JPH08325945A

JPH08325945A - 吸湿性中空繊維及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08325945A
Application number: JP13350195A
Authority: JP
Inventors: Motoyoshi Suzuki; 東義鈴木; Hironari Murase; 裕也村瀬; Satomi Akimoto; 里美秋元
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1996-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】改善された吸湿性及びその耐久性を有し、着用
快適性に優れると共に、繊維強度等の物性、発色鮮明
性、耐熱性、耐光性、染色堅牢性、耐摩耗性等にも優
れ、該中空繊維の中空部に対繊維機能付与剤を導入した
際、耐久性と徐放性とが両立可能な吸湿性中空繊維及び
その製造方法を提供すること。【構成】単一ポリマーで構成され、少なくとも２０％の
高中空率を有する中空繊維であって、該中空繊維の長手
方向には、該ポリマーの除去痕としてのマイクログルー
ブが中空部に連通した状態で存在し、且つ該中空部には
特定の構造を有する非水溶性重合体が存在する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吸湿性中空繊維及びその
製造方法に関する。更に詳細には、優れた吸湿性及びそ
の耐久性を有すると共に、該中空繊維の中空部に対繊維
機能付与剤を導入した際、耐久性と徐放性とが両立可能
な吸湿性中空繊維及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】ポリエステル繊維等の合成繊維は多くの優
れた特性を有するために広く用いられている。しかしな
がら、かかる合成繊維は疎水性であるため、木綿、麻等
の天然繊維やレーヨン等の化学繊維に比較して吸水性、
吸湿性が劣り、着用快適性が要求される分野での使用が
制限されている。

【０００３】従来、ポリエステル繊維等の合成繊維に吸
水性（液体状態の水を吸収する機能）を付与する方法と
して、実用上は、繊維表面に親水性皮膜を形成せしめる
方法が主として採用されており、この他に繊維に放電処
理を施す方法、合成繊維にアクリル酸やメタクリル酸等
の親水性化合物をグラフト重合する方法、合成繊維の表
面を薬品でエッチングする方法等が提案されている。

【０００４】また、合成繊維断面を異形化したり、表面
を多孔質化することによって毛細管現象を利用して吸水
性を向上せしめる方法も提案されている。

【０００５】一方、合成繊維に吸湿性（気体状態の水を
吸収する機能）を付与する方法については幾多の研究が
なされ、数多くの提案が行われているが、実用化された
ものはほとんどない。

【０００６】例えば、ポリアルキレングリコールを共重
合した吸湿性合成繊維が提案されているが、ポリアルキ
レングリコール共重合による吸湿性向上の効果は小さ
く、しかも耐熱性、耐光性の低下が著しいため使用に耐
えない。

【０００７】また、合成繊維にアクリル酸、メタクリル
酸をグラフト重合した後ナトリウム塩化することによっ
て木綿と同等の吸湿率を示す吸湿性合成繊維が提案され
ている。

【０００８】しかしながら、かかる繊維では繊維内部ま
でグラフト成分が導入されるため、繊維の強度等の物性
や耐熱性が著しく低下すると共に、耐光性を含む各種の
染色堅牢度の劣化等が著しく、実用に耐えない。

【０００９】又、特定のシュウ酸錯塩を配合せしめたポ
リエステル未延伸糸をスチーム延伸することにより得ら
れる毛管凝縮能を有する多孔質組織をもった吸湿性ポリ
エステル繊維（特開昭５４―９３１２１号公報）やポリ
エステル繊維の表層部に毛管凝縮能をもった孔径３０ｍ
μ以下の微細孔を有する層を設けた吸湿性ポリエステル
繊維（特公平１―５１５９０号公報）等が提案されてい
る。

【００１０】しかしながら、これらの毛管凝縮型吸湿性
ポリエステル繊維は、染色した際に色が白っぽくなって
鮮明で深みのある色彩が得られない欠点があり、又着用
中の摩擦等の外力や洗濯時の機能力によって多孔質組織
が容易に破壊し、吸湿性が失われる。

【００１１】更に、特開平５―３３９８７８号公報、特
開平６―１７３７２号公報及び特開平６―１７３７３号
公報には、繊維表面から中空部へ連通する微細孔をもっ
た多孔質中空繊維の微細孔内および中空部内に天然蛋白
質を含浸させ、架橋不溶化して、吸湿性を改善すること
が開示されている。

【００１２】しかしながら、ここで使用される天然蛋白
質水溶液は粘度が高く、しかも水溶液がゲル化する場合
があるので、連通孔を介して中空部内に含浸させること
は極めて困難であり、逆に、粘度を下げようとして天然
蛋白質水溶液の濃度を低くすると、最終的に中空部内に
含まれる天然蛋白質の量が少なくなり、いずれも充分な
吸湿性が得られない。

【００１３】更に、特開平５―１７３１６７号公報に
は、芯鞘型複合繊維をアルカリ減量し、芯部を溶解除去
して、繊維表面から中空部まで貫通する繊維軸に平行な
貫通溝を有する中空繊維となし、該中空繊維の中空部
に、該中空繊維を構成するポリマーのガラス転移点以下
の曇点を持つモノマーから形成された吸湿剤を付着させ
た吸湿性繊維が開示されている。

