JP2590662B2 - 超極細繊維の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超極細繊維の製造方法
に関するものである。更に詳しくは、柔軟かつ緻密な織
編物を得るに最適で、しかも、超極細繊維化処理が容易
な超極細繊維の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超極細繊維は、用いる素材（高分子）や
その製造方法によっても異なるが、柔軟性、可撓性、平
滑性、繊維群からもたらされる微細組織や繊維群間に生
ずる微細な空間、重量当たりの表面積の大きさ、大きな
界面特性等々、数多くの極限的な素晴らしい特性を有し
ており、これまでに、人工皮革をはじめ、透湿・防水布
帛など各種の商品が開発されてきた。近年再び、ワイピ
ングクロスの普及、いわゆる新合繊ブームで、超極細繊
維が大きな注目を浴び、合繊メーカーの繊維の研究方向
は、かかる超極細繊維分野を目指しているといっても過
言ではない。ついに欧米大手合繊各社までが極細繊維の
商品を大々的に推進しはじめ、欧米においてもブームの
状態にある。

【０００３】かかる極細繊維のフィラメント化技術とし
ては、種々生まれたが、現時点では、直接紡糸法、
海島型紡糸法、分割または剥離型紡糸法、および多
層型紡糸法の４つに集約される。中でも、海島型紡糸法
は、０．１デニール以下の極細繊維でも容易に作成で
き、０．００１デニールも可能で、任意な断面形状も比
較的容易に作成することができる、高次加工性が容易
で、普通繊維と同様に取り扱える、海成分の除去による
極細化した後の織物内部の繊維間距離を保持しやすいな
ど、他の３つの方法に比較して優れた多くの特徴を有し
ている（直接紡糸法や分割または剥離型紡糸法では０．
１デニール近傍から紡糸が困難であり、また、分割法で
は偏平化は不可避である等の欠点がある）。しかしなが
ら、海島型紡糸法においても、緻密な織編物を得ようと
する場合などには、海成分除去により繊維がやせ細るた
め、緻密化にはある程度の限界があり、また、次のよう
な改良すべき点があった。

【０００４】海島型複合繊維を用いて極細繊維を得る方
法としては、海成分を溶解または分解する溶剤で海成分
を除去すること（これを「脱海」という）によって得ら
れることは、すでによく知られているところである。従
って、海成分に用いるポリマとしては、一般に脱海しや
すいポリマを選択するのが好ましく、これまで、ポリス
チレンやその共重合体が主として用いられてきた。ポリ
スチレンを海成分に用いると、脱海は容易にできるが、
ポリスチレンはもろい樹脂であるがため、特に緻密な織
編物を得ようとする際、海成分が割れ、毛羽だったりす
る欠点が生ずることが起こる。このため、製織条件をシ
ビアに管理したり、糊剤を工夫するなどの特別な対処が
必要であった。一方、海成分に割れにくい樹脂を用い
て、溶剤による溶解あるいは分解速度の差を利用して極
細化を行う方法として、例えば、アルカリ溶解性（また
は分解性）の異なる成分を海成分、島成分に用いた場合
など（１例として海に共重合ポリエステル、島にポリエ
チレンテレフタレートを用いた場合など）、製織性につ
いては問題ないが、緻密な織編物を溶剤で処理し、極細
化する際、緻密構造故、組織内部の隅々まで溶剤が浸透
しにくいばかりでなく、表面層のすでに極細繊維化され
たものにあっては、繊維の表面積が極細化により増大す
るため、溶剤の影響を受けやすく、表面層の極細繊維が
細くなりすぎたり、あるいは、溶ける消失しているにも
かかわらず、布帛内部はいまだ、極細化には至っていな
いなどの現象が生じ、単に溶解性（または分解性）の差
だけを利用して極細化することは非常に困難を伴い、あ
るいは、完全には極細化できず、例えばあらかじめ酸処
理を施し、特に海成分を溶解、または分解しやすくする
ような前処理を施す必要があり、簡単には脱海できない
のが現状であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな従来技術の欠点に鑑み、柔軟で膨らみのある風合い
で、しかも緻密な超極細繊維織編物を得るに好適で、か
つ、容易に脱海（海成分除去）することができる超極細
繊維の製造方法を提供せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、長年にわたり種々検討した結果、遂に本発明に
到達した。本発明は、次の構成を有する。

