JPH05287613A - 多溝繊維用芯鞘複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合成繊維特にポリエステル繊維の発色性の向
上を図り、天然繊維に比較して遜色のない十分な発色性
を付与するための複合繊維を提供することにある。 【構成】 芯部、鞘部からなる断面の複合繊維であっ
て、芯部の外周の少なくとも３カ所から内部方向に１．
０μｍ以上の長さの鞘部の突起を設け、鞘部の成分を芯
部の成分よりも溶解速度が３倍以上とした多溝繊維用芯
鞘複合繊維。 【効果】 鞘成分を溶解除去した後の多溝繊維の表面に
は多数の溝が生成すると同時に、外周表面が粗面化され
て発色性が極めて良好になり、かつドライ感も発現す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は芯鞘複合繊維に関し、更
に詳しくは発色性が良好な多溝繊維を得るための芯鞘複
合繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成繊維、特にポリエステル繊維は衣料
用途を中心に広く利用されているが内部構造が緻密なこ
とと、屈折率が他の繊維よりも大きいことから染色後の
発色性が不良であり、用途上も制約を受けている。ポリ
ステル繊維の染色後の発色性を改善する技術に関し過去
において多くの検討がなされている。

【０００３】例えば特公昭３４−１０４９７号公報に提
案されているようにポリエステルに塩基性染料に可染と
するための染着座席を導入し、塩基性染料による染色が
可能にする技術がある。この発明では発色性を向上する
ためには共重合率を高くする必要があり、その結果ポリ
マの融点が低下してしまう欠点がある。

【０００４】特開昭５２−９９４００、特開昭５５−１
０７５４４、特開昭５５−１０７５４７号公報ではポリ
マ中に微細粒子を配合してアルカリなどで減量加工する
ことによって微細な凹凸を生成せしめ、発色性を向上す
る技術が提案されている。しかしながらこの提案による
方法では発色性が向上するものの、向上効果が小さく、
求められている発色性の要求を満たすことはできなかっ
た。

【０００５】更に特開昭６３−１０５１１４号公報で
は、複合繊維の断面において溶解性の異なる２成分とも
繊維表面に露出した形状となし、これをアルカリで減量
することによって繊維表面に多溝を形成し、該表面の吸
収光を増加させ、更にあらかじめ配合されていた粒子に
よって発色性を向上する技術が提案されているが、繊維
表面の粗面化が不十分のためこの技術でも十分な発色性
の向上を図ることはできなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】合成繊維の発色性
は天然繊維に比較して劣性であり、合成繊維特にポリエ
ステル繊維の発色性向上技術については上述のように種
々提案があるが、未だ十分な水準の発色性を得るに至っ
ていない。本発明の目的は合成繊維特にポリエステル繊
維の発色性の向上を図り、天然繊維に比較して遜色のな
い十分な発色性を有する繊維とするための複合繊維を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、芯部、
鞘部からなる断面の複合繊維であって、芯部の外周の少
なくとも３カ所から内部方向に１．０μｍ以上の長さの
鞘部の突起を設け、鞘部の成分を芯部の成分よりも溶解
速度が３倍以上とすることを特徴とする多溝繊維用芯鞘
複合繊維によって達成される。

【０００８】以下本発明を詳細に述べる。本発明の複合
繊維は、好ましくは布帛にした後にアルカリなどの溶剤
で鞘部の成分（以下鞘成分という）を溶解除去して実質
的に芯部の成分（以下芯成分という）を残すことによっ
て、３個以上の溝を有する多溝繊維とするするものであ
る。本発明の複合繊維から得られる多溝繊維は繊維の表
面が粗面化され、溝部の反射光量の減少はもちろん、溝
以外の部分の光の反射が減少し，吸収光量が増加するの
で発色性が向上することをつきとめ本発明に至ったもの
である。