【００１４】しかし、かかる繊維においては幅および長
さが過度に大きな貫通溝が形成されるので、該貫通溝を
通して吸湿剤が、洗濯等により、容易に脱落し、耐久性
に劣るという問題があった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、改善
された吸湿性及びその耐久性を有し、着用快適性に優れ
ると共に、繊維強度等の物性、発色鮮明性、耐熱性、耐
光性、染色堅牢性、耐摩耗性等にも優れ、該中空繊維の
中空部に対繊維機能付与剤を導入した際、耐久性と徐放
性とが両立可能な吸湿性中空繊維及びその製造方法を提
供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、アクリル
酸重合体やメタクリル酸重合体、特にその金属塩重合体
が極めて大きな吸湿性を呈する点に着目し、かかるアク
リル酸系重合体を中空繊維の中空部に充填・固定化すべ
く鋭意検討を行った。

【００１７】その結果、アクリル酸若しくはその金属
塩、あるいはメタクリル酸若しくはその金属塩をモノマ
ーの状態で、繊維表面から中空部まで連通する微細孔を
有する中空繊維の中空部に充填し、しかる後該中空部内
で重合させることにより所望の中空繊維が得られるこ
と、及び、該金属塩としてアルカリ金属塩を用いると
き、その効果が格段に向上できることを究明した。

【００１８】更に、本発明者等は、上記中空繊維とし
て、単一ポリマーで構成され、少なくとも２０％の高中
空率を有し、且つ繊維の長手方向に該ポリマーの除去痕
としてのマイクログルーブを中空部に連通した状態で有
する中空繊維を用いるとき、驚くべきことに、特異的に
高い吸湿性能が達成されることを知見した。

【００１９】かくして本発明によれば、単一ポリマーで
構成され、少なくとも２０％の高中空率を有する中空繊
維であって、該中空繊維の長手方向には、該ポリマーの
除去痕としてのマイクログルーブが中空部に連通した状
態で存在し、且つ該中空部には下記一般式（Ｉ）で示さ
れる繰返し単位を主たる繰返し単位とする非水溶性重合
体が存在することを特徴とする吸湿性中空繊維が提供さ
れる。

【００２０】

【化５】

【００２１】式中、Ｘは水素原子又は炭素原子数１〜４
のアルキル基、Ｙは水素原子又は炭素原糸数１〜４のア
ルキル基又は―ＣＯＯＭ基、Ｚは水素原子又は炭素原子
数１〜４のアルキル基、Ｍは水素原子又は金属を示す。

【００２２】また、本発明によれば、単一ポリマーで構
成され、少なくとも２０％の高中空率を有する中空繊維
を、該ポリマーを溶解する溶剤乃至溶液で処理して、該
中空繊維の長手方向に沿った低配向部及び／又は変形歪
集中部を除去した後、下記一般式（II）で示される水溶
性モノマーを中空部に充填し、次いで該水溶性モノマー
を架橋剤の存在下に重合せしめることを特徴とする吸湿
性中空繊維の製造方法が提供される。

【００２３】

【化６】

【００２４】式中、Ｘは水素原子又は炭素原子数１〜４
のアルキル基、Ｙは水素原子、炭素原糸数１〜４のアル
キル基又は―ＣＯＯＭ基、Ｚは水素原子又は炭素原子数
１〜４のアルキル基、Ｍは水素原子又は金属を示す。

【００２５】本発明における中空繊維をポリエステル丸
断面中空繊維を例にとって添付の図により説明する。

【００２６】該中空繊維は、図３に示すような、複数の
スリットＳ′₁〜Ｓ′₄のアセンブリーからなる紡糸口
金を用いることにより得られる。即ち、隣り合うスリッ
ト端部間にはわずかな隙間Ｃ（キャナルと呼ばれる）が
あるが、この部分で各スリットから吐出されたポリマー
はバラス効果により接合され、中空繊維が形成される。

【００２７】このようなポリエステル中空繊維からなる
布帛をアルカリ減量した後の中空繊維側面を示すのが図
１であり、Ｇ₁〜Ｇ₄（Ｇ₃〜Ｇ₄は側面からは見えな
い）は繊維の長手方向に間歇的に延在するマイクログル
ーブを示す。

【００２８】また、図１の側面図に対応する中空繊維の
断面図が図２であり、長手方向に延在する４ケのマイク
ログルーブが中空部と連通した状態を示す。

【００２９】図２において、Ｓ₁〜Ｓ₄は中空繊維中空
壁部、Ｇ₁〜Ｇ₄は繊維の長手方向に延在するマイクロ
グルーブを示し、この部分は、図１に示すスリット状吐
出孔Ｓ′₁〜Ｓ′₄からポリマーを吐出固化して得た、
高中空繊維の中空壁部に存在する、ポリマーの低配向部
及び／または変形歪集中部がアルカリ処理によって優勢
的に溶解除去されて形成されたものである。

【００３０】ここで、低配向部とは、ポリマーの吐出時
の吐出斑等により、中空壁部の厚さがその周囲に比べて
薄くなった部分や、吐出後の冷却斑等により、ポリマー
の流動が充分に起こらず、分子配向が他の繊維形成部に
比べて低くなった部分を言う。

【００３１】また、変形歪集中部とは、紡糸・延伸工程
あるいは織編成工程において繊維軸と直交する方向に加
わる応力により、変形歪が内在された部分をいい、具体
的には、中空繊維の断面が多角形の場合の各頂点近傍
や、吐出ポリマーがバラス効果によってぶつかり合うポ
リマー接合部（図１で各Ｃ部に対応する）などが挙げら
れる。

【００３２】上記中空繊維を構成するポリマーは、高中
空率繊維が製造可能で、繊維化した後、溶剤乃至溶液で
溶解することが可能な熱可塑性ポリマーであれば良く、
ポリエステルやポリアミドなどが好ましく例示できる。

