JP2895521B2 - 芯鞘複合糸及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、染色性を異にする３種のポリマーから成
り、絹様の光沢、風合い及び引裂強度が改善された芯鞘
複合糸及びその製造方法に関する。

（従来技術及び本発明が解決しようとする問題点） 繊維形成性重合体よりなるフィラメント構造糸は、織
物にし、減量加工処理を行った場合、処理後は、その引
裂強度が落ちる欠点があった。

特開昭63−165554号公報は、２種の繊維形成性合成ポ
リマーよりなるランダムコンジュゲート糸が開示されて
いるが、その欠点として２種のポリマーの配置形態及び
減量加工処理により強度低下が発生することをあげるこ
とができる。

又、特開昭61−146809号公報は、３成分で構成する芯
鞘複合糸が開示されているが、溶解性が大である鞘成分
が織編後、完全に溶解除去させるため、スパンライク効
果が得られず、キシミ感やシャリ感など満足できなかっ
た。

本発明は、上記の如き実状に即応し、３種の物性の異
なる芯鞘複合糸に於いて、アルカリ溶解処理後も糸も強
度が低下せず、かつ該糸使いの織編物が絹様の光沢、キ
シミ感、シャリ感などの風合いを満足させる芯鞘複合糸
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するため、以下の構成を備
えている。

即ち、染色性を異にする３種の繊維形成性合成ポリマ
ーを接合してなる芯鞘型複合繊維からなるマルチフィラ
メント糸であって、該マルチフィラメントを構成する各
フィラメントにおいては、芯部が溶剤に対する溶解速度
が低い単一のポリマーからなり、鞘部は、染色性を異に
する２種のポリマーがランダム状積層型に接合されたも
のであり、糸軸方向に条痕を有することを特徴とする芯
鞘複合糸である。

以下、本発明の構成要件の具体的な態様につき、更に
順次詳述する。

本発明に用いる芯鞘型複合繊維はその横断面を模式的
に示した第１図の如き形態であり、（ア）は鞘部であ
り、染色性を異にする２種の繊維形成性合成ポリマーが
ランダム状積層型に接合されたものより成り、（イ）は
芯部で溶剤に対する溶解速度が低い単一のポリマーより
成る。

鞘部及び芯部の接合比率は重量比に置いて1:3〜3:1の
間で任意に選択することができる。接合比率選択にあた
っては、紡糸の安定性、糸の異染効果の度合などを総合
的に判断して決定するが、該比率は重量比1:1から2:1の
範囲内が好ましい。

先ず、鞘成分について述べる。鞘成分は、染色性の異
なる２種のポリマーが、ランダム状積層型に接合されて
いるが、ランダム状積層型とは、５以下の複数の層が不
規則な混合形態をなして配置されていることをいう。

鞘部の２種ポリマーは、相互親和性を有すると共に、
染色性，熱収縮挙動，粘度等の物性、就中、染色性を異
にする合成ポリマーであることが要求される。

ここで、繊維形成性合成ポリマーとは、主としてポリ
エステル，ポリアミド，ポリレフィンを云い、異なった
物性を付与するために共重合体としてもよい。

このうちポリエステルとは、ポリエチレンテレフタレ
ート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンオキ
シベンゾエート、ポリジメチルシクロヘキサンテレフタ
レート、ポリピバロラクトンなどのホモポリエステル
や、これらポリエステル成分に第２酸成分としてイソフ
タル酸，スルホイソフタル酸を共重合させたり第二アル
コール成分としてプロピレングリコール，ポリメチレン
グリコールを共重合させたものなどを云う。また、ポリ
アミドとは、ナイロン6,ナイロン66,ナイロン610.ナイ
ロン11,ナイロン12,ビス（パラアミノシクロヘキシル）
メタンとドデカン２酸との縮合体や、これらポリアミド
形成性成分の間で共重合させたもの、ならびに他のジカ
ルボン酸やジアミンを共重合させたものなどを云う。

更にポリオレフィンとは、ポリエチレン，ポリプロピ
レンなどのホモポリオレフィンや少量の第２成分を含む
ものを云う。そして、これら繊維形成性合成ポリマー中
より前記２種のポリマーの組み合わせを選らぶには、ま
ず、相互親和性があり、紡糸以降の各工程や、実際着用
中に摩擦により層間剥離を生じない２種のポリマーを組
み合わせることが必要条件である。

