JP4571541B2 - 透湿防水性ポリエステル織物の製造方法 - Google Patents

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本発明は、単繊維径が10〜1000nmのポリエステルマルチフィラメント糸を含み、優れた透湿性と防水性とを有する透湿防水性ポリエステル織物およびその製造方法および繊維製品に関する。

従来、防水性に優れた織物として、表層部分へ撥水性樹脂を塗付するコーティング品や撥水性フィルムのラミネート品などが提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。しかしながら、かかる織物は防水性には非常に優れているが、透湿性に乏しく、蒸気状の汗(不感蒸泄)などの水蒸気が滞留するため衣服内がムレ易いという問題があった。また、風合いが硬くなるという問題もあった。さらに、繊維への物理的な摩擦や洗濯によって撥水樹脂やフィルムと基布との剥離が生じ、防水機能が低下するという問題もあった。

また、防水性に優れた織物として、単繊維繊度1.2デニール以下の極細繊維を用いて高密度に製織し、撥水剤で処理することが提案されている(例えば、特許文献3参照)。しかしながら、製造可能な繊維の径に限界があるため単繊維繊度を十分小さくすることができず、単繊維間の隙間が大きくなり、満足な耐水圧は得られていない。

他方、繊維を極細化する方法としては、海島型複合紡糸法、エレクトロスピニングなどによる極細繊維の製造技術が数多く提案されている。海島型複合紡糸法としては、海島ポリマーをチップ状態でブレンドした繊維から極細繊維を得る方法が提案されている(例えば、特許文献4参照)。しかしながら、この方法で得られた海島型複合繊維からできる極細繊維は繊維径のばらつきが大きく、品質安定性に問題があった。またこの方法で得られる極細繊維の単繊維繊度は0.04dtex(約2μm)が限界であり、目的の耐水圧を得るには不十分であった。一方、エレクトロスピニング技術は最近注目されている技術であり、数十nmレベルの繊維径を持つ不織布を製造できる技術である。これは、高分子溶液の入ったノズルの先端と基板上の間に高電圧を加え、荷電した高分子溶液を噴射し、基板上に集積させるものである(例えば、特許文献5参照)。しかし、エレクトロスピニング技術で得られる繊維および繊維製品の形状は不織布に限定されるとともに、作製した不織布の繊維径はかなりばらつきがある。また、タフネスも通常の繊維に比べて非常に弱く、実用には制約があった。

なお、本発明者らは、特願2004−098392号において、数十nmレベルの繊維径を有する海島型複合繊維およびその製造方法を提案した。

特開平9−001703号公報 特開2002−345873号公報 特開平2−269871号公報 特開平4−126815号公報 特開2004−068161号公報

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、優れた防水性能と透湿性能の相反する性能を兼ね備え、ソフトな風合いを有するノンコーティングタイプの透湿防水性ポリエステル織物およびその製造方法および繊維製品を提供することにある。

本発明者らは上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、単繊維径が10〜1000nmのポリエステルマルチフィラメント糸を用いて、所定の厚みとカバーファクターCFとを有する織物を製織することにより、優れた防水性能と透湿性能とを兼ね備え、ソフトな風合いを有するノンコーティングタイプの透湿防水性ポリエステル織物が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば「単繊維径が10〜1000nmのポリエステルマルチフィラメント糸を含み、織物の厚みが0.3mm以下、かつ下記式で定義するカバーファクターCFが1700〜3800の範囲内である透湿防水性ポリエステル織物の製造方法であって、島成分がポリエステルからなりかつ島成分の径が10〜1000nmであり、海成分ポリマーと島成分ポリマーとの溶解速度比(海/島)が200以上である海島型複合繊維を用いて、織物の厚みが0.3mm以下、かつ下記式で定義するカバーファクターCFが1700〜3800の範囲内である織物を織成した後、前記海島型複合繊維の海成分をアルカリ水溶液で溶解除去することを特徴とする透湿防水性ポリエステル織物の製造方法。」が提供される。
CF=(DWp/1.1)1/2×MWp+(DWf/1.1)1/2×MWf
[DWpは経糸総繊度(dtex)、MWpは経糸織密度(本/2.54cm)、DWfは緯糸総繊度(dtex)、MWfは緯糸織密度(本/2.54cm)である。]

