JPH0672324B2

JPH0672324B2 - 異形断面繊維

Info

Publication number: JPH0672324B2
Application number: JP63164172A
Authority: JP
Inventors: 節男田口; 満雄藤本
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1994-09-14
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: JPH01139803A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、新規な異形断面繊維に関するものである。さ
らに詳しくは好ましい真珠様の光沢などの光沢特性を有
する異形断面繊維に関するものである。

（従来の技術）周知のようにポリエステルやポリアミドなどのポリマか
らなる繊維は、すぐれた物理的特性、化学的特性を有す
るので衣料用および非衣料用に広く使用されている。

最近は生活の高級化および多様化に伴い、より高度で個
性的な性能を有する繊維素材が要望されている。特に、
合成繊維に欠けていた審美的な面とか、機能性の要求が
高まり、布帛用素材としての光学的、物理的に好ましい
性質を付与するために種々の横断面形状を有する繊維が
提案されている。

光沢を有する繊維としては、三角断面をした異形断面繊
維がよく知られている。しかしこのような三角断面繊維
から得られる光沢は単に光輝性をもつという単純なもの
であり、その光輝性は、単にキラキラするといった刺激
感の強いものであった。

真珠様の光沢を有する繊維を得る目的に対しては、多層
状かつ多重円状の構造をした異形断面繊維の提案が多く
なされている。例えば、特公昭43−14185号公報では被
覆型複合繊維において外皮より第１層目と第３層目を同
一成分とし、第２層目が前記成分と異なる薄膜状とした
真珠構造を模倣した繊維構造を有する複合繊維が開示さ
れている。しかし、この複合繊維は異成分を薄膜で被覆
しているため、繊維が割れ易く実用に耐えない欠点を有
するものであった。

特開昭50−20022号公報では、繊維横断面において繊維
の外周の近傍に該外周に沿った厚さ３μ以内の偏平な空
隙を２〜６個現する特殊光沢中空繊維に関する記載がな
されている。しかし、この中空繊維は、かかる中空部が
潰れやすいこと、安定して製造しにくいなどの問題点が
あった。

特公昭53−30805号公報では、光沢などの改善を目的と
し、繊維軸方向に二種以上の成分が一部分放物曲面状の
境界を形成して積層し、かつ繊維横断面で被覆あるいは
多重被覆型複合状態を示す部分を有する多層複合繊維と
する提案がなされている。しかし、この複合繊維は繊維
軸方向に断面構造が異なるため、品質にむらがあるこ
と、また機械的性能が著しく劣る欠点を有していた。

その他にも幾つかの真珠様の光沢などの光沢特性の改善
を目的とした異形断面繊維に関する提案があるが、これ
まで充分満足すべきものは得られるに至ってない。

（発明が解決しようとする課題）本発明者らは、上記欠点のない異形断面繊維について鋭
意検討した結果、本発明に到達した。

本発明は、好ましい真珠様の光沢などの光沢特性を有す
る異形断面繊維を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明は次の構成を有する。すなわち（１）多数のフィルム状構成要素が異種ポリマを介して
重ねられた集合体を形成し、該重合体のフィルム状構成
要素の長手方向に対して直角な側面の全てが結合され、
環状形状を形成してなることを特徴とする異形断面繊
維。

第１図、第２図および第３図は、本発明の異形断面繊維
の例を示す横断面モデル図である。

本発明で「集合体」とは、成分Ａからなるフィルム状構
成要素が、異種のＢ成分からなるフィルム状構成要素を
介して重ねられた横断面を有するものである。また「直
角側面」とは、フィルム状構成要素の長手方向に対して
直角な側面のこと、すなわちフィルム状構成要素が林立
する方向と直角方向の側面のことである。

第１図、第２図および第３図において、１および２はフ
ィルム状構成要素、３は一次集合体の直角側面が結合し
た部分を示す。

本発明の異形断面繊維の特徴は、その横断面形状におい
て、異種ポリマを相互に介して多数のフィルム状構成
要素が重ねられた集合体を形成していること単数ま
たは複数の集合体の各々二つの直角側面が全て結合して
環状形状を形成していること該集合体の結合部が背
骨状の骨格を形成し、各フィルム状構成要素層を連結し
ていることである。

すなわち、本発明の異形断面繊維は、屈折率の相対比が
大なる異種ポリマを介してフィルム状構成要素が多数か
つ薄層で重ねられることにより、反射面積が極めて大き
いことと、様々な複数層からの光の反射光がお互いに干
渉し合って好ましい光沢特性を呈するのである。さらに
は集合体の直角側面の結合部が、フィルム状構成要素の
位相がずれて結合するため、この部分で両方の構成のポ
リマが入り交じったあるいはいずれかの成分が連続した
あたかも背骨のような骨格を形成する。この部分が各層
を連結する柱としての役割を果たすので、繊維の断面形
状が崩れにくく、優れた一体性と好ましい機械的性能を
付与できる。また、かかる異種ポリマの組み合わせは、
真珠様の光沢を得る目的に対して、屈折率の相対比が大
きい程好ましく、フィルム状構成要素は枚数が多い程、
また薄い程好ましいのである。