これには、一般には同系統のポリマーで、かつ溶融温
度の比較的近い２種のポリマーの組み合わせを考えるの
が好適である。

例えば、ポリエチレンテレフタレートと、スルホイソ
フタル酸を2.5モル％共重合したポリエチレンテレフタ
レートとの組み合わせ、ポリエチレンテレフタレート
と、ポリエチレンテレフタレート成分にポリエチレング
リコールを５％共重合したブロックポリエーテルポリエ
ステルとの組み合わせ、ナイロン６とナリロン66形成成
分にナイロン６成分を10％共重合したコポリアミドとの
組み合わせ、ポリプロピレンと、異粘度ポリプロピレン
との組み合わせなどが可能である。

さらに、鞘部の２種ポリマーは、染色性に差があるこ
とが肝要であるが、そのためには、前記各組み合わせに
おけるポリマーの重合度を変えたり、共重合の有無又は
比率を変えたり、易染色性や難染色性とするための末端
基数の変性をしたり、異なった染色部属の染料で染色可
能となるような末端基を導入したりする手法を適宜選択
することが可能である。

とりわけ、複合マルチフィラメントとして天然繊維様
の自然の異色効果を求め、染料吸尽速度差染着座席差、
適用染料部属差などの染色差をもった２種のポリマーの
組み合わせを取り入れることは最も好適である。このこ
とは、例えば、２種のポリマーの１つをレギュラータイ
プのポリエステルブライトとし、他のポリマーをカチオ
ン可染チップとすることなどによっても容易に得ること
ができる。

鞘部の２種ポリマーの接合比率は2:1〜1:2の範囲内が
好ましい。

一方、芯部の溶剤に対する溶解速度が低い単一のポリ
マーとしては、ポリエステル，ポリアミドを挙げること
ができる。

本発明の芯鞘複合マルチフィラメントを構成する染色
性を異にする３種の繊維形成性合成ポリマーは、鞘部が
ポリエチレンテレフタレートとスルホイソフタル酸を2.
5モル％共重合したポリエチレンテレフタレート，芯部
がナイロン６である組み合わせが良好である。

該芯鞘複合糸は溶剤による溶解処理により、糸軸方向
に条痕を生じさせ、絹様の光沢、風合い等を得ることが
できる。

次に、本発明の芯鞘複合糸の製造方法を述べる。

第１図及び第２図にその紡糸装置の概要が図示され
る。

以下、同図により紡糸方法を説明するが、紡糸にあた
っては少なくとも次の２つの条件を満足することが必要
である。

即ち、１つは鞘成分の２種のポリマーは１〜４個のエ
レメントを有する静止系混練素子を通すこと、他の１つ
は前記混練素子を通した後において、３以上、好ましく
は６個以上の紡糸孔を有する紡糸口金を用いて紡糸する
ことである。

図示した紡糸装置はこれらの要件を具備する。即ち、
第１図において、夫々、別々の押出機により溶融され、
口金パック（１）の貯溜部（７）（８）（９）に導入さ
れた３種のポリマーは各々のフイルター部の金編フイル
ター（10）（10′）（10″）により濾過され格子（２）
の導孔（11）（11′）（11″）を経てその出口（12）
（12′）（12″）より分配板（３）に設けられた（13）
（13′）を通って鞘部の２種ポリマーは混合板（４）に
達し、それより下面に向かって設けられた静止系混練素
子（15）（16）を通過して該混練素子（15）（16）によ
り性質の異なる２種のポリマーによりランダム状積層型
の複合状態を形成する。そして、この層形成された混合
ポリマーは混練素子の出口（17）に達し、徐々に広が
る。芯部の単一ポリマーは混合板（４）の（19）を通り
分流板（５）で徐々に広がり、第２図に図示した如く６
個以上からなる紡糸口金（６）の紡糸孔（18）より該複
合流が単一ポリマーを被って流出され芯鞘複合マルチフ
イラメントとして吐出成型紡糸される。

