JPH04146206A - 多角形中空断面繊維の製造方法 - Google Patents

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、きらきらとした独特な光沢感、不透明感、さ
らにはトライタッチ、しやり味、張り・腰に優れた高級
衣料用織編物に好適な多角形中空断面繊維の製造方法に
関するものである。

［従来の技術］ 従来よりポリエステルやナイロンなどの衣料用織編物に
光沢感やドライなタッチなど高級感を付与せんとして、
異形断面繊維を用いることが数多く提案されている。代
表的な異形断面繊維としては、Ｔ、Ｙ、偏平断面繊維等
が挙げられる。これら異形断面繊維使いの織編物は、丸
断面に比べ各々に特徴ある光沢感や、風合いを有してお
り衣料用途に好んで使われている。しかしながらこれら
異形断面繊維は単成分紡糸によって製造するため、口金
から吐出後の冷却過程で表面張力の作用により繊維横断
面の頂点部が丸味を帯び、鋭利な部分を有する断面形状
が得られない。そのため光沢感やしやり感などを必要と
する衣料分野においてはそれらの特徴が満足されるもの
ではない。また、特公昭４４−１８９２３号公報や特公
昭５７−４９６５０号公報には、中空部を有する多角形
中空断面繊維や田型中空断面繊維が提案されているが、
前記したものと同様に単成分での紡糸なので断面の頂点
部が丸まってしまい、十分なドライタッチやしやり感を
発現させることはできない。

しかしながら、最近では多様な要求の中で複合紡糸技術
を応用した頂点部が鋭利な異形断面繊維がいくつか提案
されている。たとえば特開昭５６−１５９３１６号公報
には多層貼り合わせ状の複合糸の一方成分を加水分解さ
せて鋭いエツジをもたせた異形断面繊維を得る方法が提
案されているが、該公報に記載されている技術ではドラ
イタッチ等の風合いは優れているものの、凹凸を−ａす
る断面形状では高級感のあるきらきらとした光沢は得ら
れず、さらに加水分解性の大きい成分を部分的に残して
いるために織編物を染色した後、染め斑がでやすいなど
の欠点をも有している。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上記従来技術やそれらの組み合せでは
達成できなかった、きらきらとした独特な光沢感を有し
、かつ、不透明感に優れると共に、ワキシー感のないド
ライタッチ、しやり味、張り・腰に優れた高級衣料用織
編物に適した繊維の製造方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 上記本発明の目的は、溶剤に対する溶解速度が内層成分
の２倍以上であるポリマを外層成分とし、溶融粘度が外
層成分の１．２倍以上６倍以下のポリマを内層成分とし
て、内層部の複合比率が４５重量％以上８５重量％以下
の内外層複合流を、３分割以上６分割以下のスリットで
構成され、かつ該スリットの曲率半径が口金孔中心から
スリット中央部までの距離ｒの１．２倍以上であり、距
離ｒが下式の範囲である多角形状の口金孔より吐出させ
、口金直下でポリマの複合流を接合させて巻き取った中
空断面繊維の外層部を溶剤で溶出することを特徴とする
多角形中空断面繊維の製造方法によって達成できる。

Ｑ≧ｆｆｒ２≧（１１５）Ｑ Ｑ：単孔当りの吐出量（ｇ／分） ｒ：半径（ｍｍ） 本発明に用いられるポリマは熱可塑性重合体であって、
外層成分が内層成分に比べ溶剤に対する溶解速度が２倍
以上である。後に述べるように、２倍未満では目的とす
る鋭利な頂点部を有する複合繊維が得られない。好まし
くは５倍以上であり、より好ましくは１０倍以上である
。

具体的な外層成分に用いるポリマとしてはポリエチレン
、ポリスチレンなどのポリオレフィンや芳香族あるいは
脂肪族ジカルボン酸やジオールなどの第３成分を共重合
した変性ポリエステル、変性ポリアミドが、内層成分と
溶剤に対する溶解速度を変えることができる点で好まし
い。

一方溶解速度が大きすぎるものは加工工程での各種の溶
液に対して不安定になりやすい欠点を有するために、溶
解速度比は８０倍以下が好ましい。また、内層成分に用
いるポリマとしてはポリエステル類またはポリアミド類
が好ましく、ポリエチレンテレフタレートがより好まし
い。

