JPH10212623A - 複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱による自己架橋の抑制、ゲル化の抑制が見
出だされたエチレンビニルアルコ−ル系共重合体を一成
分とする複合繊維を提供する。 【解決手段】 特定のゲル分率を有するエチレンビニル
アルコ−ル系共重合体を一成分とする複合繊維である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はエチレンビニルアル
コ−ル系共重合体を含む複合繊維に関する。詳細にはエ
チレンビニルアルコ−ル系共重合体のゲル化が抑制され
た、紡糸工程の良好な複合繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル系繊維は疎水性であるがた
めに繊維自体が吸湿性、吸水性に劣る欠点があり、かか
る欠点を改良するために各種の提案がなされている。そ
の１つとしてポリエステルとエチレンビニルアルコ−ル
系共重合体との複合繊維が本発明者等から提案されてい
る（特願平２−２７８２６号）。

【０００３】しかるに、エチレンビニルアルコ−ル系共
重合体は加熱により自己架橋しゲル化しやすいポリマ−
であり、紡糸等の取扱性が極めて難しいポリマ−であ
る。ただ、エチレンビニルアルコ−ル系共重合体単独の
紡糸は、紡糸温度が低いためか、自己架橋によるゲルの
発生が少なく紡糸性に困難は伴わない。しかるに、ポリ
エステル等の溶融温度の高いポリマ−との複合紡糸で
は、紡糸温度を高くせざるを得ず、かかる高い紡糸温度
ではエチレンビニルアルコ−ル系共重合体の自己架橋に
よるゲル化が生じ易く、紡糸に困難を伴っていたのであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等はエチレン
ビニルアルコ−ル系共重合体の熱による自己架橋の発
生、ゲル化の発生を検討し、自己架橋を抑制することを
見出だし、本発明に到達した。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記式（１）
を満足するエチレンビニルアルコ−ル系共重合体を一成
分とする複合繊維である。 Ｘ≧１．４Ｙ＋２．０ ・・・・・（１） ［ただし、Ｘは混練時間（時間）、Ｙはゲル分率（％）
／１００を示す。］

【０００６】本発明の複合繊維を構成する一成分である
エチレンビニルアルコ−ル系共重合体について説明す
る。該共重合体はエチレン−酢酸ビニル系共重合体をケ
ン化したものであるが、エチレン含有量が２５〜７５モ
ル％、とくに３０〜７０モル％の範囲、ケン化度が９５
％以上であることが好ましい。エチレン含有量が高くな
る、すなわち、ビニルアルコ−ル含有量が低くなると当
然、繊維中の水酸基が減少し親水性等の特性が低下して
目的の１つである親水性を有する天然繊維ライクの風合
をもつ布帛を得ることができにくくなる。一方、エチレ
ン含有量が低くなる、すなわちビニルアルコ−ル含有量
が高くなると溶融成形性が低下するとともに、複合紡糸
後の繊維の曵糸性が不良となり断糸が多発しやすくな
る。

【０００７】また、ケン化度が低くなると該共重合体の
結晶性が低下し、複合繊維とはいっても強度等の繊維物
性が低下してくるのみならず、該共重合体が軟化しやす
くなって加工工程でトラブルが発生しやすくなる。

【０００８】さらに、かかる共重合体は上述のように高
温で紡糸する際には自己架橋によるゲルが発生し、高温
での複合紡糸が困難であった。そこで下記に定義するゲ
ル分率をコントロ−ルすることにより、ゲルの発生を抑
制することができるようになった。すなわち、ゲル分率
とはエチレンビニルアルコ−ル系共重合体をプラストミ
ルにて２５０℃で混練して生成したゲル化物の該共重合
体に対する割合を示す値であり、式（１）を満足するこ
とが必要である。

