JPWO2008123586A1 - 制電性、吸水性及び接触冷感性に優れた複合繊維 - Google Patents

Abstract

本発明は、生産性に優れ、しかも良好な吸水性、制電性、接触冷感性を有する新規な複合繊維を提供するものであり、ポリアミドやポリエステル等の繊維形成性樹脂を鞘部とし、ポリエーテルブロックアミド共重合物を芯部とした複合繊維を、芯部と鞘部の面積比率が５／９５〜９５／５であり、芯部の表面への露出角度が５°〜９０°であるものとする。芯部と鞘部の面積比率が１０／９０〜９０／１０であり、芯部の表面への露出角度が５°〜８０°であり、捲縮率２〜３０％であるのが特に好ましい。

Description

本発明は、制電性、吸水性及び接触冷感性に優れた複合繊維に関するものである。

従来ポリアミド繊維やポリエステル繊維は、糸強度、耐摩耗性、染色性、加工性等に優れた特性を有することから衣料用途、産業資材用途等に幅広く使用されている。しかし、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、特にポリアミド繊維は合成繊維の中では吸水性の高い繊維であるが、天然繊維の方が吸水性に優れており、発汗の多い夏場の肌着等には天然繊維が多く使用されている。また、冬場での静電気発生を抑えるため制電性を付与された布帛が注目されている。そして、夏場のクールビズ関連として肌に触れると冷たく感ずる冷感繊維の開発も行われている。

例えば、制電性繊維としては、親水性ポリマーをポリアミド繊維やポリエステル繊維に練りこんだ繊維や導電性粒子、特に導電性カーボンブラックを練りこんだ繊維が開発されている。しかし、親水性ポリマーを練りこんだ繊維は水分を吸収することで、制電性を有するもので、低湿状態では、制電性の効果がないものである。一方、導電性粒子、特に導電性カーボンブラックを練りこんだ繊維は、低湿状態でも制電性が付与できるが、吸水性能、接触冷感性がないものである。

吸水性及び制電性を改良する目的でポリアミドと脂肪族ブロックポリエーテルアミドを複合する技術が開示されているが、該ブロックポリエーテルアミドを吸水性を付与するために多量に複合すると、複合繊維の色調は黄味が強くなり用途は制限され、該ブロックポリエーテルアミドは製造コストが高いため、この点においても制限され、更に接触冷感性には触れていない（特許文献１）。

上記欠点をおぎなうために、ポリエーテルエステルアミドを芯部にポリアミド樹脂を鞘部とした完全芯鞘型複合繊維が開示されているが、ポリエーテルエステルアミドが表面に露出していないために、充分な吸水効果が得られない欠点があり、接触冷感性も低いものである（特許文献２）。

接触冷感性をうたったものに、ポリエーテルブロックアミド共重合体を使用した繊維が開示されているが、この繊維はポリエーテルブロックアミド共重合体単体からの構成であり、接触冷感性は謳えるが、ポリエーテルブロックアミド共重合自体が、変色しやすく、染色が困難であるばかりか、摩擦が高く、工業生産に適さないものである（特許文献３）。
更に、ポリエーテルエステルアミドとポリエステルを混合したものを芯部にした芯鞘複合糸で、制電性、吸水性、接触冷感性を具備する繊維が開示されているが、吸水性、接触冷感性を与える芯部が露出していないため、充分な吸水性、接触冷感性が得られないものである（特許文献４）。
特公昭４４−１０４８８号公報 特開平６−１３６６１８号公報 特開２００４−２７００７５号公報 特開２００５−２７３０８５号公報

本発明は、生産性に優れ、しかも良好な吸水性、制電性、接触冷感性を有する新規な複合繊維を提供することを課題とする。

本発明では、繊維形成性樹脂を鞘部とし、ポリエーテルブロックアミド共重合物を芯部とした複合繊維を、芯部と鞘部の面積比率が５／９５〜９５／５であり、芯部の表面への露出角度が５°〜９０°であることを特徴とするものとすることによって、上記課題を解決した。