【０００９】図１は本発明の芯鞘複合繊維の一例を示す
横断面図である。鞘成分を溶解した後、繊維表面に多溝
を形成するためには、複合繊維の断面において芯部の外
周の少なくとも３ケ所から内部方向に鞘部の突起を芯部
に設ける必要がある。鞘部の突起が芯部に設けるとは、
図１に示すように複合繊維の表面を覆っている鞘部１の
一部である突起３が芯部２の外周から繊維の内部方向に
入り込んでいる状態を言う。突起３の位置はほぼ等間隔
に配置することが好ましい。例えば断面形状が円の複合
繊維であって突起の数を６個設ける場合は６０度ずつの
等間隔であることが好ましい。

【００１０】本発明の複合繊維は芯鞘型とする必要があ
る。すなわち、芯部が最初から表面に露出していると、
溶剤で溶解した後の芯部の表面が十分な凹凸を形成しな
いために吸収光量の増加は小さい。つまり芯部が鞘部に
覆われていると、溶剤によって鞘成分を溶解除去した後
に芯部の表面が粗面化するために吸収光量が増加して発
色性が大きく向上する。

【００１１】図２は本発明の芯鞘複合繊維から得られる
多溝繊維の一例を示す横断面図である。鞘成分の溶解除
去後の多溝繊維の吸光量が増加するためには、図２の溝
４の数は３個以上が必要である。溝４の数は多い方が吸
光量は増大するが溝の幅が大きく、数が増加すると溝４
と隣合う溝４の間の山５の厚さが小さくなってしまうの
で、溝の数には適正数が存在する。この適正な溝数は繊
度によって異なるが５個以上１５個以下が好ましい。従
って本発明である複合繊維の段階の突起の数は３個以上
が必要であり、５個以上、１５個以下が好ましい。特に
好ましくは６個以上１０個以下である。

【００１２】一方、鞘成分の溶解除去後の多溝繊維は、
溝の深さが１．２μｍ以上が好ましいので、本発明の複
合繊維の鞘部の突起の長さは１．０μｍ以上が必要であ
る。ここで突起の長さとは、図３は図１の要部の拡大図
であるが、その図３で示すＬであり、複合繊維の芯部の
外周において隣合う芯部を結ぶ接線から得られる線分
ｄ、ｅの中心の点ａと鞘部の最も内側に伸びている部分
の先端における中心の点ｂとを結ぶ線分ａ、ｂの距離で
ある。この好ましい突起の長さは１．５μｍ以上であ
る。突起の長さが長すぎると溶解後の繊維が分割する恐
れがある。好ましい突起の長さは突起の長さ方向におけ
る芯部の長さの４０％以下である。例えば芯部が円断面
の場合の突起の長さは芯部の直径の４０％以下が好まし
い。

【００１３】複合繊維の鞘部の突起の幅は芯成分の溶解
速度比に対する鞘成分の溶解速度比と所望する多溝繊維
の溝幅との関係において決定されるが、鞘成分の溶解速
度比が３倍以上では０．５μｍ以上、２．０μｍ以下が
好ましい。ここで突起の幅とは図３において突起３の長
さ方向のＬの１／２の点における距離、即ち線分ａ、ｂ
の中心点ｃにおいて線分ａ、ｂに直交する線分ｆ、ｇを
意味する。

【００１４】繊維全体に対する鞘部の複合比率が小さい
場合には、鞘部の溶解除去後の芯部の表面の粗面化が不
十分となり好ましくない。逆に鞘部の複合比率が大きす
ぎる場合には表面の粗面化が飽和に達してしまい、発色
性の向上効果も飽和に達してしまう。これらのことから
繊維断面における繊維全体に対する鞘部の複合比率は５
％以上、３０％以下が好ましい。

【００１５】本発明の複合繊維は、芯成分に対する鞘成
分の溶解速度比が３倍以上あれば特に限定されるもので
はない。複合繊維を構成する芯成分と鞘成分の各ポリマ
は同種のものが良いが、異なるものでも良い。例えば鞘
成分と芯成分が共にポリエステル系であっても、鞘成分
と芯成分がともにナイロン系であっても良い。鞘成分が
未変性ポリエステル、あるいは共重合ポリエステルで芯
成分がナイロンであっても良い。