紡糸孔の形状は糸の外観風合など目的に応じ、丸断面
３〜10多葉形、扁平など、任意の形状を選択することが
できる。

かくして、この吐出成型紡止された芯鞘複合マルチフ
ィラメントは合糸後、次に紡糸捲取を行い、適性延伸倍
率で延伸されるが、断面構造は、第３図、第４図に例示
される如く６個（又はそれ以上）の紡糸孔（21）の位置
により全部異なるA,Bポリマーの接合状態を示し接合さ
れたポリマーの成分により、例えばＡポリマー−ポリエ
ステルブライト及びＢポリマー−ポリエステルカチオン
可染チップセミダル等の場合、顕微鏡により明瞭に断面
形態の異なる芯鞘複合マルチフィラメントを製造するこ
とが特徴である。

なお、上記紡糸に用いる静止系混練素子とは、例えば
ケニックス社の「スタティックミキサー」，東レエンジ
ニアリング社の「ミキシングユニット」,ROSS ISGミキ
サー，スルザー社のミキシングエレメント等を云い、更
に場合によっては特公昭48−23968号公報で開示される
多層化装置の適用可能である。しかし、そのエレメント
数は１〜４個の範囲が適当である。もし、混練素子を全
く有しないならば単にA,B両ポリマーが合体層となるに
過ぎず、Ａ又はＢの単独ポリマーによるフィラメントが
頻発して好ましくない。

一方、逆に５個以上になれば分割層数が多くなり過ぎ
て均一多層化ブレンド状態となり、本発明の意図する適
切な積層型構造を失なってしまう。

従って、混練素子エレメントは１〜４個が適当であ
り、更に好ましくは２又は３個である。最もここでいう
混練素子エレメント１個とは、１段当り２層に分割する
エレメントを云い、例えばROSS ISGミキシングエレメン
トは、１段当たり分割層数は４であるから、このミキサ
ーは１段当たり２個と見做す。

以上の製造方法により得られたマルチフィラメント
は、これをその後、丸編又は織組織にし、そのままの状
態で染色加工を行なうとき、フィラメント繊維断面の染
色性の異なる３種ポリマーのランダム化が、染色による
異色効果に良好な状態となり、マルチフィラメントを染
色するにあたり、原料チップの染色性を考慮すれば色
彩，色調，光沢，凹凸感，風合などのイレギュラー性を
発現するに最も効果を奏する。なかでも、色調の部分的
な変化は編織組織においては玉虫色の色調を出し、本発
明の重要な効果である。本発明は、芯部が溶解速度の低
いポリマーからなるため、糸の引裂強度は低下しない。

また、上記のマルチフィラメンをアルカリ減量処理を
行なうことにより、繊維断面に凹凸を作り、糸軸方向に
条痕が生じ、アルカリ減量処理をしない場合とは異なっ
た、絹様の風合，深色効果等の色彩効果が得られ、芯部
が溶解速度の低いポリマーからなるため、溶解処理を行
った後においても糸の強度の低下を抑えることができ
る。

なお、上記の場合、染色法としては二色染めの方法を
採用することが良好であり、１段階でカチオン可染ポリ
マー成分の染色を行ない、その後ポリエステル側を分散
染料で染色する。例えば最初に、ブルー色により染色
し、その後、ポリエステル側を赤色染色すると、紫色の
濃淡色調による染色調が得られる。このとき、ポリエス
テル側をプライトチップに選択すれば、一層、紫色に深
みを醸し出しより効果的である。又、カチオン可染チッ
プの露出面積の多い構成フィラメントの一部分には濃色
が得られ、カチオン可染チップの露出面の少ない部分は
淡色を表現されるミクロ的な部分染色斑を呈する。

しかして、上記の玉虫色の染色差及び光沢性，色調は
更に前述の異形断面を取り入れることにより更に強調さ
れる。特に好ましくは三角断面であるが、四角，五角，
六角などの多葉断面糸も玉虫色の効果を得ることができ
る。なかでも、とりわけ、三角断面は等辺，不等辺に拘
らず、断面形状からみても、また実際の物においても光
沢性，色調，色の深み，イレギュラー性を始め異形断面
による厚みが出て来て頗る優れたものである。