【０００７】すなわち、本発明の超極細繊維の製造法
は、主として０．３〜０．００１デニールのポリアミド
とポリエステルの２種以上の超極細繊維成分が実質的に
それぞれ群をなすことなく分散配列して島成分をなし、
かつ、海成分が少なくともソジウムスルホイソフタル酸
／テレフタル酸からなる共重合ポリエステル成分から形
成された海島型複合繊維を用いて、前記海成分を溶解お
よび／または分解除去することにより、極細化すること
を特徴とする超極細繊維の製造法である。

【０００８】

【作用】以下、更に詳しく本発明について説明をする。

【０００９】本発明でいう海島型複合繊維としては、超
極細繊維を形成する島が海に取り囲まれたいわゆる高分
子相互配列体繊維が好ましいが、ここで、島成分が２種
以上の島成分からなり、海成分は、共重合ポリエステル
からなることが肝要である。共重合ポリエステルとして
は、その代表として、酸成分としてテレフタル酸とソジ
ウムスルホイソフタル酸を用い、エチレングリコールな
どとの縮合反応によって得られる共重合ポリエステルを
使用することができる。ソジウムスルホイソフタル酸の
テレフタル酸に対する共重合のモル比としては、２〜１
５モル％が好ましい。特に、４．５〜１５モル％と、ソ
ジウムスルホイソフタル酸成分を増大させると、島成分
に用いるポリエチレンテレフタレートとはアルカリ水溶
液に対する溶解あるいは分解速度が大きく異なり、より
脱海しやすくなるので好ましい。なお、かかる共重合ポ
リエステルとして、イソフタル酸を更に共重合させたも
のも好ましい。また、グリコール成分としてエチレング
リコールの他にポリエチレングリコールを共重合して用
いても好ましい。

【００１０】共重合ポリエステルを海成分とし、島成分
が２成分以上からなる、即ち３成分以上（海成分を含め
て）の高分子相互配列体繊維を製造するための口金構造
については、例えば特公昭５７−４９６５３号公報、特
公昭５８−４０８７号公報などにその基本構造が示され
ている。しかしながら、これら公知技術においては、実
施態様において、好ましい具体的条件、方法等について
は記載さてれおらず、ましてや、本発明の方法によって
得られる、ポリマの組み合わせにより、非常に緻密でか
つ柔らかい織編物を得ることができ、しかも脱海が容易
という驚くべき効果などについては全く示唆されていな
かった。

【００１１】本発明に用いる島成分としては、ポリエス
テルとナイロン６に代表されるポリアミドとの組み合わ
せが、特に、緻密かつ超ソフトな織編物を得ることがで
き、かつ、脱海も非常に容易に達成することができ好ま
しい。

【００１２】本発明の好ましい態様である高分子相互配
列体繊維により、超極細繊維を得る方法においては、ポ
リエステルとナイロン６の組み合わせの如く、相溶性の
乏しく、分割または剥離型や多層型法では紡糸時に剥離
しやすい組み合わせにおいても、使用する高分子どうし
の相互作用などにほとんど影響を受けることなく安定し
て紡糸できる点においても、分割または剥離型や多層型
法による超極細繊維化技術より好ましい。また、ポリエ
ステルとナイロン６に代表されるポリアミドとの組み合
わせの如く、島成分の１つとして、やや親水性を有する
ポリアミドを用いることにより、脱海時に、特に好まし
くはアルカリ水溶液を用いることにより、複合繊維の内
部にまで容易に浸透しやすくなるためか理由の詳細は定
かではないが、容易に脱海できるのである。

【００１３】ここで、高分子相互配列体繊維における２
種以上の島成分どうしの配列は、それぞれが群をなして
集団を形成することなく、全くランダムに分散配列して
いるか、あるいは、交互に規則正しく分散配列したもの
が好ましい。かかる分散配列により、得られる超極細繊
維は、２種以上の超極細繊維が相互に固まり合うことな
く混繊したものとすることができる。このような混繊状
態は、あらかじめ２種以上の超極細繊維を形成した後、
例えば、エアー交絡などの手段を用いて混繊糸となすも
のとは異なり、超極細繊維が大きなループを形成するこ
となく、同一の超極細繊維がかたまり集団を形作らず、
高い混繊状態のものとなすことができ、中でも、島の交
互分散配列の場合は、これを極細化した場合、超極細単
繊維が１本１本開繊して、繊維束内空隙率が大きく超柔
軟化する効果が非常に大きいので特に好ましい。

