WO2002103095A1

WO2002103095A1 - Fibre composite

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Publication number: WO2002103095A1
Application number: PCT/JP2002/005544
Authority: WO
Inventors: Kazuhiko Tanaka; Masao Kawamoto; Hitoshi Nakatsuka; Nobuhiro Koga; Ichirou Inoue; Takeki Yamakawa
Original assignee: Kuraray Co., Ltd.
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2002-12-27
Also published as: CA2418457A1; TWI245821B; DE60233264D1; CN1516757A; KR20030028571A; US20040038028A1; EP1464737A4; ES2331466T3; KR100510157B1; CA2418457C; EP1464737B1; CN100347355C; EP1464737A1; US6811874B2

Description

明細書複合繊維技術分野

本発明は、加工工程性、芯鞘の耐剥離性、染色物の深色性に優れた複合繊維に関する。背景技術

一般に、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂は比較的安価であり、かつ優れた力学性能を有することから繊維用途でも広く利用されている。

しかし、染色性、耐熱性等の点から限られた用途、例えば、非衣料用途に主に利用されていた。ポリオレフイン系繊維の染色性を改良する方法に顔料の練り込みなどがあるが、工程性、品質が大きく低下するという問題があった。

一方、ポリエチレンテレフ夕レートゃポリブチレンテレフ'夕レートなどのポリエステル系樹脂は、染色性、耐熱性などに優れており、またポリアミドは、物理的特性に優れていることから繊維用途でも広く利用されている。しかし、比重が大きいという問題があつた。

さらに、ポリオレフィン系繊維やポリエステル系繊維は疎水性であるため、繊維自体が吸水性、吸湿性に劣るという欠点があった。これらの欠点を改良するために、従来から種々の検討がなされており、例えば、ポリエステル等の疎水性ポリマーと水酸基を有するポリマーとを複合紡糸することによって疎水性繊維に親水性等の性能を付与させる試みがなされている。

具体的には、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミドなどの疎水性熱可塑性樹脂とエチレン一ビニルアルコール系共重合体との複合繊維が特公昭 5 6 — 5 8 4 6号ゃ特公昭 5 5 — 1 3 7 2号公報等で開示されている。

しかしながら、上記の複合繊維においては、複合されている両者のポリマー間の界面での接着性が小さいため両成分が剥離しやすく、使用する目的によってはトラブルの原因となっていた。とくに、強撚加工や、仮撚加工などの繊維の長さ方向に対して直角に応力が作用する加工を施す場合、繊維の所々に複合成分間の剥離現象が発生し、該強撚加工糸や、仮撚加工糸を用いて布帛を作成し、染色加工を施すと剥離部分が白化して見え、商品価値のないものとなっていた。

本発明の目的は、 2成分以上の熱可塑性樹脂からなる複合繊維において、これらの樹脂が本来備えている特性を損なうことなく、加工工程性、芯鞘の耐剥離性及び染色物の深色性が改良された複合繊維を提供することにある。

さらには、上記した加工ェ程性及び複合成分間の耐剥離性を維持しつつ、より鮮やかな発色性、光沢感を有し、かつ優れた吸湿性をも有する複合繊維を提供することを目的とするものである。発明の開示

すなわち、本発明は、熱可塑性ポリマ一からなる芯成分 Aと他の熱可塑性ポリマーからなる鞘成分 B とからなる芯鞘型複合繊維であって、繊維断面において該芯成分 Aは 10以上の突出部を有しているかまたは 10以上の偏平断面芯成分の集合配列体として存在し、隣接する突出部間隔または隣接する偏平断面芯成分の間隔（I) が 1. 以下であり、該突出部または偏平断面芯成分の長軸はいずれも繊維断面外周に対して 90 ° ±15° の角度 ( R ° ) をなすように配置されており、かつ芯成分 Aの外周長 ( L ₂) と該複合繊維の外周長との比（X ) が下記式 '( 1 ) を満足することを特徴とする複合繊維である。

X / C ≥ 2 ( 1 )

X ；芯成分 Aの外周長と複合繊維の外周長との比（ L ₂ / L ) C ；複合繊維全体を 1 としたときの芯成分 Aの質量複合比率図面の簡単な説明

図 1 は、本発明の繊維の複合断面形態の 1例を示す断面写真であり、図 2 は、本発明の繊維の複合断面形態の他の 1例を示す断面写真であり、図 3 は本発明の繊維の複合断面形態の 1例を示す概略図であり、図 4 8 は、本発明の繊維の複合断面形態の他の例を示す概略図であり、図 9 , 1 0 は、本発明外の繊維の複合断面形態の例を示す概略図である。発明を実施するための最良の形態

本発明の複合繊維を構成する芯成分 Aに用いられる熱可塑性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレン（ S P値 = 7 . 9 ) >ポリプロピレン（S P値 = 8 . 1 )、ポリメチルペンテン（S P値 8. oiなどのポリオレフイン系樹脂、ポリエチレンテレフ夕レート（S P値 = 1 0 . 7 )、ポリブチレンテレフ夕レート（S P値 = 1 0 . 8 )、ポリトリメ'チレンテレフ夕レート（S P値 = 1 2 . 1 )、ポリへキサメチレンテレフ夕レート（S P値 = 1 0 . 0 )、ポリ乳酸（ S P値 = 9 . 5 )などのポリエステル系樹脂、ナィロン 6 (S P値 = 1 2 . 7 )、ナイロン 6 6 (S P値 = 1 3 . 6 ) などのポリアミド系樹脂、アクリル酸系樹脂（S P値 = 8 . 7 〜 9 . 5 )、酢ビ系樹脂（S P値 = 9. 4〜 1 2 . 6 )、ジェン系樹脂（S P値 = 7. 4〜 9 . 4 )、ポリウレタン系樹脂（S P値 = 1 0 . 0 )、ポリカーボネート樹脂（S P値 = 9 . 8〜； L 0. 0 )、ポリアリレート（S P値 = 9. 2 )、ポリフエ二レンサルフアイド（S P値 = 1 2. 5 )、ポリエ一テルエステルケトン（S P値 = 1 0. 4〜 1 1 . 3 )、フッ素榭脂（S P値 = 6. 2 〜 6. 5 )、半芳香族ポリエステルアミド（ S P値 = 1 1 . 9 )が挙げられる。また、これら熱可塑性ポリマ一には、本発明の効果を損なわない範囲であれば、酸化チタン、シリカ、酸化バリウム等の無機物、カーボンブラック、染料や顔料等の着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。