【００３３】なお、本発明では、中空繊維は単一組成の
ポリマーで構成されているが、この単一組成で構成され
た中空繊維とは、２種以上の組成のポリマーで構成され
た複合繊維を含まない意味であり、ポリマー組成それ自
体は２種以上のポリマーから成っていても良い。

【００３４】また、上記ポリマーには本発明の目的を損
なわない範囲で改質剤、酸化チタンのような艶消剤、酸
化防止剤、難燃剤、帯電防止剤、着色剤、安定剤、無機
微粒子等を添加してもよい。

【００３５】本発明においては、まず、上記ポリマーを
常法により溶融紡糸し、１０００〜４０００ｍ／分の速
度で引き取った後、必要に応じて延伸し、少なくとも２
０％以上の高中空率を有する中空繊維とする必要があ
る。

【００３６】中空率が２０％未満の場合には、低配向部
及び／または変形歪集中部が形成されにくくなり、目的
とするマイクログルーブを有する中空繊維を得ることは
できない。

【００３７】中空率の上限は繊維としての物性確保の意
味から高々７０％程度に留めるのが適当である。そし
て、この中空率の好ましい範囲は３０〜６０％であり、
特に好ましい範囲は３５〜５０％である。

【００３８】また、上記の延伸に際し、紡出糸をその自
然延伸倍率（ＮＤＲ）未満の延伸倍率で延伸することに
より、未延伸のシック部と延伸されたシン部とが混在す
るシックアンドシン中空繊維を得ることもできる。

【００３９】上記シックアンドシン中空繊維の単糸の太
細比（直径比）は、１．９以下であることが好ましい。
太細比が１．９を越える場合は、マイクログルーブが大
きくなりすぎ、吸湿性の効果が悪化する場合がある。

【００４０】中空繊維の形状には特に限定はなく、丸断
面の他、三角、偏平、星型、ブーメラン型等自由に採用
できる。この場合中空部の形状は繊維と同じ形状でも異
なった形状でもよい。

【００４１】上記中空繊維は織編成、その他の方法で布
帛にした後、該ポリマーを溶解する溶剤乃至溶液で処理
することにより、繊維の長手方向にマイクログルーブを
形成する。

【００４２】このマイクログルーブは、中空繊維の中空
壁部分に少なくとも１ケ所存在する低配向部及び／また
は変形歪集中部の除去痕として、繊維の長手方向に形成
され、特に布帛が織物の場合は、織成の際に過大な応力
が掛かる経糸と緯糸との交差部ないしその近傍、また、
布帛が編物の場合には、編成の際に過大な応力が掛かる
結接部ないしその近傍に優勢的に形成され、中空部まで
連通するに至る。

【００４３】また、布帛にする際には、必要に応じて他
のポリエステル繊維や合成繊維或いは木綿、羊毛などの
天然繊維、レーヨンなどの再生繊維及びポリエチレンテ
レフタレート系ポリエステルをハードセグメントとし、
ポオキシブチレングリコール系ポリエステルをソフトセ
グメントとするブロック共重合ポリエーテルエステル弾
性繊維などとの交織、交編、交紡、混繊などの形で使用
されてもよい。

【００４４】かかるマイクログルーブは、その幅が０．
２〜１０μｍ、長さが５〜２００μｍの範囲で形成され
ることが好ましい。

【００４５】この幅が０．２μｍ未満あるいは長さが５
μｍ未満の場合には、前記水溶性モノマーや対繊維機能
付与剤の浸漬が困難となり、一方、幅が１０μｍを超え
る場合あるいは長さが２００μｍを超える場合には、繊
維がフイブリル化しやすくなり、耐摩耗性等が低下し、
中空部の維持が困難になる。

【００４６】マイクログルーブを形成させるための溶解
処理は、例えば使用するポリマーがポリエステルの場
合、通常実施されるアルカリ減量処理を行なえば良い
が、通常の減量処理に比べて急激に減量を行うことが好
ましく、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム水溶液の濃
度を５０〜２５０ｇ／ｌとし、８０〜１４０℃で２〜６
０分間処理することが好ましい。

【００４７】該アルカリ減量は、吊り減量、コールドバ
ッチ、液流染色機によるバッチ減量、あるいはスチーム
もしくは加熱蒸気を使用した連続減量など、従来公知の
方法を任意に使用することができる。

【００４８】また、上記アルカリ減量に引き続いて染色
処理、好ましくは高圧染色処理を施すことがマイクログ
ルーブ形成には好適であり、なかでも該高圧染色処理を
液流染色機もしくは気流染色機を用いて行うのが、温度
効果と揉み効果とが相乗的に作用するので、特に好まし
い。

【００４９】さらに、本発明の中空繊維は、前述した溶
解処理に先立ち、加圧処理してもよい。該加圧により、
基体中空繊維の長手方向に存在する低配向部及び／また
は変形歪集中部に応力が集中し、微細クラック等の発生
によって溶解処理が促進され、マイクログルーブの形成
がさらに容易に行われる。

【００５０】好ましい加圧の方法としては、コットン、
金属などからなるロールを用いたカレンダー加工が挙げ
られ、上下のロール速度が異なった、いわゆるフリクシ
ョンロールを使用すると、特に著しい薬液処理促進効果
を示すことがある。

