JP2777224B2

JP2777224B2 - 感光性複合繊維

Info

Publication number: JP2777224B2
Application number: JP1251459A
Authority: JP
Inventors: 憲二平松
Original assignee: KURARE KK
Current assignee: KURARE KK
Priority date: 1989-09-26
Filing date: 1989-09-26
Publication date: 1998-07-16
Anticipated expiration: 2013-07-16
Also published as: JPH03113014A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は洗濯耐久性及び色彩変化に優れた可逆的光応
答性複合繊維に関するものである。

（従来の技術）紫外線等の光の照射により発色又は消色する可逆的光
応答性材料を表面に付着させた可逆的光応答性繊維は公
知である（特開昭60−21975号公報）。しかし、この繊
維は洗濯耐久性に乏しく、効果が長期間に亘り持続しな
いという欠点を有していた。

また、繊維内部に可逆的光応答性材料を分散せしめる
技術については、可逆的光応答性材料としてチオニンポ
リマーをPVA繊維紡糸浴に導入して乾式紡糸、熱処理を
施し青色繊維が得られることが知られている〔繊維と工
業、Vol 31、No.3（1975）、88頁〜92頁〕。しかしなが
ら、該繊維でもまだ洗濯耐久性は十分とはいえないもの
であつた。また、かかる繊維は日光程度の強さの光照射
により夏季のような比較的温湿度の高い状態でなければ
可逆的脱色を生じにくく、夏季、脱色に要する時間も日
光照射時で数分程度であり、回復には数時間もかかると
いう応答性の悪いものであつた。

（発明が解決しようとする課題）本発明の目的は、上記した従来の可逆的光応答性繊維
の欠点を改善し、極めて優れた洗濯耐久性を有する色彩
変化の良好な繊維を提供することである。

（課題を解決するための手段）即ち、本発明は、可逆的光応答性材料を0.1〜20重量
％含有する融点250℃以下の熱可塑性重合体（Ａ）と該
材料を実質的に含有しない熱可塑性重合体（Ｂ）とから
構成される複合繊維であり、該熱可塑性重合体（Ｂ）が
繊維外周面の60％以上を占め、かつ繊維全体の20〜95重
量％を占めることを特徴とする複合繊維である。

本発明の繊維においては、熱可塑性重合体（Ｂ）（以
下、単に重合体（Ｂ）と称することもある）が、熱可塑
性重合体（Ａ）（以下、単に重合体（Ａ）と称すること
もある）を保護するように複合されているので、従来の
ものに比して極めて良好な洗濯耐久性を有するのみなら
ず、意外なことに、重合体（Ｂ）で相当量覆われている
にも拘らず、発色・消色による色彩変化が損われること
もないものである。

本発明で使用される可逆的光応答性材料は、所謂ホト
クロミズムを有する材料であり、紡糸時に溶融ポリマー
中に分散されるため、250℃程度の温度でも分解等を生
じないものが望ましい。

該材料の種類は所望の色彩変化を与えるようなものを
少なくとも１種以上使用することができ、例えば、下記
一般式〔Ｉ〕〜〔III〕で示されるようなスピロナフト
オキサジン誘導体やフルギド系化合物等を使用すること
ができる。

（式中、A₁、A₂、A₆、A₇及びA₈は各々水素、Ｃ_１〜５の
アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、シ
アノ基、ヒドロキシ基、（メタ）アクリロキシ基、Ｃ
_１〜５のハロゲン化アルキル基、アルコキシカルボニル
基、アミノ基、スルホニル基、アルキルスルホニル基か
ら選ばれる。A₃、A₄は各々水素、Ｃ_１〜５のアルキル
基、フエニル基、モノ−またはジ−置換フエニル基、ベ
ンジル基からなる群から選ばれるか、あるいは結合して
６〜８個の炭素原子（スピロ炭素原子を含む）を含む脂
環式環、ノルボニル基、アダマンチル基からなる群から
選ばれる。A₅はＣ_１〜６のアルキル基、Ｃ_７〜20の置換
または置換のないアラルキル基からなる群から選ばれ
る。）これらの化合物は例えば、特開昭60−53568号公
報や特開昭61−233079号公報に記載されている製法に従
つて得ることが可能である。