一方、鞘成分 Bに用いる他の熱可塑性ポリマーとしては、主に芯成分 Aと非相溶性のポリマーが使用され、例えば、ポリオレフイン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ァクリル酸系樹脂、酢ビ系樹脂、ジェン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ力一ポネート樹脂、ポリアリレート、ポリフエニレンサルファイド、ポリエーテルエステルケトン、フッ素樹脂、半芳香族ポリエステルアミド、エチレン一ビニルアルコール系共重合体などのポリマーを使用することができる。

また、芯成分 Aと同様に、鞘成分 B には本発明の効果を損なわない範囲で、酸化チタン、シリカ、酸化バリウム等の無機物、カーボンブラック、染料や顔料等の着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。

本発明において、芯鞘型複合繊維を構成する芯成分 Aと鞘成分 B の組み合わせは、特に制限されるものではないが、複合成分間の界面構造を本発明のように特異な形態とすることにより、使用する熱可塑性ポリマーの S P値（Solubili ty Parameter；溶解指数）の差が例えば、 0 . 5以上、さらには 1 . .0以上、特に、.1 . 8 以上となるような組み合わせであっても耐剥離性の改善効果が明りように発現するものである。

なお、ここでいう S P値は、例えば、 P . A . J . S m a l l が提唱している方法により算出することができる〔 P . A . J . S m a 1 1 : J . A p 1 . C h e m . , 3， 7 1 ( 1 9 5 3 ) 〕。また、本発明においては、複合繊維に良好な親水性と天然繊維ライクな風合、優れた発色性、光沢を付与するために，鞘成分 B としてエチレン-ビニルアルコール系共重合体を使用することが好ましい。

エチレン一ビニルアルコール系共重合体は、エチレン一酢酸ビエル共重合体をケン化することにより得られるが、ケン化度は 9 5 %以上の高ケン化度のものが好ましく、エチレン共重合割合が 2 5〜 7 0 モル％のもの、すなわち、ビニルアルコール成分 (未ケン化酢酸ビニル成分ゃァセタール化されたビニルァルコール成分等を含む）が約 3 0 〜 7 5モル％のものが用いられる。

ポリマー中のビニルアルコール成分の割合が低くなれば、水酸基の減少のために親水性などの特性が低下し、目的とする良好な親水性を有する天然繊維ライクの風合が得られない。逆にビニルアルコール成分の割合が多くなりすぎると、溶融成形性が低下すると共に芯成分 Aと複合紡糸する際に、曳糸性が不良となり、紡糸時又は延伸時の単糸切れ、断糸が多くなる。

したがって、高ケン化度でエチレン共重合割合が 2 5 〜 7 0 モル％のものが本発明の目的の繊維を得るためには適している。

鞘成分 B と複合する芯成分 Aとしてポリエステルなどの高融点ポリマーを用いる場合、長時間安定に連続して紡糸するためには、鞘成分 Bの溶融成形時の耐熱性を向上させることが好ましいが、そのための手段として、エチレンの共重合割合を適切な範囲に設定することと、さらにポリマ一中の金属イオン含有量を所定量以下にすることも効果がある。

鞘成分 Bの熱分解機構としては大きく分けてポリマー主鎖間での橋かけ反応が起こりゲル化物が発生していく場合と、主鎖切断、側鎖脱離などの分解が進んでいく機構が混在化して発生すると考えられている力鞘成分 B中の金属イオンを除去することにより、溶融紡糸時の熱安定性が飛躍的に向上する。特に N a ⁺ , K +イオンなどの第 I 族のアルカリ金属イオンと、 C a ^{2 +}、 M g ^{2 +}イオンなどの第 I I 族のアルカリ土類金属ィォンをそれぞれ 1 0 0 p p m以下とすることにより顕著な効果がある。 · 特に、長時間連続して高温条件で溶融紡糸をする際、鞘成分

B 中にゲル化物が発生してくると紡糸フィルタ一上にゲル化物が徐々に詰まって堆積し、その結果紡糸パック圧力が急上昇してノズル寿命が短くなるとともに紡糸時の単糸切れ、断糸が頻発する。ゲル化物の堆積がさらに進行するとポリマー配管が詰まりトラブル発生の原因となり好ましくない。

鞘成分 B中の第 I 族アルカリ金属イオン、第 I I 族アルカリ土類金属イオンを除去することにより、高温での溶融紡糸、特に、 2 5 0 °C以上での溶融紡糸時に長時間連.鋒運転してもゲル化物発生によるトラブルが起こりにくくなる。

したがって、これら金属イオンの含有量は、それぞれ 5 O p p m以下であることが好ましく、特に好ましくは 1 0 p p m以下である。

エチレン一ビニルアルコール系共重合体の製造方法として、一例を説明すると、メタノールなどの重合溶媒中でエチレンと酢酸ビニルとをラジカル重合触媒下でラジカル重合させ、次いで未反応モノマ一を追い出し、苛性ソーダによりケン化反応を起こさせ、エチレン一ビニルアルコール系共重合体とした後、水中でペレット化した後、水洗して乾燥する。従って工程上どうしてもアルカリ金属やアルカリ土類金属がポリマー中に含有されやすく、通常は数百 p p m以上のアルカリ金属、アルカリ土類金属が混入している。

アルカリ金属イオン及びアルカリ土類金属イオン含有量をできるだけ低下させる方法としては、ポリマー製造工程中、ケンィ匕処理後ペレット化した後、湿潤状態のペレットを、酢酸を含む純水溶液で大量に洗浄した後、さらに大過剰の純水のみで大量にペレツトを'洗浄することによって得られる。