その際、前記の島数が100以上であることが好ましい。また、前記の海島型複合繊維において、海成分が、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、ポリエチレングリコール系化合物共重合ポリエステル、およびポリエチレングリコール系化合物と5−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合ポリエステルから選択される少なくとも1種のアルカリ水溶液易溶解性ポリマーであることが好ましい。特に、成分が、5-ナトリウムスルホン酸を6〜12モル%および分子量4000〜12000のポリエチレングリコールを3〜10重量%共重合したポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。

本発明の透湿防水性ポリエステル織物の製造方法において、易溶解成分と易溶解成分よりも溶融粘度が低い難溶解成分とを、前者を海成分とし後者を島成分として溶融・押し出し、紡糸速度400〜6000m/分で海島型複合未延伸糸として引取り、該海島型複合未延伸糸を温度60〜220℃で配向結晶化延伸した後に織物を織成することが好ましい。

また、溶融紡糸温度における海成分と島成分との溶融粘度比(海/島)が1.1〜2.0であることが好ましい。また、海成分および島成分としてガラス転移温度が100℃以下のポリマーを用いると共に、海島型複合未延伸糸の配向結晶化延伸に先立って、該海島型複合未延伸糸を60〜100℃の液体浴中に浸漬して、流動状態で延伸倍率10〜30倍、延伸速度300m/分以下で延伸することが好ましい。さらには、織物を織成後、織物表面に加熱加圧加工を施すことが好ましい。

また、本発明によれば、前記の透湿防水性ポリエステル織物を用いてなる、スポーツウェア、アウトドアウェア、レインコート、紳士衣服、婦人衣服、作業衣、防護服、人工皮革、履物、鞄、カーテン、防水シート、カーシートの群より選ばれる繊維製品が提供される。

本発明によれば、優れた防水性能と透湿性能とを兼ね備え、ソフトな風合いを有するノンコーティングタイプの透湿防水性ポリエステル織物およびその製造方法および繊維製品が得られる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明の透湿防水性ポリエステル織物には、単繊維径(単繊維の直径)が10〜1000nm(好ましくは100〜800nm)のポリエステルマルチフィラメント糸が含まれることが肝要である。かかる単繊維径を単糸繊度に換算すると、0.000001〜0.01dtexに相当する。一般的に織物の防水性を高めるには、織物を構成する繊維間の空隙をできるだけ小さくすることが有効であり、かかる単繊維径を有するポリエステルマルチフィラメント糸が織物に含まれることにより、繊維間の空隙を緻密に埋めることが可能となり、雨などの水滴に対して飛躍的に防水性が向上する。また、蒸気状の汗(不感蒸泄)などの水蒸気は透過でき、衣服内を快適に保つことができる。ここで、単繊維径が10nm未満の場合には繊維強度が低くなるため実用上好ましくない。逆に、単繊維径が1000nmを超える場合には、織物の緻密性が低下して防水性が不十分となり好ましくない。ここで、単繊維の断面形状が丸断面以外の異型断面である場合には、丸断面に換算した直径を単繊維径とする。なお、単繊維径は、透過型電子顕微鏡で繊維の横断面を撮影することにより測定が可能である。

かかるポリエステルマルチフィラメント糸において、フィラメント数は特に限定されないが、織物の防水性の点で500以上(より好ましくは2000〜8000)であることが好ましい。また、ポリエステルマルチフィラメント糸の総繊度(単繊維繊度とフィラメント数との積)としては、5〜150dtexの範囲内であることが好ましい。

かかるポリエステルマルチフィラメント糸を形成するポリマーの種類としては、ポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、第3成分を共重合させたポリエステルなどが好ましく例示される。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が1種または2種以上含まれていてもよい。
前記ポリエステルマルチフィラメント糸の繊維形態は特に限定されず、通常の空気加工、仮撚捲縮加工が施されていてもさしつかえない。