（式中、Ｘは酸素、窒素、硫黄、置換基を有する窒素、
置換基を有する硫黄からなる群より選ばれる。B₁、B₂お
よびB₃は各々水素、Ｃ_１〜５のアルキル基、フエニル
基、アルコキシ基、ハロゲン基、ニトロ基、シアノ基、
ヒドロキシ基、（メタ）アクリロキシ基、Ｃ_１〜５のハ
ロゲン化アルキル基、アルコキシカルボニル基、アミノ
基、スルホニル基、アルキルスルホニル基からなる群か
ら選ばれる。

B₄、B₅は各々水素、Ｃ_１〜５のアルキル基、フエニル
基、モノ−またはジ−置換フエニル基、ベンジル基から
なる群から選ばれるか、あるいは結合して６〜８個の炭
素原子（スピロ炭素原子を含む）を含む脂環式環、ノル
ボニル基、アダマンチル基からなる群から選ばれる。）
これらの化合物は、例えば、ジヤーナルオブケミカ
ルソサエテイ、パーキントランスアクシヨンＩ（Jo
urnal of Chemical Society,Perkin Transaction I）、
1981年第202頁〜第205頁に記載されている製法に従つて
得ることが可能である。

更に具体的には、例えば、以下の〔Ｉ−１〕〜〔Ｉ−
３〕のようなスピロオキサジン化合物を使用して、紫外
線照射によつて白色青色を可逆的に変化するものを指
向したり、〔II−１〕〜〔II−３〕のようなフルギド化
合物を使用して白色糸から赤色系や青色系の発色を指向
することもできる。

（式中、Meはメチル基、Phはフエニル基を示す。）本発明において使用される可逆的光応答性材料は上記
に例示した化合物を単独で、又は所望により２種以上混
合して用いてもよい。更に例示した化合物は、ごく代表
的なものであつて、これら以外の可逆的光応答性材料も
適用可能である。しかしながら、可逆的光応答性材料の
なかには反復使用による回復性、発色性等の良好でない
ものも多く、繰り返しの使用に耐えるように特に留意す
る場合は、前記したフルギド化合物が好ましく使用され
る。

これらの可逆的光応答性材料は、融点250℃以下の熱
可塑性重合体（Ａ）に0.1〜20重量％の割合で含有させ
る必要がある。含有量が少ないと好ましい発色性、濃度
が得られにくく、一方、20重量％を超えても、発色・消
色性の向上は認められず、重合体（Ａ）の流動性に悪影
響が生じ紡糸性、特にパツク内フイルター詰りが頻発す
るので好ましくない。好ましくは0.5〜５重量％の含有
量であることが望まれる。

熱可塑性重合体（Ａ）は、融点が250℃程度より高く
なると、可逆的光応答性材料が熱分解を起こしたり、発
色・消色性が低下するので、溶融した重合体への混入は
困難となる。

従つて本発明の熱可塑性重合体（Ａ）として用いるこ
とができる樹脂としては、高密度ポリエチレン（HDPE）
・中密度ポリエチレン（LLDPE）・低密度ポリエチレン
（LDPE）・ポリプロピレン等を主成分とするポリオレフ
イン及び変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン及びナ
イロン12・ナイロン11・ナイロン６・ナイロンエラスト
マー等を主成分とするポリアミド、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート等を主成
分とするポリエステル等融点が250℃以下の重合体が挙
げられる。