さらに詳しく述べるならば、フィルム状構成要素の重ね
合わせ枚数は、各成分が少なくとも６以上、好ましくは
10以上、特に好ましくは20以上である。場合によっては
1000を超えるものであってもかまわない。また集合体ご
とにこの枚数が異なってもかまわない。

この枚数が多くなると、フィルム状構成要素の肉厚が薄
くなり、ポリマの組み合わせによってはフィルム状構成
要素間の接合はより強固となるのである。

本発明の異形断面繊維は従来の多重円状繊維に比べて、
複数成分が多層であり、しかも極めて薄層で均一に接合
しているため、複数成分の抱き合わせが容易であるの
で、これまで繊維化、布帛化、実用性などに問題があっ
て、使いずらいとされたポリマ種についても、ポリマの
組み合わせによってはその適用を可能にすることができ
るのである。極めて薄層で多数のフィルム状構成要素が
重ね合わされると、通常はフロスティングといわれる成
分間の剥離が起こり、内部の成分が露出しやすくなると
いう問題が発生するが、本発明の繊維は集合体の直角側
面の結合部が、各層を強固に保持するために各成分の一
体性が優れており、このような問題が起こりにくいこと
も本発明の大きな特徴である。

その結合部の形状は特に限定はされなく、直線であって
も、曲線であってもかまわないし、また蛇行していても
よい。

本発明の異形断面繊維は、第１図、第２図および第３図
に示すような単繊維内の複数成分が一体となった繊維形
態を有するものである。

本発明の異形断面繊維において、少なくとも一つの直角
側面同士の結合部が存在することが要件であるが、該集
合体の数は何ら限定されるものではなく、用途、目的に
応じて決められる。例えば第１図は一次集合体が１単位
結合したものであり、第２図は集合体が２単位結合した
ものであり、第３図は集合体が４単位結合したものであ
る。もちろん、それ以上であってもかまわい。

本発明の異形断面繊維の外周の形状は特に限定されな
く、円形、楕円形、三角形、四角形などいずれであって
もかまわないし、また第１図〜第３図に示した繊維の中
央部に存在する中空部は、必ずしも必要とするものでは
ないので、存在してもしなくてもよい。すなわち、本発
明でいう環状形状とは、フィルム状構成要素が「環状形
状」をなしている点に着目して表わしている表現であっ
て、繊維自体には中空部がないものであっても本発明の
繊維の一つの態様例に含まれるものである。

複合成分の割合は、重量比でA/B＝99/1〜1/99であり、
好ましくはA/B＝95/5〜5/95で用いられる。

フィルム状構成要素の長辺（ｍ）と短辺（ｎ）の長さの
割合（m/n）は、特に限定されないが、少なくとも５以
上、好ましくは20以上、場合によっては100を超えても
かまわない。

本発明に用いられるポリマとしては、いかなる公知の可
紡性ポリマでもよいが、ポリエステル、ポリアミド、ポ
リアクリルニトリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリウレタン、アセテートおよびその共重合変性体など
の通常繊維化に用いられるポリマ種であり、これらのポ
リマ群の中から目的、用途に応じて二種のポリマが選ば
れる。

さらには、本発明の複合繊維は、すでに述べたようにそ
の特異な横断面形状により、これまで単独では実用上な
どに問題があって使いずらいなどとされていたポリマ類
も、上記のポリマ群と抱き合わせで用いることにより、
その相乗効果によりポリマの特徴を生かした性能を得る
ことができる。

例えば、高強力化にはポリアリレート、高重合度ポリエ
チレンなど、柔軟化にはポリアミドエラストマ、ポリエ
ステルエラストマ、ポリウレタンエラストマ、フッ素ゴ
ムなど、吸水性付与にはポリビニルアルコール、イオン
基を組み込んだ各種高分子など、制電性付与にはポリオ
キシエチレン、炭素粒子含有ポリマ、導電性金属含有ポ
リマなど、高比重化には亜鉛、バリウム、チタン、アン
チモン、鉛などの高比重金属およびその化合物含有ポリ
マなど、耐熱性、耐薬品性付与にはポリフェニルサルフ
ァイドなど、難燃性、生体適合性、耐油性付与にはポリ
フォスファゼンなど、高発色性または光沢特性付与には
着色剤含有ポリマ、高発色性ポリマなどである。その他
目的に応じた材料を通常の使用量以上にポリマ中に混入
せしめて用いることもできる。

