JPH04361617A - 快適性に優れた芯鞘型複合繊維 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は優れた吸湿特性を有する
ポリエステル繊維に関するものであり、更に詳しくはイ
ンナー、中衣、スポーツ衣料などの衣料用素材に特に好
適に使用することができる快適性に優れた芯鞘型のポリ
エステル系複合繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートあるいはポ
リブチレンテレフタレートに代表されるポリエステル繊
維は機械的強度、耐薬品性、耐熱性などに優れるため、
衣料用途や産業用途などを主体に広く使用されている。 しかしながら、これらのポリエステル繊維は極めて吸湿
性が低いため、インナー、中衣、スポーツ衣料などのよ
うに直接的に肌に触れてあるいは肌側に近い状態で着用
される分野に使用する場合には、肌からの発汗によるム
レ、ベタツキなどを生じ、天然繊維に比較して快適性の
点で劣るため、これらの分野への進出は限定されている
のが実状である。このため、たとえば特公昭６０−４７
５号公報、実公昭６０−４０６１２号公報、あるいは特
開昭６０−２１５８３５号公報に記載されているように
、平衡水分率（吸湿率）の高い繊維との各種の混繊、混
撚、引揃えなどにより布帛として快適性を得んとする試
みが提案されている。これらの方法を用いることにより
確かに快適性は向上するもののその効果は十分とはいえ
ず、逆に染色時にポリエステルを染色する分散染料によ
る汚染を生じたり、同色性に劣ったり、ポリエステル本
来の物理的特性が失われるという問題点があった。また
、ポリエステル繊維にアクリル酸やメタアクリル酸をグ
ラフト重合すること、更にグラフト重合後にそれらのカ
ルボキシル基をアルカリ金属で置換することにより吸湿
性を付与する方法が知られているが、ポリエステルがグ
ラフト重合しにくい素材であること、および染色堅牢性
や耐光性や繊維物理特性や風合いなどの低下を潜在的に
有していることから、実用化にいたっていない。

【０００３】このように後加工段階で吸湿性を付与する
方法では染色時あるいは得られた布帛特性の点で種々の
問題があることから、ポリエステル繊維製造段階で吸湿
性を付与しかつ前記問題点を解消するため、吸湿率が１
０％以上の吸湿性樹脂を芯部とし、それを鞘部であるポ
リエステルで覆った芯鞘型複合繊維が特開平２−９９６
１２号公報で提案されている。しかしながらこの方法で
は、染色などの熱水処理時に芯部の吸湿率が高いが故に
吸湿・吸水に起因した芯部と鞘部との水膨潤差により鞘
部に歪みがかかり繊維表面にひびや割れが生じ、商品価
値が低下するばかりでなく工程トラブルを生じる等の欠
点がある。また、芯および鞘の熱可塑性樹脂間の相溶性
が乏しいため、界面での剥離が生じ商品価値を損なうと
いう問題があった。

【０００４】

【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、工程トラブルがなく高次加
工性が良好であり、商品価値が高く、吸湿特性が良好で
あり衣服とした際に着用快適性に優れたポリエステル繊
維を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記した本発明の目的は
、熱可塑性樹脂を芯部とし繊維形成性ポリエステル樹脂
を鞘部とする芯鞘型複合繊維であって、該芯部を形成す
る熱可塑性樹脂がポリエーテルエステルアミドと他の熱
可塑性樹脂との混合物であり、複合繊維全重量の５〜５
０重量％がポリエーテルエステルアミドであることを特
徴とする吸湿性に優れた芯鞘型複合繊維によって達成で
きる。

