JPH08158251A - 多孔ポリアミド繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】ポリアミドと、スルホイソフタル酸金属塩およ
びポリアルキレングリコールを各特定割合共重合した変
性ポリエチレンテレフタレートとの溶融混合紡糸繊維を
アルカリ処理し、該変性ポリエチレンテレフタレートの
９０重量％以上を溶解除去させ、繊維内部と表面に微細
な溝状の多孔を形成させたポリアミド繊維。 【効果】該変性ポリエチレンテレフタレートは、ポリア
ミドとの相溶性が良好であり、多量に混合しても紡糸性
を損なわず、また従来よりも短時間かつ温和な条件で繊
維中のほぼ全量が溶解除去でき、それにより得られた多
孔ポリアミド繊維の物性や染色性も良好である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融紡糸されたポリア
ミド繊維に関し、さらに詳しくは、繊維表面および内部
に微細な多孔を形成することにより吸水性が向上すると
共に、軽量化をも図ることが出来る、一般衣料、特にイ
ンナー衣料への適用性に優れたポリアミド繊維に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】溶解性を異にする多成分ポリマー同士を
溶融混合紡糸して得られるいわゆる海島型繊維から、そ
の海成分を溶解あるいは化学的分解によって除去し、島
成分のみを残存させ、極細マルチ繊維を製造する技術
は、例えば特公昭５５−２９１６６号、特公昭６１−１
３０３２号、特開平４−１７４７６７号等の各公報によ
り提案されている。ここで、海部分に相当する非溶解除
去成分がポリエステルやポリアミドの場合、島成分に相
当するポリマーの例として、溶融紡糸性や耐熱性等の立
場から、酸成分にスルホン酸金属塩で置換された芳香族
ジカルボン酸を共重合成分として使用したポリエステル
がよく知られている。（特公昭４５−２８７２８号、特
公昭５８−３９９２６号ほか）

【０００３】一方、上記した極細マルチ繊維の製造技術
の場合とは逆に、上記海島型繊維の島成分のほうを溶解
除去し、海部分を主体とする繊維の表面や内部にフィブ
リルやボイドを形成させ、該繊維に吸水性や吸湿性を付
与させることも、特公昭５８−３９９２６号、特開昭５
６−１０７０６９号、特開平４−１８１１２号の各公報
等で知られている。特に、この場合、溶融混合紡糸する
ために使用される多成分ポリマーとしては、成分相互の
親和性が余り掛け離れていると、均一混合が困難となる
ので、紡糸や延伸性の糸切れが多発するなどの悪影響が
あり、また形成されるフィブリルやボイドの大きさも粗
く不均一となりやすく、得られた繊維の物性や品質も不
良となるので、ある程度の相溶性を有していることが必
要である。

【０００４】特開平２−１７５９６５号公報には、有機
スルホン酸金属塩含有ポリエステルとポリアミドからな
る溶融混合紡糸繊維をアルカリ減量処理して、該ポリエ
ステルの少なくとも一部を溶出除去して繊維表面の長さ
方向に筋状の微細孔を形成させる多孔ポリアミド繊維が
開示されている。ここに使用する有機スルホン酸金属塩
含有ポリエステルは、ポリアミドとの相溶性が良好であ
るためポリアミドへの混合量を比較的多くすることが出
来、紡糸や延伸性が良好であり、改良された風合いと光
沢および吸水性を有するポリアミド繊維を得るのに適す
るとされるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の知見によれば、ポリアミドとの混合紡糸により該ポ
リアミド中に分散して存在する上記特開平２−１７５９
６５号公報記載のような有機スルホン酸金属塩含有ポリ
エステルは、アルカリ減量加工性はなお不十分であり、
減量速度が遅く、工業生産にとって有利ではない。特
に、後記の比較例で示すように、比較的低アルカリ濃度
あるいは低加工温度といった温和なアルカリ減量条件下
では、理論量通りの減量率には遠く及ばず、特にポリア
ミド繊維内部に混合された該有機スルホン酸金属塩含有
ポリエステル成分が未溶解のまま残存していると思われ
るのである。

【０００６】本発明が提供しようとする多孔ポリアミド
繊維を、一般テキスタイル用織編物に展開することを考
慮する場合、通常のポリアミド繊維と変わらない染色性
や風合いの維持が肝要であるので、該有機スルホン酸金
属塩含有ポリエステルのような溶解成分は実質的に完全
に溶解除去されることが必要であり、もし一部未溶解部
分が残存すれば、期待するような良好な濃色性が得られ
なかったり、また染色斑の原因となったり、繊維物性の
低下を招いたりして好ましくない。

【０００７】アルカリ処理で該有機スルホン酸金属塩含
有ポリエステルを実質的に完全に溶解除去するために
は、アルカリ処理液のアルカリ濃度を高めるか、処理時
間を長時間とする必要があるが、これらの対策は製造工
程にとって経済的に有利ではない。また、該スルホン酸
金属塩の共重合率を高くするほど溶解性が向上すること
も既知であるが、そのような共重合ポリエステルは融点
が次第に低下する傾向にあり、安定紡糸性の上から問題
がある。従って、もっとアルカリ減量速度を上げ、温和
な処理条件で完全に溶解除去できるように処理効率を向
上させることが、工業生産上要求される。

