JPH03234818A

JPH03234818A - 複合繊維及び紡糸口金

Info

Publication number: JPH03234818A
Application number: JP2907990A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Koizumi; 忠由古泉; Izumi Yuasa; 湯淺　泉
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1990-02-07
Filing date: 1990-02-07
Publication date: 1991-10-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、優れた風合、光沢を有すると共に易掃除性、
耐へたシ性を供えたカーペットに好適な複合繊維に関す
る。

（従来の技術）従来、ポリアミド系繊維およびポリエステル系繊維を改
質する試みは多く、種々検討されてきた。

なかでモカーヘット用加工糸としては、ナイロン６、ポ
リエステル、アクリル、レーヨン、ナイロン６６、羊毛
等が単独もしくは、混繊糸として使用されてきた。

しかしながら一般にポリエステルは耐光性、後加工性等
のメリットはあるが染色性が悪く、シかもカーペット用
パイル糸として使用するとへたシが犬きく耐摩耗性がな
く、風合、嵩高性が不十分である。アクリルは染色性は
良好であるがその他の特性はポリエステル程度である。

レーヨンは制電性の点では良好であるが、その他の特性
はアク＝３− リル程度である。また羊毛は染色性、風合ともに良好で
あるが高価であシ紡績糸に限られる。

これらに比べてナイロンはカーペット用加工糸として適
した特性を保持しており、耐摩耗性、染色性、嵩高加工
性等に優れている。又、ナイロン６とポリエステルを各
々鞘芯に用いた複合繊維をカーペットに適用した例に特
開昭５４−３４４１４号公報がある。これは芯にポリエ
ステルを用いることにより繊維物性を高め、鞘部のナイ
ロン６によシ染色性、耐摩耗性の向上をはかつている。

しかしながら、そこで使用されている繊維は断面形状が
複雑であシ、特に凹凸が顕著であるためカーペット等に
した場合ホコリがたまり易く掃除しにくいという欠点が
あった。又、ポリエステルとナイロンの組合せでは相互
間の結合要素が全くないため延伸工程、あるいは経時変
化等により芯鞘剥離が生じ易いという問題もあった。

（本発明が解決しようとする課題）そこで本発明者らは、ナイロンの良好な特性である風合
を持たせしかも芯部として改質ポリニス４− チルを含有させることによシ芯鞘の剥離もなく、ナイロ
ンよりも寸法安定性、形態安定性に優れ、しかも繊維の
断面形状を凹部の少ない特定の形状のものにすることに
よシ、易掃除性が良好で、かつ安価な繊維を提供できる
ことを見い出して本発明に到達した。

（課題を解決するための手段）即ち、本発明は、繊維軸にそって芯部が金属スルホネー
ト基を有するイソフタル酸を１モルチ以上７モルチ以下
の範囲で共重合した改質ポリエステル、鞘部がポリアミ
ドよりなる複合繊維であって、芯部の改質ポリエステル
が１０〜５５重量％、鞘部のポリアミドが９０〜４５重
量％の割合を占め、断面が芯部、鞘部共にほぼ正三角形
であり、繊維横断面外周の形状が５０°≦Ｒｉ≦６５°　　　（ｉ　＝　１．２．３　）
Ｏ≦Ｄｊ／Ｌｊ≦０．０５　　（ｊ＝１．２．３）（た
だし、Ｒｉは繊維横断面外周に外接する三角形の鋭角を
なす頂角の角度であり、Ｌｊは繊維横断面外周上頂点間
の最短距離であり、Ｄｊは該外周に外５− 接する三角形の一辺と該辺に対応する繊維横断面外周を
形成している一辺との最大距離である。）を満足するこ
とを特徴とする複合繊維で、！１１．ａ、また口金細孔
の断面積が０．０４−以上であり、芯体及び鞘側の各孔
共に花形状が細孔の中心から放射状にのびた３個のくさ
び状スリットで形成され、かつ、２５≦偽≦３５　　　（ｘ＝１．２．３）２０５≦βｙ
≦２１５　　（ｙ＝１．２．３）Ｏ１１≦−≦０．５５（但し、αＸは鞘側の鋭角をなす頂角の角度、βｙは鞘
側の鈍角をなす頂角の角度、ａｌ、Ｒ２、Ｒ３は鋭角を
なす頂点間の最短距離、Ｉ！、ｌおよびｍｌは鋭角をな
す頂点間の長さ、！２およびｍ２は鈍角β２を形成する
二辺の長さｓ　１１Ｂおよびｍ３は鈍角β３を形成する
二辺の長を示し、Ｑは細孔中心から鞘側の鋭角をなす− 頂点までの距離、Ｐは中心から８側の鋭角をなす頂点ま
での距離を示す。）を満足することを特徴とする紡糸口
金であシ、該口金を使用することによシ本発明の特定断
面形状の複合繊維が製造されるものである。