上記ポリマを内外層複合流としてスリットより吐出する
のであるが、本発明においては該内層成分の溶融粘度を
外層成分の１．２倍以上６倍以下とする必要がある。内
層成分の溶融粘度を外層成分よりも高くすることにより
、各スリットから吐出された複合ポリマ流は口金孔の中
心方向に曲がり、相互に衝突・融着を起こして接合し、
内層部の断面形状が多角形である中空断面を形成するの
である。更に各スリットから吐出した複合ポリマ流を確
実に衝突・融着させ、かつ目的とする鋭利な断面形状を
安定して製造するためには内・外層成分の溶融粘度を適
正化する必要がある。内層成分の溶融粘度が外層成分の
溶融粘度の１．２倍未満では得られた多角形断面繊維の
辺部が凸レンズ状に膨らんでしまい、頂点部も丸みを帯
びてしまうためにドライタッチや張り・腰に欠け、光沢
感もにぷいものとなってしまう。さらに、多角形断面の
頂点部をより鋭利にし、かつ辺部の直線性を向上させる
ためには内層成分の溶融粘度を外層成分の１．５倍以上
にすることがより好ましい。

また内層成分の溶融粘度が外層成分の６倍を越えた場合
は、口金直下での複合ポリマ流の衝突・融着が不安定と
なり、その結果、複合異常を起こして経時的に断面が変
動するために目的とする多角形中空断面形状の繊維を得
ることが出来なくなる。さらに安定した生産を行うため
には５倍以下が好ましく、４倍以下がより好ましい。

上述べたような溶解速度および溶融粘度を満足する前記
した２種のポリマをそれぞれ別々に溶融、計量し、例え
ば第１図に示すような複合口金を使うことにより内外層
複合流として吐出する。

ここで、最終的に吐出する口金孔の形状は第２図（ここ
では４分割のスリット中空孔の例を示す）に示すように
、該スリットの曲率半径ｄが、口金孔中心からスリット
中央部（スリットの長さ方向および幅方向における中間
点）までの距離（以下、口金孔半径ｒと呼ぶ）の１．２
倍以上であることが必須である。スリットの曲率半径ｄ
が口金孔半径ｒの１．２倍未満であると多角形断面の辺
部が凸状に湾曲化してしまい、張り・腰や、光沢感が著
しく損なわれるので本発明の目的を達成することはでき
ない。さらに多角形断面の辺部の直線性を向上させるた
めに曲率半径ｄは口金孔半径ｒの１．５倍以上が好まし
く、より好ましくは２．０倍以上である。

またスリットの形状は曲率半径ｄが無限大とした場合に
はほぼ直線となり、本発明に於いてはスリット形状を直
線としてもよい。

なお、前記した４分割のスリットとは、第２図に示すよ
うに同−孔形状で同一寸法である４個のスリットが点対
称状に配置していることを示し、３分割ならば３個のス
リットが、５分割ならば５個のスリットが点対称状に配
置している。

また、口金孔半径ｒは、繊維断面の中空率を適正化する
ために次式の範囲にする必要がある。

Ｑ≧ｆｆｒ２≧（１１５）Ｑ Ｑ：単孔当りの吐出量（ｇ／分） 「：口金孔半径（ｍ　ｍ　） なお、ここに示す単孔当りの吐出量Ｑとは、第２図に示
すように４分割のスリット中空孔ならば４個のスリット
から吐出するポリマ量の合計であり、５分割であれば５
個のスリットから吐出するポリマ量の合計を示す。

ここで口金孔半径ｒによって計算される円の面積（πｒ
２）が単孔当りの吐出量Ｑの１１５未満の値をとると繊
維断面の中空率が低くなり、光沢感や不透明感が損なわ
れてしまう。また、口金孔半径ｒによって計算される円
の面積が単孔当りの吐出量Ｑを超える値をとると中空率
が高くなり、形状保持性が著しく低下してしまうので、
製織以降の工程で中空部が潰れて断面が変形してしまい
本発明の目的を達成することができない。さらに繊維断
面の中空率を最適にするためには口金孔面積πｒ２は単
孔当りの吐出量Ｑの３／１０以上、４１５以下とするこ
とが好ましい。

また、単孔を構成するスリット数は３個以上６個以下で
ある必要がある。単孔を構成するスリット数が２個であ
ると、得られた繊維の断面形状がレンズ型となってしま
い、目的とする多角形中空断面が得られない。また、７
個以上であると形成される多角形中空断面の頂点部が鋭
利でないものとなるために本発明の目的を達成できない
。好ましくは単孔を構成するスリット数は５個以下であ
る。

また、ここで前記２種のポリマは各スリットにおいて内
外層２層状態で吐出される。さらに吐出する際の内層部
の複合比率は、辺部の直線性を目的の範囲とするために
４５重量％以上、８５重量％以下とすることが必要であ
り、外層部を溶出した後の織密度の低下を小さくするた
めには５５ｆ［ｒｆｆｉ％以上、断面外周の頂点部を鋭
利にするためには７５重量％以下が好ましい。

