JPH0434009A - 芯鞘複合繊維 - 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） 本発明は吸湿性を有し、バルキーで良好な風合を有する
芯鞘複合繊維およびその製造方法に関するものである。

更に詳しくは、ナイロン４を芯部に、疎水性のポリエス
テルを鞘部に用いた芯鞘複合繊維において、吸湿性を有
し、かつ鞘部に節状ふくらみ構造を有することによるバ
ルキーで艮好な風合を有する芯鞘複合繊維および、その
製造方法に関するものである。

（従来の技術） ポリエステル繊維は、そのすぐれた汎用特性により多方
面にわたり用いられているが、その反面、疎水性である
がゆえに、木綿等の親水性繊維と比較して着心地の点で
十分満足されているとはいえない。この欠点を改良する
ためにポリエステルの親水化が検討され、多数の技術が
提案されているが、いまだ満足なものは出現していない
のが現状である。例えば、ポリエステルに親水性化合物
をグラフト重合させる技術では、十分な親水性を与えよ
うと親水性化合物を多量に導入すればポリエステルの持
つ本来の特性が失われ、またポリエスチルに親水性化合
物を練り込む技術では、風合、特に肌ざわりにおいて今
−歩であり、また繊維表面に親水性化合物を塗布する技
術では摩擦や洗濯による耐久性に乏しく、いづれも満足
のいくものは得られていない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、ポリエステルのかかる欠点を解消し、
高い吸湿性を有し、しかも嵩高性に富んだすぐれた風合
を有する芯鞘複合繊維を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意検討した結果
、ナイロン４を芯部に、疎水性ポリエステルを鞘部に用
いた芯鞘複合繊維であって、繊維表面に節状ふくらみ部
を設けた複合繊維がすぐれた耐酸化安定性、耐摩擦安定
性および耐薬品性を保持したまで、木綿なみの高い吸湿
性を有し、しかも嵩高性に富んだ加工糸のごとくすぐれ
た風合を発現することを発見し、本発明に到達した。

すなわち本発明は、芯鞘複合繊維において、繊維直径の
比Ｌ′／Ｌが１，１〜２．０である節状構造部が繊維軸
方向１雪中に１〜５０個の密度で存在しており、かつ繊
維軸方向における、繊維に占める節状構造部の長さの割
合が２５チ以下であることを特徴とする芯鞘複合繊維（
但し％　Ｌ’は節状構造部の繊維直径、Ｌは節状構造部
以外の繊維直径）であり、好ましくは芯部がナイロン４
であり、鞘部が疎水性ポリエステルである上記芯鞘複合
繊維である０ また本発明は、芯部がナイロン４で鞘部が疎水性ポリエ
ステルであり、熱水収縮率が９チ以上である芯鞘複合繊
維を熱水処理することを特徴とする節状構造部を有する
芯鞘複合繊維の製造方法である。

以下、さらに詳しく本発明を説明する。

本発明でいう芯鞘複合＊雑とは、芯部を形成するポリマ
ーが鞘部を形成するポリマーに覆われている繊−をいい
、その代表的な例として一芯芯鞘や多芯芯鞘が含まれる
。節状構造の発現性を考える七、好ましくは一芯芯鞘で
ある。代表的な芯鞘複合繊維の断面形状を第１図に示す
。第１図の（う、（ロ）および（ホ）が−芯芯鞘でめり
、ｅ→およびに）が多芯芯鞘である。

本発明でいう節状構造部とは、繊維直径の比Ｌ′Ａが１
．１より大で、２．０より小なる構造をいう。

Ｌ′及びＬとは、それぞれ繊維の節状に突出した部分の
太さ及び突出していない部分の太さであり、通常の光学
顕微鏡あるいは電子顕微鏡を用いて繊維側面を観察する
ことＫより測定でき、かかる節状構造の代表的な模式図
を第２図に示す。この図にも示されているように、本発
明において節状の脹らみは、繊維軸を横切るような方向
に伸びるリング状で繊維表面に存在する場合が通常であ
る。