本発明の透湿防水性ポリエステル織物において、厚みが0.3mm以下(好ましくは0.05〜0.25mm)であることが重要である。該厚みが0.3mmよりも大きいと、透湿性が低下するだけでなく、風合いが硬くなり快適性が損なわれるため好ましくない。

また、本発明の透湿防水性ポリエステル織物において、カバーファクターCFが1700〜3800の範囲であることが十分な耐水圧を得る上で肝要である。カバーファクターが1700未満であると十分な耐水圧が得られない場合があり好ましくない。逆に、カバーファクターが3800より大であると、耐水圧は十分であるが、透湿性が低下するだけでなく、風合いが硬くなり快適性が損なわれ好ましくない。なお、本発明でいうカバーファクターCFは下記の式により表されるものである。
CF=(DWp/1.1)1/2×MWp+(DWf/1.1)1/2×MWf
[DWpは経糸総繊度(dtex)、MWpは経糸織密度(本/2.54cm)、DWfは緯糸総繊度(dtex)、MWfは緯糸織密度(本/2.54cm)である。]

さらに、本発明の透湿防水性ポリエステル織物において、該織物の表面にロールカレンダー機などで加熱加圧加工が施されているとさらに高い防水性を得ることができ好ましい。

本発明の透湿防水性ポリエステル織物において、織物の組織は特に限定されず、通常の方法で製織されたものでよい。例えば、織組織としては、平織、斜文織、朱子織等の三原組織、変化組織、変化斜文織等の変化組織、たて二重織、よこ二重織等の片二重組織、たてビロードなどが例示される。層数も単層でもよいし、2層以上の多層でもよい。

本発明のポリエステル透湿防水性織物において、耐水圧が800mmHO以上であることが好ましい。耐水圧が800mmHO未満であると実用に耐えないおそれがある。なお、ここでいう耐水圧はJIS L 1092 B法に基づいて測定されるものである。さらに、かかる織物において、透湿度が3500g/m/24h以上であることが好ましい。透湿度が3500g/m/24h未満であると蒸気状の汗(不感蒸泄)などの水蒸気が滞留するため衣服内がムレ易くなる場合がある。なお、ここでいう透湿度はJIS L 1099 A−1法に基づいて測定されるものである。

本発明の透湿防水性ポリエステル織物は、以下の製造方法により製造することができる。すなわち、島成分がポリエステルからなり、かつ島成分の径が10〜1000nmである海島型複合繊維を用いて、織物の厚みが0.3mm以下、かつ下記式で定義するカバーファクターCFが1700〜3800の範囲内である織物を織成した後、前記海島型複合繊維の海成分をアルカリ水溶液で溶解除去することにより、前記の透湿防水性ポリエステル織物を製造することができる。
CF=(DWp/1.1)1/2×MWp+(DWf/1.1)1/2×MWf
[DWpは経糸総繊度(dtex)、MWpは経糸織密度(本/2.54cm)、DWfは緯糸総繊度(dtex)、MWfは緯糸織密度(本/2.54cm)である。]

ここで、前記の海島型複合繊維において、該繊維を構成するポリマーは、海成分ポリマーが島成分ポリマーよりも溶解性が高い組合せであれば任意であるが、特に溶解速度比(海/島)が200以上であることが好ましい。かかる溶解速度比が200未満の場合には、繊維断面中央部の海成分を溶解させている間に繊維断面表層部の島成分の一部も溶解されるため、海成分を完全に溶解除去するためには、島成分の何割かも減量されてしまうことになり、島成分の太さ斑や溶剤浸食による強度劣化が発生して、毛羽やピリングなどの品位に問題が生じやすくなる。

