JPH0578917A - 中空複合繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリエステルとポリアミドの２成分を接合し
てなり、かつポリアミド成分が表面に露出した中空部を
有する複合繊維の製造方法において、紡糸孔中空部に口
金異物の発生がなく、中空率の安定した製造方法を提供
すること 【構成】 ポリアミド成分として、マグネシウム、アル
ミニウムおよびコバルトからなる群から選ばれる少なく
とも１種の金属の化合物を、金属として１０〜１，００
０ｐｐｍ含有するポリアミドを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空複合繊維の製造方
法に関する。さらに詳しくは、ポリエステルとポリアミ
ドの２成分を接合してなり、ポリアミド成分が繊維中空
部表面に露出して配置されている中空部を有する複合繊
維を生産性良く製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、極細糸、潜在捲縮糸、シルクライ
ク糸、特殊光沢・異染性等の機能性繊維を得る目的で、
異種ポリマーの同一横断面内での貼り合わせやブレンド
を行なう方法が多く提案されている。

【０００３】たとえば、極細糸を得るための分割型中空
複合繊維は、特公昭５３−１０１６９号公報をはじめ多
くの提案がなされ、工業化されている。また、特公昭６
３−４４８４３号公報にはサイド・バイ・サイド型の中
空複合繊維が提案されており、捲縮性に加えて嵩高性が
向上するとしている。一方、特開平２−２１６２０８号
公報には羽毛状の特殊異型繊維を得るための中空複合繊
維が提案されている。

【０００４】これらを構成するポリマーとしては、物理
特性や染色特性あるいは審美性、更に工業的に入手が容
易である等の観点からポリエステルとポリアミドが主と
して用いられている。

【０００５】このポリエステルとポリアミドの２成分か
らなる中空複合繊維の製造に関しては、ポリエステルの
単独紡糸の場合やポリアミド単独紡糸の場合に比べて一
段と紡糸性に劣る欠点がある。即ち、溶融紡糸開始後短
時間で紡糸孔中空部周辺に黒褐色異物が析出し、それに
伴い中空率の経時的減少を生じ、ついには中空部の形成
が困難となり、安定したセクション形状での紡糸が不能
となる。

【０００６】このため、中空率の変動が発生し始める
と、紡出糸の染着性、光沢の変動を生じ高次加工時の織
・編の欠点となり製品品位を著しく低下させることとな
り、これを防ぐため短時間での紡糸口金の交換が必要と
なり生産性が著しく阻害される。一方、製品糸について
は常にそのセクション形状の管理・監視が必要となり、
多大な労力を要することとなる。

【０００７】従来よりこの欠点を解消せんとして、紡糸
口金への口金異物の析出を防ぐべく、シリコーンのよう
な離形剤の検討、紡糸口金の表面処理の検討、紡糸口金
の材質の検討、紡糸孔形状の検討等種々の方策が試みら
れてきているが、その効果は必ずしも充分とは言えな
い。

【０００８】また、ポリマーの面からは、特開平１−１
３９８１６号公報においてゲルマニウム化合物を触媒と
して重合された、異物発生の少ないポリエステルの使用
が提案されている程度である。しかしながら、このポリ
エステルは触媒化合物が高価であり、ポリエステル起因
の紡糸孔外縁周辺異物の抑制に効果は認められるが、実
際の紡糸孔中空部に生成する口金異物の低減には何等効
果を有しないという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、紡糸孔中空
部での口金異物の発生が少なく、中空率の安定し、生産
性、操業性の向上した、ポリエステルとポリアミドの２
成分が接合してなり、ポリアミドが表面に露出した中空
部を有する複合繊維の製造方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、ポリエス
テルとポリアミドの複合溶融紡糸時における紡糸孔中空
部周辺異物について鋭意検討を加えた結果、紡糸孔中空
部周辺異物と中空率の経時的変動の間に密接な関係があ
ることを見いだした。即ち、溶融紡糸開始後短時間で、
紡糸孔中空側に主にポリアミドの溶融時に生じた熱分解
物のにじみ出しによる黒褐色異物が析出し、これが吐出
糸条のバラス効果による膨張・圧緩和と干渉し得るある
一定の大きさに成長したとき、中空側へのベンディング
を誘起し、中空率の経時的変動を生じせしめ、ついには
中空部の形成を困難とし、安定したセクション形状での
紡糸を不能とすることを発見した。