本発明の複合繊維において芯成分となるポリマーは、金
属スルホネートｘを有するイソフタル酸を１モル多以上
７モル係以下共重合されたポリエステルであればよく、
例えば５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウ
ムスルホイソフタル酸、５−リチウムスルホイソフタル
酸、４−ナトリウムスルホイソフタル酸又はこれらのエ
ステル形成性誘導体等の金属スルホネート基を有するエ
ステル形成性化合物をポリエステルを重縮合する際１モ
ル以上７モル以下の範囲を添加１−１共重合させること
によシ得られるものであ如、特にエチレンテレフタレー
ト系共重合体であることが好ましい。共重合率が１モル
多未満では改質の効果が認められないため芯鞘剥離の原
因となる。一方、７モル多を越えると重合体の溶融粘度
が高くなシアー紡糸が難しくなる。従って、５モル多以下であることが
望まれる。

又、本発明においては、効果を損わない範囲で他の共重
合成分を１５モモル多で含んでいてもよく、他の共重合
成分としてはイソフタル酸、アジピン酸、七パチン酸等
のジカルボン酸やプロピレンクリコール、ブチレングリ
コール、ジエチレンクリコール、ポリアルキレングリコ
ール、ペンタエリスリトール等の多価アルコール等を使
用できる。

一方、鞘成分となるポリマーは、ポリアミドであれば特
に限定はなく、例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイ
ロン４６、ナイロン６１０１ナイロン１１等を使用する
ことができる。このポリアミドについても１５モモル多
下の割合で共重合されていても差支えないものである。

特にナイロン６、ナイロン６６を使用するとカーペット
用途と糸して優れた性能を有するバイル・を得ることができる。

また、芯成分、鞘成分共に顔料、制電剤、難燃一剤、抗菌剤等必要に応じて種々の添加剤を含んでいても
よい。

本発明においては、改質ポリエステルを使用することに
より、ポリアミド単独使用に比べ繊維のヤング率、強伸
度等の基本物性が改善され、寸法安定性、形態安定性が
良好となる。また、通常のポリエステルを８側に用いた
場合に比べるとポリアミドとの境界面において結合性が
高いので剥離が生じにくい。一方、鞘側のポリアミドは
、元来のポリアミドの特徴とする染色性、耐摩耗性を本
発明の＃！維に附与することが出来る。ここで８側の改
質ポリエステルは繊維軸にそって１０〜５５重量％、好
ましくは３０〜５５重量％の割合で占めることが必要で
ある。１０重量％未満であると出来上った繊維の寸法安
定性、形態安定性が乏しく、繊維の基本物性面からみて
も不十分なものとなる。逆に５５重量％を越えるとポリ
アミドの有する特性である染色性、耐摩耗性が失われる
。したがって、これらの理由から鞘側のポリアミドは繊
維軸にそって９０〜４５重量％の割合を占める− ことが必要である。