海成分ポリマーは、好ましくは島成分との溶解速度比が200以上であればいかなるポリマーであってもよいが、特に繊維形成性の良好なポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエチレンなどが好ましい。例えば、アルカリ水溶液易溶解性ポリマーとしては、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、ポリエチレングルコール系化合物共重合ポリエステル、ポリエチレングリコール系化合物と5−ナトリウムスルホン酸イソフタル酸の共重合ポリエステルが好適である。また、ナイロン6は、ギ酸溶解性があり、ポリスチレン・ポリエチレンはトルエンなど有機溶剤に非常によく溶ける。なかでも、アルカリ易溶解性と海島断面形成性とを両立させるため、ポリエステル系のポリマーとしては、5−ナトリウムスルホイソフタル酸6〜12モル%と分子量4000〜12000のポリエチレングルコールを3〜10重量%共重合させた固有粘度が0.4〜0.6のポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルが好ましい。ここで、5−ナトリウムイソフタル酸は親水性と溶融粘度向上に寄与し、ポリエチレングリコール(PEG)は親水性を向上させる。なお、PEGは分子量が大きいほど、その高次構造に起因すると考えられる親水性増加効果が大きくなるが、反応性が悪くなってブレンド系になるため、耐熱性・紡糸安定性などの点から好ましくなくなる。また、共重合量が10重量%以上になると、本来溶融粘度低下作用があるので、本発明の目的を達成することが困難になる。したがって、上記の範囲で、両成分を共重合することが好ましい。

一方、島成分ポリマーは、海成分との溶解速度差があればいかなるポリエステルポリマーであってもよいが、前記のように繊維形成性のポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、第3成分を共重合させたポリエステルなどのポリエステルが好ましい。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が1種または2種以上含まれていてもよい。

上記の海成分ポリマーと島成分ポリマーからなる本発明の海島型複合繊維は、溶融紡糸時における海成分の溶融粘度が島成分ポリマーの溶融粘度よりも大きいことが好ましい。かかる関係にある場合には、海成分の複合重量比率が40%未満と少なくなっても、島同士が接合したり、島成分の大部分が接合して海島型複合繊維とは異なるものになり難い。

好ましい溶融粘度比(海/島)は、1.1〜2.0、特に1.3〜1.5の範囲である。この比が1.1倍未満の場合には溶融紡糸時に島成分が接合しやすくなり、一方2.0倍を越える場合には、粘度差が大きすぎるために紡糸調子が低下しやすい。

次に島数は、多いほど海成分を溶解除去して極細繊維を製造する場合の生産性が高くなり、しかも得られる極細繊維の細さも顕著となって超極細繊維特有の柔らかさ、滑らかさを表現することができ、かつ織物にした際の防水性の点から100以上(より好ましくは300〜1000)であることが好ましい。ここで、島数が100未満の場合には、海成分を溶解除去しても極細繊度の単糸からなるハイマルチフィラメント糸を得ることができず本発明の目的を達成することができない。なお、島数があまりに多くなりすぎると紡糸口金の製造コストが高くなるだけでなく、加工精度自体も低下しやすくなるので10000以下とするのが好ましい。

次に、島成分の径は、10〜1000nmの範囲とする必要がある。該径が10nm未満の場合には繊維構造自身が不安定で物性や繊維形態が不安定で好ましくなく、一方、1000nmを越える場合には超極細繊維特有の柔らかさや風合いが得られず、織物にした際の緻密性が低下して防水性が不十分となり好ましくない。また、海島複合繊維断面内の各島は、その径が均一であるほど海成分を除去して得られる極細マルチフィラメント糸からなる織物の品位や耐久性が向上するので好ましい。

前記の海島型複合繊維において、その海島複合重量比率(海:島)は、40:60〜5:95の範囲が好ましく、特に30:70〜10:90の範囲が好ましい。かかる範囲であれば、島間の海成分の厚みを薄くすることができ、海成分の溶解除去が容易となり、島成分の極細繊維への転換が容易になるので好ましい。ここで海成分の割合が40%を越える場合には海成分の厚みが厚くなりすぎ、一方5%未満の場合には海成分の量が少なくなりすぎて、島間に接合が発生しやすくなる。

前記の海島型複合繊維において、その島間の海成分厚みが500nm以下、特に20〜200nmの範囲が適当であり、該厚みが500nmを越える場合には、該厚い海成分を溶解除去する間に島成分の溶解が進むため、島成分間の均質性が低下するだけでなく、毛羽やピリングなど着用時の欠陥や染め斑も発生しやすくなる。