ただし芯部の偏心が甚しい場合には、第２図ビラに示す
ように、節状脹らみは繊維の一方にしか発現しない場合
もめる。

ＩＬＬが１．１より小であると１本発明の特徴であるバ
ルキーでドライタッチな風合を得ることができず、好ま
しくない。Ｌ′／Ｌが２．０より大であると繊維の強度
が低下し好ましくない。したがって本発明の特長である
バルキーでドライタッチな風合と充分な強度を得るため
Ｋは、Ｉ４／Ｌが１．１より大で、２，０より小である
ことが必要であり、好ましくは、１．２〜１．６の範囲
である。さらに、かかる節状構造が繊維の長さ方向１■
中に１備以上、５０個以下の密度で存在すると、ふくら
み感のあるドライなタッチが得られることが、本発明者
らの官能検査よりわかっている。節状構造が１個未満だ
とバルキー性、ドライタッチ感が劣る。５０個を越える
と、硬いタッチとなり好ましくない。

好ましくは、５〜２０個である。

また本発明において、繊維軸方向における繊維に占める
節状構造部の長さの割合が２５チ以下であることが必要
である。このことＫついて第３図にもとすいて説明する
と、電顕写真または電顕写真より節状構造部の根元での
繊維軸方向くおける長さ（Ｗ）を求め、繊維の一定長さ
（Ｌｏ）に占める（ト）の割合、すなわち （Ｗｌ　＋Ｗ２　＋Ｗｓ　＋−・・＋Ｗｎ）ｘｔｏ。

ｌ。

で求められる値が２５係以下であらねばならない。

２５チを越えるとドライタッチ感が劣ることとなり好ま
しくない。より好ましくは１５悌以下である。

従来技術として、ポリエステル繊維表面に亀裂を生じさ
せ、そしてアルカリ処理することに１９亀裂を拡げると
同時に掘り下げて亀裂部分を拡大させて繊維表面に溝を
付与した繊維が知られているが、このような繊維におい
て、繊維軸方向における繊維に占める脹らみ部（すなわ
ちアルカリ減量が少なく、テーブル状で残った台地状部
分）の割合は通常８０＃Ｉ以上でアリ、それ以上にアル
カリ減量を行なったのでは繊維の強度が大きく損われる
こととなる。すなわち、従来性なわれているポリエステ
ル繊維の表面に亀裂を入れてアルカリ減量により亀裂を
拡大させる方法では、通常、本発明繊ｍを得ることは到
底できない。

節状構造部の巾（第３図（イ）、仲）に示すＷｌ、　Ｗ
２・・・・・・Ｗｎ　）には特に限定はないが、好１し
くは１ＩＪｘｎ〜１０μｍであり、４〜７ＡＩＨ１がよ
り好ましい。この節状構造は、繊維が吸湿、吸水した時
の皮膚との接触面積を減少させ、いわゆるベトッキ感を
減少させる上で非常に効果がある。また、この節状構造
部は処理条件により、例えば、第２図に示したａ）対称
型、ｂ）　　よじれ型、　　ｃ）　　片側型、あるいは
、それらが混在するタイプ等が発現するが、いづれもべ
とつき感を軽減させる効果には変わりはない。

本発明の１つの待機である吸湿性を有するためには、芯
部がナイロン４、鞘部がポリエステルであることがよい
。

本発明でいうナイロン４は、例えば米国特許第４．２８
１，１０５号公報に見られるように、２−ピロリドンを
アルカリ性重合触媒とＳ０２の存在下の重合において、
重合促進剤として４級アンモニウム（亜）硫酸塩を用い
て重合したもの等であり、艶消し剤、酸化防止剤等を含
有してもさしつかえない。

また吸湿性ポリマーとしてのナイロン４の位置付けは、
水に不溶で結晶性ポリマーであり、吸湿率は２０°ｘ　
６５　ＲＨ）の環境下で８．５〜９％と木綿の７〜８チ
より高い。このような特徴ｆ：有するポリマーは他にな
く非常にユニークなポリマーである。しかしナイロン４
はヤング率が低いこと、特にぬれた時にヤング率の低下
が大きいため、単独で使用するとベトッキ感が強く必ず
しも快適な繊維とは言えない。このために環水性ポリマ
ーでヤング率が高いポリエステルと複合化するのが有効
である。