また鞘成分 Bは、エチレンと酢酸ビニルの共重合体を苛性ソーダによりケン化して製造されるが、ケン化度を 9 5 %以上にすることが好ましい。鹼化度が低くなると、ポリマ一の結晶性が低下し、強度等の繊維物性が低下してくるのみならず、鞘成分 Bが軟化しやすくなり加工工程でトラブルが発生してくるとともに得られた繊維構造物の風合も悪くなり好ましくない。本発明において、エチレン一ビエルアルコール系共重合体を鞘成分 B として用いる場合、芯成分 Aとして使用されるポリマ —は、融点が 1 6 0 °C以上、好ましくは 1 8 0 °C以上の熱可塑性ポリマーが好適であり、例えば、ナイロン 1 2 、ナイロン 6 、ナイロン 6 6 を代表とするポリアミド、ポリプロピレンを代表とするポリオレフィン、ポリエチレンテレフ夕レート、ポリブチレンテレフ夕レート、ポリ卜リメチレンテレフ夕レートを代表とするポリエステル等が好適である。また、ポリへキサメチレンテレフタレート、ポリ乳酸などのポリエステルも使用できる。

特に、ポリアルキレンテレフタレ一ト系ポリエステルにおいては、テレフタル酸成分の一部は他のジカルボン酸成分で置き換えられていてもよく、ジオール成分も主たるジオール成分の以外に他のジオール成分で少量置き換えられていてもよい。

テレフタル酸以外のジカルボン酸成分としては、例えば、ィソフタル酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフエニルジカルポン酸、ジフエノキシジエタンジカルボン酸、 jS — ヒドロキシエトキシ安息香酸、 P —ォキシ安息香酸、アジピン酸、セバシン酸、

1 , 4 ーシクロへキサンジカルボン酸等を挙げることができる。また、ジオール成分としては、例えば、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一ル、へキサメチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルダリコール、シクロへキサン一 1 , 4 —ジメタノール、ポリェチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ピスフエノ一ル A、ビスフエノール S等を挙げることができる。

特に、下記一般式（ i ) で示される化合物を共重合していることが耐剥離性向上効果の点で望ましい。

X 1 - D - X 2 ( i )

S 0 , M

(但し、 Dは 3価の芳香族基又は 3価の脂肪族基、 X I 及び X 2 はエステル形成性官能基または水素原子であって同一でも異なっていてもよく、 Mはアルカリ金属、アル力リ土類金属、ァルキルホスホニゥム基のいずれかを示す。 )

芯成分 Aの共重合成分である前記化合物（ i ) として、重合時の耐熱性の点から Dが 3価の芳香族基であることが望ましい。例えば、 1 ， 3 ， 5 一ベンゼントリイル基、 1 , 2 ， 3 —ベンゼントリィル基、 1 ， 3 , 4 —ベンゼントリィル基等のベンゼントリイル基、 1 ， 3， 6 —ナフ夕レントリイル基、 1 , 3 ， 7 —ナフタレントリイル基、 1 , 4， 5 —ナフタレントリイル基、 1 ， 4， 6 —ナフ夕レントリイル基等のナフタレントリイル基などを挙げることができる。 Mはナトリゥム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属原子、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属原子もしくはテ卜ラ— n—ブチルホスホニゥム基、ブチル卜リフエニルホスホニゥム基、ェチルブチルホスホニゥム基等のアルキルホスホニゥム基である。

X 1 及び X 2 はエステル形成性官能基又は水素原子を示し、それらは同一であっても異なっていてもよい。ポリマーの主鎖中に共重合される点でエステル形成性官能基であることが好ましい。エステル形成性官能基の具体例として下記の官能基を挙げることができる。

O— C一 R—、一 C— O H、一 C一 O R

O 0 O

(C H ₂)_a— OH、 - C - [O (C H P 2.)ノ J b J _d d - O H

— 0— (C H ₂)_b— [0 (C H ₂)_b]_d— O H

(ただし、 Rは低級アルキル基またはフエニル基、 aおよび d は 1以上の整数、 bは 2以上の整数を示す。）

化合物 ( i ) の具体例としては、 5 —ナトリウムスルホイソフタル酸、 5 _カリウムスルホイソフ夕ル酸、 5 —テ卜ラブチルホスホニゥムスルホイソフ夕ル酸、 2 ， 6 ージカルボキシナフタレン一 4 ースルホン酸テ卜ラプチルホスホニゥム塩、一テトラブチルホスホニゥムスルホコハク酸などが挙げられ、中でもコストノ°フォーマンスの点において 5 —ナトリウムスルホイソフタル酸が好ましい。化合物（ i ) の共重合量は芯成分 Aのポリエステルを構成する全酸成分に対して 0 . 5〜 5モル％の範囲内であることが好ましい。 0 . 5モル％未満の場合、発色性が不十分である。一方、 5モル％を越えると鮮明な発色性は有するが、繊維化工程性、特に、紡糸性、延伸性が不良になると共に繊維強度が低くなる。好ましい共重合量は 1〜 3モル％の範囲である。また、繊維化ェ程性を悪化させない範囲で芯成分 A中に、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料等の添加剤を含有させてもさしつかえない。

次に本発明の繊維の複合断面形状について詳述する。

本発明の複合繊維の断面形状は、例えば一態様として、図 1 の繊維断面写真に見られるように芯成分 Aは鞘成分 B との界面において、芯成分 Aが 1 0個以上の襞状に配列した突出部を有していることが必要であり、形成された突出部の数は、好ましくは 1 5個以上、より好ましくは 2 5個以上である。突出部の数が少なくなると複合成分間の界面剥離に対する抵抗が十分に得られにくくなつたり、場合によっては、隣接する突出部間隔を 1 . 5 1 m以下にすることが困難となり、染色した場合の深色性が十分に発揮されない場合がある。