前記の海島型複合繊維は、例えば以下の方法により容易に製造することができる。すなわち、まず溶融粘度が高く且つ易溶解性であるポリマーと溶融粘度が低く且つ難溶解性のポリマーとを、前者が海成分で後者が島成分となるように溶融紡糸する。ここで、海成分と島成分の溶融粘度の関係は重要で、海成分の比率が小さくなって島間の厚みが小さくなると、海成分の溶融粘度が小さい場合には島間の一部の流路を海成分が高速流動するようになり、島間に接合が起こりやすくなるので好ましくない。

溶融紡糸に用いられる紡糸口金としては、島成分を形成するための中空ピン群や微細孔群を有するものなど任意のものを用いることができる。例えば中空ピンや微細孔より押し出された島成分とその間を埋める形で流路を設計されている海成分流とを合流し、これを圧縮することにより海島断面形成がなされるいかなる紡糸口金でもよい。好ましく用いられる紡糸口金例を図1および2に示すが、必ずしもこれらに限定されるものではない。なお図1は、中空ピンを海成分樹脂貯め部分に吐出してそれを合流圧縮する方式であり、図2は、中空ピンのかわりに微細孔方式で島を形成する方法である。

吐出された海島型断面複合繊維は、冷却風によって固化され、好ましくは400〜6000m/分で溶融紡糸された後に巻き取られる。得られた未延伸糸は、別途延伸工程をとおして所望の強度・伸度・熱収縮特性を有する複合繊維とするか、あるいは、一旦巻き取ることなく一定速度でローラーに引き取り、引き続いて延伸工程をとおした後に巻き取る方法のいずれでも構わない。

ここで、特に微細な島径を有する海島型複合繊維を高効率で製造するために、通常のいわゆる配向結晶化を伴うネック延伸(配向結晶化延伸)に先立って、繊維構造は変化させないで繊維径のみを極細化する流動延伸工程を採用することが好ましい。流動延伸を容易とするため、熱容量の大きい水媒体を用いて繊維を均一に予熱し、低速で延伸することが好ましい。このようにすることにより延伸時に流動状態を形成しやすくなり、繊維の微細構造の発達を伴わずに容易に延伸することができる。このプロセスでは、特に海成分および島成分が共にガラス転移温度100℃以下のポリマーであることが好ましく、なかでも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、ポリ乳酸、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステルに好適である。具体的には60〜100℃、好ましくは60〜80℃の範囲の温水バスに浸漬して均一加熱を施し、延伸倍率は10〜30倍、供給速度は1〜10m/分、巻取り速度は300m/分以下、特に10〜300m/分の範囲で実施することが好ましい。予熱温度不足および延伸速度が速すぎる場合には、目的とする高倍率延伸を達成することができなくなる。

得られた流動状態で延伸された延伸糸は、その強伸度などの機械的特性を向上させるため、定法にしたがって60〜220℃の温度で配向結晶化延伸する。該延伸条件がこの範囲外の温度では、得られる繊維の物性が不十分なものとなる。なお、この延伸倍率は、溶融紡糸条件、流動延伸条件、配向結晶化延伸条件などによって変わってくるが、該配向結晶化延伸条件で延伸可能な最大延伸倍率の0.6〜0.95倍で延伸すればよい。

以上に説明した海島型複合繊維を、無撚あるいは必要に応じて追撚した上で経糸全量および/または緯糸全量あるいは経糸および/または緯糸に他糸条と1本交互または複数本交互に配して織成した後、前記の海成分をアルカリ水溶液で溶解除去し、次いで必要に応じて該織物の表面に加熱加圧加工を施すことにより、本発明のポリエステル織物が得られる。

ここで、該織物から海成分をアルカリ水溶液で溶解除去することが重要である。除去方法は特に限定されず、海成分が完全に溶解除去し得る方法であればいずれの方法で行ってもよい。
さらに、該織物にロールカレンダー機などで加熱加圧加工を施すとより高い防水性を得ることができ好ましい。この際、加熱温度は40℃〜240℃、加圧はニップ圧5〜200kgf/cmの範囲であることが好ましい。

