JPH0657536A - 染色性と強力の改善された複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ポリエステルとポリアミドからな
る割繊型複合繊維において、ヌメリの無い風合いを得る
と同時に、高強力かつ常圧カチオン可染性を備えた複合
繊維を提供するにある。 【構成】 ポリエステルとポリアミドからなる割繊型複
合繊維であり、ポリエステル成分として、常圧カチオン
可染ポリエステルがナイロン成分より多く用いて構成さ
れ、強伸度特性および染着率が改良されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は染色性と強力の優れた極
細繊維に関し、特に、後工程において、容易に割繊極細
化し、風合いが優れ、常圧でカチオン染料に可染であ
り、またスポーツ用途への使用に適した高密度布帛に成
形可能な複合繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、０．５ｄｐｆ以下の超極細繊維を
得る方法として、剥離型、または溶出型の複合繊維がよ
く用いられてきた。超極細繊維よりなる高密度布帛は、
透湿防水などの機能性と、独特の良好な風合いとを有し
た優れた衣料用素材であるが、この超極細繊維よりなる
高密度布帛を得るには、複合繊維の構成成分の一部を溶
出することが必要となる溶出型の複合繊維を用いること
は、布帛密度の低下を伴うために不利であり、また溶出
するとしても、溶出量を出来る限り下げる必要があり、
良好な高密度化を目指せば、不完全な超極細化しか出来
ないという問題があり、剥離型の複合繊維を用いること
が優れている。

【０００３】また特に、ポリマーコストを常識的な範囲
に保ち、充分な剥離性を両立するためには、汎用ポリマ
ーであるポリエステルとポリアミドの組合せからなる割
繊型複合糸を用いる方法が優れているためよく用いられ
ている。

【０００４】ポリエステルとポリアミドからなる剥離型
複合繊維を用いる場合、得られる超極細繊維からなる布
帛の物性や風合いは、用いるポリマーの配合比によって
変化するために、特に配合比が重要になる。

【０００５】即ち、エステル成分の配合比を大きくする
ほど、布帛のヌメリが減少しコシが向上するためより好
まれる風合いとなる。またナイロンは耐光堅牢性が悪
く、この点でもエステル成分の配合比を増す事が優れて
いる。しかしながらエステル成分を多く用いることは、
以下に述べるように、細繊度ポリエステルの欠点を、顕
著に表面化する事になるために、多くの問題を含有して
いた。

【０００６】即ち、芳香族ポリエステルは染色されに
く、高温、高圧条件での染色や、あるいはキャリアー染
色などが必要であり、経済的、操業的に欠点があるうえ
に、高鮮明色を得にくいという品質上の欠点も有する。
特に０．５ｄｐｆ以下の繊度の超極細繊維の場合、極細
化に伴う染料の脱離性の増大から昇華汚染、また表面反
射白色光の増大による見かけ色濃度の低下という欠点が
あったのである。

【０００７】このようなポリエステル成分の染色上の問
題を解決するために、特公昭34-10497号公報に記載の、
５ーナトリウムスルホイソフタル酸のような酸性基を共
重合したカチオン可染ポリエステルを用いる方法も提案
されているが、この場合、常圧、１００℃付近の温度で
キャリアーを用いずに染色するには、上記スルホン酸金
属塩基を有するイソフタル酸成分は、ポリエステル酸成
分の５モル％より多く含まれることが必要である。しか
しながら、このようなスルホン酸金属塩基を有するイソ
フタル酸成分の多いポリエステルは、イソフタル酸成分
の増粘作用のために重合度を充分に上げることが困難と
なり、また仮に重合度を上げたとしても該増粘効果によ
り紡糸困難に陥ることになる。従って、充分な染色性と
紡糸性を得ようとすれば、共重合ポリエステルの重合度
を抑えなければならず、得られる繊維の強度が低くなる
という問題があった。

