JPS6163711A - 麻様吸水性ポリエステル繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は麻様のシャリ感と吸水、吸湿性とを兼ね備えた
ポリエステル繊維に関する。

更に詳細には、繊維軸方向に単糸直径の変化を有すると
共に、特殊な微細孔を有し、麻様のシャリ感があり、吸
水、吸湿性に優れたポリエステル繊維に関する。

（従来の技術） 従来、吸水性、吸湿性ポリエステル繊維として、特定量
の３，５−ジ（カルボメトキシ）ベンゼンスルホン酸ナ
トリウムを共重合させたポリエステルを、ホモポリエス
テルと混合して中空繊維を溶融紡糸し、得られた中空繊
維をアルカリ水溶液で処理した繊維であって、該中空繊
維の横断面全体に散在し且つ繊維軸方向に配列した微細
孔を有し、該微細孔はその直径が０゜００１〜５μｍ１
その長さが該直径の５０倍以下でその少な（とも１部が
中空部まで連通してなる中空繊維が知られている（特開
昭５６−２０６１２号公報）。このポリエステル繊維は
、吸水性、”吸湿性及びその耐久性に充分優れ、強度低
下も少なく、且つフィブリル化しにくいという利点を有
しているが麻様のシャリ感は全く持っていない。

一方、繊維軸方向に単糸直径の変化を有し、濃淡効果を
有するポリエステル繊維は、例えば特開昭５０−１８７
１７号公報などで知られているが、これは、濃淡効果、
太細効果などの特異な外観を呈する特殊製品として開発
されたものであって、麻様の吸水性繊維とは全く関係の
ないものである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、麻様のシャリ感と耐久性のある吸水、吸湿特
性を合せ持ち、強度低下、フィブリル化の少ないポリエ
ステル繊維を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、優れた吸水、吸湿性を有し、強度低下、フィ
ブリル化の少ない微細孔のあるポリエステル繊維に、麻
様繊維とはまった（無関係な太細糸の技術を組み合せる
ことにより、麻様のシャリ感を有する吸水、吸湿性ポリ
エステル繊維を得ることに成功したものである。

゛即ち、本発明は、繊維の横断面全体に散在すると共に
、繊維軸方向に配列した多数の微細孔を有し、該微細孔
は、その直径が０．００１〜５μｍ、その長さが該直径
の５０倍以下であり、且つ繊維軸方向に単糸直径の変化
を有し、その径の太細比が１．１〜１．７であることを
特徴とする麻様吸水性ポリエステル繊維である。

本発明のポリエステル繊維は、多数の微細孔を有してお
り、該微細孔は、その形状においては直径が０．００１
〜５μｍの範囲内で、その長さは直径の５０倍以下でな
ければならず、またこの微細孔は繊維横断面全体に散在
し且つ繊維軸方向に配列していなければならない。

この微細孔の直径がｏ、ｏｏｔμｍに達しないときは吸
水性、吸湿性が充分ではなく、５μｍを越えるときは充
分な繊維強度が得られず０．００１〜５μｍの範囲が好
ましく、特に０．０１〜３μｍの範囲が好ましい。また
、特に微細孔の長さが、その直径の５０倍より長くなる
と、他の条件を全て満足しても、繊維の強度及び耐フィ
ブリル性が低（なり、特に３０倍以下が好ましい。

更に、この微細孔が繊維横断面全体に散在し且つ繊維軸
方向に配列していることにより、充分な吸水性、吸湿性
が得られる。微細孔が、繊維横断面において繊維表面近
傍に集中しているときは、いかに多くの微細孔を有する
繊維であっても、吸水性、吸湿性は得られない。この微
細孔が繊維横断面においてどのように存在しているかは
、繊維横断面を３０００倍程度に拡大して観察すること
ができる。

また、繊維横断面において上記微細孔の総断面積の占め
る割合は、あまりに小さいと吸水性、吸湿性が低下する
ようになり、あまりに大きいと繊維強度が低下するよう
になるので、繊維横断面積の０．０１〜５０％であるの
が好ましく、特に０．１〜３０％の範囲が好ましい。更
に、本発明の繊維は、繊維軸方向に連続した中空部を有
し、微細孔の少なくとも一部が該中空部まで連通してい
ることが、吸水性、吸湿性を高めるうえで好ましい。こ
の場合、中空率は、あまりに低いと中空にすることによ
る吸水性、吸湿性の改善効果が低下するようになり、あ
まりに高いと中空部が潰れ易くなり、一旦潰れると吸水
性、吸湿性が低下するようになるので、中空率即ち見掛
けの繊維の横凹面に対する中空部の横断面の割合は５〜
５０％の範囲が好ましい。