【００１４】なお、島成分と海成分の比率は、５／９５
〜９５／５の範囲で自由に選択することが容易にできる
が、緻密な織編物を形成する場合においては、島比率を
高く設定するのが好ましく、具体的には７５／２５〜９
５／５の範囲が好ましい。

【００１５】また、島１と島２の比率も任意に設定可能
であるが、両者の特性をより生かすには、３０／７０〜
７０／３０の比率にするのが好ましい。

【００１６】本発明においては、３成分以上からなる高
分子相互配列体繊維を弱アルカリ水溶液で処理すること
により、海成分を除去し、超極細繊維を得ることができ
るが、脱海処理は高分子相互配列体繊維を紡糸、延伸
し、糸の段階で脱海してもよいが、一般には高分子相互
配列体繊維を主として用いて織編物を形成した後に、脱
海するのが高次加工性の点からも好ましい。織物や編物
を作る方法は、従来のいかなる方法によってもよい。織
物の場合、平織、斜文織、朱子織、これらの二重織ある
いは変化組織のもの等全ての織りが含まれる。また、編
物であるならば、ヨコ編み、タテ編み等総ての編み（広
義）が含まれる。なお、布帛を形成する場合、あらかじ
め可能な範囲で高密度に織編物を形成しておくのは何ら
差し支えることではなく好ましいことである。

【００１７】上述の如く、脱海処理には、アルカリ水溶
液を用いることが好ましく、特に弱アルカリ水溶液を用
いるのが好ましい。弱アルカリ水溶液の濃度としては
０．５〜５％の範囲、特に０．７〜２％の範囲内が好ま
しい。処理温度としては、６０〜１３０℃、特に８０〜
１００℃の範囲が好ましい。処理時間は、アルカリ水溶
液の濃度および処理温度によっても変わり一概に限定さ
れるものではないが、本発明者らの各種知見によれば、
逆に、処理時間が１５〜６０分間程度の範囲内で十分に
脱海ができるように、濃度、温度を設定するのが好まし
い。１例を挙げるならば次の通りである。

【００１８】すなわち、弱アルカリ水溶液処理は、海成
分である共重合ポリエステル中に含有されるソジウムス
ルホイソフタル酸成分量によっても異なるが、例えば、
該成分が５．Ｏモル％からなる共重合ポリエステルを用
い、島成分として、ポリエチレンテレフタレートとナイ
ロン−６使用の場合、緻密な織物であっても、１％前後
の低濃度アルカリ水溶液中、温度９５℃、４５分間の処
理で十分に脱海することができる。濃度を増加すれば、
より短時間でも処理ができる。

【００１９】なお、本発明によって得られる超極細繊維
からなる織編物は、さらに染色処理、シリコーン系、フ
ッソ系の撥水処理、コーティングや張り合わせ処理、含
浸処理、縫製加工、超極細繊維を生かした吸水や親水加
工をそれぞれ単独または組み合わせて行なうことが好ま
しい。

【００２０】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例によって、本発明
の有効性や権利の範囲が限定されたり、制限を受けるも
のではない。むしろ、次の応用や展開をもたらすもので
ある。なお、実施例において、「割合」は全て重量に基
づくものである。

【００２１】実施例１ 海成分として、５−ソジウムスルホイソフタル酸とテレ
フタル酸を酸成分として共重合した共重合ポリエステル
（５−ソジウムスルホイソフタル酸成分含有量５．０モ
ル％）を、島１成分としてポリエチレンテレフタレート
を、島２成分としては、ナイロン−６を用い、３成分複
合口金を用いることにより、島／海成分比８０／２０、
島本数１６本（島１成分からなる島数８本、島２成分か
らなる島数８本で、島１と島２は交互分散配列）で、フ
ィラメント数１８本、トータル繊度１５０デニールから
なる高分子相互配列体繊維を紡糸し、次いで熱ローラ温
度１００℃、熱板温度１４０℃で、延伸倍率３倍の条件
で延伸し、３成分からなる複合繊維を得た。

【００２２】次いで、かかる複合繊維をタテ糸、ヨコ糸
に用いて、タテ１４０本／ｉｎｃｈ、ヨコ１１０本／ｉ
ｎｃｈの生機密度を有する高密度タフタを得た。

【００２３】次いで、ＮａＯＨ １．２％水溶液を用
い、処理温度×時間＝９５℃×４５分で処理し、海成分
を溶解除去した。

【００２４】かかる処理により高分子相互配列体繊維か
らなる織物は容易に脱海でき、極細単糸繊度０．１デニ
ールの、緻密な織物を得ることができた。

【００２５】一方、比較として、島２成分をナイロン−
６からポリエチレンテレフタレートに変える以外は実施
例と全く同一の加工を施し、２成分からなる高分子相互
配列体繊維を用いて、上記と同一組織、密度の織物を作
成した。