【００１６】溶解速度差を付与することが容易であるこ
とおよび本発明の複合繊維を利用することから、発色性
の向上が著しい効果を発揮するポリエステル繊維が最も
好ましく適用できる。この場合の複合繊維の鞘成分とし
ては２モル％以上の５−ソジウムスルホイソフタル酸を
共重合したポリエステルが好ましく使用できる。しか
し、５−ソジウムスルホイソフタル酸の共重合率が高す
ぎるとポリエステルでは融点降下が大きいこと、溶解速
度が大きすぎて溶解量の制御が困難になることから、芯
成分に対する鞘成分の溶解速度比は６０倍以下が好まし
く、そのためには５−ソジウムスルホイソフタル酸の共
重合率は６モル％以下が好ましい。特に好ましい溶解速
度比は５倍以上、５０倍以下である。そのためのポリマ
組成は５−ソジウムスルホイソフタル酸の共重合率が
２．３モル％以上、５．５モル％以下である。

【００１７】一方、芯成分のポリエステルは鞘成分の溶
解速度の１／３以下のポリエステルであれば特に限定さ
れないが、取扱いが容易であること、低コストであるこ
とから未変性ポリエステル、特に未変性ポリエチレンテ
レフタレートが好ましい。もちろんポリエステルの重合
過程で生成するジエチレングリコールを含んでいても差
し支えない。

【００１８】鞘成分を溶解除去した後の多溝繊維の表面
を粗面化するためには、鞘成分が単なる共重合ポリエス
テルでも可能であるが、鞘成分中および／または芯成分
中に微粒子を配合することが発色性向上の効果を著しく
大きくするので好ましい。鞘成分、芯成分の両者に微粒
子を配合することが発色性を向上する点で有効である
が、どちらか一方に微粒子を配合する場合には溶解後に
繊維として残留する芯成分に微粒子を配合することが発
色性の向上効果の点で効果的である。

【００１９】配合する微粒子は特に限定されないが、屈
折率が小さいシリカ、炭酸カルシウム等を挙げることが
でき、中でもシリカがより好ましく適用できる。微粒子
の配合量は製糸性、表面の粗面化の程度を左右するので
重要であり、微粒子の配合量は０．１重量％以上、２．
５重量％以下が好ましい。特に好ましい微粒子の配合量
は０．３重量％以上、１．０重量％以下である。また、
微粒子の粒径が大きすぎると製糸性を悪化させ、発色性
の向上効果も小さくなるので微粒子の径は小さい方が好
ましい。微粒子の粒径は一次粒子径で０．６μｍ以下が
好ましく、特に０．１μｍ以下が好ましい。

【００２０】芯成分に微粒子を配合することによって発
色性が向上する理由は、芯成分が溶解される過程におい
て微粒子の周囲の内部構造が他の部分の内部構造よりも
粗な構造のために、微粒子を中心とした部分が優先的に
溶解されることによって、多溝繊維の表面に凹凸が形成
され、吸光量が増加するためであると推定される。表面
を粗面化するために鞘成分に微粒子を添加することが好
ましいことは、前述した芯成分に微粒子を配合すること
と原理、効果の点で共通であり、従って配合量、微粒子
種、配合量とも芯成分の場合と同様である。

【００２１】鞘成分のみに微粒子を配合したときに表面
が粗面化する理由については次のように考えることがで
きる。つまり鞘成分が溶解しているときに表面が粗面化
する理由は上述の通りであり、次いで鞘成分の溶解が完
了して芯成分の溶解に移行するとき暫くは鞘成分の表面
の凹凸をそのままの形状で継続するから芯成分の表面も
凹凸が残留することになるものと考えられる。