また、可逆的光応答性材料を熱から保護するために、
従来公知の方法で、例えばアクリル樹脂によるマイクロ
カプセル化を行ない、このマイクロカプセルを溶融ポリ
マーと混合してもよい。しかしながら、特に耐熱性に優
れた可逆的光応答性材料であれば、マイクロカプセル化
の必要はなく、該材料を微粉末化したものを、重合体の
製造完了迄に直接添加してもよいし、紡糸迄の任意の段
階で重合体に混合することもできる。

本発明においては、上記の可逆的光応答性材料を含有
する熱可塑性重合体（Ａ）は、実質的に該材料を含有し
ていない熱可塑性重合体（Ｂ）と複合されており、該熱
可塑性重合体（Ｂ）が繊維外周面の60％以上を覆つてお
り、かつ繊維全体の20〜95重量％を占めていなければな
らない。該（Ｂ）が繊維外周面を60％未満しか覆つてい
ないような場合は、可逆的光応答性材料を含む熱可塑性
重合体（Ａ）が繊維表面に多く露出することになり、本
発明の目的のひとつである優れた洗濯耐久性を達成する
ことができない。

また、熱可塑性重合体（Ｂ）は、繊維全体の20重量％
以上含まれていなければならないが、これよりも少ない
と、繊維が、長時間使用している過程で受ける苛酷な曲
げ、引張り、摩耗等の繰返しおよび洗濯、すすぎ等の繰
返しから熱可塑性重合体（Ａ）を十分に保護できない。
また、可逆的光応答性材料を含有された熱可塑性重合体
（Ａ）は曳糸性等が低下しているので、良好な紡糸性、
延伸性、繊維物性を確保するためにも、熱可塑性重合体
（Ｂ）が、20重量％以上含まれていることが重要であ
る。

一方、熱可塑性重合体（Ｂ）が95重量％を超えると、
所望の発色・消色性能を出しにくくなつたり、紡糸性も
低下する場合がある。従つて好ましくは、繊維全体の25
〜90重量％が熱可塑性重合体（Ｂ）で占められているこ
とが望ましい。

本発明では、可逆的光応答性材料を含有する熱可塑性
重合体（Ａ）が他の熱可塑性重合体（Ｂ）で大部分カバ
ーされるので可逆的光応答性材料の発色・消色性を発揮
させる上から一見好ましくない様に考えられたが、意外
なことにそのような問題は全く生じなかつた。

熱可塑性重合体（Ａ）と熱可塑性重合体（Ｂ）の具体
的な複合形態は任意であるが、例えば第１図〜第６図の
ようなものが挙げられる。

熱可塑性重合体（Ｂ）のポリマーは、繊維形成性良好
なポリマーであれば基本的にどれでもよい。しかしなが
ら、可逆的光応答性材料の耐熱性を考慮すれば融点は25
0℃以下が好ましいが、250℃以上でもパツク内の構造を
工夫すれば繊維化は可能である。

更に熱可塑性重合体（Ｂ）は繊維化の際の良好な工程
性を維持するための重要な役割を担つているため、曳糸
性の劣るポリマーは基本的には本発明の目的には不適切
である。好ましくは、ポリエチレンテレフタレート又は
ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレ
フタレートを主成分とするポリエステルや、ナイロン６
又はナイロン66又はナイロン12又はメタキシレンジアミ
ンを主成分とするポリアミド等が使用される。また、こ
れらに少量の添加剤、螢光増白剤、安定剤等を含んでい
ても良い。

繊維化の手段としては、1500m/分以下の速度で通常の
紡糸をし、その後延伸熱処理を行なう方式で製造しても
良いし、高速紡糸法でも良く、任意の製糸方法が採用さ
れる。

本発明の複合繊維はフイラメントあるいは短繊維とし
て、これらから種々の撚糸、加工糸、紡績糸を作成した
り、更にはそれらから構成される織編物、不織布等の多
くの繊維製品に適用できる。

