JPH05214612A - 吸湿性に優れた芯鞘型複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】熱可塑性樹脂を芯部とし繊維形成性のある塩基
性染料可染型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であり、かつ芯部の比率が複合繊
維全重量の５〜４０量％である吸湿性に優れた芯鞘型複
合繊維。 【効果】鮮明発色性が高い吸湿性を付与することができ
るため、織編物等として下着、スポ―ツウェア等の快適
素材として用いることができる。

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吸湿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。

【０００３】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。

【０００４】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、ポリエステル繊維の製造段階で吸
湿性を付与し、かつ前記問題点を解消するため、吸湿率
が１０％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２−９
９６１２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。

【０００５】また、本発明者はポリエーテルエステルア
ミドを芯成分とする吸湿性芯鞘型複合繊維を提案してい
るが、さらに発色性の向上が要望されている。

【０００６】

【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、発色性の高い吸湿性ポリエステル繊
維を提供することにある。

【０００７】

【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のある塩基性染
料可染型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の主成分がポ
リエーテルエステルアミドであり、かつ芯部の比率が複
合繊維全重量の５〜４０重量％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。

【０００８】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。

【０００９】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の範囲で用いうる。

【００１０】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。

【００１１】該ポリエ―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配置さ
れる。ポリエーテルエステルアミドを主成分とする芯部
の比率は５〜４０重量％とする必要がある。好ましくは
１０〜３０重量％、さらに好ましくは１５〜２５重量％
である。該範囲より少ないと十分な吸湿性が得られない
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。

【００１２】本発明における、鞘部を形成する塩基性染
料可染型ポリエステルとは- ＳＯ₃Ｍ基（Ｍはアルカ
リ、またはアルカリ土類金属で、アルカリ土類金属の場
合１／２価を表す）やスルホン酸ホスホニウム基のよう
な極性基を有し、かつエステル形成能を有する官能基を
１個以上持つ化合物が共重合されているポリエステルで
ある。

【００１３】この塩基性可染型ポリエステルはエチレン
テレフタレ―トを主たる繰り返し単位とするものが好ま
しく、また上記共重合成分として好ましいスルホネ―ト
化合物として、５−ナトリウムスルホイソフタル酸およ
びそのエステル誘導体、５−リチウムスルホイソフタル
酸およびそのエステル誘導体、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の誘導体、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、テトラブチル等があげられる。

【００１４】該スルホネ―ト化合物の共重合量は酸成分
に対して 0.5〜6.0 モル％が好ましく、さらに好ましく
は1.0 〜4.0 モル％であり、特に好ましくは1.3 〜2.0
モル％である。

【００１５】該範囲より少ないと鮮明発色性が低下する
ため好ましくなく、逆に該範囲より多いと変性ポリエス
テルの溶融粘度が高くなるため、溶融紡糸時の紡糸性が
低下するため好ましくない。

【００１６】併せて、塩基性染料可染型ポリエステルに
は分子量 400〜6000のポリ（アルキレンオキシド）グリ
コール成分を共重合していることが好ましい。

【００１７】ここで共重合するポリ（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。またポリ（アル
キレンオキシド）グリコールの数平均分子量は300 〜10
000 、好ましくは500 〜4000の範囲である。ポリ（アル
キレンオキシド）グリコールの共重合率はポリエステル
全重量に対して 0.3〜8.0 ％が好ましく、0.4 〜4.0 ％
がさらに 0.5〜1.9 ％が特に好ましい。

【００１８】グリコールを併用共重合することによっ
て、ポリエステルの溶融粘度が低下するため、芯鞘型複
合繊維の強度を高めるのに効果がある。

【００１９】該塩基性可染型ポリエステルには、さらに
共重合成分として例えばアジピン酸、セバシン酸、フタ
ル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸等のジカルボ
ン酸成分、トリメリット酸、ピロメリット酸等の多価カ
ルボン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安息香酸のオキシカ
ルボン酸成分、およびテトラメチレングリコ―ル、ヘキ
サメチレングリコ―ル、ジエチレングリコ―ル、プロピ
レングリコ―ル、ネオペンチルグルコ―ル、ポリオキシ
アルキレングリコ―ル、ｐ−キシリレングリコ―ル、
１，４−シクロヘキサンジメタノ―ル、等のジオ―ル成
分を含んでいてもよい。

【００２０】また、該塩基性可染型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。

【００２１】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、ポリアミドお
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・吸水物質やポリエステル、ポリアミド、
ポリオレフィン等の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。