【０００９】 Ｘ≧１．４Ｙ＋２．０ ・・・・・（１） ［ただし、Ｘは混練時間（時間）、Ｙはゲル分率（％）
／１００を示す。］

【００１０】長時間連続して、高温で溶融複合紡糸を行
っていると、エチレンビニルアルコ−ル系共重合体中に
ゲルが発生して、紡糸フィルタ−上にゲル化物が堆積
し、結果として紡糸パック圧が急上昇してノズル寿命が
短くなってしまうとともに紡糸時の単糸切れ、断糸が頻
発してくることになる。ゲル化物の堆積がさらに進むと
ポリマ−配管が詰まり、トラブル発生の原因となる。

【００１１】そこでエチレンビニルアルコ−ル系共重合
体の熱に対する挙動を検討した結果、該共重合体のゲル
分率をコントロ−ルすることで、熱安定性が飛躍的に向
上し、高温での溶融紡糸が可能となったのである。かか
るゲル分率をコントロ−ルする具体的な手段として、特
定の酸化防止剤を該共重合体に含有させる方法を挙げる
ことができる。使用できる酸化防止剤としては窒素元素
を含有するヒンダ−ドフェノ−ル系酸化防止剤を挙げる
ことができ、具体的には２，４−ビス（ｎ−オクチルチ
オ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ｔ−ブチルアニ
リノ）−１，３，５−トリアジン、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメ
チレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
−ヒドロシンナマミド）、１，３，５−トリス（４−ｔ
−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジ
ル）イソシアヌル酸等を挙げることができる。これらの
酸化防止剤は１種類のみならず、２種類以上を併用する
ことも可能である。

【００１２】該酸化防止剤のエチレンビニルアルコ−ル
系共重合体への含有量は０．０１〜１０重量％、とくに
０．１〜３．０重量％であることが好ましい。かかる範
囲内の含有量により、式（１）で示されるゲル分率がコ
ントロ−ルされ、該共重合体の熱安定性が向上して高温
での溶融紡糸、とくに長期間に亘る溶融紡糸が可能とな
ったのである。酸化防止剤の含有量を多くすると、かえ
って繊維が着色してしまい繊維製品として商品価値の低
いものとなってしまう。該酸化防止剤は他の窒素元素を
含有しない酸化防止剤、ヒンダ−ドフェノ−ル系酸化防
止剤以外の酸化防止剤と併用することもできる。

【００１３】本発明の複合繊維を構成する他方成分につ
いて説明する。かかる成分としては融点が１５０℃以上
の繊維形成性ポリマ−であり、ポリオレフィン、ポリエ
ステル、ポリアミド等を挙げることができる。ポリオレ
フィンとしてはポリプロピレン、エチレン−プロピレン
ランダム共重合体等を挙げることができ、ポリアミドと
しては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２など
を主成分とするポリアミドであり、これらのポリマ−に
は少量の第３成分が含まれていてもよい。

【００１４】ポリエステルとしてはテレフタル酸、イソ
フタル酸、ナフタレン２，６−ジカルボン酸、フタル
酸、α，β−（４−カルボキシフェノキシ）エタン、
４，４−ジカルボキシジフェニル、５−ナトリウムスル
ホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；アジピン酸、
セバシン酸、アゼライン酸等の脂肪族ジアルボン酸また
はこれらのエステル類；エチレングリコ−ル、ジエチレ
ングリコ−ル、１，４−ブタンジオ−ル、１，６−ヘキ
サンジオ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、シクロヘキサ
ン１，４−ジメタノ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポ
リテトラメチレングリコ−ル等のジオ−ル化合物とから
なるポリエステルを挙げることができる。なかでも構成
単位の８０モル％以上、とくに９０モル％以上がエチレ
ンテレフタレ−ト単位またはブチレンテレフタレ−ト単
位であるポリエステルが望ましい。