本発明で用いられる疎水性ポリエステルとは、テレフタ
ル酸を主たる酸成分とし、炭素数２〜６のアルキレング
リコール、即ちエチレンクリコール、トリメチレングリ
コール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレング
リコール、ヘキサメチレングリコールから選ばれた少く
とも一部のグリコールを主たるグリコール成分とするポ
リエステルを対象とする。かかるポリエステルはその酸
成分であるテレフタル酸の一部を他の２官能性カルボン
酸で置き換えても良い。このような他のカルボン酸とし
ては例えばイソフタル酸、５−ナトリウムスルホインク
タル酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフェニルジカルボ
ン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、β−オキシエ
トキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸の如き二官能性芳
香族カルボン酸、セバシン酸、アジピン酸、蓚酸の如き
二官能性脂肪族カルボン酸、１，４−シクロヘキサンジ
カルボン酸の如き二官能性脂環族カルボン酸等をあげる
ことができる。また、ポリエステルのグリコール成分の
一部を他のグリコール成分で置き換えても良く、掛かる
グリコール成分としては、主成分以外の上記グリコール
及び他のジオール化合物例えばネオペンチルグリコール
、３−メチルベンタンジオール、シクロヘキサン−１，
４−ジメタツール、ノナンジオール及び２−メチルオク
タンジオール、ビスフェノールＡ１　ビスフェノールＳ
の如き脂肪族、脂環族、芳香族のジオール化合物等があ
げられる。またオキシカルボン酸を共重合させたもので
もよい。

かかるポリエステルは任意の方法によって展進すること
ができる。たとえばポリエチレンテレフタレートについ
て説明すれば、テレフタル酸トエチレングリコールとを
直接エステル化反応させるか、テレフタル酸ジメチルの
如きテレフタル酸の低級アルキルエステルとエチレング
リコールとをエステル交換反応させるか、又はテレフタ
ル酸とエチレンオキサイドとを反応させるかして、テレ
フタル酸のグリフールエステル及び／又はその低重合体
を生成させる第一段の反応、次いでかかる生成物を減圧
下加熱して所望の重合度になる筐で重縮合させる第二段
の反応とによって容易に裏道される。

本発明の芯鞘型複合繊維が高い吸湿性と共に優れた繊維
物性を示すためには、鞘部を構成するポリエステル系重
合体は、ジカルボン酸成分ノ８０モル優以上がテレフタ
ル酸又はそのエステル形成性誘導体であることが好まし
く、グリフール成分として最も好ましいのはエチレング
リコールである０ ポリエステルの１合ｌｆ：ｒｉ、十分な繊維物性を発Ｉ
ＣＩは ０．６以上が叫に好ましい。本発明では、このようなポ
リエステルを用いるものであるが、ポリエステルは疎水
性、好ましくは２０℃ｘ６５ＲＨ係での吸湿憲が２チ以
下のものが用いられる。

次に芯部をナイロン４とし、鞘部を疎水性ポリエステル
とした芯鞘複合繊維で熱水収縮率を９チ以上である該芯
鞘複合繊維を熱水処理することにより、α／Ｌが１．１
より大で２．０より小なる節状構造を繊維の長さ方向ｌ
■中に１個以上、５０個以下の密度でかつａｍ軸方向に
おける繊維に占める節状構造部の長さの割合が２５％以
下となるように発現させる製造方法について説明する。

該節状構造を発現させるためには、ナイロン４の比率を
繊維に対して４０　ｗｔ４〜８０　ｗｔチにすることが
望ましい。４０　ｗｔ４未満になると本発明の特徴であ
る吸湿性のレベルが従来のナイロン６、ナイロン６６０
レベルになって、吸湿性が低く好ましくない。また目的
とする節状構造が発現しにくく好ましくない。８０　ｗ
ｔ％を越えると吸湿性は高いが、ポリエステルの高ヤン
グ率の寄与が少なく、低ヤング率ｌＩ１．＃！となり好
ましくない。ま丸目的とする節状構造か破裂するので好
ましくない。