【００５１】使用するロールは表面がフラットなもの
や、柄を彫刻したエンボスロールなどが目的に応じて、
適宜選択される。

【００５２】加圧温度は中空繊維の二次転移点以下の温
度であることが適当であり、中空繊維がポリエステルか
らなる場合は、５０℃以下がさらに好ましい。

【００５３】加圧温度が二次転移点を越える場合には、
基体中空繊維を構成するポリマーが流動し易くなり、中
空部のつぶれや繊維の物性低下が起こり易くなる。

【００５４】また、この際の圧力は、線圧力で５〜６０
ｋｇ／ｃｍが好ましい。線圧力が５ｋｇ／ｃｍ未満で
は、薬液処理の促進効果が不充分であり、一方、線圧力
が６０ｋｇ／ｃｍを越える場合には中空繊維が偏平化
し、布帛の光沢が増加して実用に供せないことがある。

【００５５】カレンダー加工以外の加圧の方法として
は、ストンウオッシュ加工等が挙げられる。これらの方
法においては、布帛を構成する繊維がストンなどの固体
により、部分的にかつランダムに加圧を受ける。

【００５６】本発明の吸湿性中空繊維の中空部には、前
記一般式（Ｉ）で示される繰返し単位を主たる繰り返し
単位とする非水溶性重合体が存在する。

【００５７】一般式（Ｉ）中、Ｘは水素原子又は炭素原
子数１〜４のアルキル基又はフェニル基であり、アルキ
ル基の中では、メチル基が好ましい。

【００５８】Ｙは水素原子、炭素原子数１〜４のアルキ
ル基又は―ＣＯＯＭ基であり、アルキル基の中では、メ
チル基が好ましい。

【００５９】Ｚは水素原子、炭素原子数１〜４のアルキ
ル基又は―ＣＨ₂ＣＯＯＭであり、水素原子又は―ＣＨ
₂ＣＯＯＭであることが好ましい。

【００６０】Ｍは水素原子又は金属であり、中でも、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｌｉなどのアルカリ金属を用いれば、吸湿性が
格段に向上できるので好ましい。

【００６１】かかる非水溶性重合体を中空繊維の中空部
に存在せしめるには、例えば、前記のマイクログルーブ
を有する中空繊維の中空部に、前記一般式（II）で示さ
れる水溶性モノマーを、マイクログルーブを介して充填
し、その後該水溶性モノマーを架橋剤の存在下に重合せ
しめて非水溶性重合体とすることによって容易に得るこ
とができる。

【００６２】上記式（II）におけるＸ、Ｙ、ＺおよびＭ
は前記した式（Ｉ）におけるそれらと同一である。

【００６３】かかる水溶性モノマーの好ましい具体例と
しては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ
皮酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン
酸、イタコン酸およびそれらのＮａ酸、Ｋ塩、Ｌｉ塩等
を挙げることができる。該水溶性モノマーは１種のみを
単独で用いても２種以上を併用してもよい。

【００６４】水溶性モノマーの重合時に併用する架橋剤
としては、上記水溶性モノマーからなる重合体を非水溶
化できるものであればよく、１分子中にビニル基および
／又はエポキシ基を２箇以上もつ化合物や多価金属化合
物を例示できるが、架橋剤そのものとしては水溶性であ
るものが好ましい。

【００６５】かかる１分子中にビニル基および／又はエ
ポキシ基を２箇以上もつ化合物としては、例えば下記一
般式（III ）〜（VII ）で表わされる化合物があげられ
る。

【００６６】

【化７】

【００６７】（Ｒは水素又はメチル基、ｌは１〜４０の
整数）

【００６８】

【化８】

【００６９】（Ｒは水素又はメチル基、ｌおよびｍは１
以上の整数で、かつ２≦ｌ＋ｍ≦４０の関係を満足する
整数）

【００７０】

【化９】

【００７１】（ｌおよびｍは１以上の整数で、かつ２≦
ｌ＋ｍ≦４０の関係を満足する整数）

【００７２】

【化１０】

【００７３】（ｌおよびｍは１以上の整数で、かつ２≦
ｌ＋ｍ≦４０の関係を満足する整数）

【００７４】

【化１１】

【００７５】（Ａ及びＡ’は下記（VIII）または（IX）
式で表される基（Ｒは水素原子又はメチル基）、Ｂは水
素原子、Ａ又はＡ’で、ａは３〜６の整数）

【００７６】

【化１２】

【００７７】

【化１３】

【００７８】かかる化合物の好ましい具体例としては、
ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレ
ングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール
ジグリシジルエーテル、グリセリンジメタリレート、グ
リセリンジ（又はトリ）メタクリレート、グリセリンジ
（又はトリ）アクリレート、グリセリンジ（又はトリ）
グリシジルエーテル、トリアリルイソシアヌレート及び
下記（X ）〜（XII ）式に示す化合物等を挙げることが
できる。上記架橋剤は１種のみを単独に使用しても又は
２種以上を併用してもよい。

【００７９】

【化１４】

【００８０】

【化１５】

【００８１】

【化１６】

【００８２】また、架橋剤として用いることができる多
価金属化合物としては２価以上の金属の無機塩、有機カ
ルボン酸塩、錯塩等を挙げることができる。

【００８３】かかる２価以上の金属としてはＣａ、Ｍ
ｇ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｒ等が好ましく、これらの塩化物、
硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、コハク酸塩、エチレンジアミ
ン４酢酸錯体等が好ましく例示される。

【００８４】具体的には酢酸カルシウム、酢酸マグネシ
ウム、塩基性酢酸アルミニウム、酢酸亜鉛、酢酸マンガ
ン、酢酸コバルト、硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウ
ム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸第１ス
ズ、ＥＤＴＡ―Ｃａ、ＥＤＴＡ―Ｍｇ等をあげることが
できる。かかる多価金属化合物は１種のみを単独で用い
ても又は２種以上を併用してもよい。