【００１５】これらのポリマ−中には通常繊維に添加さ
れる添加剤、たとえば蛍光増白剤、紫外線吸収剤、安定
剤等が含有されていてもよい。

【００１６】エチレンビニルアルコ−ル系共重合体（以
下、Ａ成分ポリマ−と略称する）と、融点が１５０℃以
上の繊維形成性ポリマ−（以下、Ｂ成分ポリマ−と略称
する）との複合比はＡ：Ｂ＝５：９５〜８０：２０、と
くに３０：７０〜７０：３０であることが好ましい。複
合繊維に親水性を付与するには該複合比の範囲が好まし
く、Ａ成分ポリマ−の複合比が大きすぎるとＡ成分ポリ
マ−のゲル化は抑制できても、本来が曵糸性に劣るＡ成
分ポリマ−であるために、紡糸・延伸工程性が不良とな
り易い。また、単繊維間の膠着が激しくなり、該複合繊
維からなる織編物が硬くなってしまう場合がある。

【００１７】またＡ成分ポリマ−とＢ成分ポリマ−との
複合形態は公知の複合形態であればよく、具体例を図１
に示す。芯鞘型複合形態（イ、ロ）、貼合わせ型複合形
態（ハ、ニ）、多層貼合わせ型複合形態（ホ、ヘ、ト）
等であり、多層貼合わせ型複合形態はＢ成分の選択によ
り分割して極細化することも可能である。複合形態チ〜
ルは繊維断面の中心方向へ分割するタイプであり、Ａ成
分ポリマ−あるいはＢ成分ポリマ−のどちらかが分割す
るタイプである。また複合形態ヲは中空断面繊維の例で
あり、円環状にＡ成分ポリマ−、Ｂ成分ポリマ−がそれ
ぞれに分割しているタイプである。複合形態ワは繊維断
面中心方向に各々のポリマ−が分割していくタイプであ
り、複合形態カ、ヨは異形断面繊維の複合形態の例であ
る。複合形態タはＡ成分ポリマ−とＢ成分ポリマ−との
不均一混合形態の例であり、該混合形態は紡糸ノズルよ
り吐出する直前にＡ成分ポリマ−とＢ成分ポリマ−を４
〜８エレメントの静止型混合器で層状分割した後ノズル
より吐出させることにより得ることができる。複合形態
レは芯成分がＢ成分ポリマ−、鞘成分がＡ成分ポリマ−
とＢ成分ポリマ−との混合物である芯鞘複合形態のタイ
プである。

【００１８】本発明の複合繊維は長繊維のみならず、短
繊維でも本発明の効果が奏されることはいうまでもな
い。また、本発明の複合繊維は仮撚捲縮加工等の高次加
工により、５角形、６角形に類似した断面形状になった
り、紡糸時の異形断面ノズルにより多葉形や各種の断面
形状になることがあるが、要は上述した要件を満足した
繊維であれば、本発明の効果を奏するのである。

【００１９】本発明の複合繊維を構成するＡ成分ポリマ
−は融点が１５０〜１９０℃付近のポリマ−であり、熱
水中では融点降下現象が発現し、融点以下の温度でも軟
化しやすくなる。上述のゲル分率を満足するＡ成分ポリ
マ−を使用して紡糸ができても、たとえばＢ成分ポリマ
−としてポリエステルを用いて高温染色すると、Ａ成分
ポリマ−が軟化する場合がある。とくに繊維表面に占め
るＡ成分ポリマ−の割合が大きいと、この傾向が高く、
単繊維間で膠着が生じ、満足な繊維構造物を得ることが
できない場合がある。このような問題点を解消するため
に、該繊維構造物をホルマリン、グリオキザ−ル、グル
タルアルデヒド等のアルデヒド類、またはジアルデヒド
のアセタ−ル化物でＡ成分ポリマ−をアセタ−ル化した
後高温染色を施すことが提案され、実施されている。

【００２０】該アセタ−ル化の方法として、硫酸、ギ
酸、塩酸等の強酸を触媒として使用し、炭素数が２〜１
２（アルデヒド基の炭素を含む）のジアルデヒドで、１
５〜１３５℃の条件でアセタ−ル化処理を行う方法を一
例として挙げることができる。ジアルデヒドを用いる場
合、架橋型の反応の他に非架橋型のフリ−のアルデヒド
が残存する場合があり、この残存アルデビドが染色物の
退色の原因となる場合があるので、これを防止するため
に、フリ−のアルデヒドを酸化剤により酸化してカルボ
ン酸、またはカルボン酸塩にすることが好ましい。