このように本発明の繊維はポリマの組み合わせにより、
これまで得られなかったような極めて幅広い性能を選択
することができるし、また繊維の性能を著しく向上せし
めることができる。

また、本発明の異形断面繊維の特筆すべき別の効果とし
て、その特異な横断面形状により、繊維表面にクラック
が発生しても、その部分から破壊が伝播しにくい性質す
なわち耐破壊伝播性が良好であることである。特に、ガ
ットやシャフトのように太い材料を形成した場合、釣
竿、テニスラケットのフレーム、建築資材などの構造材
料として好ましく用いることもできる。

繊維の太さはとくに限定されない。またこの繊維は繊度
ミックス、熱収縮度ミックスあるいは他の繊維と混合し
て、さらには仮撚加工を施し伸縮性、嵩高性を付与し
た、いわゆる加工糸として用いることもできる。また本
発明の異形断面繊維は織物、編物、不織布等の布帛ある
いはそれらの複合体の形態でも用いられる。

本発明は、かかる繊維を製造する手段に関して特に限定
されるものではないが、かかる繊維を好ましく製造する
例を以下に述べる。

第１図に示した本発明の異形断面繊維を得るには、ま
ず、性質の異なる二種のポリマが交互に繰返し接合し
た、いわゆる本発明で言う「集合体」の形を作るが、こ
れは従来公知の多層接合形複合繊維を得る方法を適用し
てもかまわないが、好ましくは、特公昭60−1048号公報
に記載のごとき静止型混合器を多数連結し、内蔵した紡
糸装置を用いるのが望ましい。かかる紡糸パック中で性
質の異なる二種のポリマが交互に繰返し接合した多層接
合形複合ポリマ流をつくる。次いで、同紡糸パック中に
内蔵した引伸しプレートを用いて、該ポリマ流をフィル
ム状構成要素の長手方向に引き伸ばした後、これをＣ型
ノズル口金より直角側面同士を結合せしめるように吐出
することにより得られる。

第２図に示した本発明の異形断面繊維を得るには、ま
ず、第１図の場合と同様の方法により、紡糸パック中で
性質の異なる二種のポリマが交互に繰返し接合した多層
接合形複合ポリマ流を作った後、同紡糸パック中に内蔵
した結合プレートおよび引伸しプレートを用いて、二つ
の多層接合形複合ポリマ流を直角側面同士で結合せし
め、さらに該ポリマ流をフィルム状構成要素の長手方向
に引き伸ばした後、これをＣ型ノズル口金より吐出して
紡糸することにより得られる。

第３図に示した本発明の異形断面繊維を得るには、ま
ず、第１図および第２図の場合と同様の方法により、紡
糸パック中で性質の異なる二種のポリマが交互に繰返し
接合した多層接合形複合ポリマ流を作った後、同紡糸パ
ック中に内蔵した結合プレートおよび引伸しプレートを
用いて、この場合、四つの多層接合形複合ポリマ流を直
角側面同士で結合せしめ、さらに該ポリマ流をフィルム
状構成要素の長手方向に引き伸ばした後、これをＣ型ノ
ズル口金より吐出して紡糸することにより得られる。

本発明の異形断面繊維は、衣料用あるいは非衣料用の広
い分野に用いることができる。例えば衣料用としては、
下着、肌着、ブラウス、ストッキング類、防寒着、スポ
ーツウエア、カジュアルウェア、水着、レオタード、シ
ャツ類などであり、非衣料用としては、フトン綿、人工
毛髪、インクリボン、包帯類、タオル、ワイピングクロ
ス、パフ、各種フィルタ、タイヤコード、ロープ、漁網
などである。さらには、ガットやシャフトのように太い
形状に形成すると、釣竿、テニスラケットのフレームや
建築材料などの構造材料としても用いることができる。

（実施例）以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるも
のではない。なお、特に説明のない限り「割合」は全て
重量に基づく。

実施例１特公昭60−1048号公報に記載と同型の流体交互配列素子
をタテ方向に６個連結した流体混合器16列と、その下部
に該流体混合器２列から吐出された流体を結合する結合
プレート、その流体を引き伸ばすエキスパンドプレー
ト、Ｃ型ノズル口金を組み込んだ紡糸パックを用いて、
Ａ成分としてポリエチレンテレフタレート、Ｂ成分とし
てナイロン６からなる複合繊維を溶融紡糸した。

得られた繊維の横断面形状は、Ａ、Ｂが交互に50〜65対
繰返し接合した多層接合形であり、さらにその二つの直
角側面が結合しかつ環状をした第２図の如き異形断面繊
維であった。この時の紡糸条件は、温度285℃、引取速
度1200m/分、フィラメント数８、成分比A/B＝20/80とし
た。