【００８５】水溶性モノマーおよび架橋剤を中空部に充
填して重合する方法としては、以下の方法を例示するこ
とができ、該重合反応は重合開始剤乃至触媒の存在下に
加熱して行うのが望ましい。 (1) 水溶性モノマー、架橋剤および好ましくは重合開始
剤乃至触媒を含む水溶液を基体中空繊維上に塗布し、次
いで加熱する方法。 (2) 基体中空繊維を水溶性モノマー、架橋剤および好ま
しくは重合開始剤乃至触媒を含む水溶液浴中に浸漬し、
空気と水溶液とを置換し、次いで加熱する方法。 (3) 基体中空繊維を水溶性モノマー、架橋剤および好ま
しくは重合開始乃至触媒を含む水溶液浴中に浸漬した
後、マングルなどで圧絞して空気と水溶液とを置換し、
次いで加熱する方法。 (4) 基体中空繊維を密閉容器中に入れて減圧し、基体中
空繊維の中空部の空気を除いた後、水溶性モノマー、架
橋剤および好ましくは重合開始剤乃至触媒を含む水溶液
を該容器に注入して中空部内に充填させ、次いで加熱す
る方法。

【００８６】ここで、上記重合開始剤としては、例え
ば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水
素、過酸化ベンゾイル等の過酸化物、硫酸第二セリウム
アンモニウム、硝酸第二セリウムアンモニウムなどのセ
リウムアンモニウム塩、或いはα，α′―アゾビスイソ
ブチロニトリルなどが挙げられる。又、上記触媒として
は、第３級アミン、第４級アンモニウム塩、イミダゾー
ル化合物、３フッ化ホウ素、Ｚｎ（ＢＦ₄）₂、ＫＯ
Ｈ、ＳｎＣｌ₄などが挙げられる。

【００８７】本発明の吸湿中空繊維においては、前記非
水溶性重合体が中空繊維の中空部のみに存在し、中空繊
維の外表面や繊維間空隙には実質的に存在しないこと
が、最終的に得られる織編物製品の本来の風合を損うこ
となく優れた吸湿性を付与する上で好ましい。

【００８８】かかる態様を実現する方法としては、例え
ば前記水溶性モノマー、架橋剤および好ましくは重合開
始剤乃至触媒を含む水溶液を中空部に充填した後、重合
反応を行うに先立って該基体中空繊維の表面にヒドロキ
ノン、ヒドロキノンモノメチルエーテルの如き重合禁止
剤を付与する方法や、前記水溶性モノマー、架橋剤およ
び好ましくは重合開始剤乃至触媒を含む水溶液を中空部
に充填した後、温度５０〜１３０℃、好ましくは７０〜
１００℃の湯浴中で処理して中空部のモノマーを重合さ
せると同時に基体中空繊維の外表面や繊維間空隙に存在
する水溶性モノマーを洗浄除去する方法などが例示され
る。

【００８９】本発明においては、中空繊維の中空部に上
記非水溶性重合体と共に対繊維機能付与剤を存在させる
ことが好ましい。

【００９０】ここで、対繊維機能付与剤としては、繊維
に付与された際に、種々の化学的機能を発現することが
可能な物質をいい、以下のようなものが例示される（１）植物エキス、植物蛋白質アロエ、アロエベラ、オウゴン（コガネバナ）、オウバ
ク（キハダ）、カッコン（クズ）、カミツレ、キュウ
リ、コウカ（ベニバナ）、コムギ、コメ、サンシン（ク
チナシ）、シア、シコン（ムラサキ）、シャクヤク、シ
ラカバ、センキュウ、センブリ、タイソウ（ナツメ）、
ダイス、チャ（紅茶・緑茶）、トウキ、チンピ（ウンシ
ュウミカン）、トウヒ（ダイダイ）、トマト、ニンジ
ン、ニンニク、バクモンナドウ（ジャリノヒゲ）、ハマ
メリス、ヘキマ、ホップ、モモ、ヨクイニン（ハトム
ギ）、レモン、ログウッド、アルテア、アルニカ、イチ
ョウ、オトギリソウ、カイソウ、キウイ、クジン（クラ
ラ）、ソウハクヒ（クワ）、サルビア、サンショウ、ジ
オウ（アカヤジオウ）、チョウジ（クローブ）、トウキ
ンセンカ、ジュウヤク（ヒキオコシ）、ボダイジュ、レ
ンゲソウ、ソウハクヒ、クジン、カプサイシン（トウガ
ラシ）、シソなどを溶媒（例えばブロピレングリコール
４５％水）などで抽出した溶液もしくは抽出物を乾燥・
粉砕したもの。

【００９１】（２）動物蛋白質人胎盤、牛胎盤、人脾帯、牛皮膚、豚皮膚、牛項靭帯、
牛血液、牛脳、豚胃、鶏冠、乳酸球菌、蟹甲殻、牛乳、
絹、ビール酵母、乳精、ガゼイン、など。

【００９２】（３）セラミック微粒子平均一次粒径が０．０１〜１μｍの金属酸化物、炭化
物、窒化物、珪化物から成り、単一組成微粒子もしくは
これらの混合微粒子などである。

【００９３】具体的には、酸化チタン、酸化亜鉛、コロ
イダルシリカ、酸化鉄、酸化アルミニウム、炭化ジルコ
ニウム、ゼオライト、スピオライトなどである。

【００９４】（４）抗菌性およびもしくは消臭性を有す
る化合物ここでいう抗菌性とは防カビ性、防腐性、細菌に対する
抵抗性、殺菌性、昆虫又はダニ類に対する忌避性などを
さす。消臭性は防臭性も含まれる。

