JP2976622B2 - 鮮明発色性を有する複合繊維およびそれからなる染色された繊維 - Google Patents

鮮明発色性を有する複合繊維およびそれからなる染色された繊維

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカチオン染料による染色
によって優れた鮮明発色性を有し、かつ耐光堅牢性およ
び耐洗濯性が良好で、染色工程等の高次加工や単純摩擦
により芯鞘界面剥離が起こらない複合繊維に関する。
【0002】
【従来の技術】ナイロン6、ナイロン66で代表される
ポリアミド繊維はその優れた強さ、耐摩耗性、深みのあ
る染色性、樹脂加工のしやすさ等によって、多くの衣料
用途に使われてきている。なかでも、発色性と樹脂加工
性が特に要求されるスポーツアウタ、特にスキーウェア
用として広く利用されている。しかし、近年ファッショ
ンの多様化、用途の拡大が進み、スキーウェア、水着、
カジュアル等でも鮮明発色性が要求されるようになって
きている。ポリアミドは酸性染料によって深みのある色
に染色できることが最大の長所であって、鮮明カラー染
色では光による変退色が著しく、染色堅牢性に劣るため
に、鮮明カラーを要求される用途には実用化困難であっ
た。
【0003】一方、ポリエチレンテレフタレートに代表
されるポリエステルのうち、スルホネート基を含有する
変性ポリエステルはカチオン染料による染色性が良好で
あるため、良好な発色性を有することが知られている
が、耐摩耗性や樹脂加工性という面の特性はポリアミド
より低い。
【0004】このような観点から、ポリアミド(鞘成
分)とスルホネート基を含有する変性ポリエステル(芯
成分)とを複合紡糸して両者の長所を利用する手段も提
案されているが、ポリエステルとポリアミドの接着性は
比較的低く、染色工程等での擦過や微少な摩擦により複
合界面が剥離しやすく、この剥離のために鮮明発色性が
失われるという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を克服し、鮮明発色性を有し、耐光
性、耐洗濯性、耐摩耗堅牢性に優れ、かつ染色工程等の
擦過や単純摩擦による芯鞘界面剥離が生じにくい複合繊
維を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はポリアミドを鞘
部に、スルホネ―ト基を含有する変性ポリエステルとポ
リアミドとからなり、その混合重量比が10:90〜70:30
である混合物を芯部とする鮮明発色性を有する複合繊維
によって達成できる。
【0007】本発明の特徴は、カチオン染料では染まり
難いポリアミドを鞘部とし、カチオン染料でよく染まる
スルホネート基を含有する変性ポリエステルとポリアミ
ドの混合物を部とし、鞘部が芯部を覆う複合構造の繊
維とすることである。
【0008】本発明における芯鞘複合糸における鞘部の
ポリアミドとはナイロン6、ナイロン66、ナイロン4
6、ナイロン9、ナイロン610、ナイロン11、ナイ
ロン12、ナイロン612等、あるいはそれらとアミド
形成官能基を有する化合物、例えばラウロラクタム、セ
バシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、5−ナトリウ
ムスルホイソフタル酸等の共重合成分を含有する共重合
ポリアミドがあげられる。このうち特に好ましいのはナ
イロン6およびナイロン66である。該ポリアミド中に
は酸化チタン等の艶消し剤が含まれていてもよいが、十
分な発色性を得るためには、艶消し剤、他の顔料等は
0.5重量%以下とすることが好ましく、0.1重量%
以下とすることが一層好ましい。
【0009】本発明における芯部のスルホネート基を含
有する変性ポリエステルとポリアミドの混合物中のポリ
アミドは前記鞘成分と同一または異なるポリアミドであ