【００１１】この知見をもとに鋭意研究を続けた結果、
特定量のマグネシウム化合物、アルミニウム化合物また
はコバルト化合物を含有するポリアミドを使用してポリ
エステルとの中空複合繊維を紡糸すると、紡糸孔中空部
周辺異物の発生が著しく少なく、長時間安定して一定の
中空率を有する、ポリアミドが中空部表面に露出して配
置されている中空複合繊維を紡糸できることを見いだし
本発明に到達した。

【００１２】即ち本発明は、ポリエステル成分とポリア
ミド成分とが接合してなり、かつポリアミド成分が繊維
中空部表面に露出して配置されている中空部を有する複
合繊維の製造において、マグネシウム化合物、アルミニ
ウム化合物およびコバルト化合物からなる群から選ばれ
る少なくとも１つの化合物を、金属分としてポリアミド
に対し１０〜１，０００ｐｐｍ含有するポリアミドを用
いることを特徴とする中空複合繊維の製造方法である。

【００１３】本発明において使用するポリエステルは、
テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体と式ＨＯ
（ＣＨ₂ ）ｐＯＨを有するポリメチレングリコール（但
しｐは２〜１０の整数）とから常法に従い製造されるも
のであって、特にテレフタル酸ジメチルとエチレングリ
コール又はテトラメチレングリコールとから製造される
ポリエチレンテレフタレート又はポリテトラメチレンテ
レフタレートが好適である。

【００１４】もし希望するならば、上記ポリエステルの
製造に際し、約１５モル％までの量の他のグリコール類
あるいはオキシカルボン酸類を反応混合物中に添加して
も良い。添加し得る化合物としては、例えば、酸成分と
して、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸、アジ
ピン酸、セバシン酸、イソフタル酸、ジフェニルスルホ
ンジカルボン酸、ナフタリンジカルボン酸、オキシ安息
香酸等の２塩基酸またはオキシ酸から選ばれた１種又は
２種以上のもの、グリコール成分としては、例えば、プ
ロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ネ
オペンチルグリコール等から選ばれた１種または２種以
上の化合物が挙げられる。

【００１５】もちろん、上記共重合ポリエステルは、ポ
リメチレンテレフタレート単位が８５モル％以内におい
て、他のポリエステルと混合してもよいことは言うまで
もない。また、艶消剤として酸化チタンを含有してもよ
く、他に光安定化剤や酸化防止剤を含有しても良い。

【００１６】また、本発明で使用するポリアミドとして
は、ナイロン４、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロ
ン７、ナイロン６，１０、ナイロン１１、ナイロン１
２、ビス（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタンと１，１
０−デカメチレンジカルボン酸または１，９−ノナメチ
レンジカルボン酸からのポリアミド、前記ポリアミドに
１５モル％未満の第３成分を共重合したもの、及びこれ
らのうちの２種以上の共重合物または混合物を挙げるこ
とができるが、特にナイロン６が好適である。

【００１７】本発明においては、上記ポリアミドに対し
マグネシウム化合物、アルミニウム化合物およびコバル
ト化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合
物を、金属分として１０〜１，０００ｐｐｍ含有させる
ことが必要である。

【００１８】常法により重合されたポリアミドは、マグ
ネシウム化合物、アルミニウム化合物またはコバルト化
合物を含まないが、ポリアミドにこれらの金属分が含ま
れないと、その詳細機構は不明であるが、アミノ末端基
の脱アンモニア化やピロール環生成反応が溶融から吐出
までの間に進行し、これらが三次元化し、高分子量化し
た異物が紡糸孔中空部周辺に析出し、更にポリエステル
からの昇華異物と反応し、架橋して成長していくものと
推定される。