【０００８】また、常圧可染性を付与しながらも、この
ようなスルホン酸金属塩基を有するイソフタル酸成分の
欠点を補うために、特開昭57-63325号公報に記載のよう
に高分子量ポリオキシエチレングリコールをポリエステ
ルに共重合する方法や、また他のグリコールなどとスル
ホン酸金属塩基を有するイソフタル酸成分などを共重合
したりする方法も提案されているが、いずれもその強度
は、ポリエステル繊維本来の強度に比べて低いという問
題は解決されてなかった。

【０００９】これらの問題のため、特に、布帛の強力の
必要となる、薄地織物や、スポーツ用途への使用に際し
ては、大きな問題となっていたのである。

【００１０】以上のように、エステル含有の複合繊維
は、染色性と強度を同時に満足できないエステル成分の
影響が生じるために、特に風合いの向上を目指してポリ
エステル成分の配合比を大きくした場合には、不十分な
特性しか得られていなかったのである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明はカチオン可染
型のポリエステルを用いた割繊型複合繊維における前記
従来の欠点、即ち、強力の著しい低下を解消し、風合い
の点で有利なポリエステル成分のリッチな配合比でも、
スポーツ用途として充分使用できる強力を有した極細繊
維からなる高密度布帛を提供せんとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段、即ち、本発明は、ポリエステルとポリアミドか
らなる割繊型複合繊維において、ポリエステル成分が、
該複合繊維の５０〜９０wt％を占め、該ポリエステル成
分がエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とす
るポリエステルであり、ポリエステル成分側の分割後の
単糸物性が下記（１）式を満足し、且つ、下記（Ａ）の
染色条件でカチオン染色した場合、下記（Ｂ）で示すカ
チオン染料染着率が下記（２）式を満足することを特徴
とする染色性と強力の改善された複合繊維である。 ＤＴ×√ＤＥ≧２０ ・・・・・（１） （尚、式中ＤＴは繊維の破断強度（ｇ／ｄ）を示し、Ｄ
Ｅは繊維の破断伸度（％）を示す。） 染着率（％）≧９０ ・・・・・（２） （Ａ） 染色条件： （イ） 染料及び濃度 ・・・Diacryl Br. Blue H2R
-N(10%owf) （ロ） 助剤及び濃度 ・・・酢酸ナトリウム(0.2g/
l)、酢酸(0.2g/l) （ハ） 浴比 ・・・1:100 （ニ） 染色温度及び時間 ・・・常圧沸騰温度(98
℃) ×90分 （Ｂ） 染着率： 染着率（％）＝｛（Ｘ−Ｙ）／Ｘ｝×１００ （Ｘ：染色前の染色液の吸光度、Ｙ：染色後の染色液の
吸光度）

【００１３】本発明に用いる割繊型複合糸は、少なくと
も２種のポリマーを複合紡糸することにより得られる複
合繊維を、後加工によって剥離するか、またはごく一部
を溶出することによって、極細繊維を得るものであり、
図１に示すような断面を有する複合繊維を用いることが
出来る。

【００１４】本発明に用いるポリアミドは、溶融紡糸が
可能なポリアミドであれば良く、次に示すものに限定さ
れないが、ナイロン６、ナイロン６６、アモルファスナ
イロンなどが適している。

【００１５】本発明におけるポリエステルの複合比と物
性は、本発明の複合繊維において最も重要であり、複合
繊維の特性を大きく左右するものである。

【００１６】本発明において、ポリエステル成分の複合
比が９０wt％以下であることは、複合繊維の断面形状を
目的の形状に保つために望ましい範囲を示している。即
ち、この範囲を外れる場合には、低吐出成分のポリマー
流の均配性が悪化し、吐出孔間に分配ムラが生じ易くな
り目的の断面形状を得ることが困難になる。また、ポリ
エステル成分の複合比が５０wt％以上であることは、得
られる複合糸の風合いが、ポリエステルの風合いを強く
反映し、特に、ヌメリ感が消失し優れた風合いを呈する
ようになるために必要である。