更に、本発明の繊維の断面形状は芯部、鞘部ともほぼ正
三角形であシ、特に鞘部、即ち、繊維横断面外周を形成
している三角形においては、Ｒｉ（ｉ　＝　１．２．３
　）　　は夫々５０°以上６５°以下であることが重要
である。ここでＲｉとは繊維横断面外周に外接する三角
形を描いた時の該三角形の鋭角をなす頂角の角度である
（第１図（イ）参照）。頂角が６５゜を越える場合には
、良好な光沢を得ることが出来ず、また一つの頂角が５
００より小さい場合には、他の頂角の角度が６５°を越
えることになるため目的とする光沢が得られない。又、
繊維横断面外周の三角形をなす各辺の形状はほぼ直線が
もしくはわずかに凹状である程度が良く、凸状になって
いると光沢に劣り、凹状でも深さが大きすぎる場合には
光沢、易掃除性等の効果は得られない。従って、繊維横
断面外周上の頂点間の最短距離をＬｊ（ｊ＝１．２．３
）としく第１図（イ）参照）、該外周に外接する三角形
の一辺と該辺に対応する繊維横断面外周を形成している
一辺との最大距離をＤＪ（ｊ＝１０− 〜０．０５であることが重要であり、特に０〜０．０２
が好ましい。

不発明において、芯部の形状は第１図に見られるように
ほぼ正三角形であればよいが、好ましくは上述の繊維横
断面外周を形づくっている三角形と同じ要件を満たして
いることが望まし７い。芯部の形状が円形や二等辺三角
形、多角形であると延伸時の剥離の可能性が大きくなっ
たり、芯と鞘で光の反射が異なるため光沢の不十分なも
のしか得られないので好ましくない。

このような本発明の複合繊維は、例えば第２図に示すよ
うな断面形状の口金細孔よｐ紡糸原液を吐出し、適宜延
伸、捲縮、熱処理等することによって製造することがで
きる。特に口金細孔の断面積は０．０４ｍ以上必要であ
り、０．０４−より小さい場合には紡糸時のバラス効果
の影響が犬きくなるため目的とする繊維断面形状が得に
くい。

又、紡糸口金の鞘側細孔断面形状は第２図（イ）にみら
れるように鋭角をなす頂角αゆが２５°〜３５°である
必要があり、この範囲外では得られる繊維断面形状の頂
角Ｒｉが５０°〜６５°にならない。また細孔断面形状
の鈍角をなす頂角βｙ（第２図（イ））は２０５°〜２
１５°である必要があるが、該頂角β、が２１５°よシ
大きい場合には繊維断面形状の辺の凹部が深くなりすき
゛、βｙが２０５°よシ小さい場合には繊維断面形状の
辺が凸状になシ目的とする繊維断面形状は得られない。

又、鞘側細孔断面形状の鋭角頂点間の最短距離ａ１、ａ
２およびａ３の相互比率、すなわちａｔ／ａ２＋　　１
０ａ２　／　ａ３およびａａ／ａｔは各々−〜−であるこ
とが必０７要であり、該比率がこの範囲外では目的とする繊維断面
は得られない。また鈍角βｙを形成する二辺の長さＣｈ
およびｍｙ　）の比すなわち、ｆ！、１／ｍ１、がちり
、この範囲を外れた場合には、繊維断面形状の辺は凸状
になシネ発明の目的とする繊維断面形状は得られない。

次に紡糸口金の芯体と鞘体の細孔の関係では、第２図（
ロ）に見られるように細孔中心から鞘側孔の鋭角をなす
頂角までの距離Ｑと細孔中心から芯側孔の鋭角をなす頂
角までの距離Ｐとの比が０．１≦８≦０．５５　を満足
している必要があシ、Ｐ／Ｑが０．１未満では繊維断面
において芯体の改質ポリエステルの占める割合が小さい
ため繊維の基本物性が不十分なものとなる。一方、＆１
が０．５５を超えた場合には、鞘体のポリアミドの占め
る割合が小さくなるためポリアミドの特性である染色性
、耐摩耗性等が得られなくなる。