【００２１】また、Ｂ成分ポリマ−としてポリエステル
を用いて繊維構造物を高温染色すると、Ａ成分ポリマ−
に起因して繊維構造物が収縮する場合がある。かかる場
合には染色時に染色液中に強酸強塩基の塩あるいは硼酸
を単独または両者の混合物を存在させることにより繊維
構造物の収縮を抑制することができる。

【００２２】本発明の複合繊維は長繊維（フィラメン
ト）のみならず、短繊維（ステ−プル）としても用いら
れ、該ステ−プルを用いた乾式不織布、湿式不織布とし
ても有用である。無論、本発明の複合繊維１００％使い
であっても、他の繊維との混用であってもよいが、その
場合には本発明の複合繊維の混用割合は２０重量％以上
であることが望ましい。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが、本
発明はこれら実施例により何等限定されるものではな
い。なお、実施例中の各測定値は以下の方法により測定
されたものである。 （１）Ａ成分ポリマ−およびポリエステルの極限粘度
（ｄｌ／ｇ） フェノ−ルとテトラクロロエタンとの等重量混合溶媒を
用いて、３０℃の恒温槽中でウベロ−デ型粘度計を用い
て測定した値である。 （２）複合繊維の複合重量比 繊維の断面形状の電子顕微鏡写真を撮り、該写真を方眼
紙に写しとり、Ａ成分ポリマ−部分とＢ成分ポリマ−部
分とを切り取った面積比と各成分ポリマ−の比重により
算出した。 （３）ゲル分率（％） Ａ成分ポリマ−をラボプラストミル［（株）東洋精機製
作所、ラボプラストミル２０Ｒ２００型］を用い、２５
０℃で混練し、サンプルを採取した。ついで下記に示す
方法でゲル分率の経時変化を測定算出した。 サンプル０．１５ｇと１５重量％の含水フェノ−ル３
０ミリリットルを三角フラスコに入れ（仕込み濃度）、
６０℃のオイルバス中８時間撹拌しながら溶解させる。 溶解終了後、サンプル溶液をサラシで濾過する。 濾液１０ミリリットルをアルミケ−スに採取し、乾燥
機にて乾燥させる（８０℃×一晩）。 乾燥後のアルミケ−スの重量を量り、濾液濃度を求め
る。得られたデ−タよりゲル分率は次式によって算出さ
れる。 ゲル分率（％）＝［（仕込み濃度−濾液濃度）／仕込み
濃度］×１００（濃度はいずれも重量％で示す。）

【００２４】実施例１ 酸化防止剤としてイルガノックス１０９８（登録商標：
チバガイギ−社製）を０．５重量％含有した、エチレン
含有量３２モル％、ケン化度９９％、極限粘度１．０５
ｄｌ／ｇのエチレンビニルアルコ−ル系共重合体をＡ成
分ポリマ−とした。該ポリマ−を２５０℃で３時間プラ
ストミル混練した時のゲル分率は３７％であった。一
方、Ｂ成分ポリマ−として、極限粘度が０．６６ｄｌ／
ｇ、イソフタル酸１０モル％共重合したポリエチレンテ
レフタレ−トを用いた。Ａ成分ポリマ−とＢ成分ポリマ
−を複合比Ａ：Ｂ＝３０：７０（重量比率）として断面
形状が図１のトで示されるような複合形状、すなわちＡ
成分ポリマ−が５層、Ｂ成分ポリマ−が６層の多層交互
貼合わせ型複合形状となるような紡糸パック内で複合流
を形成させた後、紡糸口金温度２５０℃、紡糸速度１０
００ｍ／分の条件で紡糸を行った。