さらに断面辺部の直線性をより高くするには、ポリマの
固化点を口金面に近づけて界面張力の影響を極力小さく
することが好ましい。具体的には巻取速度を高めること
が有効であり、巻取速度は３０００ｍ／分以上が好まし
く、より好ましくは４０００ｍ／分以上である。

さて、このようにして吐出された複合繊維は、その溶融
粘度と口金形状の作用により第３図の（ａ）（ｂ）（ｃ
）（ｄ）の口金を用いた場合は各々第４図の（ａ）（ｂ
）（ｃ）（ｄ）に示すような内層部の断面形状が多角中
空形状の複合繊維となる。このようにして得られた複合
繊維をその後の適当な工程で該外層成分を溶剤処理によ
り溶出し、内層成分を残留せしめることにより多角形中
空断面繊維を得る。この際の溶剤はそのポリマの組成に
より適宜選ばれるものであるが、例えば内層に用いるポ
リマとして、ポリエチレンテレフタレートやナイロン６
、ナイロン６６を用い、外層成分ポリマとしてポリスチ
レンを用いた場合はトリクレンが、芳香族あるいは脂肪
族ジカルボン酸やジオールなどの第３成分を共重合した
変性ポリエステルを用いた場合には、水酸化ナトリウム
などのアルカリの熱水溶液が好ましく用いられるが、要
は、外層成分のみを溶出除去できる溶剤であればいずれ
でもよい。もちろん水に対する溶解速度に差のあるポリ
マを選べば水を溶剤として使用できる。またこの処理は
いずれの工程でも構わないものであるが、生産の安定性
から製織、製編後とすることが好ましい。

［実施例］ 以下実施例により本発明をより詳細に説明する。なお実
施例中の各特性値は次の方法で求めた。

Ａ、風合特性（しやり感、張り・腰、光沢感、不透明感
）各項目とも、試料を基準試料との一対比較による官能
試験を実施し、５段階評価した。そしてそれらを総合評
価して、［極めてすぐれている」は◎、「すぐれている
」はＯｌ「普通」は△、「劣っている」は×、「極めて
劣っている」は××で表わした。なお、基準試料には通
常定番品種として用いられている試料原糸と同一繊度、
同一フィラメント数のＹ断面ポリエステルフィラメント
糸を試料と同様の製織、加工を施したものを用い、これ
を「普通」とした。

Ｂ６辺部の直線性 多角形断面の辺部の直線性を規定するために第５図に示
すようにＥで示される実際の断面形状の各辺にそれぞれ
基準線りを引く（第５図では四角形の例を示す）。ここ
において基準線りは、Ｌによって形成される多角形と実
際の断面における周形状により囲まれている領域、すな
わち斜線部分の面積を最小とするように引く。この時周
形状の各辺上の点のうち基準線りと最も離れた点をＴと
したとき、各辺のＴとＬとの距離をｔとする。一方Ｔの
ある辺に対応する基準線りの長さを記号ｇとしたときに
、その断面形状の辺部の直線性を下記式により定める。

α−を 直線性（％”）＝　　　　　　Ｘ１００α Ｃ３溶融粘度 溶融粘度は宝工業株式会社製メルトインデクサ−タイプ
ＭＸ−１０１−Ｂにより、紡糸温度と同温度でずり速度
３０　（１／５ＥＣ）において測定した値である。

実施例１ 内層成分として２５℃オルトクロロフェノール中の固有
粘度［η］が０．６６のポリエチレンテレフタレートを
、外層成分として固有粘度［η］が０．３８で、５−ソ
ジュームスルホイソフタル酸を３．２モル％共重合した
変性ポリエステルを用い、通常の複合紡糸機により紡糸
温度２９０℃で第１図に示す芯鞘複合口金を用いて第６
図（ａ）に示す口金孔中心からスリット中央部までの距
離ｒが０．５ｍｍでありかつスリットの曲率半径ｄが１
．Ｏｍｍである４分割のスリット中空孔より、第１表に
示す吐出量で内層／外層の複合比率が６０／４０で吐出
し、３２５０ｍ／分の速度で巻取った。これらのポリマ
の４重量％水酸化ナトリウム９８℃熱水溶液に対する溶
解速度の比は約２０倍であった。