【００２２】本発明の複合繊維は例えば次のように製造
することができる。芯成分としてシリカを０．５重量％
配合した固有粘度が０．６５であるポリエチレンテレフ
タレート、鞘成分として５−ソジウムスルホイソフタル
酸を２．５モル％共重合し、シリカを配合しない固有粘
度が０．６０のポリエチレンテレフタレートとする。こ
れらを各々２成分複合紡糸機で口金上部へ導き、複合紡
糸して図１に例示する芯鞘複合繊維を得た。

【００２３】なお、なお、かかる芯鞘型複合繊維は通常
の方法で製糸することができる。すなわち、紡糸した後
巻取り、一旦未延伸糸を得て延伸することは勿論、直接
紡糸延伸、５０００ｍ／ｍｉｎ以上の高速紡糸によって
直接製糸する方法でもよい。更には２０００〜３５００
ｍ／ｍｉｎ程度で紡糸して得られた繊維を延伸と同時に
仮撚り加工を行う、いわゆるＩＮ−ＤＲＡＷ方式でも発
色性の効果を損なうものではない。得られた延伸糸を各
種の加工を施すことも発色性の効果を妨げるものではな
い。例えば、流体による交絡加工、流体による嵩高加
工、擦過加工なども発色性を妨げるものではなく、また
ソフト化などの新規風合いの付与も可能である。

【００２４】次いで布帛とした後、３％程度のＮａＯＨ
水溶液で減量加工することによって、染色後の発色性が
良好な繊維を得ることができるのである。更に発色性向
上を狙って、減量加工後に低屈折率物質でコーティング
することは極めて有効である。

【００２５】

【実施例】以下実施例により具体的に説明する。なお実
施例におけるＬ値および粒子量は次の方法で測定した。

【００２６】Ｌ値：２４ゲージ天竺筒編み機で２本引き
揃えて筒編地を作製して精練を行った。引き続き１８０
℃乾熱処理後、ＮａＯＨ水溶液によってアルカリ減量を
行い、次いで染色を行った。染料はＤｉａｎｉｘ Ｂｌ
ａｃｋ ＢＧ−ＦＳ２００７％ｏｗｆとした。また、助
剤としてサンソルト１２００を０．５ｇ／リットル、フ
ィクサーＰＨ５００を０．５ｇ／リットルを使用した。
更に浴比１：１００として染色温度１３０℃６０分間染
色を行った。さらにハイドロサルファイト２ｇ／リット
ル、サンデッド０．５ｇ／リットル、カセイソーダ０．
５ｇ／リットルで８０℃２０分間還元洗浄を行なった。
得られて染色筒編地を乾燥後スガ試験機（株）製ＳＭカ
ラーコンピューターＳＭ−３を使用して明度（Ｌ値）を
求めた。

【００２７】粒子量：ポリエステル１００ｇをオルソク
ロロフェノール９００ｃｃに溶解した溶液を、分速１４
０００回転で６０分間遠心分離した後上澄み液を除去
し、オルソクロロフェノールを追加して遠心分離を繰り
返してポリエステル成分を除去した後に、乾燥して求め
た重量を溶解に使用したポリエステルの重量で除した値
で表した。

【００２８】実施例１ 芯成分として、一次平均粒径が０．０１２μｍであるシ
リカ粒子を０．５重量％配合した固有粘度が０．６５の
ポリエチレンテレフタレートを、鞘成分として５−ソジ
ウムスルホイソフタル酸を２．５モル％共重合した一次
平均粒子径が０．０１２μｍであるシリカ粒子を０．５
重量％配合した固有粘度が０．６０のポリエチレンテレ
フタレートを用いた。これらを別々に溶融計量し、各々
２成分複合紡糸機で口金上部へ導き、複合紡糸して図１
に示す複合繊維を得た。この時の鞘成分の芯成分に対す
る溶解速度比は８倍であった。複合繊維の断面形状とし
て突起の数が８個、突起の長さは４μｍ、繊維断面にお
ける繊維全体に対する鞘部の複合比率は１８％であっ
た。紡糸速度は１５００ｍ／ｍｉｎであった。得られた
未延伸糸をホットローラ／ホットローラ系の延伸機で、
２．８５倍に延伸し、７５デニール２４フィラメントの
延伸糸を得た。得られた延伸糸を筒編みにして、３重量
％ＮａＯＨ水溶液９８℃の条件で２８重量％減量加工し
た。発色性を表すＬ値は１１．５と良好であった。また
サラッとした風合いであり、ドライ感にも優れていた。