さらにまた、本発明の複合繊維の他の一態様として、図 2 の繊維断面写真に見られるように 1 0以上の独立した偏平断面形状の芯成分 Aがその長辺同士が隣接対面するように集合して配列された複合形態をなしていることが重要であり、かかる偏平断面形状の芯成分 Aが、好ましくは、 1 5個以上、より好ましくは 2 5個以上繊維断面に配列していることが望まれる。偏平断面形状の芯成分 Aの数が少なくなると複合成分間での界面剥離に対する抵抗が得られにくくなつたり、場合によっては、隣接する突出部間隔を 1. 5/_im以下にすることが困難となり、染色した場合の深色性が十分に発揮されない場合がある。

また突出部や偏平断面芯成分が図 1， 2 に見られるように配列されていることによって、あらゆる方向からの外力に対する界面剥離に対する抵抗が十分に得られる。

さらに'図 2 の繊維断面おいては、それぞれの芯成分 Aの形状が最長径（ L ) Z最短径（ D ) が 1 . 5以上、より好ましくは 2以上の偏平形状であることが望ましい。

本発明においては、上記で説明した図 1 及び図 2 のいずれの複合形態においても、芯成分 Aの隣接する襞状の突出部間隔または隣接する偏平断面芯成分の間隔（ I) が 1. 5 m以下であり、該突出部または偏平断面芯成分の長軸はいずれも繊維断面外周に対して 90 ° ±15° の角度をなすように配置されていることが重要である。芯成分 Aの隣接する突出部間隔または隣接する偏平断面芯成分の間隔（ I) が 1. 5 /2 mを越える場合、染色処理した場合の深色性ゃ均染性が不十分となる。また、突出部または偏平断面芯成分の長軸を延長したときに繊維断面外周と交わる角度（ R ) が 7 5 ° 未満で配列している場合又は 1 0 5 ° を超えて配列している場合は、繊維に作用する外力によって、芯成分 Aと鞘成分 B との界面での剥離が生じやすく、それに伴う染色物の白化に繫がるので好ましくない。

以上の点から、本発明においては、隣接する突出部間隔または隣接する偏平断面芯成分の間隔（I) が 1. 2 Hi以下が好ましく、該突出部または偏平断面芯成分の長軸はいずれも繊維断面外周に対して 90 ° ± 1 0 ° の角度をなすように配置されていることが好ましい。

なお、ここで隣接する突出部間隔または隣接する偏平断面芯成分の間隔（ I ) とは、隣接するそれぞれの突出部先端間の平均間隔、または隣接するそれぞれの偏平断面芯成分の長軸方向の先端（繊維外周に近いほうの先端部）間での平均間隔を示すものであるが、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、多数存在する突出部間隔、芯成分間隔のうち 1 . 5 mを越える間隔の部分が繊維断面の一部に存在していてもなんら差支えないものである。

本発明において、さらに重要なことは、芯成分 Aの外周長（ L ₂ ) と複合繊維の外周長 ( ）との比が（ 1 ) 式を満足することである。

2 ≤ X / C ( 1 )

X ；芯成分 Aの外周長と複合繊維の外周長との比（ L ₂ Z L i ) C ；複合繊維全体を 1 としたときの芯成分 Aの質量複合比率芯成分 Aの外周長（ L ₂ ) と複合繊維の外周長（ L ェ）との比 Xは、芯成分 Aの複合比率により変化するが、 Xノ Cが 2以上、好ましくは 2 . 5倍以上、より好ましくは 3倍以上、特に 5 倍以上であることが望ましい。 X Z Cが、 2 より小さい場合は、界面の剥離効果が充分には発現しないため好ましくない。本発明における界面剥離防止効果の作用機序は、現時点では推論の域をでないが、恐らく複合成分の接着面積の増大と芯成分 Aにより形成される突出部のアンカー効果との相乗効果によるものと推察される。鞘成分 B と芯成分 Aの複合比率は 9 0 ： 1 0 〜 1 0 ： 9 0 (質量比率）であることが好ましく、特に 7 0 ： 3 0 〜 3 0 ： 7 0 がより好ましく、各々の複合形態や繊維断面形状により適宜設定可能である。

鞘成分 Bの複合比率が 1 0質量％未満の場合は、芯成分 Aの表面露出などの問題により品位が劣り、さらに鞘成分 Bのポリマー特性が失われる。一方、鞘成分 B の複合比率が 9 0質量％を越える複合繊維は、芯成分 Aのポリマー特性が失われるため好ましくない。

本発明においては、例えば、芯成分 Aとして易染性のポリマ —を使用し、芯成分 Aの突出部の間隔を 1 . 以下と小さくし、易染性のポリマーを使用し、鞘成分 B として低屈折率のェチレン-ビニルアルコール系共重合体を使用することによって、鮮やかな発色性、深色性などが得られる。

かかる繊維をスポーツ衣料等に用いる場合、発色性のみならず光沢をも併せ持つことが要求されるが、通常、光沢を有する繊維は発色性が低下し、逆に発色性を優先させると光沢を付与することが難しい。これに対し、本発明では複合成分と断面形状を特定のものとすることで鮮やかな発色性及び光沢をも有する繊維を得ることができる。光沢を付与するためには、光が反射する平坦な面が多いほどよく、またマイルドな異形度を有する平坦な面を保持した断面形状が有効である。このような断面として三角あるいは偏平断面の繊維であることが最適である。本発明においては、複合繊維の太さは特に限定されず、任意の太さにすることができるが、発色性、光沢感、風合に優れた繊維を得るためには複合繊維の単繊維繊度を 0 . 3 〜 1 1 d t e x程度にしておくのが好ましい。また、長繊維のみならず短繊維でも本発明の効果が期待される。

本発明の複合繊維の製造方法は、本発明の規定を満足する複合繊維が得られる方法であれば特に制限されるものではないが、複合紡糸装置を用いノズル導入口へ鞘成分； Bポリマーと芯成分 Aポリマーの複合流を導入するに際し、芯成分 Aからなる突出部の数に相当する数の細孔が円周上に設けられた分流板から芯成分 Aポリマーを流し、それぞれの細孔から流れる芯成分 Aの流れ全体を鞘成分 Bポリマ一で覆いながら、複合流をノズル導入口の中心に向けて導入し紡糸ノズルより溶融吐出させることにより製造することができる。この場合、分流板の中央にも細孔を設けると図 2 に示したような複合断面の繊維が得られ、中央に細孔を設けない場合には図 1 に示したような複合断面の繊維が得られる。