また、本発明の繊維が繊維軸方向に連続した中空部を有
する場合、その横断面における外形および中空部の形状
はいずれも任意でよい。

例えば外形および中空部がいずれも円形の場合、外形お
よび中空部のいずれか一方が円形で他方が異形の場合、
外形および中空部共に類似又は非類似の異形の場合等で
あってもよい。また、外形の大きさについても特に制限
する必要はない。

一方、本発明のポリエステル繊維は、繊維軸方向に単糸
直径の変化を有し、その径の太細比が１．１〜１．７で
あることが必要である。ここで、太細比とは、単糸の太
繊度部の直径りと細繊度部の直径ｄとの比（Ｄ／ｄ）で
あり１、大細度部直径、細緻皮部直径も、それぞれラン
ダムに２０箇所測定して求めた平均値を用いて計算した
値である。太細比が１．１　　未満では、麻様のシャリ
感が得られず、また、１．７を越えると大繊度部の配向
度が低くなりすぎて、アルカリ水溶液処理などの後工程
での処理で著しい強度低下をきたすため、実用的でない
。

本発明で言うポリエステルは、テレフタル酸を酸成分と
し、炭素数２〜６のアルキレングリコール、卯ちエチレ
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、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチ
レングリコールから、特に好ましくはエチレングリコー
ル、テトラメチレングリコールから選ばれた少なくとも
一種のグリコールをグリコール成分とするポリエステル
を主たる対象とする。また、テレフタル酸成分の一部を
他の二官能性カルボン酸成分で置き換えたポリエステル
であってもよく、及び／またはグリコール成分の一部を
上記グリコール以外のジオール成分で置き換えたポリエ
ステルであってもよい。

かかるポリエステルは任意の方法によって合成すること
ができる。例えばポリエチレンテレフタレートについて
説明すれば、通常、テレフタル酸とエチレングリコール
とを直接エステル化反応させるか、テレフタル酸ジメチ
ルの如きテレフタル酸の低級アル、、ナルエステルとエ
チレングリコールとをエステル交換反応させるか又はテ
レフタル酸とエチレンオキサイドとを反応させるかして
テレフタル酸のグリコールエステル及び／又はその低重
合体を生成させる第１段階の反応と、第１段階の反応生
成物を減圧下加熱して所望の重合度になるまで重縮合反
応させる第２段階の反応によって製造される。

本発明のポリエステル繊維を製造するには、種々の方法
が考えられるが、特にエステル形成性官能基を有する有
機スルホン酸化合物を共重合したポリエステル（以下ポ
リエステルＡと言う）と、共重合しないポリエステル（
以下ポリエステルＢと言う）とを混合し、この混合物を
溶融紡糸し、得られた未延伸糸をその自然延伸倍率未満
で延伸し、その後熱処理して、必要に応じて捲縮（嵩高
）加工し、得られた繊維を直接又は纒織した後アルカリ
水溶液で処理して、繊維中の有機スルホン酸化合物を共
重合したポリエステルへの少なくとも１部を除去するこ
とによって所定の・微細孔を形成させる方法が好ましく
採用される。

ここで使用する有機スルホン酸化合物としては下記一般
式 ％式％ で表されるものが好ましい。式中、Ｚは３価の芳香族基
又は脂肪族炭化水素基を示し、なかでも芳香族基が好ま
しい。Ｍは金属又は水素原子を示し、なかでもアルカリ
金属が好ましい。Ｒ′はエステル形成性官能基を示し、
具体例としては −　　（ＣＨ２）ｎ　”　ＯＨ。

０　　（ＣＨ２）ｎ　　　（０（ＣＨ２）ｎ）ｍＯＨ。

Ｃ（０（ＣＨ２）ｎ）ｍＯＨ （但し、Ｒは低級アルキル基又はフェニル基を、ｎは２
以上の整数を、ｎ′およびｍは１以上の整数を示す。）
等をあげることができる。Ｒ２はＲ′と同−若しくは異
なるエステル形成性官能基又は水素原子を示し、なかで
もエステル形成性官能基であることが好ましい。かかる
有機スルホン酸化合物のなかでも特に好ましい具体例と
して３．５−ジ（カルボメトキシ）ベンゼンスルホン酸
ナトリウム（又はカリウム）、１．８−ジ（カルボメト
キシ）ナフタレン−３−スルホン酸ナトリウム（又はカ
リウム）、２．５−ビス（ヒドロキシエトキシ）ベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム（又はカリウム）等をあげるこ
とができる。