【００９５】具体的には、オクタカルボ鉄フタロシアニ
ン、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、アジピン酸
メチルエステル、ポリアクリロニトリル硫化銅複合体
（ダイジュナイト）、有機シリコン系第４級アンモニウ
ム塩、３，４，４′―トリクロロカルバニリド、有機窒
素化合物、抗菌性ゼオライト、芳香族ハロゲン化合物、
α―サイナミックアルデヒド、２―（４―チアゾリル）
ベンズイミダゾールなどである。

【００９６】（５）保香性を有する化合物例えば、理研香料工業製のＦＣ５６９６（イグサ）、Ｆ
Ｃ５６９８（ジャスミン）など。

【００９７】（６）天然多糖類（７）撥水性を有する化合物パーフルオロアルキル基などのフルオロカーボン基を側
鎖に有し、アクリル酸エステル系高分子あるいはメタク
リル酸エステル系高分子等を主鎖にもつ含フッ素重合
体、ジメチルポリシロキサンやその共重合体等のシリコ
ーン系樹脂など。

【００９８】上記の対繊維機能付与剤を中空繊維の中空
部に充填する方法としては、格別な方法を要せず、例え
ば前述した非水溶性重合体を中空部に充填する方法にお
ける充填液、即ち、水溶性モノマー、架橋剤および好ま
しくは重合開始剤乃至触媒を含む水溶液の中に更に上記
対繊維機能付与剤を溶解若しくは分散させ、以後同様に
行う方法等を好ましくあげることができる。この際対繊
維機能付与マイクロカプセル化したり、界面活性剤等で
分散させて用いても何ら差支えない。

【００９９】

【作用】本発明の吸湿性中空繊維は、中空部まで連通し
た状態で存在する特定のマイクログルーブと、中空部に
存在するカルボン酸（金属塩）基を有する特定の非水溶
性重合体との新規な組み合せによって、従来例を見ない
高い吸湿性とその耐久性を呈する。

【０１００】この理由については未だ明らかではない
が、かかる特定のマイクログルーブの存在によって、中
空部内へのモノマーの充填性や中空部内でのモノマーの
重合性が異なり、中空繊維の中空部内で特殊な重合反応
が生起して、該非水溶性重合体がその化学的構造に基づ
く化学的吸湿の他に、毛管凝縮能を有する多孔質組織が
形成されて物理的吸湿をも呈するためと推定される。

【０１０１】また、本発明の中空繊維は、所望の対繊維
機能付与剤を中空部に充填することによって、各種機能
の耐久性と徐放性をバランスさせることができるので、
最終的に得られる織編物製品の付加価値を更に向上させ
ることができる。

【０１０２】さらに、本発明の中空繊維は吸湿性に優れ
るばかりでなく、繊維強度等の物性、発色鮮明性、耐熱
性、耐光性、染色堅牢性、耐摩耗性等にも優れるので、
着用快適性や吸湿性を必要とするインナー、ナイティ
ー、ブラウス、スポーツウエア等の衣料用および水まわ
り製品等の非衣料用の用途分野で極めて有用である。

【０１０３】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明を更に説明する
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。実施例中の部及び％はそれぞれ重量部及び
重量％を示し、吸湿率、洗濯耐久性、摩擦帯電圧、防ダ
ニ性は以下の方法で測定した。

【０１０４】（１）吸湿率試料を５０℃×２Ｈｒ予備乾燥後、１０５℃×２Ｈｒ絶
乾した（この時の重量をＷ₀とする）。

【０１０５】次に２０℃×９０％ＲＨのデシケータ中に
３日間入れた後重量（Ｗ₁とする）を測定して、下記の
式で吸湿率を算出した。

【０１０６】

【数１】吸湿率（％）＝（（Ｗ₁−Ｗ₀）／Ｗ₀）×１００

【０１０７】（２）洗濯耐久性ＪＩＳＬ―１０１８―７７６．３６Ｈ法に準じ、
洗濯は２０回繰り返した。

【０１０８】（３）摩擦帯電圧ロータリースタテックテスター（京大・化研式）を用い
て、ＪＩＳＬ―１０９４８・２Ｂ法に従った。摩
擦布は綿金巾、測定条件は２０℃×４０％ＲＨで行っ
た。摩擦帯電圧が小さいほど制電性が良いことを示す。

【０１０９】（４）防ダニ性直径４ｃｍ、高さ０．６ｃｍのプラスチックシャーレを
粘着シート上に置き、その周囲に６個の同一のシャーレ
を中央のシャーレと縁が必ず接触する様に置く。

【０１１０】その中心部のシャーレにダニ培地を生存ダ
ニ数として約３，０００個体投入、ダニを入れたシャー
レの周囲６個のシャーレには処理区と無処理区の試料を
交互に敷く込み、各試料上にダニの入っていない粉末飼
料０．０５ｇを置く。これを２７×１３×９ｃｍの商品
保存用プラスチック製容器に粘着シートごと入れ、飽和
食塩水を入れて蓋をして容器内の湿度を約７５％に保
ち、２６℃±１℃の恒温器に格納して１昼夜飼育する。

【０１１１】翌日、試料上の粉末飼料は飽和食塩水浮遊
法にて、試料は水洗法にてダニを回収した後計数し、次
式にあてはめて忌避率を求めた。なお、試験はばらつき
を考慮し３回の繰り返しを行った。ダニはヤチョウヒダ
ニを用いた。