内層成分、外層成分の各々の単独ポリマの溶融粘度は２
０００ｐｏ１ｓｅ　、　９００ｐｏｌｓｅであり、粘度
の比は約２．２倍であった。この高配向未延伸糸を通常
の延伸機により延伸して得たマルチフィラメント複合繊
維を、経糸、及び緯糸として製織し、９８℃でリラック
ス精練、１８０℃で中間セットした後、４重量％水酸化
ナトリウム９８℃熱水溶液で処理し、外層成分を溶出し
て７５デニール３６フイラメントとし、１７０℃で仕上
げセットすることで羽二重を得た。

得られた試料についてそれぞれ官能評価を実施した結果
、これまでの異形断面ポリエステルフィラメント使いの
織物では達成できなかった風合いであり、いずれの風合
い特性も極めて優れたものであった。結果は第１表に併
記した。

実施例２．３ 第１表に示す吐出量で内層／外層の複合比率を７５／２
５および８５／１５とした以外は、実施例１と同様の条
件で実施した。得られた試料の結果を第１表に併記した
。内層／外層の複合比率が７５／２５である実施例２の
試料は、実施例１と同様、いずれの風合い特性も優れた
ものであった。また、内層／外層の複合比率が８５／１
５である実施例３の試料は、適度なしやり感、張り・腰
と不透明感を兼ね備えた点で従来品よりよいものであっ
た。

比較例１ 内層／外層の複合比率が９０／１０以外は実施例１と同
様の条件で実施した。得られた試料の結果を第１表に示
す。得られた試料は、断面外周の辺部が凸レンズ状に膨
らんでしまい、頂点部も丸みを帯びたために実施例１の
試料に比べしやり感や張り・腰がなく、また光沢感も劣
るものだった。

実施例４〜６ 外層成分のポリマ組成及び特性を第２表に示すように変
更した以外は実施例１と同様の条件で実施した。得られ
た結果を第２表に併記した。

４重量％水酸化ナトリウム９８℃熱水溶液に対する溶解
速度比が５倍である実施例４の試料と、内層成分の外層
成分に対する粘度の比が１．２倍である実施例５の試料
は共に、しやり感、張り・腰、きらきらとした光沢感な
ど特性に優れたものであった。さらに内層成分の外層成
分に対する粘度の比が６倍である実施例６の試料は特に
しやり感に優れたものであった。

比較例２〜４ 外層成分の共重合率を変更し、４重量％水酸化ナトリウ
ム９８℃熱水溶液に対する溶解速度比が１．８倍とした
以外は実施例１と同様の条件で実施した。得られた結果
を比較例２として第２表に併記した。比較例２の試料は
製織後の４重量％水酸化ナトリウム９８℃熱水溶液処理
により外層部を完全に溶解した結果、内層部所面の頂点
部も減量されたために頂点部が丸みを帯びてしまい、し
やり感ばかりでなく、張り・腰も劣るものであった。

また外層成分の共重合比率と重合度を変えることで内層
成分の外層成分に対する粘度比を１．１倍および６．５
倍とした以外は実施例１と同様の条件で実施した。得ら
れた結果を第２表に併記した。粘度比が１．１倍である
比較例３の試料は内層部所面の辺部が凸レンズ状に膨ら
み、辺部の直線性が８５％と低いためにしやり感がなく
、にぶい光沢感で風合いの劣るものであった。また粘度
比が６．５倍である比較例４は紡糸時に複合異常を生じ
、製糸性も悪いために試料を得ることができなかった。

実施例７ 第６図（ｂ）に示す口金孔中心からスリット中央部まで
の距離ｒが０．５ｍｍでありかつスリットの曲率半径ｄ
が０．６ｍｒｎであるスリットで構成された４分割の中
空孔から吐出する以外は実施例２と同様の条件で実施し
た。得られた結果を第２表に示した。実施例７の試料は
、適度なしやり感、張り・腰と不透明感を兼ね備えた点
で従来品よりよいものであった。

比較例５ ０金孔中心からスリット中央部までの距離ｒが０．５ｍ
ｍでありかつスリットの曲率半径ｄが０．５ｍｍであ、
るスリットで構成された４分割の中空孔から吐出する以
外は実施例２と同様の条件で実施した。得られた結果を
比較例５として第２表に示した。比較例５の試料は、断
面形状の辺部が凸レンズ状に膨らんで辺部の直線性が８
９％と低く、その結果、にぶい光沢部でしやり感がなく
風合いの劣るものであった。

比較例６ ０金孔中心からスリット中央部までの距離ｒが０．３５
ｍｍでありかつスリットの曲率半径ｄが０．７ｍｍであ
るスリットで構成された４分割の中空孔から吐出する以
外は実施例１と同様の条件で実施した。得られた結果を
比較例６として第２表に示した。比較例６の試料は、し
やり感はあるものの中空率が４．８％と低いため←不透
明感に乏しく光沢部もあまり良いものではなかった。