かかる有機スルホン酸化合物を共重合したポリエステ７
Ｌ、Ａを製造するには、前述したポリエステルの合成が
完了する以前の任意の段階で、好ましくは第１段階の反
応が終了する以前の任意の段階で有機スルホン酸化合物
を添加すればよい。この際の有機スルホン酸化合物の使
用量は、あまりに少ないと得られる中空繊維の吸水性、
吸湿性が十分でなくなり、またあまりに多　　□いとポ
リエステルＡそのものの合成、紡糸等の工程においてト
ラブルが発生しやすく、しかも得られる繊維の強度等の
糸物性が悪化するようになるので、ポリエステルＡを構
成するテレフタル酸を主とする二官能性カルボン酸成分
（有機スルホン酸成分を除く）に対して２〜１６モル％
となる範囲の量が好ましい。

かくして得られたポリエステルＡとポリエステルＢとを
混合し、溶融紡糸するに際し、ポリエステルＡとポリエ
ステルＢとの混合には任意の方法が採用されるが、ポリ
エステルＡとポリエステルＢとの間で分配反応を生起せ
しめると、最終的に得られる繊維の微細孔の径が小さく
なり、極端な場合即ち分配反応が完全に進行すると微細
孔が生じなくなる。したがって、ポリエステルＡ、Ｂ間
の分配反応は、多少生じるのは差支えないが、なるべく
避けるのが好ましい。好ましい混合方法としては例えば
、（１）ポリエステルＡとポリエステルＢとを、それぞ
れ粉粒状で混合し、そのまま、または一旦チツブ化して
紡糸工程に供給する方法。

（２）重合終了時の溶融状態にあるポリエステルＢ（又
はＡ）にポリエステルＡ（又はＢ）を添加して熔融混合
し、そのまま、又は一旦チツブ化して紡糸工程に供給す
る方法。

（３）ポリエステルＡとポリエステルＢとを、それぞれ
溶融状態で合流してスタティックミキサー、押出スクリ
ュー等により混合し、そのまま、または一旦チツブ化し
て紡糸工程に供給する方法。

等をあげることができる。

ポリエステルＡとポリエステルＢとの混合割合は、ポリ
エステルＡの混合量が、あまりに少ないと、最終的に得
られる繊維の吸水性、吸湿性が不充分になり、あまりに
多いとアルカリ水溶液の処理により強度の低下が著しく
なるため、ポリエステルＢ１００重量部に対してポリエ
ステルＢ１００重量部となる割合が好ましい。

なお、ポリエステルＡを構成するポリエステル成分は、
ポリエステルＢと同一でも異なってもよく、ポリエステ
ルＡとＢとはその重合度において異なってもよい。

繊維軸方向に、連続した中空部を有する中空繊維を製造
する場合でも、格別な方法を採用する必要はなく、通常
のポリエステルの中空繊維の溶融紡糸法が任意に採用さ
れる。

なお、熔融紡糸工程における紡出糸の引取速度は、通常
８００〜４５００ｍ　７分の範囲内であるが、特に延伸
によって、太細比が１．１〜１．７の大細糸を得るうえ
で、２０００〜４５００　ｍ　７分で引取るのが好まし
い。紡糸引取速度が低いと、太細比１．７以下の糸条を
得るのが難しくなる。

このように、紡糸、引取られた未延伸糸をその自然延伸
倍率未満の延伸倍率で延伸する。

この延伸倍率が自然延伸倍率以上になると、均一な延伸
が行われ、繊維軸方向に単糸直径の変化を有する太細糸
が得られない。また、延伸倍率は、最終的に得られる繊
維の太細比が１．１〜１．７となるように適宜選定する
。次いで、得られた太細糸に熱処理を施し、更に必要に
応じて、仮撚加工等を施した後、又は更に布帛にした後
、アルカリ性化合物の水溶液に浸漬処理することにより
、繊維から有機スルホン酸金属塩を共重合したポリエス
テルＡの少なくとも一部を容易に除去することができる
。

ここで使用するアルカリ性化合物としては水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイ
ドロオキサイド、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等をあ
げることができる。なかでも水酸化ナトリウム、水酸化
カリウムが特に好ましい。