【００１７】特に、このポリエステル成分の複合比は、
５５％以上であると、ナイロンのヌメリ感が特に減少
し、特に６０％以上であると最も優れている。このヌメ
リ感の減少は、後に述べるカチオン可染基である５−ナ
トリウムスルホイソフタル酸残基をポリマー鎖中に導入
することによりはじめて充分な効果を発揮するものであ
り、無改質のポリエステルを用いた場合にはヌメリ感の
減少はさほど顕著には現れない。これは、５−ナトリウ
ムスルホイソフタル酸残基の導入されたポリエステル
は、独特のドライタッチを有する事がわかっており、本
発明の改質ポリエステルの特殊風合いが、充分な風合い
の向上のためには必須であると言える。

【００１８】また、本発明で用いるポリエステル成分の
染色性を示すカチオン染料染着率は、９０％以上でなけ
れば、充分な濃色が得られないため、９０％以上である
ことが必要である。

【００１９】また、本発明に用いるポリエステルの単成
分での繊維物性を示す値であるＤＴ×√ＤＥは、一般に
タフネスと呼ばれる指標であり、繊維形成ポリマーの本
質的な強度を示すものである。本発明では、ポリエステ
ル成分をリッチに用いるために、先にも述べたようにポ
リエステル単成分の物性が複合糸の物性に大きく影響す
る。このポリエステル単成分のタフネス値が２０に満た
ない場合は複合糸としての強度も低くなり、薄地織物
や、スポーツ用途などの、一定値以上の布帛強力の必要
な用途には用いることが出来ず、この値が２０を超す場
合にはじめて、複合糸の強度特性が向上しタフネスの充
分なポリエステルが得られるのである。

【００２０】また、このポリエステル単成分のタフネス
値が２３以上になると、従来のカチオン可染ポリエステ
ルに比べ、強力が著しく増加するため、特に好ましい。

【００２１】本発明に用いるエチレンテレフタレートを
主たる成分とするポリエステルとは、ジカルボン酸成分
の８０モル％以上がテレフタル酸またはそのエステル形
成性誘導体であり、またジカルボン酸成分の２０％より
も少なく、かつポリエステルの品位を落とさない範囲で
芳香族、脂肪族、または脂環族のジカルボン酸およびヒ
ドロキシカルボン酸などを共重合したポリエステルを指
す。なかでも5ー金属スルホイソフタル酸、またはそのエ
ステル形成性誘導体を０．５〜５．０モル％用いた場合
カチオン染料による染色性が著しく向上するため特に好
ましい。

【００２２】本発明に用いるポリエステル成分のグリコ
ール成分としては、その８０モル％以上がエチレングリ
コール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリ
コールなどから選ばれた直鎖アルキレングリコールを用
いるが、下記一般式化３で示されるグリコールを生成ポ
リエステル中に１．０〜６．０モル％含まれるように共
重合する必要がある。

【００２３】

【化３】

【００２４】前記一般式化３中、Ｒ１は炭素原子数4 〜
20の２価の脂肪族または芳香族炭化水素基であり、その
なかでも、側鎖を有する脂肪族炭化水素基が最も好まし
い。一般式化３で示されるグリコールを共重合したポリ
エステルの易染色性はきわめて大きくなる。またm,n は
3≦m+n ≦6 を満たす任意の数であり、3 ＞m+n では重
縮合反応中の留出の問題を生じ、また、m+n>6 では染色
物の耐光性低下が顕著になる。

【００２５】さらに、本発明に用いるポリエステル成分
においては、分子末端の少なくとも一部が、ジカルボン
酸成分に対し０．５〜３．０モル％存在する下記一般式
化４で表される化合物によって、末端を封鎖されている
事が必要である。

【００２６】

【化４】 （式中、Ａｒはフェニルまたはナフチル環であり、ｐ，
ｑは０または１であり、Ａはエステル形成官能基であ
り、Ｒ２は炭素数１〜２０の炭化水素基である。）

【００２７】一般式化４で示されるスルホネート化合物
をポリエステル中に共重合することで、重縮合反応中で
の増粘作用が少なくなり、溶融粘度を通常の重合、紡糸
可能な範囲に抑えた条件下で生成する共重合ポリエステ
ルの重合度を高くでき、また、このポリエステルは、延
伸性にも優れるため、高強度のカチオン染料可染性繊維
が得られるのである。