即ち、本発明では、芯成分が一部表面に露出した偏心型の芯鞘型複合繊維で、芯及び鞘成分の組み合わせ、及びその構成比率、並びに、芯部の表面への露出度を特定することにより、制電性、吸水性及び接触冷感性のいずれにも優れた実用性ある複合繊維の提供を可能としたのである。

なお、紡糸の生産性及び染色等の後加工の作業性等の点から、芯部と鞘部の面積比率（断面積の比率）は、９０／１０以下であるのが好ましく、また、芯部の表面への露出角度は８０°（複合糸の表面−円周−の８０／３６０）以下であるのが好ましい。露出角度がこの範囲であれば、吸水性、制電性、接触冷感性に優れ、生産性、染色性も良好である。

また、捲縮率は２〜３０％であるのが好ましい。更に、好ましいのは３〜２０％である。捲縮率がこの範囲であれば、吸水性、接触冷感性に優れ、風合も良好である。

更に、制電性及び接触冷感性の点においては、芯部と鞘部の面積比率（断面積の比率）が１０／９０以上であるのが好ましく、特に２０／８０以上のあるのが好ましい。

なお、本発明の複合繊維の芯部に使用するポリエーテルブロックアミド共重合物は、例えば、（１）ジアミン末端を有するポリアミド単位と、ジカルボン酸基末端を有するポリオキシアルキレン単位、（２）ジカルボン酸基末端を有するポリアミド単位と、ポリエーテルジオール、（３）ジカルボン酸基末端を有するポリアミド単位とジアミン末端を有するポリオキシアルキレン単位（α位とω位に２つの水酸基を有するポリオキシアルキレンのシアノエチル化および水素化によって得られる）のように、反応性末端基を有するポリアミド単位と反応性末端基を有するポリエーテル単位との共重縮合で得られる共重合物である。本発明においては、（２）であることが好ましく、下記一般式にて表される。
ＨＯ−（ＣＯ−ＰＡ−ＣＯ−Ｏ−ＰＥ−Ｏ）_ｎ−Ｈ
［式中、ＰＡはポリアミド単位（ハードセグメント）、ＰＥはポリエーテル単位（ソフトセグメント）、ｎは繰り返し単位を示す。］
また、ポリアミド単位としては、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン１２等、ポリエーテル単位としては、ポリエチレングリコール、ポリテトラエチレングリコール等が好適に用いられる。市販されているものとしては、アルケマ社製のぺバックス［Ｐｅｂａｘ（登録商標）］）等が挙げられ、中でも、ペバックスＭＶ１０７４、ＭＨ１６５７を用いると特に良好な制電性が得られる。

次に、本発明の複合繊維の鞘部を構成する繊維形成性重合体は、溶融紡糸可能な繊維形成性重合体であればよく、このような重合体の具体例としてはナイロン６やナイロン６６の等ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、全芳香族ポリエステル、ポリ乳酸等のポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン等、又はこれらを主成分とする重合体、更にはポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン等の耐熱性熱可塑性重合体も挙げられるが、ポリアミド（特に、ナイロン６）、ポリエステル（特に、ポリエステルポリエチレンテレフタレートやポリ乳酸）を使用するのが好ましい。

本発明の複合繊維は、通常のコンジュゲート型複合紡糸装置を用いることにより、製造することができる。通常の速度５００ｍ／分〜１５００ｍ／分程度で紡糸し、ついで延伸熱処理する方法、またスピンドロー法などの高速紡糸法により製造することが可能である。