これらの繊維製品としては、例えばぬいぐるみ、人形
の服、人形の毛髪、クリスマスツリーの綿、セーター、
カーデイガン、ベスト、スポーツシヤツ、ポロシヤツ、
ワイシヤツ、Ｔシヤツ、ブラウス、スーツ、ブレザー、
ジヤケツト、スラツクス、スカート、ジヤージ、ジヤン
バー、トレーニングウエア、子供服、ベビー服、学生
服、作業服、コート、レインコート、ガウン、パジヤ
マ、バスロープ、肌着、水着、スキーウエア及びそれら
の生地、和服、帯及びそれらの生地、靴下、手袋、スカ
ーフ、シヨール、マフラー、帽子、耳あて、スリツパ、
ネクタイ、ベール、足袋、ワツペン、ハンドバツク、か
ばん、袋物、風呂敷、タオル、ハンカチ、手拭、毛布、
シーツ、膝掛け、布団、布団カバー、カーペツト、椅子
張り地、ジユウタン、クツシヨン、モケツト、こたつ上
掛け、こたつ下敷き、シート、壁装用生地、造花、刺
繍、レース、リボン、カーテン、クロス、のれん、ラグ
マツト、ロープ、帆布、テント、寒冷紗、ホース、幌、
登山靴、運搬用袋、リユツクサツク、救命ボート、包装
用布、パラシユート、ベルト、網、つけひげ、つけまつ
げ、かつら、ヘアーピース、ボール、カーテン、保温
材、ナプキン、ランプシエード、間仕切りスクリーン、
紐等への展開が可能である。

以下に実施例によつて本発明を詳述する。尚実施例で
行なつた洗濯試験とは次のとおりのものである。

（洗濯試験法） JIS L0217−103法によつて実施。液温40℃の水１に
2gの割合で衣料用合成洗剤を添加溶解し、洗濯液とす
る。この洗濯液に浴比が１対30になるように試料及び必
要に応じて負荷布を投入して運転を開始する。５分間処
理した後、運転を止め、試料及び負荷布を脱水機で脱水
し、次に洗濯液を常温の新しい水に替えて同一の浴比で
２分間すすぎ洗いをした後脱水し、再び２分間すすぎ洗
いを行ない風乾させた。

実施例１ 1,3,3−トリメチル−５−クロロジメチルスピロ〔イ
ンドリノ−2,3′−〔3H〕−ナフト〔2,1−ｂ〕（1,4）
−オキサジン〕をポリメチルメタアクリレート（PMMA）
樹脂によるマイクロカプセル化し（粒子径４〜15μ
ｍ）、このマイクロカプセル５部を融点140℃の高密度
ポリエチレン（HDPE）のチツプ95部と160℃にて溶融混
合し、フイルターで粗大粒子を除き、チツプ化した（チ
ツプ（Ａ））。

次いでこのチツプ（Ａ）とポリブチレンテレフタレー
ト（Ｂ）とを別々のエクストルーダーで溶融し、複合紡
糸装置を用いて（Ａ）が芯部、（Ｂ）が鞘部を形成する
（断面図第１図）ように芯鞘複合繊維（複合比は重量で
50:50）を250℃で６孔の吐出孔より紡出し、紡速800m/
分で捲きとり225デニール/6フイラメントの紡糸原糸を
得た。

次いでこの紡糸原糸を通常の延伸機で延伸倍率2.5倍
で延伸し、90デニール/6フイラメントの延伸糸を得た。
さらにこの延伸糸を75d/24フイラメントのレギユラーポ
リエステル糸とエアー圧4Kg/cm²でインターレースし、1
65デニール/30フイラメントの熱変色混繊糸を得た。こ
れを織機でタテヨコ使いで平織物に製織した。この平織
物は通常室内（直射日光の入らない室）で白色、直射日
光下で青色を呈し、暗所に移動させると、すみやかに白
色に回復し、変色性、発色性に優れたものであつた。