【００２９】実施例２ 鞘成分として５−ソジウムスルホイソフタル酸を５モル
％共重合して芯成分に対する溶解速度比を４０倍にした
以外、実施例１と同様にテストした。発色性を表すＬ値
は１２．１であり、ドライ感をも有していた。

【００３０】実施例３ 鞘部の突起の数を４に減少し、繊維断面における繊維全
体に対する鞘部の複合比率を１０％とした以外は実施例
１と同様にテストを行った。発色性を表すＬ値は１２．
０と良好であった。実施例２と同様にドライ感をも有し
ていた。

【００３１】実施例４ 繊維断面における繊維全体に対する鞘部の複合比率を１
４％に変更し、突起の長さを２．０μｍに変更して、さ
らにアルカリによる減量率を２０重量％に変更した以外
は実施例１と同様にテストを行った。発色性を表すＬ値
は１２．２であった。ドライ感をも有していた。

【００３２】実施例５ 繊維断面における繊維全体に対する鞘部の複合比率を２
４％に変更し、突起の数を１２に増加した以外は実施例
１と同様にテストを行った。発色性を表すＬ値は１１．
６であった。また、ドライ感にも優れていた。

【００３３】実施例６ シリカ粒子を配合しない鞘成分を用いた以外は実施例１
と同様にテストを行った。発色性を表すＬ値は１１．６
であった。ドライ感に優れた風合いを有していた。

【００３４】比較実施例１ 図１の繊維の断面において、鞘部１のうち、突起３と芯
部２とで形成する形状、つまり芯部が鞘部で覆われてい
ない複合繊維とし、実施例１の鞘成分を突起３の成分と
した以外は実施例１と同様にテストした。発色性を表す
Ｌ値は１２．７であった。ドライ感は認められたが実施
例１に比較して発色性が明らかに劣っていた。

【００３５】比較実施例２ 芯成分に対する鞘成分の溶解速度比を２倍にするために
鞘成分の５−ソジウムスルホイソフタル酸の共重合率を
１．５モル％に変更した以外は実施例１と同様にテスト
を行った。発色性を表すＬ値は１３．２であり、発色性
の向上効果は認められなかった。

【００３６】比較実施例３ 繊維断面における繊維全体に対する鞘部の複合比率を５
％とし、突起の長さを０．５μｍとした以外は実施例１
と同様にテストを行った。発色性を表すＬ値は１３．５
であり、発色性の向上効果は認められなかった。

【００３７】比較実施例４ 突起の長さを０．８μｍとし、繊維断面における繊維全
体に対する鞘部の複合比率を５％とした以外実施例１と
同様にテストを行った。発色性を表すＬ値は１３．８で
あり発色性の向上効果は認められなかった。

【００３８】

【発明の効果】鞘成分を溶解除去した後の多溝繊維の表
面には多数の溝が生成すると同時に、外周表面が粗面化
されて発色性が極めて良好になり、かつドライ感も発現
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の芯鞘複合繊維の一例を示す横断面図で
ある。

【図２】本発明の芯鞘複合繊維から得られた多溝繊維の
一例を示す横断面図である。

【図３】図１の要部を拡大した横断面図である。

【符号の説明】

１：鞘部 ２：芯部 ３：突起 ４：溝 ５：山

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芯部、鞘部からなる断面の複合繊維であっ
   て、芯部の外周の少なくとも３カ所から内部方向に１．
   ０μｍ以上の長さの鞘部の突起を設け、鞘部の成分を芯
   部の成分よりも溶解速度が３倍以上とすることを特徴と
   する多溝繊維用芯鞘複合繊維。