紡糸 · 延伸方法としては、低速、中速で溶融紡糸した後に延伸する方法、高速による直接紡糸延伸法、紡糸後に延伸と仮撚を同時に又は続いて行うなどの任意の方法を採用することがでさる。

また、本発明においては、芯成分 Aに無機微粒子を含有させることが好ましく、その場合，無機微粒子の一次平均粒子径は 0 . 0 1 〜 5 . 0 / mであることが好ましく、 0 . 0 3 〜 3 . 0 mであることがより好ましい。無機微粒子の一次平均粒子径が 0 . 0 未満であると、延伸を行うための加熱帯域の温度や糸条の走行速度、走行糸条にかかる張力などに僅かな変動が生じても、複合繊維にループ、毛羽、繊度斑などが発生する場合がある。一方、無機微粒子の一次平均粒子径が 3 . O Ai mを超えると繊維の延伸性が低下して製糸性が不良になり、複合繊維の製造時に断糸などが発生する場合がある。ここで、無機微粒子の一次平均粒子径は、遠心沈降法を用いて測定したときの値をいう。

無機微粒子の含有量は、芯成分 Aの重量に基づいて 0 . 0 5 〜 1 0 . 0 質量％であることが好ましく、 0 . 3 〜 5 . 0質量％であることがより好ましい。無機微粒子の含有量が 0 . 1 質量％未満であると延伸を行うための加熱帯域の温度や糸条の走行速度、走行糸条にかかる張力などに僅かな変動を生じても、得られる複合繊維にループや毛羽、繊度斑などが発生する場合があり、一方、無機微粒子の含有量が 1 0 . 0 質量％を超えると、繊維の延伸工程で無機微粒子が走行糸条と空気との間の抵抗を過度なものにして、毛羽の発生、断糸の発生などにつながりェ程が不安定になる場合がある。 - さらに，本発明においては、芯成分 A中の無機微粒子の一次平均粒子径（ / m ) とポリマー中の含有量（質量％ ) の積（ Y ) が 0 . 0 1 ≤ Y≤ 3 . 0 を満足することが好ましい。積 Ύが 0 . 0 1 未満では、複合繊維にループや毛羽、繊度斑などが発生しェ程性不良で好ましくなかったり、繊維中に未延伸部が多発し衣料用途に使用困難な場合がある。積 Yが 3 . 0 を越えると、繊維化工程中での毛羽、断糸が多発しェ程性不良となる場合がある。

無機微粒子の種類は、繊維を形成するポリエステルに対して劣化作用などをもたず、それ自体で安定性に優れる無機微粒子であればいずれも使用できる。本発明で有効に用い得る無機微粒子の代表例としては、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリウムなどを挙げることができ、これらの無機微粒子は単独で使用しても、または 2種以上を併用してもよい。 2種以上を併用して用いる場合は、それぞれの無機微粒子の粒子径（ a l , 'a 2 ， ' . ' & 11 ) と含有量（ 1 ， 2 , · · . b n ) の積の和が上記範囲を満たす必要がある。つまり、 Y = a lX b l + a 2X b 2+ · · · a n X b π の Yが上記範囲を満たす事である。

芯成分 Α中への無機微粒子の添加方法は特に制限されず、芯成分 Aを溶融紡出する直前までの任意の段階で芯成分 A中に無機微粒子が均一に混合されているようにして添加、混合すればよい。例えば、無機微粒子は芯成分 Aの重合時の任意の時点に添加しても、重縮合の完了したペレットの製造時などに後から添加しても、または芯成分 Aを紡糸口金から紡出させる前の段階で無機微粒子を均一に溶融混合するようにしてもよい。

以上のようにして得られる本発明の繊維は、各種繊維集合体 (繊維構造物）として用いることができる。ここで繊維集合体とは、本発明の繊維単独よりなる織編物、不織布はもちろんのこと、本発明の繊維を一部に使用してなる織編物ゃ不織布、例えば、天然繊維、化学繊維、合成繊維など他の繊維との交編織布、あるいは混紡糸、混繊糸として用いた織編物、混綿不織布などであってもよいが、織編物ゃ不織布に占める本発明繊維の割合は 1 0質量％以上、好ましくは 3 0質量％以上であること

Π が好ましい。

本発明の繊維の主な用途は、長繊維では単独で又は一部に使用して織編物等を作成し、良好な風合を発現させた衣料用素材とすることができる。' 一方、短繊維では衣料用ステーブル、乾式不織布および湿式不織布等があり、衣料用のみならず各種リビング資材、産業資材等の非衣料用途にも好適に使用することができる。実施例

以下に実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発. 明はこれらの実施例に何ら限定されるものでない。

ポリマ一の固有粘度：

ポリエステルはフエノールとテトラクロルェタンの等質量混合溶媒を用い 3 0 °C恒温槽中でウーべローデ型粘度計を用いて測定した。エチレン—酢酸ビニル共重合体のケン化物は 8 5 % 含有フエノールを用い 3 0 °C以下で測定した。

発色鮮明性及び光沢性：

一定の染色条件で染色した布帛を 1 0 人のパネラーにより官能評価した。その結果を、非常に優れるを 2 点、優れるを 1 点、劣るを 0 点とした。

〇：合計点が 1 5 点以上

△ ：合計点が 8 〜 1 4点

X ：合計点が 7 点以下

複合繊維の各ポリマーの接着性：

2 4 〜 3 6 フィラメントを 5 0 0 〜； 1 0 0 0 T / mの撚りをかけ、そのままの状態で糸条を切断し、切断面のフィラメントの剥離状態を電子顕微鏡で 500倍に拡大して観察した。切断箇所を 1 0 ケ所について、下記の基準により評価した。