また、この性能は、JIS L0217−103法に従つて実施し
た洗濯試験50回繰り返し後においても維持され、優れた
洗濯耐久性を有するものであつた。

実施例２・３実施例２は鞘部をナイロン−６にし、実施例３は鞘部
をポリヘキサメチレンテレフタレートにした以外は実施
例１と同様に実施した。但し実施例３の紡糸温度は200
℃で実施した。

いずれも優れた洗濯耐久性を有し、色回復性に優れた
感光性布帛が得られた。

実施例４・５実施例４は実施例１と同じ可逆的光応答性材料５部を
融点165℃のポリプロピレンのチツプ95部と190℃で溶融
混合してチツプとした。次いで、このポリマーが芯部、
ポリヘキサメチレンテレフタレートが鞘部を形成するよ
うに芯鞘型複合繊維を200℃で８孔の吐出孔より紡出し
た以外は実施例１と同様に実施した。

実施例５は実施例１と同じ可逆的光応答性材料２部を
融点149℃のポリヘキサメチレンテレフタレートのチツ
プ98部と170℃で溶融混合してチツプを得、このポリマ
ー芯部とする以外は実施例４と同様に実施した。

いずれも優れた洗濯耐久性を有し、色回復性にも優れ
た感光性布帛が得られた。

実施例６１−（2,4,6−トリメチルベンジル）−3,3−ジメチル
スピロ〔インドリノ−2,3′−〔3H〕−ナフト〔2,1−
ｂ〕（1,4）オキサジン〕の白色結晶を微粉末化（粒子
径２μｍ）し、この粉末10部とポリブチレンテレフタレ
ート90部とからなるチツプを作成した。次いで該チツプ
とナイロン６チツプとを別々のエクストルーダーで溶融
し複合紡糸装置を用いて、複合比50:50で前者が芯成分
となるような芯鞘型複合繊維を製造した。得られた複合
繊維を用いて実施例１と同様にして感光性布帛を作成し
たが、この織布は日光の照射によつて青色を呈し、暗所
に移動すると、すみやかに白色に戻つた。また、洗濯耐
久性も良好であつた。

実施例７下記構造式（ａ）で示されるフルギド化合物をマイク
ロカプセル化することなく微粉末で可逆的光応答性材料
として用いること以外は実施例１と同様にして感光性布
帛を作成した。

（Ｅ）−α−（2,5−ジメチル−３−フリルエチリデ
ン）（イソプロピリデン）コハク酸無水物この織布は日光の照射により淡黄色から赤色に変化
し、暗所に移動すると、すみやかに淡黄色に戻つた。ま
た、洗濯耐久性についても良好な結果が得られた。

比較例１芯成分及び鞘成分の配置を逆転すること以外は実施例
１と同様にして感光性布帛を製造したが、該布帛は洗濯
耐久性が不良で発色性に劣るものであつた。

比較例２芯成分及び鞘成分の複合比を芯：鞘＝83:17にするこ
と以外は実施例１と同様にして複合繊維を製造したが、
繊維化工程で断糸等のトラブルが目立ち生産性が低いも
のであつた。

（発明の効果）本発明は、可逆的光応答性材料を所定量含有した熱可
塑性重合体と繊維形成性熱可塑性重合体とを、実質上前
者が芯部、後者が鞘部となるように複合繊維とすること
によつて、従来では達成されなかつた優れた変色性、発
色性及び洗濯耐久性を有した感光性複合繊維を製造する
ことができたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の感光性複合繊維の横断面の例
を示すモデル図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】可逆的光応答性材料を0.1〜20重量％含有
する融点250℃以下の熱可塑性重合体（Ａ）と該材料を
実質的に含有しない熱可塑性重合体（Ｂ）とから構成さ
れる複合繊維であり、該熱可塑性重合体（Ｂ）が繊維外
周面の60％以上を覆つており、かつ繊維全体の20〜95重
量％を占めることを特徴とする複合繊維。