るが、十分な接着性を得るためには同一のポリアミドで
あることが好ましい。また、スルホネ―ト基を含有する
変性ポリエステルとは- SO3M基(Mはアルカリ、ま
たはアルカリ土類金属で、アルカリ土類金属の場合1/
2価を表す)を有し、かつエステル形成能を有する官能
基を1個以上持つ化合物が共重合されているポリエステ
ルである。
【0010】この変性ポリエステルはエチレンテレフタ
レ―トを主たる繰り返し単位とするものが好ましく、ま
た上記共重合成分として好ましいスルホネ―ト化合物と
して、5−ナトリウムスルホイソフタル酸およびそのエ
ステル誘導体、5−ホスホニウムイソフタル酸およびそ
の誘導体、p−ヒドロキシエトキシベンゼンスルホン酸
ナトリウム、2,5−ビス(ヒドロキシエトキシ)ベン
ゼンスルホン酸カリウム等があげられる。該スルホネ―
ト化合物の共重合量は酸成分に対して 0.1〜12モル%が
好ましく、さらに好ましくは 0.2〜8 モル%であり、特
に好ましくは0.5 〜6モル%である。該範囲より少ない
と鮮明発色性が低下するため好ましくなく、逆に該範囲
より多いと変性ポリエステルの溶融粘度が高くなるた
め、加工性が低下し好ましくない。
【0011】該変性ポリエステルには、さらに共重合成
分として例えばアジピン酸、セバシン酸、フタル酸、ナ
フタレン−2,6−ジカルボン酸等のジカルボン酸成
分、トリメリット酸、ピロメリット酸等の多価カルボン
酸成分、p−オキシエトキシ安息香酸のオキシカルボン
酸成分、およびテトラメチレングリコ―ル、ヘキサメチ
レングリコ―ル、ジエチレングリコ―ル、プロピレング
リコ―ル、ネオペンチルグルコ―ル、ポリオキシアルキ
レングリコ―ル、p−キシリレングリコ―ル、1,4−
シクロヘキサンジメタノ―ル、等のジオ―ル成分を含ん
でいてもよい。該芯成分中のスルホネ―ト基を含有する
変性ポリエステルとポリアミドとの重量比は10:90〜7
0:30の範囲が必要である。さらに好ましくは20:80〜6
0:40、特に好ましくは30:70〜60:40である。該範囲
より、変性ポリエステルが多く、ポリアミドが少ない
と、芯鞘界面の接着性が低下し芯鞘界面剥離が生じやす
くなるため好ましくなく、また該範囲より変性ポリエス
テルが少なく、ポリアミドが多いと、発色性が低下する
ため好ましくない。
【0012】該変性ポリエステルとポリアミドの混合分
散状態としては、相互に入りくんだいわゆる海島あるい
は海海構造をとることが好ましい。ここでポリアミドは
部分的でも海構造であることが好ましい。特に芯鞘界面
では海構造であることが好ましい。逆に変性ポリエステ
ルは部分的でも島構造であることが好ましい。このほか
本発明の複合繊維の芯部中には、酸化チタン、カーボン
ブラック等の顔料のほか従来公知の抗酸化剤、着色防止
剤、耐光剤、帯電防止剤等が添加されていても良い。
【0013】鞘部のポリアミドと、芯部のスルホネート
基を含有する変性ポリエステルとポリアミドの混合物と
の芯鞘複合比率は、本発明の効果を失わない範囲で任意
にとり得るが、鞘部の比率が20〜75重量%が好まし
い。鞘部の比率が低すぎると均一な被覆形成が困難であ
り、また製編織、染色、仕上げ等の加工中に鞘部が破れ
て商品価値を失うことが多い。逆に高過ぎると染色され
た芯部の色が遮られて所望の発色性を得にくい。芯部と
鞘部との配置は、基本的には同心円芯鞘状であることが
好ましいが、鞘部が薄すぎて破れない限り、偏心や多心
であってもよい。
【0014】本発明の芯鞘複合繊維は、以下のような方
法によって得ることができる。例えばポリアミド(鞘
部)と、変性ポリエステルとポリアミドとの混合物(芯
部)を別々に溶融し、紡糸パック部に導き、そのまま通
常の方法で芯鞘構造をとるように複合流を形成してノズ
ルから紡出する。紡出したフィラメント糸は所定の速度
で引取り、給油した後パッケージに巻上げる。次に、所