◎ ：剥離程度が 1割未満の場合

〇：剥離程度が 1割〜 2割程度の場合

△ ：剥離程度が 2割〜 5割程度の場合

, X ：剥離程度が 5割を超える場合

繊維強度： J I S L 1 0 1 3 に準拠して測定した。

繊維化工程性： 1 トン当たりの毛羽数 ·断糸数で評価した。

◎ ：毛羽 ·断糸数の合計が 1 ケ未満/ t o n

〇：毛羽 ·断糸数の合計が 1 ケ以上〜 2ケ未満/ t o n Δ ：毛羽 ·断糸数の合計が 2ケ以上〜 5ケ未満/ t o n ズ： 5 ケ以上 1； 0 ]

染色性：筒編地について下記の条件で染色したときの染着率を求めた。

F o r o n -N a v y S 2 G L 2 % o m f

ディスパ— T L 1 g / 1

酢酸（5 0 %) - 1 c c / 1

浴比 1 : 5 0

1 2 0 °C X 4 0分

総合評価：繊維化工程性，耐剥離性，染色性の項目を総合的にみて下記の基準で判断した。

◎ ：各項目いずれも◎の場合

〇：各項目いずれも〇の場合

X及び Δ〜 Χは、各項目のうち最も悪い評価結果と同等の表示とした。

実施例 1

鞘成分 B としてナイロン 6 ( S P値 = 1 2. 7 、株式会社宇部興産製 1 0 1 3 B K 1 ) 、芯成分 Aとしてポリエチレンテレフタレート（ S P値 = 10. 7、株式会社クラレ「K S 7 5 0 R C T」）を用いて、鞘成分 B と芯成分 Aの複合比率（質量比率） 5 0 ： 5 0 の条件で、紡糸温度 2 6 0 ° ( 、巻取り速度 3 5 0 0 m Z分で溶融複合紡糸し、図 3 に示すような断面形状の複合フィラメント糸（ 8 3 d t e x Z 2 4フィラメント）を得た。この複合繊維の芯成分 Aの突出部の個数は 5 0個であり、隣接する突出部間の平均間隔は 0 . 3 5 μ mであった。芯成分 Aの外周長（ L ₂ ) と複合繊維の外周長（ L i ) との比（ L s Z L i ) は 4. 5 ( X / C = 9. 0 ) であり、強度は 4. O Nノ d t e Xであった。ついで 8 0 0 T ZMの実撚を施し、編物を作製し、得られた編物を通常の液流染色機を使用して下記に示す染色条件で染色し、その後常法により乾燥仕上げセットを実施.した。染色された編物は良好な発色、鮮明性と優れた光沢感を有しており、芯鞘界面剥離は全く認められなかった。結果を表 2 に示す。

実施例 2〜 7

芯成分 Aと鞘成分 Bを表 1 に示す種類に変更した以外は実施例 1 と同様に繊維化評価を行い、その時の剥離性、染色性、繊維化ェ程性を評価した。

実施例 8

芯成分 Aと鞘成分 Bの複合比率を表 1 に示す比率に変更した以外は実施例 1 と同様繊維化評価を行い、その時の剥離性、染色性、繊維化工程性を評価した。

実施例 9 、 1 0

断面形状を変更した以外は実施例 1 と同様繊維化評価を行い，その時の剥離性、染色性、繊維化工程性を評価した。

PE:ポリエチレン、 PP:ポリプロピレン

PET:ポリエチレン亍レフタレ _ト、 EVAし:エチレンビニルアルコール

ベクトラ ®:p -ヒドロキシ安息香酸（HBA)70モル％と|3 -ヒドロキシナフトェ酸 (HNA)30モル ¾とからなるポリアリレート

表 2

評価結果

繊維化 miォ剥離性染色性総合 S平価工程性

実施例 1 ◎ ◎ 鮮明性、光沢感良好。 ©

2 〇 ◎ 〃〇〜◎

3 〇 ◎ // 〇〜◎

4 〇 0~© // 〇〜◎

5 〇〇〜◎ 〃〇〜◎

6 〇〇〃〇

7 〇〇〃〇

8 〇 ◎ // 〇〜◎

9 〇 ◎ - II 〇〜◎

10 〇 ◎ II 〇〜◎ 鮮明性、良好なるも、剥離による比較例 1 〇 Δ~ X アタリが激しく、外衣としては実着 Δ~ x 用不可

2 〇 X II X

3 〇 Δ~ χ II

比較例 1

断面形状、芯成分 Aの突起個数を表 1 に示すように変更すること以外は実施例 1 と同様に実施した。芯鞘界面の剥離によりアタリが激しく、品位として劣るものであり、実用に耐えるレベルではなかった。

比較例 2 、 3

ポリマー種と断面形状、芯成分 Aの突起個数を表 1 に示すように変更したこと以外は実施例 1 と同様に実施した。芯鞘界面の剥離によりアタリが激しく、品位として劣るものであり、実用に而えるレベルではなかった。

実施例 1 1

重合溶媒としてメタノールを用い、 6 O t 下でエチレンと酢酸ビニルをラジカル重合させ、エチレンの共重合割合が 4 4 モル％のランダム共重合体を作製し、次いで苛性ソーダによりケン化処理を行い、ケン化度 9 9 %以.上のエチレン一酢酸ビニル共重合体ケン化物とした後、湿潤状態のポリマ一を酢酸が少量添加されている大過剰の純水で洗浄を繰返した後、さらに大過剰の純水による洗浄を繰返し、ポリマー中の K， N aイオン及び M g , C aイオンの含有量をそれぞれ約 1 0 p p m以下にし、その後、脱水機によ ·りポリマーから水を分離した後、更に 1 0 0 °C以下で真空乾燥を十分に実施して固有粘度〔 η〕 = 1 . 0 5 d l / gのポリマ一（SP値 = 1 7. 2 )を得、このポリマ一を鞘成分 B用のポリマ一とした。

一方、 5 —ナトリウムスルホイソフタル酸を全酸成分に対して 1 . 7 モル％共重合したポリブチレンテレフ夕レートを、重合触媒としてテトライソプロピルチタネートを用い、チタン金属原子換算でポリマー中に 3 5 p p m添加し、常法により重合を行い、固有粘度〔〕 = 0. 8 5 のポリマーを得、芯成分 A 用のポリマーとした。