比較例７ ０金孔中心からスリット中央部までの距離ｒが０．８５
ｍｍでありかつスリットの曲率半径ｄが１．７ｍｍであ
るスリットで構成された４分割の中空孔から吐出する以
外は実施例１と同様の条件で実施した。得られた結果を
比較例７として第２表に示した。比較例７の試料は中空
率が４３％と高ぐ、染色工程でフィブリル化が織物全面
に発生してしまい、実施例１に比べていずれの風合いも
劣るものとなってしまった。

実施例８ 吐出する口金が第３図（ａ）に示す口金孔中心からスリ
ット中央部までの距離ｒが０．５ｍｍでありかつスリッ
トの曲率半径ｄが１．０ｍｍであるスリットで構成され
た３分割中空孔である以外は実施例１と同様の条件で実
施した。

得られた試料は第４図（ａ）に示す断面形状をしており
、きらきらとした独特の光沢部が実施例１の試料に比較
してさらに高いほか、しやり感、張り・腰、不透明感に
優れたものであった。

実施例９ 吐出する口金が第３図（ｄ）に示す口金孔中心からスリ
ット中央部までの距離ｒが０．５ｍｍでありかつスリッ
トの曲率半径ｄが１．０ｍｍであるスリットで構成され
た６分割の中空孔である以外は実施例１と同様の条件で
実施した。

得られた試料は第４図（ｄ）に示す断面形状をしており
、光沢部、不透明感、張り・腰は良好であり、またしや
り感とともにソフトな風合いで好ましいものであった。

比較例８ 吐出する口金が第７図（ａ）に示す口金孔中心からスリ
ット中央部までの距離「が０．　５ｍｍでありかつスリ
ットの曲率半径ｄが１．０ｍｍであるスリットで構成さ
れた７分割の中空孔である以外は実施例１と同様の条件
で実施した。

得られた試料は第７図（ｂ）に示した断面形状であった
が、しやり感に乏しく特徴のないものであった。

実施例１０ 巻取速度が５０００ｍ／分である以外は実施例１と同様
の条件で実施した。得られた試料は、実施例１と同様に
きらきらとした独特の光沢部があり、しやり感、張り・
腰、不透明感に加えさらにソフト感のある優れたもので
あった。

（以下余白） ［発明の効果］ 本発明の方法を採用することにより、従来技術では達成
し得なかった鋭い頂点を有し、かつ中空率の深い多角形
状の中空断面繊維を安定して製造することができる。

また、得られた繊維は、きらきらとした独特な光沢感、
不透明感、さらにはドライタッチ、しやり味、張り・腰
、軽量感に優れた特性を有しており、これまでの異形断
面繊維では得ることが、できなかった衣料用の清涼感素
材として最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用する紡糸口金の一例を示す断面図
、第２図は口金孔を説明するためのモデル図、第３図（
ａ）〜（ｄ）は本発明において好適に採用される口金形
状の例、また第４図（ａ）〜（ｄ）は第３図（ａ）〜（
ｄ）の各口金を採用して得た中空糸の断面形状である。 第５図は中空糸の断面形状を説明するためのモデル図、
第６図（ａ）はｄ／ｒが２．０、（ｂ）はｄ／ｒが１．
２である紡糸口金の例である。 第７図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ７つのスリットからな
る本発明外の口金形状、およびそれから得られた糸の断
面形状である。 特許出願大東し株式会社 第 図 第 図 （ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ） 第 図 （ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ） 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶剤に対する溶解速度が内層成分の２倍以上であ
   るポリマを外層成分とし、溶融粘度が外層成分の１．２
   倍以上６倍以下のポリマを内層成分として、内層部の複
   合比率が４５重量％以上８５重量％以下の内外層複合流
   を、３分割以上６分割以下のスリットで構成され、かつ
   該スリットの曲率半径が口金孔中心からスリット中央部
   までの距離ｒの１．２倍以上であり、距離ｒが下式の範
   囲である多角形状の口金孔より吐出させ、口金直下でポ
   リマ複合流を接合させて巻き取った中空断面繊維の外層
   部を溶剤で溶出することを特徴とする多角形中空断面繊
   維の製造方法。 Ｑ≧πｒ＾２≧（１／５）Ｑ Ｑ：単孔当りの吐出量（ｇ／分） ｒ：半径（ｍｍ）
2. （２）紡糸速度３０００ｍ／分以上で巻き取ることを特
   徴とする請求項（１）記載の多角形中空断面繊維の製造
   方法。