望の強度と伸びが得られるように、一旦巻上げた糸状を
ドローツイスターで常法通り延伸する。この延伸は、紡
出糸を引取った後巻取ることなく連続して行い、巻上げ
してもよい。また4000m/分以上の高速で引取り、
一挙に所望の繊維性能を得る方法を採用してもよい。
【0015】直接紡糸延伸法としては、例えば、紡出糸
を1000〜5000m/分で引取り、引続いて延伸
し、3000〜5500m/分で延伸熱固定する方法が
あげられる。得られた複合繊維は、その後の任意の段階
で常法によりカチオン染料で染色される。
【0016】カチオン染料としては、'Aizen Cathilon'
(保土谷化学工業(株)製)、'Kayacryl'(日本化薬
(株)製)、'Estrol,Sumiacryl'(住友化学工業(株)
製)、'Diacryl' (三菱化成(株)製)、'Maxilon'
(チバガイギー(株)製)、'Astrazon'(バイエルジャ
パン(株)製)等の冠称名染料が挙げられるがこれらに
限定されるものではなく、分散型カチオン染料を用いる
こともできる。本発明の効果を阻害しない範囲内の少量
であれば他の染料を併用してもよい。そして、十分な発
色性および染色堅牢性を発揮するためには、鞘部の染料
染着率を芯部の染料染着率の10%以下、好ましくは5%
以下とすること、および、鞘部の染料染着率は0.2 %ow
f 以下が好ましく、0.05%owf 以下とすることがさらに
好ましい。即ち、この染着率条件を満足することによ
って、発色性、耐光堅牢度、洗濯堅牢度がともに良好な
染色物が得られるのである。鞘部の染料染着率が0.2 %
owf を越えると、洗濯堅牢度や耐光堅牢度が著しく低下
する。また、この染着率が0.2 %owf 以下であっても
部の染料染着率が芯部の染料染着率10%を越えると、
十分な耐光堅牢度が得られ難い。
【0017】芯部の染料染着率は目的とする染色程度に
応じた任意の水準に設定すればよい。肉眼で識別できる
発色性を得るためには、淡染製品の場合、一般に0.01%
owf以上の染料染着率をとればよい。また、濃染製品の
場合、実用上のコスト面から50%owf 以下の染料染着率
が好ましい。本発明でいう鞘部あるいは芯部の染料染着
率は、鞘部あるいは芯部のポリマに対する染着している
染料量を百分率でもって表した値であり、例えば、鞘部
の染料染着率が0.2 %owf 以下ということは、鞘部のポ
リアミド1gに対する染料の染着量が0.002 g以下とい
うことである。
【0018】本発明の複合繊維の断面形状は丸以外に、
多角、H型、Π型などの異形断面でも良く、糸状形態
は、フィラメント、ステープルのどちらでも良い。また
布帛形態としては、織物、編物、不織布など目的に応じ
て適宜選択できる。
【0019】
【実施例】以下本発明を実施例により、さらに詳細に説
明する。なお、実施例中の各特性値は次の方法によって
求めた。 A.ポリエステルの極限粘度 [η] オルトクロロフェノール溶液とし、25℃で求めた。 B.発色性 多光源分光測色計(スガ試験機(株)製)を用いC光源
65゜の条件で測色し、L値でもって表示した。発色性
が悪い場合は白っぽくなり高いL値を示す。 C.耐光堅牢度 JIS L0842の方法により測定した。 D.洗濯堅牢度 JIS L0844の方法により測定した。ただし、色
落ちは、汚染用グレースケールの各色票間に認められる
色の光と比較し、色落ちの程度を等級区分することによ
って測定した。 E.耐剥離性 染色織物を押圧750gで1万回、摩擦させた後、表面状態
の顕微鏡観察と肉眼による白化の程度の観察より、芯鞘
界面の剥離状態を調べ、剥離していない場合○、剥離し
た場合×とした。
【0020】実施例1 極限粘度0.58の5−ナトリウムスルホイソフタル酸
を5モル%共重合したポリエチレンテレフタレート(変
性ポリエステルと略す)とナイロン6をペレット状態で