引き続き延伸速度400m/分、ホットプレート温度120℃、
延伸倍率3.2で延伸を行った後、合糸して75デニール、2
4フィラメントの延伸糸とした。この延伸糸を、タテ糸
としては150T/m、ヨコ糸としては100T/mの撚をかけ、織
密度がタテ120本／インチ、ヨコ113本／インチの平織物
を製織した。

この織物を界面活性剤を含む98℃の処理液に浸せきして
リラックス精練を行い、次いで160℃で１分間乾燥処理
を行った。

得られた織物は、好ましい真珠様光沢を有し、かつ柔軟
で、感触の良好なものであり、従来の真珠様光沢を狙っ
た異形断面繊維使いの織物とは全く異なるものであっ
た。

実施例２特公昭60−1048号公報に記載と同型の流体交互配列素子
をタテ方向に６個連結した流体混合器16列と、その下部
に該流体混合器２列から吐出された流体を結合する結合
プレート、その流体を引き伸ばすエキスパンドプレー
ト、Ｃ型ノズル口金を組み込んだ紡糸パックを用いて、
Ａ成分として分子量4000のポリオキシエチレンセグメン
ト45wt％を含むポリカプトラクタムポリエーテルブロッ
ク共重合物を20wt％ブレンドしたナイロン６とＢ成分と
してナイロン６からなる複合繊維を溶融紡糸した。

得られた繊維の横断面形状は、Ａ、Ｂが交互に50〜65対
繰返し接合した多層接合形であり、さらにその二つの直
角側面が結合しかつ環状をした第２図の如き異形断面繊
維であった。この時の紡糸条件は、温度270℃、引取速
度1200m/分、フィラメント数８、成分比A/B＝20/80とし
た。

この織物を界面活性剤を含む98℃の処理液に浸せきして
リラックス精練を行い、次いで160℃で１分間乾熱処理
を行った。

得られた織物を常法により濃紺色に染色した。染色され
た織物は、落ち着いた真珠様光沢を有する濃紺色の布帛
であって、その布帛の摩擦帯電圧は1270Vと優れた制電
性を示し、しかも柔軟性、感触の良好なものであった。

実施例３特公昭60−1048号公報に記載と同型の流体交互配列素子
をタテ方向に６個連結した流体混合器16列と、その下部
に該流体混合器２列から吐出された流体を結合する結合
プレート、その流体を引き伸ばすエキスパンドプレー
ト、Ｃ型ノズル口金を組み込んだ紡糸パックを用いて、
Ａ成分としてナイロン６、Ｂ成分としポリホスファゼン
（日本曹達（株）製PLP−210）からなる複合繊維を溶融
紡糸した。

得られた繊維の横断面形状は、Ａ、Ｂが交互に50〜65対
繰返し接合した多層接合形であり、さらにその二つの直
角側面が結合し、かつ環状をした第２図の如き異形断面
繊維であった。この時の紡糸条件は、温度280℃，引取
速度1200m/分，フィラメント数8,成分比A/B＝70/30とし
た。引き続き延伸速度400m/分，ホットプレート温度120
℃，延伸倍率2.8で延伸を行い,24デニール,70フィラメ
ントの延伸糸とした。

この延伸糸を合糸しながら、タテ糸としては150T/m、ヨ
コ糸としては100T/mの撚をかけ、織密度がタテ120本／
インチ，ヨコ115本／インチの平織物を製織した。

この織物を界面活性剤を含む98℃の処理液に浸せきして
リラックス精練を行うと共に,160℃、１分間の乾熱処理
を施した。

得られた織物は、自己消火性を有する程の難燃性を示す
ものであった。しかも優れた感触、柔軟性を有するもの
であった。

（発明の効果）本発明の異形断面繊維は、次のような効果を有する。

フィルム状構成要素が多層かつ薄層で重ね合わされて
いるので、真珠様光沢などの好ましい光沢特性を有す
る。

集合体の結合部が成分間を強固に連結するので、繊維
の形状が崩れ難く、加工性が極めて良好である。

これまで実用上問題があって使いずらいとされていた
ポリマも、本発明の異形断面繊維の特殊形状により、他
のポリマと抱き合わせで、その適用を可能とすることが
できる。そのため、ポリマの選択によって、高強力化、
柔軟化、難燃性付与、嵩高性付与、高比重化、制電性付
与などの機能性の付与を図ることができる。

また、特筆すべき別の効果として、耐破壊伝播性が優
れており、部分的なクラックが発生しても全体の破壊に
つながりにくい性能を有するので、強靭な材料を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は、本発明の異形断面繊維
の一例を示す横断面モデル図である。１、2:フィルム状構成要素 3:集合体の直角側面が結合した部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数のフィルム状構成要素が異種ポリマを
介して重ねられた集合体を形成し、該重合体のフィルム
状構成要素の長手方向に対して直角な側面の全てが結合
され、環状形状を形成してなることを特徴とする異形断
面繊維。