【００１９】特に実害の大きい三次元ピロール環生成反
応はアミノ末端基濃度の二乗に比例するため、マグネシ
ウム化合物、アルミニウム化合物およびコバルト化合物
からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を添加
して、アミノ末端基とイオン結合して錯体を形成させ、
自由度の高いアミノ末端基を封鎖することにより、紡糸
孔中空部周辺異物を半分以下に低減できる。また、アミ
ノ末端基をイオン的に封鎖することで、溶融時の再重合
を抑制することができ、ポリアミドの溶融粘度の安定化
も図れる。

【００２０】マグネシウム化合物、アルミニウム化合物
およびコバルト化合物からなる群から選ばれる少なくと
も１種の化合物が、金属分としてポリアミドに対し、１
０ｐｐｍ未満では、アミノ末端基の封鎖量が不十分とな
るため、紡糸孔中空部周辺異物低減の効果は少ない。一
方、その濃度が１，０００ｐｐｍを超えるとポリアミド
の溶融粘度が高くなりすぎ紡糸安定性に欠ける。４０〜
１００ｐｐｍの金属分の含有がより好ましい。

【００２１】本発明においては、上記金属化合物として
は、マグネシウム、アルミニウム、コバルトの酢酸塩、
ステアリン酸塩等の脂肪酸塩や塩化物、ヨウ化物等が用
いられる。これらのうちの少なくとも１つの化合物を用
い、金属分として１０〜１，０００ｐｐｍの濃度で使用
すればよい。

【００２２】これら金属化合物の添加は、ポリアミドの
重合時に行なっても良く、またポリアミドチップとドラ
イブレンドしてもよく、また溶融ポリアミドへのインジ
ェクションブレンドを行なっても良い。

【００２３】このポリアミドには、艶消剤や制電剤、耐
光性・耐熱性改善剤等が混合されていても良いことは言
うまでもない。

【００２４】本発明において、前記ポリエステル成分と
ポリアミド成分の総計重量割合は１０：９０〜９０：１
０の範囲でその用途に応じ任意に設定することができ
る。

【００２５】得られる中空複合繊維としては、図１〜図
８に示されるような断面形状を有する場合に本発明の効
果は顕著である。即ち、ポリエステル成分とポリアミド
成分とが接合してなり、かつポリアミド成分が繊維中空
部表面に露出して配置されている中空部を有する複合繊
維において顕著な効果を発揮する。中空部を有すれば、
丸断面に限らず楕円、三角等の異型断面でも効果のある
ことは勿論である。また、中空部は一つに限定されるも
のでもない。

【００２６】ポリアミドが中空部に露出していない場合
には、紡糸孔中空部周辺の黒褐色の異物は少なく、本発
明のポリアミドを用いた方が望ましいがその効果は顕著
ではない。一方、ポリエステルが中空部乃至は表面部に
露出していない場合には、紡糸孔周辺のスチームシール
等の公知の手段を用いてもその目的は達成される。ポリ
エステルとポリアミドの両成分が中空部乃至は表面部に
露出している場合にスチームシールを行なうと、ポリエ
ステルの加水分解により中空複合繊維の強伸度の低下を
招き好ましくないので、本発明の方法を用いることが必
要である。更に、スチームシールを用いることは、中空
率の低下を招くため好ましくない。

【００２７】本発明の効果は、ポリアミドの中空部への
露出がある場合に発揮されるが、特にその露出が繊維断
面において非点対称になされている図１〜図３に示され
るような断面形状を有する場合に顕著である。これは、
中空部周辺口金異物の析出が局部的に起こりやすく、ベ
ンディングが発生し、中空率が減少し始めるまでの時間
が短くなりやすいためである。

【００２８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２９】実施例１ ３５℃のｏ−クロロフェノール中での固有粘度が０．６
６のポリエチレンテレフタレートを一成分とし、３５℃
のｍ−クレゾール中での固有粘度が１．３４、アミノ末
端基濃度が４５当量／トンのナイロン６に、ステアリン
酸マグネシウムをＭｇとして５０ｐｐｍとなるようにド
ライチップブレンドしたナイロン６を他の成分として、
スピンブロック温度２８０℃、１，５００ｍ／分で複合
溶融紡糸し、一旦巻き取ることなく、２．４倍に延伸し
て、図７の断面形状を有し、４５％の伸度を有する７５
デニール／２０フィラメントの中空複合繊維を得た。Ｐ
ＥＴとナイロン６を５０／５０で複合し、表層は全面ポ
リエチレンテレフタレートにて被覆し、中空部へのナイ
ロン６の露出は中空部周長の約７０％とした。