【０１１２】

【数２】忌避率（％）＝（１−（処理区のダニ数／対照
区のダニ数））×１００

【０１１３】［実施例１］図３に示す中空繊維用紡糸口
金を用いて溶融紡糸を行い、固有粘度が０．６１のポリ
エチレンテレフタレート（二酸化チタン量２．５％）か
らなる中空繊維の未延伸糸を得た。この未延伸糸を常法
に従って延伸し、１００デニール／２４フィラメントで
中空率４０％の丸中空マルチフィラメントを得た。この
丸中空マルチフィラメントを用いて平織物を織成し、常
法に従って精練、プリセットを施した後、水酸化ナトウ
リム５０ｇ／ｌの水溶液中で１０５℃にて１０分間処理
して減量率１５％の布帛となし、次いで下記の条件で染
色した。

【０１１４】（染色条件） Sumikalon Nary Blue Ｓ―２ＧＬ（住友化学製）４％ｏｗｆ酢酸０．３ｇ／ｌＤｉｓｐｅｒＶＧ（明成化学工業製）０．５ｇ／ｌ１３０℃×６０分間染色後、１００℃×５分間乾燥

【０１１５】得られた布帛からマルチフィラメントを抜
き出し、その表面を電子顕微鏡で観察した結果、繊維軸
方向の長さ１００μｍ当り、幅０．２〜２．０μｍ、長
さ１０〜１５０μｍのマイクログルーブが少なくとも１
個存在することが認められた。

【０１１６】次に、この布帛を密閉容器内に入れ、真空
ポンプを用いて容器内を０．１Ｔｏｒｒまで減圧し、次
いでこの容器内に下記の組成の水溶液を注入した。

【０１１７】（水溶液組成）アクリル酸ナトリウム２０部ＰＥＧ２００ジメタクリレート（式（III ）でＲ＝ＣＨ3 、ｎ＝４）５部過硫酸カリウム０．５部水７４．５部

【０１１８】上記水溶液を注入後、真空ポンプを用いて
更に減圧状態を１０分間維持した。この時の容器内の真
空度は０．２Ｔｏｒｒであった。

【０１１９】続いてこの布帛を１００℃の熱湯中に入れ
て揺動させながら３分間浸漬し、その後風乾し、次に１
２０℃で１分間の熱処理を施した。

【０１２０】この布帛の吸湿率は表１に示す通りであっ
た。又、この布帛を電子顕微鏡で観察したところ、アク
リル酸ナトリウム単位を主たる繰返し単位とする非水溶
性重合体が中空繊維の中空部にのみ存在し、繊維外表
面、繊維間空隙、組織間には全く付着していなかった。
このため、この布帛は未加工品と同等のソフトな風合、
タッチを呈した。

【０１２１】［比較例１］実施例１において、特公昭６
１―３１２３１号公報に記載の微細孔形成剤含有ポリエ
ステル（帝人株式会社製「ウエルキィ」用ポリマー）を
用い、５０デニール／２０フィラメントで中空率１８％
の丸中空マルチフィラメントを得た以外は実施例１と同
様に実施した。

【０１２２】この中空繊維には中空部まで連通した、直
径０．１〜２μｍの微細な連通孔が無数に観察された。

【０１２３】また、得られた布帛の吸湿率は表１に示す
通りであり、該布帛を電子顕微鏡で観察したところ、ア
クリル酸ナトリウム単位を主たる繰返し単位とする非水
溶性重合体は中空部にほとんど存在しなかった。

【０１２４】［実施例２］実施例１において、充填液と
して使用した水溶液の組成を下記の組成に変更した以外
は実施例１と同様に行った。

【０１２５】（水溶液組成）アクリル酸ナトリウム１５部アクリル酸５部ＰＥＧ２００ジメタクリレート５部過硫酸カリウム０．５部水７４．５部

【０１２６】得られた布帛の吸湿率は表１に示す通りで
あり、該布帛を電子顕微鏡で観察したところ、アクリル
酸ナトリウム単位を主たる繰返し単位とする非水溶性重
合体が中空繊維の中空部にのみ存在し、繊維外表面、繊
維間空隙、組織間には全く付着していなかった。このた
め、この布帛は未加工品と同等のソフトな風合、タッチ
を呈した。

【０１２７】［実施例３］実施例１において充填液とし
て使用した水溶液の組成を下記の組成に変更した以外は
実施例１と同様に行った。

【０１２８】（水溶液組成）メタクリル酸カリウム１５部メタクリル酸５部ＰＥＧ２００ジグリシジルエーテル（式（Ｖ）でｎ＝４）５部過硫酸アンモニウム０．５部水７４．５部

【０１２９】得られた布帛の吸湿率は表１に示す通りで
あり、該布帛を電子顕微鏡で観察したところ、メタクリ
ル酸カリウム単位を主たる繰返し単位とする非水溶性重
合体が中空繊維の中空部にのみ存在し、繊維外表面、繊
維間空隙、組織間には全く付着していなかった。このた
め、この布帛は未加工品と同等のソフトな風合、タッチ
を呈した。

【０１３０】［実施例４］実施例１において充填液とし
て使用した水溶液の組成を下記の組成に変更した以外は
実施例１と同様に行った。

【０１３１】（水溶液組成）メタクリル酸２０部ＰＥＧ２００ジグリシジルエーテル（式（Ｖ）でｎ＝４）５部過硫酸アンモニウム０．５部水７４．５部

【０１３２】得られた布帛の吸湿率は表１に示す通りで
あり、該布帛を電子顕微鏡で観察したところ、メタクリ
ル酸単位を主たる繰返し単位とする非水溶性重合体が中
空繊維の中空部にのみ存在し、繊維外表面、繊維間空
隙、組織間には全く付着していなかった。このため、こ
の布帛は未加工品と同等のソフトな風合、タッチを呈し
た。