イｅム本発明においては、以上の細孔条件の・に第２ロー）で
示されているような細孔の外接円の直径Ａと内接円の直
径Ｂの比Ａ／Ｂ　（異形度）が３．０以上４．５以下で
あることが好ましく、異形度がこの範囲を外れると目的
とする繊維断面形状が得られにくい傾向にあり、特に異
形度が４．５を超えた場合には紡糸が難しくなシ、得ら
れた繊維の風合、光沢、腰が低下しやすい。

又、芯体の細孔形状については、最終的に得らφ れる繊維横断面における芯成分をほぼ正三角にし得る形
状であれば特に限定されることはないが、３好ましくは鞘体の細孔形状に要求される上記要件を同様
に満たす細孔であることが望ましい。

このようにして得られる本発明の複合繊維は最終的に得
ようとするパイル製品によって種々のデニールのものに
すればよいが、例えば単繊維繊度６〜３０デニールのス
テープルファイバー又はフィラメントとして常法に従っ
てパイル門に加工され、カーペット等にタフトすること
ができる。そして得られるカーペットは、ナイロンカー
ペットの有する良好な風合を持ち、耐へたり性や易掃除
性にも優れた性能を示すものである。その他本発明の複
合繊維はモケット等のパイル織物やパイル編物にも十分
適用できるものである。

（実施例）以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

実施例１５−ナトリウムスルホイソフタル酸（以下ＳＩＰと略称
する）を２モル係共重合したポリエチレンテレフタレー
ト（〔η）＝０．４５）を芯成分とし、４ナイロン６を鞘成分とし、第１表に示した複合比で芯鞘
型複合繊維を第２図に示す如き断面形状の細孔を７０個
有する紡糸口金から２８５°Ｃにて溶融紡糸し、延伸倍
率３．０倍で延伸し、捲縮を付与した後１４０℃の熱処
理を行い５１ｍにカットし、単繊維繊度２０デニールの
ステーブルファイバーを得た。伺、使用した口金細孔に
おけるαｘ１βｙ１ａｔ／’２ｘ　ａｚ／ａｓＩａａ／
ａｘ１ｎ１／ｍｘｓ℃２／ｍ２．１３／ｍ３゜Ｐ／Ｑ％
Ａ／Ｂは第１表に示したとおりである。

得られたステーブルファイバーは、芯・鞘共にほぼ正三
角形の断面形状を有しており、Ｈ，ｔおよびＤＪ／Ｌｊ
は第１表に示すとおりであった。

次いで、該ステーブルファイバーを紡績してパイル糸と
してカットパイルカーペットを作成して、嵩高性、風合
、光沢、腰、耐摩耗性、易掃除性について評価を行った
。同、カーペット特性は染色仕上加工を行い、ナイロン
６緘維のみから構成されたカーペットの嵩高性、風合、
腰、耐摩耗性、易掃除性を○印、光沢を◎印として、こ
れらを基準にした場合の感能評価とした。その結果を第
２表に示した３、伺、耐摩耗性ばＪＩＳ　Ｌ−１０２１
テーパー摩耗法により評価した。また易掃除性はバキュ
ーミングにより６らかしめ遊び毛を除去した試料カーペ
ットに疑似綿ホコリを均一に広げ、ＪＩＳＬ−１０２１
の圧縮疲労性試験器（Ｂ法）により衝撃を所定回数与え
た後、再びバキューミングし、綿ホコリの除去性によシ
評価１−た。

実施例２改質ポリエステルとして、ＳＩＰを４モルチ共重合した
ポリエチレンテレフタレートを用い、複合比を第１表に
示すようにすること以外は実施例１と同様にしてステー
ブルファイバーを得、これよりカットパイルカーペット
を作成し、カーペット特性を評価した。その結果を第１
１２表に示した。