【００３０】紡出開始後４８時間経過しても断糸は発生
せず、得られた糸の伸度は４９％と良好なものであっ
た。

【００３１】また、紡出開始時約８％あった中空部は、
４８時間経過後もそのまま維持されており、その間にお
いて色沢、染着性に有意な差は認められなかった。

【００３２】さらに、４８時間経過後、紡糸口金吐出孔
外周部に口金異物の析出は認められず、口金を取り外し
中空部の口金異物を確認したが異物の析出は認められな
かった。

【００３３】比較例１ ３５℃のｍ−クレゾール中での固有粘度が１．３４、ア
ミノ末端基濃度が４５当量／トンの、ステアリン酸マグ
ネシウムを含まないナイロン６を用いるほかは実施例１
と同様にして中空複合繊維を得た。

【００３４】紡出開始後４８時間経過しても断糸は発生
しなかったが、紡出開始時約７％あった中空部が８時間
経過後の糸では１％にまで減じ、１２時間経過したもの
では中実の糸となっていた。製品として得られた糸も色
調が経時とともにダル調へと変化していった。

【００３５】また、４８時間経過後、紡糸口金吐出孔外
周部には口金異物の析出は認められなかったが、口金を
取り外し中空部の口金異物を確認したところ、黒褐色の
異物が円錐状に析出していた。

【００３６】実施例２ ３５℃のｏ−クロロフェノール中での固有粘度が０．６
６のポリエチレンテレフタレートを一成分とし、３５℃
のｍ−クレゾール中での固有粘度が１．０２、アミノ末
端基濃度が５５当量／トンのナイロン６に対しＡ１とし
て３５ｐｐｍとなるように酢酸アルミニウムをドライチ
ップブレンドしたものを他の成分として、スピンブロッ
ク温度２８０℃、１，９００ｍ／分で複合溶融紡糸し、
一旦巻き取ることなく、２．３倍に延伸して、図１の断
面形状を有する７５デニール／２４フィラメントの中空
複合捲縮性繊維を得た。ポリエチレンテレフタレートと
ナイロン６を５０／５０で複合し、表層および中空部に
おけるナイロン６の露出はそれぞれ５０％とした。

【００３７】紡出開始後２４時間経過しても断糸は発生
しなかった。紡出開始時約７％あった中空部は、２４時
間経過後もそのまま維持されており、その間において色
沢、染着性、捲縮性能および嵩高性に有意な差は認めら
れなかった。

【００３８】また、紡出開始後２４時間経過後、紡糸口
金吐出孔外周部および中空部には口金異物の析出は認め
られなかった。

【００３９】比較例２ ３５℃のｍ−クレゾール中での固有粘度が１．０２、ア
ミノ末端基濃度が５５当量／トンの、酢酸アルミニウム
を含まないナイロン６を用いる以外は、実施例２と同一
の条件で製糸を行なった。

【００４０】紡出開始後、２４時間経過しても断糸は発
生しなかったが、紡出開始時約７％あった中空部が８時
間経過後の糸ではなくなっており、サイドバイサイド状
の断面の糸と変化していた。製品として得られる糸の捲
縮性能が経時とともに高くなっていき、染着性も濃染性
へと変化していった。

【００４１】また、紡出開始後２４時間経過後、紡糸口
金吐出孔外周部には吐出部分に相当して褐色の口金異物
の析出が認められ、口金を取り外し中空部の口金異物を
確認したところ、黒褐色の異物が円錐状に析出してい
た。