一軸エクストルーダーを用いて溶融ブレンド(重量比=
60/40)し、吐出ガットを水冷後カッティングし
て、ペレット状態の混合物を得た。
【0021】上記混合物とナイロン6とを、複合紡糸機
に供し、それぞれ別々に溶融した後、等量ずつ計量し、
複合紡糸パック部で混合物が芯、ナイロン6が鞘となる
ように複合流を形成して吐出し、1500m/分の速度
で引取り、引続いて延伸熱ローラー(160℃)で熱セ
ットし、4000m/分で巻上げ、70デニール24フ
ィラメントの延伸糸を得た。
【0022】この延伸糸を経糸と緯糸に供し、平織物
(経糸密度118/2.54cm,緯糸密度85本/
2.54cm)を製織した。この平織物を、”サンデッ
ト”G−29(三洋化成(株)製)2g/l、ソーダ灰
5g/l、”デトロール”WR−14(明成化学工業
(株)製)2g/lを含む処理浴中で糊抜き精練を行っ
た後、乾燥し、170℃で中間熱セットを行い染色供用
試料布帛とした。
【0023】該試料布帛を、カチオン染料:’Diacryl
Red GRL-N' conc (三菱化成(株)製)0.5%owf
、助剤として酢酸(80%)0.5cc/ lの浴で12
0℃で30分間染色した。結果は表1に示すように、発
色性が優れ、耐光堅牢度、洗濯堅牢度および耐剥離性に
優れるものであった。
【0024】実施例2〜4、比較実施例1、2 芯成分の変性ポリエステルとナイロン6の混合比率を変
更した以外は実施例1と同様の方法により実施例2、3
および比較実施例1、2を行なった。実施例1と同様の
方法で評価した結果を表1に示す。実施例2〜4は発色
性等の特性が良好なのに対し、比較実施例1では発色性
が高いものの耐剥離性が不十分であり、比較実施例2で
は耐剥離性が良好であるものの発色性は不十分で実用性
に耐えなかった。
【0025】比較実施例3 実施例1の芯成分の変性ポリエステルとナイロン6の混
合物(重量比=60/40)を単独で用いる以外は実施
例1と同様な方法によって染色布帛を製造した。結果は
表1の通り実施例1と比較すると、L値が高く発色性は
低いものであった。また、耐剥離性評価と同様な方法で
評価を行ったところ、フィブリル化を起こすため白化
し、実用に耐えなかった。
【0026】実施例5〜8 実施例1で用いた変性ポリエステルとナイロン6のブレ
ンド物(重量比=60/40)とナイロン6の芯鞘複合
比を変えた以外は実施例1と同様な方法で染色布帛を得
た。結果は表2のように芯部の比率が少ないと発色性が
低下傾向で、芯部の比率が高くなると商品価値を損なう
ほどのものではないが、一部被膜破れが発生した。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】
【発明の効果】本発明によって得られる複合繊維はカチ
オン染料による染色により、優れた発色性を有し、併せ
て耐光性、耐洗濯性、耐摩耗堅牢性に優れる。また、染
色工程等の擦過や単純摩擦による芯鞘界面剥離が生じに
くいため、広い用途に展開できる。本発明の複合繊維
は、スキーウェア、水着等のスポーツ用にも適した極め
て実用性の高いものである。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D01F 8/12 - 8/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリアミドを鞘部に、スルホネ―ト基を
    含有する変性ポリエステルとポリアミドとからなり、そ
    の混合重量比が10:90〜70:30である混合物を芯部とす
    る鮮明発色性を有する複合繊維。
  2. 【請求項2】 カチオン染料で染色された請求項1記載
    の複合繊維。
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