【０１３３】［比較例２］実施例１において、充填液と
して使用した水溶液の組成を下記の組成に変更した以外
は実施例１と同様に行った。

【０１３４】（水溶液組成）ＰＥＧ２００ジメタクリレート２０部過硫酸カリウム０．１部水７９．９部

【０１３５】得られた布帛の吸湿率は表１に示す通りで
あり、該布帛を電子顕微鏡で観察したところ、ＰＥＧ２
００ジメタクリレート単位を主たる繰返し単位とする非
水溶性重合体が中空繊維の中空部にのみ存在し、繊維外
表面、繊維間空隙、組織間には全く付着していなかっ
た。このため、この布帛は未加工品と同等のソフトな風
合、タッチを呈した。

【０１３６】

【表１】

【０１３７】［実施例５］実施例１において充填液とし
て使用した水溶液の組成を下記の分散液組成に変更する
以外は実施例１と同様に行った。

【０１３８】（水溶液組成）アクリル酸ナトリウム２０部ＰＥＧ２００ジメタクリレート５部大和化学製タンドルＤＣ―８７（ピロリドンカルボン酸ナトリウムおよびグリセライドからなる抗菌・保湿加工剤）５部過硫酸カリウム０．５部水６９．５部

【０１３９】得られた布帛の吸湿率は表２に示す通りで
あり、該布帛を電子顕微鏡で観察したところ、アクリル
酸ナトリウム単位を主たる繰返し単位とする非水溶性重
合体が中空繊維の中空部にのみ存在し、繊維外表面、繊
維間空隙、組織間には全く付着していなかった。

【０１４０】また、得られた布帛はソフトで良好な風合
とタッチを有すると共に表２に示すような優れた制電
性、防ダニ性を示した。

【０１４１】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中空繊維を構成する基体中空繊維の側
面図で、マイクログルーブの形状を示す。

【図２】本発明の中空繊維を構成する基体中空繊維の側
面図で、４箇のマイクログルーブが中空部と連通した状
態を示す。

【図３】丸形中空繊維紡糸用の口金の一例を示す断面
図。

【符号の説明】

Ｓ₁〜Ｓ₄ 中空繊維の壁部分を構成するポリマーＧ₁〜Ｇ₄ 中空繊維の中空部に連通するマイクロ
グルーブＳ′₁〜Ｓ′₄ 中空繊維の紡糸口金を構成するスリッ
トＣスリット切り欠き部（キャナル）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単一ポリマーで構成され、少なくとも２
０％の高中空率を有する中空繊維であって、該中空繊維
の長手方向には、該ポリマーの除去痕としてのマイクロ
グルーブが中空部に連通した状態で存在し、且つ該中空
部には下記一般式（Ｉ）で示される繰返し単位を主たる
繰返し単位とする非水溶性重合体が存在することを特徴
とする吸湿性中空繊維。【化１】（式中、Ｘは水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル
基、Ｙは水素原子又は炭素原糸数１〜４のアルキル基又
は―ＣＯＯＭ基、Ｚは水素原子又は炭素原子数１〜４の
アルキル基、Ｍは水素原子又は金属を示す。）
【請求項２】非水溶性重合体が、下記一般式（Ｉ）で
示される繰返し単位を主たる繰返し単位とする重合体で
ある請求項１記載の吸湿性中空繊維。【化２】（式中、Ｘは水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル
基、Ｙは水素原子又は炭素原糸数１〜４のアルキル基又
は―ＣＯＯＭ基、Ｚは水素原子又は炭素原子数１〜４の
アルキル基、Ｍはアルカリ金属を示す。）
【請求項３】中空繊維の中空部に対繊維機能付与剤が
存在する請求項１又は２記載の吸湿性中空繊維。
【請求項４】単一ポリマーで構成され、少なくとも２
０％の高中空率を有すると共に、繊維の長手方向に沿っ
て、低配向部及び／又は変形歪集中部を有する中空繊維
を、該ポリマーを溶解する溶剤乃至溶液で処理して、該
低配向部及び／又は変形歪集中部を溶解除去した後、下
記一般式（II）で示される水溶性モノマーを中空部に充
填し、次いで該水溶性モノマーを架橋剤の存在下に重合
せしめることを特徴とする吸湿性中空繊維の製造方法。【化３】（式中、Ｘは水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル
基、Ｙは水素原子、炭素原糸数１〜４のアルキル基又は
―ＣＯＯＭ基、Ｚは水素原子又は炭素原子数１〜４のア
ルキル基、Ｍは水素原子又は金属を示す。）
【請求項５】非水溶性重合体が、下記一般式（II）で
示される繰返し単位を主たる繰返し単位とする重合体で
ある請求項４記載の吸湿性中空繊維の製造方法。【化４】（式中、Ｘは水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル
基、Ｙは水素原子又は炭素原糸数１〜４のアルキル基又
は―ＣＯＯＭ基、Ｚは水素原子又は炭素原子数１〜４の
アルキル基、Ｍはアルカリ金属を示す。）
【請求項６】中空繊維の中空部に対繊維機能付与剤が
存在する請求項４又は５記載の吸湿性中空繊維の製造方
法。