【００２６】しかる後、該織物を上記と同様にＮａＯＨ
１．２％水溶液で同一条件にて脱海処理したところ、
表面層は極細繊維化されていたが、内部、特に、織物組
織交絡部分近傍においては、極細化できていなかった。

【００２７】従って、さらに時間を２０分、６０分、１
２０分と延長させて極細化の程度を調べたが、表面層の
極細繊維など既に極細化されている部分が痩せほそるば
かりで、織物組織交絡部分近傍はいくら処理しても十分
な極細化までには至らなかった。一方、アルカリ濃度を
２．０％、５．０％、１０．Ｏ％と高くしても同様に均
一には極細化できず、表層や密度のやや甘い部分の極細
繊維がやせ細るばかりで、織物組織交絡部分近傍など緻
密な部分や織物内部にある高分子相互配列体繊維は十分
に極細化することはできなかった。

【００２８】また、別の比較として、島１成分をポリエ
チレンテレフタレートからナイロン−６に変える以外は
全く実施例と同様の処理を行ない、緻密な織物を得た
が、この織物は十分に極細繊維化したにも拘らず、風合
いのごわごわしたものであって、しなやかさに欠けるも
のであった。実体顕微鏡で織物表面を観察したところ、
極細繊維が密着した状態で１つの束を構成した如く、そ
れぞれがばらけにくい状態のものであって、極細繊維か
らなるものとは思えないほど、意外にも硬いものとなっ
ていた。

【００２９】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明の超極細繊維
の製造方法によれば、次のような優れた作用、効果を奏
するものとして展開可能である。

【００３０】イ）従来技術では、脱海により発生させた
超極細繊維はお互いの単繊維が収束し合う性質があり、
超極細繊維として作用しにくい欠点があったが、本発明
においては、前記した分散配列により、得られる超極細
繊維は２種以上の超極細繊維が相互に固まり合うことな
く混繊したものとすることができるものであって、例え
ば、エアー交絡などの手段を用いて混繊糸となすものと
異なり、同一の超極細繊維がかたまり集団を形作らず、
高い混繊状態のものとなすことができ、これを極細化し
た場合、超極細繊維が１本１本開繊して、空隙率が大き
く、繊維束内超柔軟化する効果が非常に大きくなる。ま
た、 ロ）島成分の１つとして、親水性を有するポリアミドを
用いることにより、脱海時に、複合繊維の内部にまで容
易に浸透しやすくなるためか、容易に脱海できる。

【００３１】ハ）従来技術では、島成分と海成分にポリ
エステルを用いて充分に極細化すると島がやせる問題が
あったが、海成分に共重合ポリエステルを用い、島成分
としてポリアミドとポリエチレンテレフタレートを使用
し、３成分複合繊維となすことにより、極細化に際し
て、該ポリエチレンテレフタレート超極細繊維をやせ細
らせることなく、容易に、酸による前処理も不要で脱海
することができ、非常に緻密でかつ柔軟な布帛を得るこ
とができる。

【００３２】ニ）超極細繊維自体の特徴を如何なく発揮
させることができ、下着、肌着をはじめ、ブラウスなど
のシルクライク衣料、工業用をはじめとする各種ワイピ
ング素材、ウインドブレーカーなどのスポーツ衣料、撥
水衣料、防水衣料、透湿性衣料をはじめ、傘地など、さ
らには、鮮明な画像形成ができることから画像印字、複
写布帛などとして数多くの有用な分野に展開可能であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０１Ｆ 8/14 Ｄ０１Ｆ 8/14 Ｃ // Ｄ０１Ｆ 6/84 ３０５ Ｄ０１Ｆ 6/84 ３０５Ｃ Ｄ０６Ｍ 101:32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主として０．３〜０．００１デニールのポ
   リアミドとポリエステルの２種以上の超極細繊維成分が
   実質的にそれぞれ群をなすことなく分散配列して島成分
   をなし、かつ、海成分が少なくともソジウムスルホイソ
   フタル酸／テレフタル酸からなる共重合ポリエステル成
   分から形成された海島型複合繊維を用いて、前記海成分
   を溶解および／または分解除去することにより、極細化
   することを特徴とする超極細繊維の製造法。