【０００６】本発明におけるポリエーテルエステルアミ
ドとは同一分子鎖内にエーテル結合、エステル結合およ
びアミド結合を持つブロック共重合体である。より具体
的にはラクタム、アミノカルボン酸、ジアミンとジカル
ボン酸の塩から選ばれた１種もしくは２種以上のポリア
ミド形成性成分（Ａ）およびジカルボン酸とポリ（アル
キレンオキシド）グリコールからなるポリエーテルエス
テル形成性成分（Ｂ）を重縮合反応させて得られるブロ
ック共重合体ポリマである。本発明のポリエーテルエス
テルアミドのポリアミド形成性成分（Ａ）としては、カ
プロラクタム、エナントラクタム、ドデカノラクタム、
ウンデカノラクタム等のラクタム類、アミノカプロン酸
，１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸
などのω−アミノカルボン酸、ナイロン６６、ナイロン
６１０、ナイロン６１２等の前駆体であるジアミン−ジ
カルボン酸のナイロン塩類があり、これらを１種または
２種以上混合して用いることができる。好ましいポリア
ミド形成性成分はε−カプロラクタム、ナイロン６６塩
である。

【０００７】一方ポリエーテルエステルアミドのソフト
セグメントを構成するポリエーテルエステル成分（Ｂ）
としては、炭素数４〜２０のジカルボン酸とポリ（アル
キレンオキシド）グリコールとからなる。炭素数４〜２
０のジカルボン酸としてはコハク酸、グルタル酸、アジ
ピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカ
ジ酸等の脂肪族ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタ
ル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカ
ルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂
環式ジカルボン酸をあげることができ、１種または２種
以上混合して用いることができる。好ましいジカルボン
酸はアジピン酸、セバポリグリシンなどのポリアミド、
ポリエステル、ポリオレフィンなどの汎用熱可塑性樹脂
シン酸、ドデカジ酸、テレフタル酸、イソフタル酸であ
る。またポリ（アルキレンオキシまたは２種以上混合し
て用いることができる。好ましいジカルボン酸はアジピ
ン酸、セバシン酸、ドデカジ酸、テレフタル酸、イソフ
タル酸である。またポリ（アルキレンオキシド）グリコ
ールとしては、ポリエチレングリコール、ポリ（１，２
−および１，３−プロピレンオキシド）グリコール、ポ
リ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（ヘキ
サメチレンオキシド）グリコール、エチレンオキシドと
プロピレンオキシドまたはテトラヒドロフランとのラン
ダムまたはブロック共重合等があげられ、特にポリエチ
レングリコールが好ましい。ポリ（アルキレンオキシド
）グリコールの数平均分子量は３００　〜１００００　
、好ましくは５００〜４０００の範囲で用いることがで
きる。

【０００８】本発明のポリエーテルエステルアミドブロ
ック共重合体は上記したポリアミド形成性成分（Ａ）と
ポリエーテルエステル形成性成分（Ｂ）を重縮合するこ
とによって得られる。工業的に好ましい方法としては（
Ａ）および（Ｂ）を減圧下、加熱重縮合する方法があげ
られるが、その際、高重合度で着色の少ないポリマを得
るためには例えば酸化アンチモン、チタン酸エステル等
を重縮合触媒として、またリン酸、リン酸エステル等を
着色防止剤として添加することが好ましい。ポリエーテ
ルエステルアミド中の（Ａ）と（Ｂ）の重量比は９９：
１〜５：９５、好ましくは８０：２０　〜１０：９０　
の範囲で有効に利用することができる。

【０００９】該ポリエーテルエステルアミドは本発明の
主要な吸湿成分であり、芯鞘複合繊維の芯部に他の熱可
塑性樹脂と混合されて配置される。複合繊維全重量に占
めるポリエーテルエステルアミド量は５〜５０重量％と
する必要がある。好ましくは７〜４５重量％、さらに好
ましくは１０〜４０重量％である。該範囲より少ないと
十分な吸湿特性が得られないため好ましくなく、該範囲
より多いと染色のような熱水雰囲気下で膨潤による繊維
表面の割れが発生しやすい等高次加工性が低下するため
好ましくない。

