有しており、吸放湿性に優れるものであった。

一方、比較例１の混合物紡糸繊維は、アルカリ易溶性ポリエステル(A)の質量比が５％未満であったため、アルカリ易溶性ポリエステル(A)が溶出された後のポリアミド繊維は繊維表面及び内部に細孔が十分に形成されず、吸放湿性に劣るものであった。また、比較例２の混合物紡糸繊維は、アルカリ易溶性ポリエステル(A)の質量比が20％を超えていたため、アルカリ易溶性ポリエステル(A)が溶出された後のポリアミド繊維は、繊維表面や内部に細孔が形成され過ぎ、強度に劣るものであった。

Claims (3)

1. アルカリ易溶性ポリエステル(A) と熱可塑性ポリアミド(B) の混合物を紡糸して得られる繊維であって、アルカリ易溶性ポリエステル(A) と熱可塑性ポリアミド(B) の質量比（A：B）が３：９７〜２５：７５であることを特徴とする混合物紡糸繊維。
2. アルカリ易溶性ポリエステル(A) を溶出することにより、多数の細孔を有するポリアミド繊維となる請求項１記載の混合物紡糸繊維。
3. アルカリ易溶性ポリエステル(A) を溶出することにより、多数の細孔を有し、かつ水分率を示す下記式（１）〜（３）を同時に満足するポリアミド繊維となる請求項１記載の混合物紡糸繊維。
   Ｍ0（％）＝〔（Ｗ1 −Ｗ0)／Ｗ0 〕×100＝3.2〜5.1 （１）
   Ｍ1（％）＝〔（Ｗ2 −Ｗ0)／Ｗ0 〕×100＝6.8〜10.1 （２）
   Ｍ2（％）＝〔（Ｗ3 −Ｗ0)／Ｗ0 〕×100＝3.0〜5.0 （３）