なお、鞘部を構成する上記繊維形成性重合体には、少量の他の任意の重合体や酸化防止剤、顔料、艶消し剤、抗菌剤、不活性微粒子その他の添加剤が含有されても良い。

本発明により、実用性ある染色性を有し、しかも吸水性、吸湿性、制電性、接触冷感性に優れ、生産性も良好な複合繊維を得ることができる。かかる本発明の複合繊維は、直接肌に触れて、非常に着心地のよい布帛に製造できるので、例えば、肌着、裏地、セーター、シャツ、背広、パンティストッキング、靴下、帽子、マフラー、作業服、スキー・スケートウエア、ダイビングスーツ、釣り・登山等のウエア、トレーニングウエア等のスポーツ衣料品、シーツ、中綿等の寝具品、その他、手袋、靴内材、ヘルメット内材、車両内装材、室内用内装材、合成皮革基布等の製品等の分野に幅広く用いることができる。

本発明の複合繊維の太さ（総繊度）は特に限定されないが、１ｄｔｅｘ〜１００ｄｔｅｘ程度であるのが好ましい。繊度が１ｄｔｅｘ以上であれば、繊維化は容易であるし、１００ｄｔｅｘ以下であれば、編織物などの布帛として、柔らかな衣類の製造が可能となる。

また、本発明の複合繊維は、布帛（編織物）を形成する繊維として、どのような形態で使用されてもよく、マルチフィラメント、モノフィラメント、ステープルなどのいずれでもよく、また、フィラメントは仮撚り加工糸、エアー混繊糸、コアスパンヤーンなどの意匠糸、カバーリング糸であってもよい。更に、ステープルは紡績糸としてもよい。

更に、本発明の複合繊維で製造される布帛の形態は特定されず、編組織は緯編、経編を問わず、それぞれの変化組織でも構わない。織組織も、平織（プレーン）、綾織（ツィル）、朱子織（サテン）等、またはそれぞれの変化組織、さらにはドビーやジャカードなどでも構わない。また、レースや不織布、フェルトとして利用することも可能である。

かかる布帛の形態において、目付け、ゲージなどは特に規定しない。また、本発明の複合繊維を１００重量％で用いても良いし、他の繊維と交編、交織して用いても良い。さらには、天然繊維と混紡して用いても構わない。使用割合も特に規定しないが、本発明の複合繊維を２０重量％〜１００重量％の割合で使用するのが好ましい。

このような機能を持つ布帛を、肌着、セーター、シャツ、パンティストッキング等の衣料品、スキー、スケートウエア、ダイビングスーツ等のスポーツ衣料品、シーツ、中綿等の寝具品、食品包装材等の材料とすることにより、これらの製品に機能を持たせることができる。

以下本発明を実施例により、詳細に説明する。本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。尚、実施例中の各特性値は次の方法によって求めた。

＜吸水性＞
バイレック法による。２０ｃｍ×２．５ｃｍの編物片を試料とし、水温２０℃、１０分間に、水が毛細管現象によって上昇した高さ（ｃｍ）を測定した。

＜吸湿性＞
２０ｃｍ×２．５ｃｍの編物片を試料とし、２５℃、９０％ＲＨの恒温恒室槽に入れ、２４時間後の重量増加量を測定し、最初の重量に対する重量増加量を％で示した。

＜制電性（摩擦耐電圧）＞
ＪＩＳ Ｌ−１０９４−１９９７ 摩擦帯減衰測定法にて測定した。
摩擦帯電圧測定：エレクトロ スタティックテスター
摩擦布：羊毛、綿
摩擦方向：横方向
洗濯処理：洗濯あり（3回）
温湿度：20℃×33％RH

＜接触冷感性（ｑ−ｍａｘ）＞
筒編（スムース編）後、精錬、乾燥、染色した布帛（編物片）をカトーテック（株）製のサーモラボII型測定器を用い、室温２４℃、湿度６３％ＲＨの部屋で、ＢＴ−Ｂｏｘを３４℃に調節し、充分調湿したサンプルの上にＢＴ−Ｂｏｘ（圧力１０ｇ/ｃｍ^２）を乗せ、１０℃の温度差での単位面積当たりの熱流速を測定した。本測定方法においてＱ−ｍａｘが０．１１０（Ｊ/ｃｍ^２・ｓｅｃ）以上であるのが好ましい。