【００４２】比較例３ Ａ１として５ｐｐｍの酢酸アルミニウムを添加したナイ
ロン６を用いる以外は、実施例２と同一の条件で製糸を
行なった。

【００４３】紡出開始後２４時間経過しても断糸は発生
しなかったが、紡出開始時約７％あった中空部は８時間
経過時点では６％に維持されていたが、１６時間経過後
の糸ではなくなっており、サイドバイサイド状の断面の
糸へと変化していた。製品として得られる糸の捲縮性能
は経時とともに高くなっていき、染着性も濃染性へと変
化していった。

【００４４】また、紡出開始後２４時間経過後、紡糸口
金吐出孔外周部には吐出部分に相当して褐色の口金異物
の析出が認められ、口金を取り外し中空部の口金異物を
確認したところ、黒褐色の異物が円錐状に析出してい
た。

【００４５】比較例４ Ａ１として１，５００ｐｐｍの酢酸アルミニウムを添加
したナイロン６を用いる以外は、実施例２と同一の条件
で製糸を行なった。

【００４６】紡糸口金吐出孔外周部のナイロン６の吐出
相当部分には口金異物の析出が認められないにも係わら
ず、紡出開始時より口金直下での糸条の破断が多発し製
糸不可能であった。

【００４７】実施例３ ３５℃のｏ−クロロフェノール中での固有粘度が０．６
４のポリエチレンテレフタレートを一成分とし、Ｃｏと
して６０ｐｐｍとなるようにナフテン酸コバルトを重合
末期に添加した３５℃のｍ−クレゾール中での固有粘度
が１．２１、アミノ末端基濃度が５０当量／トンのナイ
ロン６を他の成分として、スピンブロック温度２７７
℃、２，３００ｍ／分で複合溶融紡糸し、一旦巻き取る
ことなく、１．７５倍に延伸して、図４の断面形状を有
する７５デニール／２０フィラメントの中空複合繊維を
得た。ポリエチレンテレフタレートとナイロン６を５０
／５０で複合し、表層および中空部におけるナイロン６
の露出はそれぞれ約５０％とした。

【００４８】紡出開始後２４時間経過しても断糸は発生
しなかった。紡出開始時約５％あった中空部は、４８時
間経過後もそのまま維持されており、その間において色
沢および染着性に有意な差は認められなかった。

【００４９】また、４８時間経過後、紡糸口金吐出孔外
周部および中空部には口金異物の析出は認められなかっ
た。

【００５０】

【発明の効果】本発明の中空複合繊維の製造方法によれ
ば、紡糸孔中空部における口金異物の発生がなく、中空
率の安定した、ポリアミドが表面に露出した中空部を有
する複合繊維を生産性良く得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法により得られる中空複合繊維
の横断面の形状の例を示す。

【図２】本発明の製造方法により得られる中空複合繊維
の横断面の形状の例を示す。

【図３】本発明の製造方法により得られる中空複合繊維
の横断面の形状の例を示す。

【図４】本発明の製造方法により得られる中空複合繊維
の横断面の形状の例を示す。

【図５】本発明の製造方法により得られる中空複合繊維
の横断面の形状の例を示す。

【図６】本発明の製造方法により得られる中空複合繊維
の横断面の形状の例を示す。

【図７】本発明の製造方法により得られる中空複合繊維
の横断面の形状の例を示す。

【図８】本発明の製造方法により得られる中空複合繊維
の横断面の形状の例を示す。

【符号の説明】

１ ポリエステル ２ ポリアミド ３ 中空部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０１Ｆ 8/12 Ｚ 7199−3Ｂ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステル成分とポリアミド成分とが
   接合してなり、かつポリアミド成分が繊維中空部表面に
   露出して配置されている中空部を有する複合繊維の製造
   において、ポリアミド成分として、マグネシウム化合
   物、アルミニウム化合物およびコバルト化合物からなる
   群から選ばれる少なくとも１つの化合物を金属分として
   ポリアミドに対し１０〜１，０００ｐｐｍ含有するポリ
   アミドを用いることを特徴とする中空複合繊維の製造方
   法。
2. 【請求項２】 ポリエステル成分とポリアミド成分の両
   方が繊維中空部表面に露出して配置されている請求項１
   記載の中空複合繊維の製造方法。