ナイロン４の比率が４５〜７Ｑｗｔ％であることがより
好ましい。かかる節状構造部の発現機構については後述
する。

目的とする節状構造を発現させるためには、該複合繊維
の熱水収Ｉ！Ａ″！（以下、ＷＳＲを記す）を９％以上
にして、熱水処理することが必要である。

ＷＳＲが９９６より小であると、目的とする節状構造は
発現しにくい。好ましくｒｉｌ　２４以上である。

ＷＳＲが１２係以上であると、目的とする節状構造が発
現するだけでなく、該複合繊維に捲縮が生じ、加工糸の
ごとくソフトでバルキーな風合が得られる。ＷＳＲＨ、
ナイロン４とポリエステルの比率ならびに繊維製造時の
延伸、熱処理温度により決定され、ＷＳＲを９％以上に
するためには、ナイロン４の比率を繊維に対して４０ｗ
ｔチ以上とすると共に延伸熱処理温度を低めに設定（た
とえば１６０℃以下）する方法を用いる。

かかる熱水処理により発生する節状構造の発現機構につ
いては、さだかでないが、次のように推察している。ナ
イロン４は湿熱条件での収縮率が極めて太き（（ＷＳＲ
＝４０〜５０％）、その上ポリエステルとの相溶性が良
くないため、本発明の芯鞘複合繊維として熱水処理する
と、鞘部ポリエステルが芯部のナイロン４の収縮力に耐
えきれず、部分的に界面がはく離し、ついには鞘部ポリ
エステルに座屈が生じかかる節状構造部が発現する。複
合繊維のＷＳＲが１２チ以上であると、般に鞘部のポリ
エステルに座屈が生じた後もさらに収縮するため、複合
繊維全体に捲縮が発生する。

このように発生した節状構造Ｋｒ！、繊維の吸湿放湿速
度を速めるという特徴がある。これは、座屈にＬ９節状
構造が発現する際に鞘部ポリエステルに亀裂が生じるた
めである。すなわち、かかる節状構造の発現しない一般
的な芯鞘複合繊維では、平衡状態での吸湿ｙｓは十分満
足されるが、吸湿・放湿速度は遅く、快適性にすぐれる
とは必ずしも言えないものである。しかし、かかる節状
構造に生ずる亀裂部分から蒸気が通過し、吸湿・放湿速
度が速くなる。

吸放湿速度を速める手段としては、芯部が一部露出した
偏心芯鞘タイプ、多層ノ・り合せタイプ、２層バイメタ
ルタイプ等も考えられるが、ナイロン４が繊維表面に存
在するこｎらの場合は、繊維が吸湿、吸水した時のベト
ッキ感は発生しや丁くなる。

本発明の場合は節部に亀裂か生じるが、芯部のナイロン
４は繊維表面に存在しないため、吸放湿速度がはやく、
シかも吸湿・牧水時のベトッキ感がなく、放湿時に木綿
のように皮膚が熱をうばわないため、ひえ感もない快適
な素材となる。

次に本発明でいうＷＳＲは、次に示すＪＩＳ　　Ｌ１０
１３熱水収縮″ａＢ法に準拠した方法で測定される。ま
ず試料に初荷重（０，Ｏｓ　ｔ７ａ　）をかけ、正確に
５００■を測り２点を打ち、初荷重を除き、０、５　”
ｆ／ｄの荷重をかけ、これを９８℃の熱水中に３０分間
浸漬した後、荷重を除去し、風乾して再び初荷重をかけ
、２点間の長さＣ１）をはかり、次の式よりＷ　Ｓ　Ｒ
（％）を算出する。

ｔは２点間の長さ（冒）である。

また、本発明でいう熱水処理とは、例えば潜水中に浸漬
したり、あるいは通常のリラックス工程、アルカリ減量
工程、染色工程等でも良く、なんら限定されるものでは
ないが、温度としては７０℃〜１４０℃程度が望ましい
。処理時間は処理工程に合せて５ｊ！施すればよ＜ｓ　
　を分間から２時間程度が好ましい。