なお、前記のアルカリ水溶液による海成分の溶解除去処理の前および/または後に染色加工を施してもよい。さらに、常法の起毛加工、撥水加工、さらには、紫外線遮蔽あるいは制電剤、抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤等の機能を付与する各種加工を付加適用してもよい。
かくして、優れた防水性能と透湿性能の相反する性能を兼ね備え、ソフトな風合いを有するノンコーティングタイプの透湿防水性ポリエステル織物が得られる。

次に、本発明の繊維製品は、前記の透湿防水性ポリエステル織物を用いてなる、スポーツウェア、アウトドアウェア、レインコート、紳士衣服、婦人衣服、作業衣、防護服、人工皮革、履物、鞄、カーテン、防水シート、カーシートの群より選ばれる繊維製品である。かかる繊維製品には、前記の透湿防水性ポリエステル織物が含まれているので、優れた防水性能と透湿性能の相反する性能を兼ね備え、ソフトな風合いを有する。

次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
<カバーファクター>下記の式により算出した。
CF=(DWp/1.1)1/2×MWp+(DWf/1.1)1/2×MWf
[DWpは経糸総繊度(dtex)、MWpは経糸織密度(本/2.54cm)、DWfは緯糸総繊度(dtex)、MWfは緯糸織密度(本/2.54cm)である。]
<織物の厚み>JIS L 1096に従って測定した。
<耐水圧>JIS L 1092 B法(低水圧法の静水圧法)に従って測定した。
<透湿度>JIS L 1099 A−1法に従って測定した。

[実施例1]
島成分としてポリエチレンテレフタレート、海成分として5−ナトリウムスルホイソフタル酸6モル%と数平均分子量4000のポリエチレングリコール6重量%を共重合したポリエチレンテレフタレートを用い(溶解速度比(海/島)=230)、海:島=40:60、島数=500の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度280℃、紡糸速度1500m/分で溶融紡糸して一旦巻き取った。得られた未延伸糸を、延伸温度80℃、延伸倍率2.5倍でローラー延伸し、次いで150℃で熱セットして巻き取った。得られた海島型複合延伸糸は50dtex/10filであり、透過型電子顕微鏡TEMによる繊維横断面を観察したところ、島の形状は丸形状でかつ島の径は520nmであった。

次いで、該延伸糸を無撚にて経糸および緯糸に全量配し、経密度282本/2.54cm、緯密度107本/2.54cmの織密度にて、図3に示す織組織図に従い通常の製織方法により平変化組織の織物生機を得た。
そして、該織物を60℃にて湿熱処理した後、海島型複合延伸糸の海成分を除去するために、3.5%NaOH水溶液で、60℃にて40%減量(アルカリ減量)した。その後、常法の染色加工を行い、ロールカレンダー(由利ロール(株)製)機にてローラー温度160℃、ニップ圧60kgf/cmにて加熱加圧加工を施した。

得られた織物を走査型電子顕微鏡SEMで織物表面および経糸および緯糸断面を観察したところ、海成分は完全に溶解除去されており、織物の経糸および緯糸全量が均一性に優れた極細繊維により構成されていることを確認した。
得られた織物において、カバーファクターCFは2775、厚みは0.084mmであり、耐水圧は1390mmHO、透湿度は3840g/m/24hと優れた防水性と透湿性を有していた。

[実施例2]
実施例1と同様に海島型複合延伸糸50dtex/10filを得た。次いで、通常のポリエチレンテレフタレートからなるマルチフィラメント仮撚加工糸(56デシテックス/144フィラメント、単糸繊度0.39dtex)を150回/m(S方向)にて撚糸した糸条を経糸に全量配し、前述の海島型複合延伸糸2本を150回/m(S方向)にて合撚した糸条を緯糸に全量配し、経密度241本/2.54cm、緯密度77本/2.54cmの織密度にて、図3に示す織組織図に従い通常の製織方法により平変化組織の織物生機を得た。
その後、該織物を実施例1と同様の方法で、湿熱処理、アルカリ減量加工、染色加工、加熱加圧加工を行った。この際のアルカリ減量率は12.4%であった。