【００１０】ここで本発明でいう吸湿特性とは、３０℃
、９０％ＲＨの環境下での吸湿率と２０℃、６５％ＲＨ
の環境下での吸湿率との吸湿率差（△Ｍ）であり、本発
明の芯鞘複合繊維は該△Ｍの値が１．２％以上であるこ
とが必要である。従来、繊維素材の快適性は、ほとんど
２０℃、６５％ＲＨの環境下すなわち標準状態下での吸
湿率で論じているのがせいぜいであった。ところが本発
明者らの検討によれば、通常着用する際に衣料は既に上
記標準状態の吸湿率に達しているため、着用時の快適性
を論じる場合には軽〜中作業あるいは軽〜中運動を行な
った際に衣服内の湿気を外気にすばやく放出するドライ
ビングフォースに注目する必要のあることがわかった。 このドライビングフォースの指標が本発明の吸収率差（
△Ｍ）であり、軽〜中作業あるいは軽〜中運動を行った
際の３０℃、９０％ＲＨに代表される衣服内環境と２０
℃、６５％ＲＨに代表される外気環境との吸湿率差であ
る。△Ｍが１．２％未満では十分な着用快適性が得られ
ない。

【００１１】本発明における芯鞘型複合繊維の芯部を形
成するポリエーテルエステルアミド以外の熱可塑性樹脂
としては、たとえば、ナイロン６６、ナイロン６、ナイ
ロン４、ナイロン２Ｔのようなポリアミド、ポリエステ
ル、ポリオレフィンのうち１種または２種以上をあげる
ことができる。特にナイロン６６、ナイロン６、スルホ
ネート化合物を共重合した変成ポリエチレンテレフタレ
ート等がポリエーテルエステルアミドと相容性が良好で
相互に微分散が可能であり、また熱水による膨潤が比較
的小さいため好ましい。ここで変性ポリエステルの共重
合成分として好ましいスルホネート化合物は、５−ナト
リウムスルホイソフタル酸、５−（テトラアルキル）ホ
スホニウムスルホイソフタル酸およびそれらのエステル
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。該スルホネート
化合物の共重合量はポリエーテルエステルアミドとの相
溶性と得られるブレンド繊維の物性との兼ね合いから酸
成分に対して　０．１〜７モル％が好ましく、さらに好
ましくは　０．２〜６モル％であり、特に好ましくは０
．５　〜５モル％である。

【００１２】本発明において鞘部を形成する繊維形成性
ポリエステル樹脂は特に限定はされないが、例えばテレ
フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸あるいはそ
れらのエステルを主たるジカルボン酸成分とし、エチレ
ングリコールもしくはテトラメチレングリコールを主た
るグリコール成分とする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、あるいはポリエチレン２
，６ナフタレートなどの線状ポリエステルが好ましく、
特に、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。

【００１３】該線状ポリエステルのジカルボン酸成分の
一部を、例えばアジピン酸、イソフタル酸、５−ナトリ
ウムスルホイソフタル酸等のジカルボン酸またはそのエ
ステル、ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−β−オキシエトキシ
安息香酸等のオキシカルボン酸またはそのエステルで置
き換えても良く、また脂肪族グリコールの一部を、例え
ば１，４−ビス（β−オキシエトキシ）ベンゼン、ビス
フェノールＡのビスグリコールエーテル、ポリアルキレ
ングリコール等のグリコールで置き換えてもよい。更に
ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリ
メリット酸、トリメシン酸等の鎖分岐剤を少割合使用し
たものであっても良い。

【００１４】また、該ポリエステル中に本発明のポリエ
ーテルエステルアミドを少量混合してもよいが、１０重
量％以下に抑制するのが好ましい。

【００１５】このほか本発明の芯部を形成する熱可塑性
樹脂には、ポリアクリル酸ソーダ、ポリＮビニルピロリ
ドン、ポリアクリル酸およびその共重合体、ポリメタア
クリル酸およびその共重合体、ポリビニルアルコールお
よびその共重合体、ポリアクリルアミドおよびその共重
合体、架橋ポリエチレンオキサイド系ポリマなどの吸湿
・吸水物質と汎用熱可塑性樹脂が本発明の目的を阻害し
ない程度含有されていてもよい。また芯部を形成する熱
可塑性樹脂および鞘部を形成する繊維形成性ポリエステ
ル樹脂には、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も勿論良い。