かかるアルカリ性化合物の水溶液の濃度は、アルカリ性
化合物の種類、処理条（牛によって異なるが、通常０．
０１〜４０重量％の範囲が好ましく、特に０．１〜３０
重量％の範囲が好ましい。処理温度は常温〜１００°Ｃ
の範囲が好ましく、処理時間は１分〜４時間の範囲で通
常行われる。また、このアルカリ性化合物の水溶液の処
理によって溶出除去するポリエステルＡの量は、使用し
た量の少なくとも１０重量％除去するのが好ましい。

このようにアルカリ性化合物の水溶液で処理することに
よって、前述の微細孔を容易に形成することができる。

なお、本発明のポリエステル繊維には、必要に応じて任
意の添加剤、例えば触媒、着色防止剤、耐熱剤、難燃剤
、螢光増白剤、艶消剤、着色剤、無機微粒子等が含まれ
ていてもよい。

（実施例） 以下に実施例をあげて更に説明する。実施例中の部は重
量部を示し、得られる中空繊維の吸水性、吸湿性、アル
カリ処理後強度低下率及び耐フィブリル性は以下の方法
で測定した。

（ｉ）吸水速度試験法（ＪＩＳ−Ｌ１０１８に準ず） 繊維を布帛になし、この布帛をアニオン性洗剤ザブ（花
王石部社製）の０．３％水溶液で家庭用電気洗濯機によ
り４０℃で３０分の洗濯を所定回数繰り返し、次いで乾
燥して得られる試料を水平に張り、試料の上１ｃ＋ｎの
高さから水滴を１滴（０，０４ｃｃ）滴下し、水が完全
に試料に吸収され反射光が観測されなくなるまでの時間
を測定する。

（ｉｉ　）吸水率測定法 布帛を乾燥して得られる試料を水中に３０分以上浸漬し
た後家庭用電気洗濯機の脱水機で５分間脱水する。乾燥
試料の重量と脱水後の試料の重量から下記式により求め
た。

（ｉｉｉ　）アルカリ処理による強度低下率アルカリ処
理する前の布帛から解舒して得た繊維の強度とアルカリ
処理後の布帛から解舒して得た繊維の強度を比較した。

（ｉｖ）耐フィブリル性 摩擦堅ろう度試験用の学振型平面摩耗機を使用して、摩
擦布としてポリエチレンテレフタレート１００％からな
るジョーゼットを用い、試験布を５００ｇの加重下で所
定回数平面摩耗して、フィブリル化の発生の有無を調べ
た。

実施例１ テレフタル酸ジメチル２９７部、エチレングリコール２
６５部、３．５−ジ（カルボメトキシ）ベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム５３部（テレフタル酸ジメチルに対して
１１．７モル％）、酢酸マンガン４水塩０．０８４部及
び酢酸ナトリウム３水塩１．２２部を楕留塔付ガラスフ
ラスコに入れ、常法に従ってエステル交換反応を行い、
理論量のメタノールが留出した後反応生成物を精留塔付
重縮合用フラスコに入れ、安定剤として正リン酸の５６
％水溶液０．０９０部及び重縮合触媒として三酸化アン
チモン０．１３５部を加え、温度２７５℃で、常圧下２
０分、３０ｎ＋ｍＨｇの減圧下１５分反応させた後高真
空下で１００分間反応させた。最終内圧ハ０．３８ｍ　
Ｈｇであり、得られた共重合ポリマーの極限粘度は０．
４０５　、軟化点は２００”Ｃてあった。

反応終了後共重合ポリマーを常法に従いチップ化した。

この共重合ポリマーのチップ１５部と極限粘度０．６４
０のポリエチレンテレフタレートのチップ８５部とをナ
ウタ・ミキサー（細用鉄工所製）中で５分間混合した後
、窒素気流中にて１１０℃で２時間、更に１５０℃で７
時間乾燥した後、二軸のスクリウ式押出機を用いて２９
０℃で溶融混練してチップ化した。このチップの極限粘
度は０．５２０　、軟化点は２６２℃であった。

このチップを常法により乾燥し、２４個の紡糸ノズルを
有する紡糸口金から溶融吐出して、２３００ｍ　／分の
速度で巻き取った。かくして得られた未延伸糸は、自然
延伸倍率が１．８倍であり、これを６５℃に加熱した供
給ローラと延伸ローラとの間で、第１表に示す種々の延
伸倍率で延伸し、いずれも７１デニール／２４フイラメ
ントで太細比の異なる各種マルチフィラメントを得た。