【００２８】

【実施例】以下に本発明を実施例によって具体的に説明
する。実施例に用いたポリエステル成分の、単成分での
繊維物性及び共重合ポリエステル組成と極限粘度を表１
に示した。また実施例に用いたポリアミド成分の単成分
での繊維物性を表２に示した。

【００２９】なお、実施例中の特性値の測定方法は次の
通りである。

【００３０】（ポリエステルの極限粘度）フェノール／
テトラクロロエタン（６：４重量比）の混合溶液によ
り、３０℃で測定した。

【００３１】（ポリアミドの相対粘度）９６．３±０．
１重量％試薬特級濃硫酸中に重合体濃度が１０ｍｇ／ｍ
になるように試料を溶解させてサンプル溶液を調整
し、２０℃±０．０５℃の温度で水落下秒後６〜７秒の
オストワルド粘度計を用い、溶液相対粘度を測定した。

【００３２】（染着率）Diacryl Br. Blue H2R-N（三菱
化成（株）製、カチオン染料）１０％ｏｗｆ、酢酸及び
酢酸ナトリウム各々０．２ｇ／ｌ、浴比１：１００、常
圧沸騰温度（９８℃）で試料を９０分染色し、それぞれ
染色前後の染色液吸光度を測定して、次式により算出し
た。 染着率（％）＝｛（Ｘ−Ｙ）／Ｘ｝×１００ （Ｘ：染色前の染色液の吸光度、Ｙ：染色後の染色液の
吸光度）

【００３３】（強伸度）”テンシロン”ＵＴＭ−４Ｌ型
引張試験機（東洋ボールドウィン（株）製）を用い、ゲ
ージ長２００ｍｍ、初荷重０．０５ｇ／デニール、伸張
速度２００ｍｍで試料を伸張し、記録速度５００ｍｍ／
分で描いたＳ−Ｓ曲線から繊維の破断強度（ｇ／ｄ）お
よび破断伸度（％）を求め、ＤＴ×√ＤＥを算出した。

【００３４】（ポリエステルの単成分での物性）シュウ
酸２０％、ｎ−プロパノール２５％、水５５％からなる
ポリアミドの膨潤処理剤に複合糸サンプルを１分間浸漬
後、風乾し、ポリアミドとポリエステルが分離したサン
プルより、ポリエステル成分のみを取り出し、単糸にて
強伸度を測定した。

【００３５】（ポリアミドの単成分での物性）６０℃、
９０ｇ／ｌのＮａＯＨ水溶液を用いて、複合糸サンプル
を３時間減量処理し、ポリエステル成分を完全に溶出除
去した後、残ったポリアミド成分を単糸にて強伸度測定
した。

【００３６】

【実施例１〜８、比較例１〜５】表１に示したポリマー
組成と繊維物性を持つポリエステルと９６％濃硫酸中で
の相対粘度２．６０のナイロン６とを用いて、図１の断
面糸を得ることの出来る紡糸口金装置を用いて紡糸温度
２８０℃、紡糸速度１３００ｍ／ｍｉｎで紡糸した。得
られた未延伸糸をホットローラー温度６０℃、延伸倍率
３．００で延伸し、１５０デニール／５０フィラメント
の延伸糸を得た。この延伸糸を目付２００ｇ／ｍ² のイ
ンターロックに編立てた後、９０ｇ／ｌ、９０℃の水酸
化ナトリウム水溶液にて１０％減量することでポリエス
テルとナイロンの界面を剥離させ極細化した後、前記の
方法によって常圧染色し、染着率及び染色後の繊維の強
力（ＤＴ×√ＤＥ）を測定した。これらの結果を表３に
示す。