鞘成分 B と芯成分 Aの複合比率（質量比率） 5 0 ： 5 0 の条件で、紡糸温度 2 6 0 °C、巻取り速度 3 5 0 0 m /分で溶融複合紡糸し、図 3 に示すような断面形状の複合フィラメント糸（ 8 3 d t e x / 2 4フィラメント）を得た。この複合繊維の芯成分 Aの突出部の個数は 5 0個であり、芯成分 Aの外周長（ L 2 ) と複合繊維の外周-長 ( L 1 ) との比 L 2 Z L 1 = 4. 5 ( X / C = 9 . 0 ) であり、強度は 3 . l N/ d t e xであった。ついで 8 0 0 T Z Mの実撚を施し、編物を作製し、得られた編物を通常の液流染色機を使用して下記に示す架橋処理条件及び染色条件で染色し、その後常法により乾燥仕上げセットを実施した。染色された編物は良好な発色、鮮明性と優れた光沢感を有しており、芯鞘界面剥離は全く認められなかった。更にしつとりした良好な風合を有するものであった。結果を表 4に示す。架橋処理条件

処理剤： 1 , 1 , 9, 9-ビスエチレンジォキシノナン 1 0 % omf ドデシルベンゼンスルホン酸ナ卜リゥム 0. 5 g/1 マレイン酸 1 g 1 浴比： 1 : 5 0

温度： 1 1 5 °C X 4 0分

染色条件

染料： Dianix Red BN-SE (CI Disperse Red 127) 5 % omf 分散助剤： Disper T L (明成化学工業社製） 1 g / 1 P H調整剤：硫酸アンモニゥム 1 g / 1 酢酸（ 4 8 %) 1 g / 1 浴比 1 : 5 0

1 1 5 °CX 4 0分

還元洗浄 .

ハィドロサルフアイド 1 / 1 アミラジン（第一工業製薬） 1 g / 1

N a O H 1 / 1 浴比： 1 : 3 0

温度： 8 0 °C X 1 2 0分

表 3

SIPcoPBT: 5-ナトリウムスルホイソフタル酸共重合ポリチレン亍レフタレ一ト、 Ny6：ナイロン 6 SIPcoPET: 5-ナトリウムスルホイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレ一ト、 PP:ポリプロピレン IPAcoPET:イソフタル酸共重合ポリエチレン亍レフタレ一ト、 PET:ポリエチレン亍レフタレ一ト

表 4

評価結果

繊維化

耐剥離性風合評価総合評価工程性

12 ο ◎ 〃

13 〇〜◎ ◎ // o~®

14 ◎ o〜© 〃〇~©

16 ◎ 〇〜◎ 〃 o~©

17 II iQ)

I O // J〜

21 〇〜◎ 〇〜◎ 魚 ί明 1生、光;尺感艮好。しっとり

〇〜◎ し 7二トフィ感の δる艮好な j虱合

on // u〜

鮮明性、風合とも良 oo好なるも、比較例 4 〇〜◎ 厶〜 X 剥離によるアタリが激しぐ外 △〜x 衣としては実着用不可

5 〇〜◎ X 〃 X

7 ◎ Δ〜χ 〃 △〜x

9 〇〜◎ X 比較例 4に同じ X

10 ◎ X 〃 X

実施例 1 2 〜 1 7

芯成分 A、複合比率、突出部個数を表 3 に示すように変更すること以外は、実施例 1 1 と同様に実施した。耐剥離性評価結果及び風合評価結果を表 4 に示す。いずれも繊維化工程性は良好であり、優れた耐剥離性と良好な風合を有していた。

実施例 1 8 , 1 9

断面形状を図 4、図 5 とすること以外は実施例 1 1 と同様に実施したが、いずれも優れた耐剥離性と良好な風合を有していた。

実施例 2 0

芯成分 Aをボリプロピレンとすること以外は、実施例 1 1 と同様にして複合繊維を作製した。これを 5 m mにカットし、常法に従い抄紙し、 1 1 0 °Cのロールカレンダーを通して湿式不織布を作製した。加工工程性も良好であり、地合品位の良好な不織布が得られた。

実施例 2 1 , 2 2 . .

鞘成分 Bのエチレンの共重合置を表 3 に示すように変更すること以外は実施例 1 1 と同様に実施した。いずれも優れた耐剥離性と良好な風合を有していた。

比較例 4 〜 7

芯成分 A及び断面形状、芯成分 Aの突起個数を表 3 に示すように変更すること以外は実施例 1 1 と同様に実施した。いずれも良好な風合であつたが、芯鞘界面の剥離によりアタリが激しく、品位として劣るものであり、実用に耐えるレベルではなかつた。比較例 8

芯成分 Aをポリプロピレンとし、実施例 2 0 と同様に繊維を 5 m mカットし、湿式不織布を作製したが、加工工程上での芯鞘界面剥離が多発し、著しく劣るものであった。

比較例 9 , 1 0

鞘成分 Bのエチレンの共重合量を表 3 に示すように変更すること以外は実施例 1 1 と同様にして実施した。いずれも芯鞘界面の剥離によるアタリが激しく、品位の低いものであった。実施例 2 3