このマルチフィラメントをそれぞれメリヤス編地とし、
常法により精練した後、２００℃にてブレセントを行い
、その後、・１％の水酸化ナトリウム水溶液で、沸騰温
度にて２時間処理してアルカリ減量率１５％の布帛を得
た。この布帛の単糸は、直径０．３〜３μｍ、その長さ
が直径の１〜５倍である多数の微細孔が横断面全体に散
在するとともに、繊維軸方向に配列していた。この布帛
の吸水速度、吸水率、アルカリ処理による強度低下率、
風合（シャリ感）は第１表に示した通りであった。また
、この布帛を摩耗２００回後の顕微鏡観察でフィブリル
化は認められなかった。

第１表からも明らかなように、太細比が１．１〜１．７
の範囲内（阻３〜５）で優れた麻様のシャリ感と耐久性
のある吸水、吸湿特性を合せ持ち、強度低下、フィブリ
ル化の少ないポリエステル繊維が得られる。しかし繊維
軸方向に単糸直径の変化がない場合（ｔ’ｈｌ）あるい
は太細比が低すぎる場合（患２）は、麻様のシャリ感が
ｉ８られず、一方、太細比が高すぎる場合（ｌｌｈ６）
はアルカリ処理による強度低下率が大きい。

第１表 実施例２ 実施例Ｉ　　Ｎ１１４において、幅０．０５ｍｍ、直径
０．６ｍｍの円形スリットの２箇所が閉じた円弧状開口
部を有するノズルを穿設した紡糸口金を用いて紡糸し、
外径と内径の比が２＝１の中空繊維（中空率２５％）と
した。その他の条件は実施例ｌＮ１１Ｌ４と同一条件で
布帛を得た。この布帛の単糸は、実施例ＩＮＯ，４の場
合と同じ微細孔を有し、吸水速度は洗濯前２秒、洗濯１
回復３秒、洗濯１０回後３秒、吸水率は８０シロ、アル
カリ処理による強度低下率は２６％、フィブリル化現象
は認められず、優れた麻様のシャリ感を有していた。

（発明の効果） 本発明によれば、麻様のシャリ感と、耐久性のある吸水
、吸湿特性を合せ持ち、強度低下、フィブリル化の少な
いポリエステル繊維を提供することができる。

Ｎ６・′

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維の横断面全体に散在すると共に、繊維軸方向
   に配列した多数の微細孔を有し、該微細孔はその直径が
   ０．００１〜５μｍ、その長さが該直径の５０倍以下で
   あり、且つ繊維軸方向に単糸直径の変化を有し、その径
   の太細比が１．１〜１．７であることを特徴とする麻様
   吸水性ポリエステル繊維。
2. （２）微細孔が、ポリエステルと下記一般式▲数式、化
   学式、表等があります▼ （式中、Ｚは３価の芳香族基又は脂肪族炭 化水素基、Ｍは金属又は水素原子、Ｒ′ はエステル形成性官能基、Ｒ＾２はエステ ル形成性官能基又は水素原子を示す。） で表される有機スルホン酸化合物を共重合せしめたポリ
   エステルとの混合物よりなる繊維から該有機スルホン酸
   化合物を共重合せしめたポリエステルの少なくとも一部
   を除去することによって形成せしめた微細孔である特許
   請求の範囲第（１）項記載の麻様吸水性ポリエステル繊
   維。
3. （３）繊維の横断面における微細孔の総断面積が、繊維
   横断面積の０．０１〜５０％である特許請求の範囲第（
   １）項又は第（２）項記載の麻様吸水性ポリエステル繊
   維。
4. （４）繊維軸方向に、連続した中空部を有し、微細孔の
   少なくとも一部が該中空部まで連通している特許請求の
   範囲第（１）項又は第（２）項記載の麻様吸水性ポリエ
   ステル繊維。
5. （５）中空率が５〜５０％である特許請求の範囲第（４
   ）項記載の麻様吸水性ポリエステル繊維。
6. （６）ポリエステルがエチレンテレフタレート又はブチ
   レンテレフタレートを主たる繰返単位とするポリエステ
   ルである特許請求の範囲第（１）項〜第（５）項のいず
   れか１項記載の麻様吸水性ポリエステル繊維。