【００２５】得られた紡糸原糸を通常のロ−ラプレ−ト
方式の延伸機によりホットロ−ラ７５℃、ホットプレ−
ト１２０℃、延伸倍率３．０倍の条件で延伸を行い、７
５デニ−ル／２４フィラメントのマルチフィラメントを
得た。紡糸性、延伸性は良好で問題はなかった。とくに
Ａ成分ポリマ−の溶融ライン中での分解ガスは発生によ
るトラブルや着色の発生、ライン中でゲル化物堆積によ
るトラブルの発生は全くなかった。また口金吐出直前の
口金上部でのＡ成分ポリマ−とＢ成分ポリマ−との界面
での反応ゲル化によるゲル化物が発生し、ノズル詰まり
によるトラブルや単糸切れ、断糸の発生も全くなかっ
た。さらに、繊維中へのゲル化物等の混入に起因する延
伸毛羽、延伸断糸の発生も見られず、紡糸工程、延伸工
程に全く問題はなかった。

【００２６】得られた延伸糸（７５デニ−ル／２４フィ
ラメント）を経糸および緯糸として使用し平織物を作成
した。その密度は経密度１０８本／インチ、緯密度９８
本／インチであった。該生機織物をアクチノ−ルＲ１０
０（松本油脂製薬社製）１ｇ／リットルで、８０℃２０
分間糊抜きした後、２ｇ／リットルのグルタルアルデヒ
ドを含有する０．３規定の硫酸水溶液中で、９０℃で５
０分間の条件でアセタ−ル化を行い、ついで１８０℃の
プレセット、２０重量％のアルカリ減量を行った。 そ
して、以下の条件で染色を施し、常法により乾燥仕上げ
を行った。

【００２７】染色条件 染料：Dianix Red BN-SE(CI Disperse Red127) ５％ｏｗｆ 分散助剤：Disper TL(明成化学工業社製） １ｇ／リットル pH調整剤：硫酸アンモニウム １ｇ／リットル 酢酸（４８％） １ｃｃ／リットル 浴比 １：３０ 温度 １２０℃ 時間 ６０分還元洗浄 ハイドロサルファイド １ｇ／リットル アミラジン（第一工業製薬社製） １ｇ／リットル 水酸化ナトリウム １ｇ／リットル 浴比 １：３０ 温度 ８０℃ 時間 ２０分

【００２８】染色物は良好な発色性とソフト感、嵩高性
を有し、かつシャリ感がある天然木綿繊維に似た良好な
風合を有するものであった。もちろん親水性にも優れた
ものであった。

【００２９】実施例２〜５ 実施例１に用いたと同じＡ成分ポリマ−を用い、複合比
率をＡ：Ｂ＝５０：５０にした以外（実施例２）、複合
比率をＡ：Ｂ＝５０：５０、複合形状を図１−イにした
以外（実施例３）、複合比率をＡ：Ｂ＝１５：８５、複
合形状を図１−イにした以外（実施例４）、複合比率を
Ａ：Ｂ＝７０：３０、複合形状を図１−イにした以外
（実施例５）は実施例１と同様にして複合繊維（延伸
糸）を得、平織物を作成し、染色を施した。いずれも繊
維化工程性は良好であり、良好な親水性、発色性および
風合を有する織物が得られた。なお、実施例３〜５にお
いてはアルカリ減量加工を施さなかった。

【００３０】実施例６ 実施例１において、Ａ成分ポリマ−に酸化防止剤として
Ｃｙａｎｏｘ１７９０（登録商標：アメリカンサイアナ
シド社製）を０．５重量％含有し、複合形状を図１−ニ
にした以外は実施例１と同様にして複合紡糸を行い、平
織物を作成し染色を施した。なお、Ａ成分ポリマ−の３
時間混練でのゲル分率は４７％であった。繊維化工程性
は良好で全く問題はなかった。また染色物も発色性に優
れ、親水性、風合も良好であった。