比較例１ナイロン６繊維単独で構成されたパイル糸を用いて実施
例１と同様にしてカーペットを作成した。

その結果、本発明の繊維を使用した場合に較べ、嵩高性
、風合、パイルの腰が劣るものしか得られなかった（第
１，２表参照）。

比較例２複合比を第１表に示すようにすること以外は、実施例２
と同様にして溶融紡糸してステーブルファイバーを得、
カーペットを作成した。得られたカーペットは嵩高性、
風合、パイルの腰、耐摩耗性に劣るものであった（第１
．２表参照）。

比較例３．４繊維横断面が第３図及び第４図に示したような形状の繊
維を実施例２と同様にしてステーブルファイバーとし、
カーペットを作成した。その結果いずれのカーペットも
嵩高性、風合、光沢、腰共に劣るものであった（第１．
２表参照）。

以下余白１７− 第２表カーペット特性嵩高性風　　合光　　沢腰耐摩耗性易掃除性一１９＝（発明の効果）本発明によれば、優れた風合・光沢を有すると共に易掃
除性、耐摩耗性等を供えた繊維が得られ、これによシ特
にカーペット用に適した繊維として期待出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）及び（ｏ）は本発明の複合繊維の断面形状
を示す１例の図であシ、第２図（イ）及び（ロ）は本発
明の口金細孔の断面形状を示す１例の図である。第３図、第４図は従来の複合繊維の断面形状を示す図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）芯部が金属スルホネート基を有するイソフタル酸
を１モル％以上７モル％以下の範囲で共重合した改質ポ
リエステルからなり、鞘部がポリアミドよりなる複合繊
維であって、芯部の改質ポリエステルが１０〜５５重量
％、鞘部のポリアミドが９０〜４５重量％の割合を占め
、断面が芯部、鞘部共にほぼ正三角形であり、繊維横断
面外周の形状が５０°≦Ｒｉ≦６５°（ｉ＝１、２、３）０≦Ｄｊ／Ｌｊ≦０．０５（ｊ＝１、２、３）（ただし
、Ｒｉは繊維横断面外周に外接する三角形の鋭角をなす
頂角の角度であり、Ｌｊは繊維横断面外周上の頂点間の
最短距離であり、Ｄｊは該外周に外接する三角形の一辺
と該辺に対応する繊維横断面外周を形成している一辺と
の最大距離である。）を満足することを特徴とする複合
繊維。
（２）口金細孔の断面積が０．０４ｍｍ＾２以上であり
、芯側及び鞘側の各孔共に孔形状が細孔の中心から放射
状にのびた３個のくさび状スリットで形成され、かつ、２５≦α＿ｘ≦３５（ｘ＝１、２、３）、２０５≦β＿ｙ≦２１５（ｙ＝１、２、３）、７／１０
≦ａ＿１／ａ＿２≦１０／７、７／１０≦ａ＿２／ａ＿
３≦１０／７、７／１０≦ａ＿３／ａ＿１≦１０／７、
３／１０≦ｌ＿１／ｍ＿１≦１０／３、３／１０≦ｌ＿
２／ｍ＿２≦１０／３、３／１０≦ｌ＿３／ｍ＿３≦１
０／３、０．１≦Ｐ／Ｑ≦０．５５（但し、α＿ｘは鞘側の鋭角をなす頂角の角度、β＿ｙ
は鞘側の鈍角をなす頂角の角度、ａ＿１、ａ＿２、ａ＿
３は鋭角をなす頂点間の最短距離、ｌ＿１およびｍ＿１
はβ＿１を形成する二辺の長さ、ｌ＿２およびｍ＿２は
鈍角β＿２を形成する二辺の長さ、ｌ＿３およびｍ＿３
は鈍角β＿３を形成する二辺の長さを示し、Ｑは細孔中
心から鞘側の鋭角をなす頂点までの距離、Ｐは中心から
芯側の鋭角をなす頂点までの距離を示す。）を満足する
ことを特徴とする紡糸口金。