【００２２】本発明における芯鞘型複合繊維は、鞘部に
塩基性染料可染型の繊維形成性ポリエステル樹脂を配
し、芯部に吸湿性の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。鞘部に極性
基を含む塩基性染料可染型ポリエステルを配することで
鮮明発色性を有するが、該極性基の導入によりポリエス
テルの親水性が増し、芯鞘型複合糸全体の吸湿性を向上
させるという効果も与える。

【００２３】また、芯成分として吸湿率が比較的大きな
ポリエーテルエステルアミドを用い、併せて塩基性染料
可染型ポリエステル樹脂で覆っているため、吸湿性を損
なわず熱水処理時の膨潤を鞘部で抑制できるため、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
との親和性が高く、またアミド基と極性基との相互作用
も強いため、芯鞘界面が剥離しにくいという効果も持
つ。

【００２４】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
円状でも多島状でも良く、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。

【００２５】

【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。
ここで吸湿率差△Ｍは衣服着用時の衣服内の湿気を外気
に放出することにより快適性を得るためのドライビング
フォ―スであり、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温度と２
０℃×６５％ＲＨに代表される外気温湿度との吸湿率差
である。本発明では吸湿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が、△Ｍは大きければ大きい
ほど吸湿性が高く着用時の快適性が良好であることに対
応する。実用上として着用快適性を得るためには少なく
とも１．２％は必要である。

【００２６】Ｃ．発色性および染色条件下の割れの評価 耐圧性ポット中に精練後の筒編み地をマラカイトグリー
ン（商標、関東化学製）５％ｏｗｆ、酢酸0.5ml/l 、酢
酸ソーダ 0.2g/l からなる浴比１:100で、１２０℃で７
０分間染色を行なった。その後冷却し、筒編み地を取り
出しソーピングした後、水洗風乾した。発色性を目視に
より判定し、さらに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。

【００２７】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１３３０」（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０．０
１部とともに重合反応容器に仕込み、窒素気流下に２４
０℃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℃、０．５ｍ
ｍＨｇ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／１００ｍ
ｌ）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。

【００２８】参考例２（塩基性染料可染型ポリエチレン
テレフタレートの合成） ジメチルテレフタレート150kg 、ジメチル（５−ナトリ
ウムスルホ）イソフタル酸4kg 、エチレングリコール94
kg、エステル交換触媒として酢酸リチウム２水和物210
g、重合触媒として三酸化アンチモン60g の混合物を140
〜235 ℃まで撹拌しながら４時間かけて昇温しエステ
ル交換反応を終了した。次いで着色防止剤としてリン酸
トリメチル64.5g 加え、さらにイルガノックス1010（チ
バガイギー製）を150gおよびポリエチレングリコールを
1.0 重量％となるよう添加し、重合反応を行うことによ
り、塩基性染料可染型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０．６％、Ｍ２が０．
９％で△Ｍ＝０．３％であった。

【００２９】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８０重量％とホモポリエチレンテレフタレー
ト（極限粘度0.66）２０重量％の混合物を芯成分とし、
参考例２で合成した塩基性染料可染型ポリエチレンテレ
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）＝８／９２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１．７％であり、
良好な吸湿特性を有していた。またこの筒編地を 120℃
で染色したところ発色性が良好で、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。

【００３０】実施例２〜５および比較実施例１〜２ 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塩基性染料可染型ポリエチレン
テレフタレートとの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と同様の方法で評価した結果を第１表に示す。実施例
２〜４は吸湿特性が全て良好であり、かつ発色性が高く
また繊維表面の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については芯
成分のポリエーテルエステルアミド量が多いため、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。

【００３１】実施例３ 芯成分としてポリエーテルエステルアミド８０重量％と
ホモポリエチレンテレフタレート２０重量％の混合物を
用い、芯比率を３５重量％として、鞘にホモポリエチレ
ンテレフタレートを用いて芯鞘複合糸を得た。実施例１
と同様な条件で各種分散染料で染色したが鮮明発色性の
ものは得られなかった。また、割れは全く認められなか
ったものの、ΔＭＲは３．０％で実施例５と比較すると
吸湿性は低いものであった。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【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性を有しており、し
かも鞘部に塩基性染料可染型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鮮明発色性を有して
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。
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のある
   塩基性染料可染型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の主
   成分がポリエーテルエステルアミドであり、かつ芯部の
   比率が複合繊維全重量の５〜４０重量％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。