【００３１】実施例７〜８ 実施例３において、Ａ成分ポリマ−に酸化防止剤として
Ｃｙａｎｏｘ１７９０を０．５重量％含有した以外は同
様にして複合紡糸を行い、平織物を作成し染色を施した
（実施例７）。また、実施例４において、Ａ成分ポリマ
−に酸化防止剤としてＣｙａｎｏｘ１７９０を０．５重
量％含有した以外は同様にして複合紡糸を行い、平織物
を作成し染色を施した（実施例８）。いずれも繊維化工
程性は良好で問題はなく、得られた染色物も風合、親水
性ともに良好なものであった。なお、いずれもアルカリ
減量加工は施していない。

【００３２】実施例９〜１０ 実施例１において、Ｂ成分ポリマ−としてナイロン６
（１０１３ＢＫ−１、宇部興産社製）を用いた以外（実
施例９）、Ｂ成分ポリマ−として極限粘度が０．９５の
ポリブチレンテレフタレ−トを用いた以外（実施例１
０）は同様にして複合紡糸を行い、平織物を作成した。
いずれも繊維化工程性は良好であった。

【００３３】実施例１１ Ａ成分ポリマ−としてエチレン含有量が４４モル％、ケ
ン化度が９９％、極限粘度が１．１０のエチレンビニル
アルコ−ル系共重合体を用いた以外は実施例１と同様に
して複合紡糸を行い、平織物を作成して染色を施した。
なお、エチレンビニルアルコ−ル系共重合体の３時間混
練後のゲル分率は０％であった。繊維化工程性は非常に
良好で、染色物も発色性、親水性、風合いずれも非常に
良好であり、衣料用素材として有用であった。

【００３４】比較例１ 実施例１において、Ａ成分ポリマ−中に酸化防止剤を含
有させなかった以外は同様にして複合紡糸を行った。Ａ
成分ポリマ−の２．５時間混練後のゲル分率は５１％で
あり、紡糸過程で長時間安定な紡糸を行うことはできな
かった。すなわち、Ａ成分ポリマ−中にゲル化物が発生
し、紡糸パック内のＡ成分ポリマ−のフィルタ−上にゲ
ル化物が堆積し、Ａ成分ポリマ−の溶融ライン詰まりに
よる圧力が急上昇した。また、紡糸口金上でＡ成分ポリ
マ−とＢ成分ポリマ−とが接触し複合流が形成される部
分で両成分ポリマ−の反応によるものと思われるゲル化
物が発生し、ノズル詰まりによる単糸切れ、断糸が経時
的に頻発して生じた。得られた紡糸原糸の延伸も安定し
て行うことができにくく、経時的に毛羽・断糸が発生し
た。

【００３５】比較例２〜３ 実施例１において、酸化防止剤を含有していないＡ成分
ポリマ−を使用し、表１に示す複合比率、複合形状にし
た以外は同様にして複合紡糸・延伸を行った。Ａ成分ポ
リマ−のゲル分率が高く、長時間安定な紡糸を行うこと
ができなかった。ゲル化物の発生により溶融ライン詰ま
り、ノズル詰まりが生じ、単糸切れ、断糸が経時的に発
生した。また、得られた紡糸原糸の延伸も安定して行う
ことができにくく、経時的に毛羽・断糸が発生した。

【００３６】以下に、実施例１〜１１および比較例１〜
３の評価結果を示す。

【表１】

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、エチレンビニルアルコ
−ル系共重合体と融点が１５０℃以上の繊維形成性ポリ
マ−との複合化において、長時間安定に紡糸を行うこと
ができ、また延伸工程も非常に安定して行うことができ
る複合繊維を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合繊維の複合形状のモデル図であ
る。 Ａ：エチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体 Ｂ：他の重合体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記式（１）を満足するエチレンビニルア
   ルコ−ル系共重合体を一成分とする複合繊維。 Ｘ≧１．４Ｙ＋２．０ ・・・・・（１） ［ただし、Ｘは混練時間（時間）、Ｙはゲル分率（％）
   ／１００を示す。］ ゲル分率：エチレンビニルアルコ−ル系共重合体組成物
   をプラストミルにて２５０℃で混練して生成したゲル化
   物の組成物に対する割合。