ところで、上記色調やイレギュラー性などを更に良好
な状態とするには、爾後の染色条件においては、最適な
条件を選ぶことが必要なことは云う迄もないが、それ以
前の前工程での延伸方法でも上記色調やイレギュラー性
を発揮させることが可能である。本発明者らの実験によ
れば、例えば２段延伸機において１段目は引揃え（倍率
1.01）とし、２段東の延伸で普通のポリエステル延伸方
法では熱ローラーを使用するが、この場合、冷延伸を
し、プレート温度は適当な熱セット温度にすることで更
にイレギュラー性を強調することができた。

（実施例） 本発明を実施例により更に具体的に説明する。

固有粘度〔η〕（フエノールテトラクロルエタン6:4
の混合溶媒中にて20℃で測定）が0.64であるポリエチレ
ンテレフタレート（ブライト）と、0.50であるカチオン
染料可染性ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート
繊維形成性成分にスルホイソフタル酸2.5モル％共重合
したポリエステル）セミダルを鞘部にし、ナイロン６を
芯部にし、接合比率1:1:1にて、第１図に示す紡糸装置
を用いて紡糸温度293℃にて、丸型、Ｙ型、偏平型の各
紡糸孔を有する紡糸口金より押出し、捲取速度1200m/mi
nにて未延伸糸を得、続いて該夫々の未延伸糸を下記延
伸条件、即ち、 速度 1000m/min ローラー／プレート温度 76/138 スピンドル回転数 10500〜8000 延伸倍率 上段1.01 下段2.684 TOTAL2.71 にて延伸し50デニール,24フイラメントの各延伸芯鞘複
合マルチフイラメント糸を得た。

なお、紡糸にあたっては静止系混練素子としてケニッ
クスミキシングエレメントを用いた。

かくして得られた延伸糸について夫々丸編機を用いて
編立て、170℃にてプレセットし、120℃で１時間カチオ
ン染料にて染色し160℃で仕上げセットを行なった後、
織物の引裂強度，風合及び外観を評価した。また、良好
な操業性で糸を採取し、糸質を評価した。

その結果は第１表の通りであった。

また、芯部が溶剤に対する溶解速度が低いポリマーで
ない、特開昭59−100717号公報に開示されている複合糸
について、同様にして各々の評価を行った。

さらに、非イオン系精練剤2g/l,ソーダ灰2g/lを含む8
0℃の液中で精練を行ない、次いで190℃でセットし、４
％NaOH水溶液を用いて98℃でアルカリ減量を行ない30％
減量品を得た。アルカリ減量加工後の布帛の経糸を顕微
鏡で観察したところ、フィラメントの横断面形状が非円
形で互いに実質的に不均一であり、糸軸方向に条痕を有
することが認められた。また、この織物は風合，表面タ
ッチ，ドレープ性，光沢感等の面で平均して絹のそれに
酷似していた。

（発明の効果） 以上の如く、本発明複合マルチフイラメントは従来の
複合マルチフイラメントに比較し、表面露出面積のラン
ダム化による異染効果を有し、色彩，色調，光沢，凹凸
感，風合などのイレギュラー性発現に優れた効用を発揮
し、かつ、引裂強度に優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の芯鞘複合糸の断面図、第２図は本発明
に使用する紡糸装置の口金部断面、第３図は第１図Ｘ−
Ｘ′におけるノズルプレート平面図、 ア…鞘部、イ…芯部、（１）…口金パック、（２）…格
子、（３）…分配板、（４）…混合板、（５）…分流
板、（６）…紡糸口金、（７）（８）（９）…貯溜部、
（10）（10′）（10″）…フィルター、（11）（11′）
（11″）…導孔、（12）（12′）（12″）…導孔出口、
（13）（13′）（19）…分配板導孔、（14）…混合板中
央部、（15）（15′）（16）…静止系混練素子、（17）
…混練素子出口、（18）…紡糸孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D02G 3/00 - 3/48 D01D 5/30 D01D 5/34

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】染色性を異にする３種の繊維形成性合成ポ
   リマーを接合してなる芯鞘型複合繊維からなるマルチフ
   ィラメント糸であって、該マルチフィラメントを構成す
   る各フィラメントにおいては、芯部が溶剤に対する溶解
   速度が低い単一のポリマーからなり、鞘部は、染色性を
   異にする２種のポリマーがランダム状積層型に接合され
   たものであり、糸軸方向に条痕を有することを特徴とす
   る芯鞘複合糸。