得られた織物を走査型電子顕微鏡SEMで織物表面および緯糸断面を観察したところ、海成分は完全に溶解除去されており、織物の緯糸全量が均一性に優れた極細繊維により構成されていることを確認した。
得られた織物において、カバーファクターCFは2904、厚みは0.22mmであり、耐水圧は1285mmHO、透湿度は4415g/m/24hと優れた防水性と透湿性を有していた。

[実施例3]
実施例1と同じ海/島ポリマーを使用し、海:島=30:70、島数=836で実施例1と同様に紡糸・延伸を行い、56dtex/10filの海島型複合延伸糸を得た。該延伸糸において、透過型電子顕微鏡TEMによる繊維横断面観察より島の径は600nmであった。
該延伸糸を無撚にて経糸および緯糸に全量配し、経密度256本/2.54cm、緯密度97本/2.54cmの織密度にて、図3に示す織組織図に従い通常の製織方法により平変化組織の織物生機を得た。
その後、該織物を実施例1と同様の方法で、湿熱処理、アルカリ減量加工、染色加工、加熱加圧加工を行った。この際のアルカリ減量率は30%であった。

得られた織物を走査型電子顕微鏡SEMで織物表面および経糸および緯糸断面を観察したところ、海成分は完全に溶解除去されており、織物の経糸および緯糸全量が均一性に優れた極細繊維により構成されていることを確認した。
得られた織物において、カバーファクターCFは2670、厚みは0.092mmであり、耐水圧は1250mmHO、透湿度は4240g/m/24hと優れた防水性と透湿性を有していた。

[比較例1]
実施例1と同じ海/島ポリマーを使用し、海:島=50:50、島数100で紡糸・延伸し、50dtex/10filの海島型複合延伸糸を得た。該延伸糸において、透過型電子顕微鏡TEMによる繊維横断面観察より島の径は1060nmであった。
該延伸糸を無撚にて経糸および緯糸に全量配し、経密度282本/2.54cm、緯密度107本/2.54cmの織密度にて、図3に示す織組織図に従い通常の製織方法により平変化組織の織物生機を得た。
その後、該織物を実施例1と同様の方法で、湿熱処理、アルカリ減量加工、染色加工、加熱加圧加工を行った。この際のアルカリ減量率は50%であった。

得られた織物を走査型電子顕微鏡SEMで織物表面および経糸および緯糸断面を観察したところ、海成分は完全に溶解除去されていたが、島成分の均一性が不十分であった。これは、海成分量が多いために島間の海成分厚みが厚くなり、繊維断面中央の海成分を減量している間に、先に海成分を除去された繊維表面部分の島成分が減量にさらされてしまうことにより発生した不均一性である。
得られた織物において、カバーファクターCFは2550、厚みは0.078mmであり、耐水圧は720mmHO、透湿度は4510g/m/24hと透湿性はあるものの防水性は不十分であった。

[比較例2]
島成分としてポリエチレンテレフタレート、海成分としてポリエチレングリコール3重量%を共重合したポリエチレンテレフタレートを用い(溶解速度比(海/島)=8)、海:島=20:80、島数=500で紡糸・延伸を行い、50dtex/10filの海島型複合延伸糸を得た。該延伸糸において、透過型電子顕微鏡TEMによる繊維横断面観察より島の径は1080nmであった。
該延伸糸を無撚にて経糸および緯糸に全量配し、経密度282本/2.54cm、緯密度107本/2.54cmの織密度にて、図3に示す織組織図に従い通常の製織方法により平変化組織の織物生機を得た。
その後、該織物を実施例1と同様の方法で、湿熱処理、アルカリ減量加工、染色加工、加熱加圧加工を行った。この際のアルカリ減量率は20%であった。

得られた織物を走査型電子顕微鏡SEMで織物表面および経糸および緯糸断面を観察したところ、海相当分が減量されているにもかかわらず、大部分の海成分が溶解除去されずに残存していた。これは、海成分のアルカリ溶解速度が島成分のそれと比較して不十分なために、繊維表面の島のかなりの量が減量されてしまうことにより発生したと考えられる。
得られた織物において、カバーファクターCFは3052、厚みは0.096mmであり、耐水圧は690mmHO、透湿度は4590g/m/24hと防水性は不十分であり、また、極細繊維特有のソフトな風合いが得られなかった。