（発明の効果） 以上示したように本発明によれば、高い吸湿性を有し、
かつ仮撚加工等の二次加工を施すことなく、嵩高でウオ
ーム感のある繊維が得られ、脂層やスポーツ衣料等の用
途に好適に用いることができる。

以下、実施例に従い詳細に説明する。

実施例及び比較例 フェノール／テトラクロルエタン＝　１７１の３０℃で
測定した〔η］　＝　６．２のナイロン４生成される重
合体）を用いた０比較例として用いたナイロン−６のチ
ップは［ｖ）　＝　１．４である。これらのチップを芯
成分として用い、鞘成分には各種ポリエステルを用いた
。詳細は表１に示す。芯鞘複合繊維は、表１に示す断面
形状ｔ−有するように紡糸し、次いで延伸し、７５ｄ／
２４ｆの延伸糸を得た。これらから表１の結果を得た。

風合の評価は、処理した延伸糸を丸倫地に編成し、手ざ
わりにより行なった。

節状構造部の１■中の密度、節状構造物の平均＠（Ｗ）
　、繊維長さに占める節状構造部の割合及びＬ／Ｌは一
般的な光学顕微鏡による繊維の側面写真から任意の１０
点を読み取った時の平均値で示した。節状構造は、対称
製、よじれ型１片側型と混在する例吃あったが、第２図
のとと（、Ｌ’、Ｌを測定し、　ｔ’、４を計算し、平
均化・した。

実施例１〜３はナイロン４を芯に、ポリエチレンテレフ
タレー）（ＰＥＴ）を鞘に配した芯鞘複合繊維であり、
実施例１．２は芯地率の違い、実施例３は偏心芯鞘であ
る。実施例１．２では対称的な節状構造が発現しており
、良好〜極めて良好な風合であった。実施例３は、節状
構造に対称性は失われたが、風合は良好であった。実施
例４〜６は、鞘部ポリエステルを変えているが、いづれ
も対称的な節状構造及び捲縮が発現しており、極めて良
好な風合であった。実施例７は４芯芯鞘であるが、他の
実施例と変わらない極めて良好な風合であった。

比較例１，２Ｈ、ナイロン４とＰＥＴの組み合せであり
、実施例１．２と比較するものであるが、比較例１では
節状構造に発現せず、風合の向上は認められなかった。

また比較例２では節状構造部は殆んど破裂しており、芯
部のナイロン４が繊維表面に１で表出して硬化しており
、風合は硬いものでめった。比較例３は、芯にナイロン
６を用いたものであるが、節状構造は発現せず、もちろ
ん風合の向上も認められなかった。

以上のように、本発明によれば吸湿性と良好な風合を有
する芯鞘複合繊維が得られる。

なお表１中、ＰＢＴｆｌポリブチレンチレフタレ−）、
５ＩＰｄナトリウムスルホイソフタル酸、ＰＥＧはポリ
エチレングリコールをそれぞれ意味している。

以下余白

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の芯鞘複合繊維の代表的な断面図であり
、第２図および第３図は不発明の芯鞘複合繊維の代表的
な正面図である。 特許出願人　株式会社　り　ラ　し

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、芯鞘複合繊維において、繊維直径の比Ｌ′／Ｌが１
   ．１〜２．０である節状構造部が繊維軸方向１ｍｍ中に
   １〜５０個の密度で存在しており、かつ繊維軸方向にお
   ける、繊維に占める節状構造部の長さの割合が２５％以
   下であることを特徴とする芯鞘複合繊維。（但し、Ｌ′
   は節状構造部の繊維直径、Ｌは節状構造部以外の繊維直
   径）２、芯部がナイロン４であり、鞘部が疎水性ポリエ
   ステルである請求項１記載の芯鞘複合繊維。 ３、芯部がナイロン４で鞘部が疎水性ポリエステルであ
   り、熱水収縮率が９％以上である芯鞘複合繊維を熱水処
   理することを特徴とする節状構造部を有する芯鞘複合繊
   維の製造方法。