【００１６】本発明における芯鞘型複合繊維は、鞘部に
繊維形成性ポリエステル樹脂を配し、芯部に吸湿特性の
良好なポリエーテルエステルアミドを主成分とする熱可
塑性樹脂を配したものである。鞘部に配したポリエステ
ル樹脂は疎水性であるため、吸湿性が極めて小さい。従
って高湿度の環境下においても繊維表面は常にサラッと
し、ベトツキによる不快感の少ないものとなり、着用快
適性が良好である。また、芯成分として吸湿特性が非常
に良好なポリエーテルエステルアミドと他の熱可塑性樹
脂との混合物を用い、併せてポリエステル樹脂で覆って
いるため、吸湿特性を損なわず熱水処理時の膨潤を抑制
できるため、染色等の高次加工性が良好となる。またポ
リエーテルエステルアミド中に存在するエステル結合と
鞘のポリエステルとの接着性が高まるため、芯鞘界面が
剥離しにくいという効果を持つ。本発明の芯鞘型複合繊
維において、芯鞘複合比および芯部中のポリエーテルエ
ステルアミドとそれ以外の熱可塑性樹脂との比は任意に
選択することができるが、ポリエーテルエステルアミド
量は前記したように複合繊維全重量の５〜５０重量％で
あることが必要である。ここで鞘部のポリエステル樹脂
の重量比率はアルカリ減量処理や染色処理等、ポリエス
テル繊維の高次加工において取り扱いやすく展開用途が
広がるため３０％以上とすることが好ましい。また芯部
中のポリエーテルエステルアミド／熱可塑性樹脂の重量
比は９０／１０〜１０／９０が好ましく、８０／２０〜
２０／８０がさらに好ましい。

【００１７】本発明の芯鞘型複合繊維の芯鞘形状は、繊
維表面にひびや割れが生じなければ、同心円状でも偏心
円状でも良く、繊維断面形状は丸ばかりでなく、多角、
Ｈ型、Π型などの異形断面でも良い。さらに、芯鞘型複
合繊維の内部には中空部分を設けることも可能である。 また、該芯鞘型複合繊維の糸状形態は、フィラメント、
ステープルのどちらでも良く、常法によって得ることが
できる。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。

【００１８】

【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．繊維の吸湿率差△Ｍ 吸湿率は繊維を筒編み地として、絶乾時の重量と２０℃
、６５％ＲＨあるいは３０℃、９０％ＲＨの雰囲気下、
恒温恒湿器（タバイ製ＰＲ−２Ｇ）中に２４時間放置後
の重量との重量変化から、次式で求めた。 吸湿率（％）＝（吸湿後の重量　　−　　絶乾時の重量
）×１００ 上記測定した２０℃、６５％ＲＨおよび３０℃、９０％
ＲＨの条件での吸湿率（それぞれＭ１およびＭ２とする
）から、吸湿率差△Ｍ（％）＝Ｍ２−Ｍ１を求める。 吸湿特性評価の尺度としてこの△Ｍをパラメーターとし
て用いる。Ｃ．熱水雰囲気下の割れの評価耐圧性ポット
中に筒編み地２ｇと水２００ｍｌを入れ、１３０℃に昇
温し７０分間そのまま保持したのち冷却し、筒編み地を
取り出し風乾した。この筒編み地を構成する複合糸の断
面を薄片状にサンプリングし、顕微鏡により単糸一本一
本について割れの有無を観察した。２４フィラメント中
に割れのある単糸が１本もない場合を○、割れのある単
糸が１〜３本の場合は△、割れのある単糸が４本以上で
ある場合×とした。

【００１９】参考例１（ポリエーテルエステルアミドブ
ロック共重合体の合成）ε−カプロラクタム３４０部、
テレフタル酸１８部、数平均分子量が１０００のポリエ
チレングリコール１００部、さらに「イルガノックス１
３３０」（チバガイギー社製）０．１部およびトリメチ
ルフォスフェート０．０１部とともに重合反応容器に仕
込み、窒素気流下に２４０℃で１時間加熱撹拌した後、
三酸化アンチモン０．１部を添加し、昇温減圧プログラ
ム下２５０℃、０．５ｍｍＨｇ以下の条件で４時間重合
反応を行うことにより、Ｎ６成分の割合が４５重量％で
あるポリエーテルエステルアミドブロック共重合体を得
た。この共重合体のオルトクロロフェノール溶液（濃度
：０．５ｇ／１００ｍｌ）の２５℃での相対粘度ηｒは
２．０５であった。またポリマ単独のＭ１は６．２％、
Ｍ２は１５．２％で△Ｍ＝９．０％であった。