【００３７】

【実施例９】図２に示した３成分複合断面糸を得ること
の出来る紡糸口金装置を用いて、ａ成分として表１に示
した繊維物性を持つポリエステルを１００部、ｂ成分と
してイソフタル酸を１０モル％共重合した高収縮ポリエ
ステルを５０部、さらにｃ成分として９６％濃硫酸中で
の相対粘度２．６０のナイロン６を５０部用いて紡糸温
度２８０℃、紡糸速度１３００ｍ／ｍｉｎで紡糸した。
得られた未延伸糸をホットローラー温度６０℃、延伸倍
率２．８５で延伸し、１５０デニール／６０フィラメン
トの延伸糸を得た。この延伸糸を前記実施例１と同様に
して編立て、極細化処理後、染色した。この評価結果を
表３に併記する。

【００３８】表３２の結果から、本発明の複合糸が、エ
ステルリッチな複合比であるにもかかわらず、優れた強
力特性と常圧カチオン可染性を併せ持つことがわかる。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】

【表３】

【００４２】

【発明の効果】前記表３より明らかなように、本発明は
従来のポリアミドとポリエステルの複合糸では、強力の
著しい低下があるかあるいは強力を改善しようとすると
カチオン可染性が達成できない欠点がありあるいはヌメ
リ感が出て風合が悪いといった欠点が同時に解決され、
ヌメリ感が少ないエステルリッチで且つ強力の向上とカ
チオン可染性の両方を達成した複合繊維が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の繊維断面の一例を示す図である。

【図２】本発明の繊維断面を示す図であり、３成分より
構成されていることを示す図である。

【符号の説明】

１はポリエステル、２はナイロン、３はイソフタル酸共
重合ポリエステルを示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステルとポリアミドからなる割繊
   型複合繊維において、ポリエステル成分が、該複合繊維
   の５０〜９０wt％を占め、該ポリエステル成分がエチレ
   ンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエス
   テルであり、ポリエステル成分側の分割後の単糸物性が
   下記（１）式を満足し、且つ、下記（Ａ）の染色条件で
   カチオン染色した場合、下記（Ｂ）で示すカチオン染料
   染着率が下記（２）式を満足することを特徴とする染色
   性と強力の改善された複合繊維。 ＤＴ×√ＤＥ≧２０ ・・・・・（１） （尚、式中ＤＴは繊維の破断強度（ｇ／ｄ）を示し、Ｄ
   Ｅは繊維の破断伸度（％）を示す。） 染着率（％）≧９０ ・・・・・（２） （Ａ） 染色条件： （イ） 染料及び濃度 ・・・Diacryl Br. Blue H2R
   -N(10%owf) （ロ） 助剤及び濃度 ・・・酢酸ナトリウム(0.2g/
   l)、酢酸(0.2g/l) （ハ） 浴比 ・・・1:100 （ニ） 染色温度及び時間 ・・・常圧沸騰温度(98℃)
   ×90分 （Ｂ） 染着率： 染着率（％）＝｛（Ｘ−Ｙ）／Ｘ｝×１００ （Ｘ：染色前の染色液の吸光度、Ｙ：染色後の染色液の
   吸光度）
2. 【請求項２】 ポリエステルが、ポリエステル成分とし
   て下記一般式化１で示されるグリコールを１．０〜６．
   ０モル％共重合し、ジカルボン酸成分としてテレフタル
   酸残基を９５．０〜９９．５モル％、５−ナトリウムス
   ルホイソフタル酸残基を０．５〜５．０モル％含み、且
   つ、分子末端の少なくとも一部が、ジカルボン酸成分に
   対し０．５〜３．０モル％存在する下記一般式化２で示
   される化合物によって末端が封鎖されている改質ポリエ
   ステルである請求項１記載の染色性と強力の改善された
   複合繊維。 【化１】 （式中、Ｒ１は炭素原子数４〜２０の２価の脂肪族また
   は芳香族炭化水素基であり、ｍ，ｎは３≦ｍ＋ｎ≦６を
   満たす任意の数である。） 【化２】 （式中、Ａｒはフェニルまたはナフチル環であり、ｐ，
   ｑは０または１であり、Ａはエステル形成官能基であ
   り、Ｒ２は炭素数１〜２０の炭化水素基である。）