本発明によれば、優れた防水性能と透湿性能とを兼ね備え、ソフトな風合いを有するノンコーティングタイプの透湿防水性ポリエステル織物およびその製造方法および繊維製品が提供され、その工業的価値は極めて大である。

本発明において、用いることのできる海島型複合繊維を紡糸するために用いられる紡糸口金の一例を示す概略図である。 本発明において、用いることのできる海島型複合繊維を紡糸するために用いられる紡糸口金の他の例を示す概略図である。 本発明において、採用することのできる織組織図の一例である。

符号の説明

1:分配前島成分ポリマー溜め部分
2:島成分分配用導入孔
3:海成分導入孔
4:分配前海成分ポリマー溜め部分
5:個別海/島=鞘/芯構造形成部
6:海島全体合流絞り部

Claims (8)

  1. 単繊維径が10〜1000nmのポリエステルマルチフィラメント糸を含み、織物の厚みが0.3mm以下、かつ下記式で定義するカバーファクターCFが1700〜3800の範囲内である透湿防水性ポリエステル織物の製造方法であって、
    島成分がポリエステルからなりかつ島成分の径が10〜1000nmであり、海成分ポリマーと島成分ポリマーとの溶解速度比(海/島)が200以上である海島型複合繊維を用いて、織物の厚みが0.3mm以下、かつ下記式で定義するカバーファクターCFが1700〜3800の範囲内である織物を織成した後、前記海島型複合繊維の海成分をアルカリ水溶液で溶解除去することを特徴とする透湿防水性ポリエステル織物の製造方法。
    CF=(DWp/1.1) 1/2 ×MWp+(DWf/1.1) 1/2 ×MWf
    [DWpは経糸総繊度(dtex)、MWpは経糸織密度(本/2.54cm)、DWfは緯糸総繊度(dtex)、MWfは緯糸織密度(本/2.54cm)である。]
  2. 前記の島数が100以上である、請求項1に記載の透湿防水性ポリエステル織物の製造方法。
  3. 前記の海島型複合繊維において、海成分が、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、ポリエチレングリコール系化合物共重合ポリエステル、およびポリエチレングリコール系化合物と5−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合ポリエステルから選択される少なくとも1種のアルカリ水溶液易溶解性ポリマーである、請求項1または請求項2に記載の透湿防水性ポリエステル織物の製造方法。
  4. 海成分が、5-ナトリウムスルホン酸を6〜12モル%および分子量4000〜12000のポリエチレングリコールを3〜10重量%共重合したポリエチレンテレフタレートである、請求項3に記載の透湿防水性ポリエステル織物の製造方法。
  5. 易溶解成分と易溶解成分よりも溶融粘度が低い難溶解成分とを、前者を海成分とし後者を島成分として溶融・押し出し、紡糸速度400〜6000m/分で海島型複合未延伸糸として引取り、該海島型複合未延伸糸を温度60〜220℃で配向結晶化延伸した後に織物を織成する、請求項1〜4のいずれかに記載の透湿防水性ポリエステル織物の製造方法。
  6. 溶融紡糸温度における海成分と島成分との溶融粘度比(海/島)が1.1〜2.0である、請求項1〜5のいずれかに記載の透湿防水性ポリエステル織物の製造方法。
  7. 海成分および島成分としてガラス転移温度が100℃以下のポリマーを用いると共に、海島型複合未延伸糸の配向結晶化延伸に先立って、該海島型複合未延伸糸を60〜100℃の液体浴中に浸漬しながら、流動状態で延伸倍率10〜30倍、延伸速度300m/分以下で延伸する工程を含む、請求項1〜6のいずれかに記載の透湿防水性ポリエステル織物の製造方法。
  8. 織物を織成後、織物表面に加熱加圧加工を施す、請求項1〜7のいずれかに記載の透湿防水性ポリエステル織物の製造方法。
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