【００２０】参考例２（ポリエチレンテレフタレートの
合成）ジメチルテレフタレートとエチレングリコールを
エステル交換触媒として酢酸マンガンを、重合触媒とし
て三酸化アンチモンを、着色防止剤としてリン酸トリメ
チルを用いて、常法によりエステル交換反応つづいて重
合反応を行うことにより、ポリエチレンテレフタレート
を得た。このポリマの［η］は０．６２であった。また
、このポリマ単独の吸湿率は、Ｍ１が０．４％、Ｍ２が
０．５％で△Ｍ＝０．１％であった。

【００２１】実施例１ 参考例１で合成したポリエーテルエステルアミドブロッ
ク共重合体７０重量部と５−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸を　２．０モル％共重合した極限粘度０．５６の変
性ポリエチレンテレフタレート３０重量部をチップ状態
でブレンドして芯成分とし、参考例２で合成したポリエ
チレンテレフタレートを鞘成分とし、同心円芯鞘複合用
口金から芯／鞘比率（重量比）＝３０／７０になるよう
に吐出して未延伸糸を得、次いで延伸、熱処理すること
により、７５デニール２４フィラメントの同心円芯鞘複
合繊維を得た。精練後の筒編地の吸湿率差△Ｍは２．８
％であり、良好な吸湿特性を有していた。またこの筒編
地は熱水処理後した後、単糸の断面を観察したが２４フ
ィラメントのいずれも割れは発生していなかった。

【００２２】実施例２〜１０および比較例１〜４実施例
１と同様の方法により、ポリエーテルエステルアミドブ
ロック共重合体と５−ナトリウムスルホイソフタル酸を
　２．０モル％共重合した極限粘度０．５６の変性ポリ
エチレンテレフタレートの重量比または芯鞘複合比につ
いて変更した各種の同心円芯鞘複合繊維を得た。この繊
維の各特性を実施例１と同様の方法で調べた結果を第１
表に示す。実施例２〜１０は吸湿特性が全て良好であり
、かつ熱水処理によるわれ割れは全く認められなかった
。 一方、比較例１では芯成分のポリエーテルエステルアミ
ドの比率が少なかったため吸湿性が低く、比較例２およ
び３については芯成分のポリエーテルエステルアミドを
単独で用いているため、吸湿性は高いものの熱水処理時
に繊維表面に多数のヒビわれが発生し、実用に耐えなか
った。また比較例４のように変性ポリエステルを芯成分
に混合してもポリエーテルエステルアミド量が多すぎる
と、吸湿性は高いものの熱水処理時にやはり繊維表面に
多数のヒビわれが発生し実用に耐えなかった。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】本発明によって得られた芯鞘型複合繊維
は着用快適性を得るのに十分な吸湿特性を有しており、
しかも鞘部にポリエステルを配しているため、ドライタ
ッチな風合いと高い染色堅牢性や耐光性を有している。 また、染色条件のような過酷な雰囲気下でも繊維表面に
割れが発生しないため、広い用途に展開できる。

【００２５】本発明の芯鞘型複合繊維は、下着、シャツ
・ブラウス類、中衣、スポーツウェア、スラックス類、
外衣、裏地、さらには、シーツ、フトンカバー等の寝装
用などにも適した極めて実用性の高いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　熱可塑性樹脂を芯部とし繊維形成性ポ
   リエステル樹脂を鞘部とする芯鞘型複合繊維であって、
   該芯部を形成する熱可塑性樹脂がポリエーテルエステル
   アミドと他の熱可塑性樹脂との混合物であり、複合繊維
   全重量の５〜５０重量％がポリエーテルエステルアミド
   であることを特徴とする吸湿性に優れた芯鞘型複合繊維
   。