＜芯部の露出角度＞
繊維を染色後、ミクロトームで繊維横断面を採取し実態顕微鏡で撮影。繊維中央点から露出部端までの直線を2本引き、分度器で角度を測定した。

＜染色加工性＞
染色加工性は、酸性染料と金属錯塩媒染染料を使用して、液流染色機で編地を、９０℃で３０分間染色した結果を示す。

〔実施例1〜４５及び比較例１〜２０〕
芯成分として、ポリエーテルブロックポリアミド共重合体［アルケマ社製のペバックスMV1074 SN01］を使用し、鞘成分として、ナイロン６を使用して、芯と鞘の割合及び芯成分の表面への露出度が表１に示すような状態の偏心した芯鞘型複合繊維を製造した。
いずれの例においても、繊維の太さを７８Ｔ／２４ｆとし、目付け１５０ｇ／ｍ^２で、スムース編で製編し、得られた編地を水酸化ナトリウム５重量％溶液で、３０分間精錬後、１４０℃で２〜３分間乾熱処理し、９０℃で３０分間染色し、次いで、１１２℃で２〜３分間乾燥後、１６５℃で３０〜４５秒間熱処理した。
このようにして得た製品について、物性試験などの結果を表１及び表２に示す。

[実施例４６]
芯成分として、ポリエーテルブロックポリアミド共重合体（アルケマ社製のペバックスMV1074 SN01）を使用し、鞘成分として、ナイロン６を使用して、芯部と鞘部の面積比率が１／２で、芯部の露出角度が５５°である複合繊維からなる繊度７８Ｔ／２４ｆ、強度３．８cn/dtex、伸度３５％の複合繊維を使用して、目付け１５０ｇ／ｍ^２で、スムース編で製編し、実施例１と同様にして得た製品について、性能試験を実施した。
試験結果を表３−５に示す。
なお、本発明生地１００％は複合繊維単独の編物を、本発明生地８０％、５０％、３０％とあるのは、複合繊維とナイロン繊維の交編生地で、複合繊維の使用量が８０％、５０％、３０％であることを示す。
吸水性、吸湿性及び制電性は実施例１と同様の方法で測定し、接触冷感性は部屋の室温を２１℃、湿度を５５％とした以外は実施例１と同様の方法で測定した。

表３〜５に見られるように、本発明の複合繊維を使用した生地は、いずれも、接触冷感性、吸水性、吸湿性、制電性のいずれにおいても、レギュラーナイロンからなる生地に比較して、非常に優れている。

［実施例４７〜４９及び比較例２１〜２９］
芯部及び鞘部の割合を表６のように変化させて、実施例１と同様に、複合繊維及び編地を製造した。
得られた複合繊維のセクッション（断面形状）及び芯部の露出角度、捲縮率、接触冷感性などを表６に示す。

捲縮率は、下式により計算した値である。
. 潜在捲縮率＝（Ｌ0 −Ｌ1）×１００／Ｌ0
５００ｍｍ（Ｌ0）の試料に、荷重（デニール×１．２ｍｇ）を掛けて、吊り下げ、３０分後の試料長（Ｌ1）を測定した。

Claims (5)

1. 繊維形成性樹脂を鞘部とし、ポリエーテルブロックアミド共重合物を芯部とした複合繊維であり、芯部と鞘部の面積比率が５／９５〜９５／５であり、芯部の表面への露出角度が５°〜９０°であることを特徴とする制電性、吸水性及び接触冷感性に優れた複合繊維。
2. 前記芯部と鞘部の面積比率が１０／９０〜９０／１０であることを特徴とする請求項１の複合繊維。
3. 前記芯部の表面への露出角度が５°〜８０°であることを特徴とする請求項１又は２の複合繊維。
4. 捲縮率が２〜３０％であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項の複合繊維。
5. 前記繊維形成性樹脂がポリアミド又はポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項の複合繊維。