実施例 1 1 で作成したエチレン一酢酸ビニル共重合体ケン化物を鞘成分 B用のポリマ一とし、同じく実施例 1 1 で作成した 5 —ナトリウムスルホイソフ夕ル酸を全酸成分に対して 1 . 7 モル％共重合したポリブチレンテレフ夕レートに、表 5 に示すように無機微粒子を特定量含有させたものを芯成分 A用のポリマ一として用い、鞘成分 B と芯成分 Aの複合比率（質量比率） 5 0 ： 5 0 の条件で、紡糸温度 2 6 0 °C、巻取り速度 3 5 0 0 m Z分で溶融複合紡糸し、図 6 に示すような断面形状の複合フイラメント糸 ( 8 3 d t e x / 2 4 フィラメント）を得た。但し，この複合繊維の芯成分 A ( L Z D = 6 . 0 ) は 5 0個であり、隣接する突出部間の平均間隔は 0 . 3 3 2 mであった。芯成分トータルの外周長（ L ₂ ) と複合繊維の外周長（ L ^ との比 ( L ₂ / L ！ ) は 5 . 0 ( X / C = 1 0 . 0 ) であり、強度は 3 . l N/ d t e xでぁった。っぃで 8 0 0 TノMの実撚を施し、編物を作製し、得られた編物を実施例 1 1 と同様にして架撟処理及び染色し、その後常法により乾燥仕上げセッ卜を実施した。染色された編物は良好な発色、鮮明性と優れた光沢感を有しており、芯鞘界面剥離は全く認められなかった。更にしつとりした良好な風合を有するものであった。結果を表 6 に示す。

実施例 2 4 〜 2 9

芯成分 A、複合比率、芯数を表 5 に示すように変更すること以外は、実施例 2 3 と同様に実施した。耐剥離性評価結果及び風合評価結果を表 6 に示す。いずれも繊維化工程性は良好であり、優れた耐剥離性と良好な風合を有していた。

実施例 3 0 , 3 1

断面形状を図 7 、図 8 とすること以外は実施例 2 3 と同様に実施した。いずれも優れた耐剥離性と良好な風合を有していた。実施例 3 2

芯成分 Aをポリプロピレンとし、実施例 2 3 と同様に複合繊維を作製した。これを 5 m mにカットし、常法に従い抄紙し、 1 1 0 °Cのロールカレンダーを通して、湿式不織布を作製した。加工工程性も良好であり、地合品位の良好な不織布が得られた。実施例 3 3 , 3 4

鞘成分 Bのエチレンの共重合量を表 5 に示すように変更すること以外は実施例 2 3 と同様に実施した。いずれも優れた耐剥離性と良好な風合を有していた。

比較例 1 1 〜 1 3

'芯成分 A及び断面形状を図 9 に示すような芯鞘型にしたこと以外は実施例 2 3 と同様に実施した。 'いずれも良好な風合であつたが、芯鞘界面の剥離によりァタリが激しく、品位として劣るものであり、実用に耐えるレベルではなかった。

比較例 1 4

複合比率及び島数を表 5 に示すように変更すること以外は実施例 2 3 と同様に実施した。いずれも繊維化ェ程性、耐剥離性の両方を満足するものは得られなかった。

比較例 1 5

芯成分 Aをポリプロピレンとし、実施例 3 2 と同様に繊維を 5 m mカットし、湿式不織布を作製したが、加工工程上での芯鞘界面剥離が多発し、著しく劣るものであった。

比較例 1 6 , 1 7

鞘成分 B のエチレンの共重合量を表 5 に示すように変更すること以外は実施例 2 3 と同様にして実施した。いずれも芯鞘界面の剥離によるアタリが激しく、品位の低いものであった。産業上の利用分野

本発明の複合繊維は、加工工程性、芯鞘成分の耐剥離性に優れ、かつ染色物の侵食性などに優れており、良好な風合を発現させた衣料用素ネオとすることができる。また、衣料用のみならず各種リビング資材、産業資材等の非衣料用途にも好適に使用することができる。また、従来の合成繊維には見られなかった良好な親水性を有し、発色性、光沢感が良好でソフトで天然繊維に似た風合と界面の耐剥離性に優れた複合繊維からなる繊維製品を得ることができる。

Claims

請求の範囲

1 .熱可塑性ポリマーからなる芯成分 Aと他の熱可塑性ポリマ一からなる鞘成分 B とからなる芯鞘型複合繊維であって、繊維断面において該芯成分 Aは 1 0以上の突出部を有しているかまたは 1 0以上の偏平断面芯成分の集合配列体として存在し、隣接する突出部間隔または隣接する偏平断面芯成分の間隔（I ) が 1. 5 HI以下であり、該突出部または偏平断面芯成分の長軸はいずれも繊維断面外周に対して 90 ° ± 1 5 ° の角度をなすように配置されており、かつ芯成分 Aの外周長（ L ₂ ) と該複合繊維の外周長（ L ェ）との比（ X ) が下記式（ 1 ) を満足することを特徴とする複合繊維。

X / C≥ 2 ( 1 )

X ；芯成分 Aの外周長と複合繊維の外周長との比（ L g Z L ^ C ；複合繊維全体を 1 としたときの芯成分 Aの質量複合比率

2 . 芯成分 Aと鞘成分 Bの複合比（質量％ )が 1 0 ： 9 .0 〜 9 0 ： 1 0 である請求項 1 に記載の複合繊維。

3 . 芯成分 Aを形成する熱可塑性ポリマーは、鞘成分 B を形成する熱可塑性ポリマーとは非相溶性のポリマーである請求項 1 または 2 に記載の複合繊維。

4 . 鞘成分 Bがエチレン含有量 2 5 - 7 0 モル％であるェチレン一ビニルアルコール系共重合体であり、芯成分 Aが融点 1 6 0 °C以上の熱可塑性ポリマーである請求項 1 〜 3 のいずれか 1 項に記載の複合繊維。

5 . 複合繊維の偏平度が 1 . 5 〜 5 . 0 である請求項 1 〜 4 のいずれか 1項に記載の複合繊維。

6. 芯成分 Aに無機微粒子が含有されており、該無機微粒子の一次平均粒子径（ ra) と無機微粒子含有量（質量％) が下式 ( 2 ) 〜（ 4 ) を満たす請求項 1〜 5 のいずれか 1 項に記載の複合繊維。

0 . 0 1 ≤—次平均粒子径（ tm) ≤ 5. 0 ( 2 ) 0 . 0 5≤無機微粒子含有量（質量％) ≤ 1 0 . 0 ( 3 ) 0 . 0 1 ≤ Y≤ 3 . 0 ( 4 ) 但し、 Y ==—次平均粒子径（ m) X無機微粒子含有量（質量％)