【０００８】すなわち本発明の目的は、ポリアミドとの
相溶性が良好で、高配合率で混合しても紡糸性や延伸性
を損なわず、しかも短時間かつ緩やかな条件でアルカリ
減量が可能であり、実質的に完全に溶解除去出来るよう
な特定の共重合ポリエステルを溶解除去成分として用い
る事を特徴とする多孔ポリアミド繊維の製造法を提供す
ることである。本発明者は、前記したスルホン酸金属塩
含有芳香族ジカルボン酸のみを共重合するのではなく、
同時にポリアルキレングリコール成分を他の共重合成分
に使用した特定組成のポリエチレンテレフタレートとす
ることにより、ポリアミドとの相溶性が極めて高く、か
つアルカリ減量性が一段と向上することを見い出し本発
明に至った。

【課題を解決するための手段】

【０００９】すなわち、本発明は、繊維形成性ポリアミ
ド成分を５０〜９０重量％、およびエチレンテレフタレ
ート単位を母体とし、ジカルボン酸成分としてスルホイ
ソフタル酸金属塩を１．５モル％以上９．０モル％未満
含有し、グリコール成分として分子量４００以上２００
００以下のポリアルキレングリコールを３重量部以上１
０重量％以下反応させた共重合ポリエチレンテレフタレ
ート成分を１０〜５０重量％混合して溶融紡糸すること
により得られた溶融混合繊維をアルカリ処理して、該共
重合ポリエチレンテレフタレート成分の少なくとも９０
重量％を溶解除去することにより、該繊維表面および内
部に微細な溝状の多孔を形成させることを特徴とする多
孔性ポリアミド繊維の製造方法、である。

【００１０】本発明で使用されるポリアミドとしては、
溶融紡糸可能な繊維形成性ポリマーであれば良く、例と
して、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナ
イロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン１２等の単独もし
くは２種以上の混合物が挙げられる。そのなかでもナイ
ロン６、ナイロン６６が耐熱性等の物性も良好でかつ価
格も安いので特に好適である。また、本発明に使用され
るポリアミドは、必要に応じ酸化チタン等の艶消し剤、
安定剤、顔料、制電剤等が添加されたものであってもよ
い。

【００１１】本発明で言う共重合変性したポリエステル
（以下、共重合変性ポリエステルと称す）とは、ポリエ
チレンテレフタレート骨格に、スルホイソフタル酸金属
塩とポリアルキレングリコールの双方が共重合で導入さ
れたものであり、例えば特開平１−３１４７８１号公報
により公知のものである。しかしこのような共重合変性
ポリエステルは、ポリエステル系の重合体でありながら
ポリアミドとも良好な相溶性を有しており、ポリアミド
へ高濃度に添加混合して紡糸することが可能であること
を本発明者は見いだした。そして、本発明の目的を遂行
するためには、該共重合ポリエステルの組成とポリアミ
ドへの配合割合を前記したような特定範囲とすることが
必須要件となるのである。

【００１２】本発明で使用されるスルホイソフタル酸金
属塩としては、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タル酸が共重合反応性が良好で
あり、かつ入手が容易であり、また取扱性にも優れてお
り、好適である。

【００１３】上記共重合変性ポリエステルにおいて、構
成する全酸成分の中に占めるイソフタル酸金属塩の共重
合比率は、１．５モル％以上９．０モル％以下とするの
が好ましい。上記共重合比率が１．５モル％に満たない
と、ポリアミドとの相溶性が低下するので、混合紡糸性
が悪くなり、その結果として糸切れ頻度が増大しまた糸
の太さの不均一性にも繋がる。さらに、混合紡糸された
繊維においてはアルカリ溶解性が低下し、本発明の目的
が効果的に発揮できない。一方、上記共重合比率が９．
０％を越える時はポリアミドとの親和性が増大し、相溶
性も確かに向上するものの、該共重合変性ポリエステル
の融点が低下し、耐熱性が不足してくるのでやはり紡糸
性に悪影響するので好ましくない。

【００１４】また、上記共重合変性ポリエステルにおい
て、第２の変性成分であるポリアルキレングリコールと
は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ブロックまたはランダムポリエチレン／プロピレン
グリコール等のポリエーテルグリコールを言い、中でも
ポリエチレングリコールは最適である。該ポリアルキレ
ングリコールは、分子量が４００以上、２００００以下
のものを使用するのが好適である。分子量が４００未満
では、アルカリ処理加工性が低下し、温和な条件での加
工が出来ない。また、分子量が２００００を越えると該
共重合変性ポリエステル自身の溶融耐熱性が低下するの
で、溶融紡糸において糸切れ等のトラブルを引き起こし
易くなる。

【００１５】なお、ポリアルキレングリコールのみを共
重合したポリエチレンテレフタレートは、該ポリアミド
との親和性が低く、ポリアミドとの混合紡糸繊維におけ
るアルカリ溶解性も劣りポリアルキレングリコールの共
重合比率を多くしなければ良好な溶解性を得ることが出
来ず、またそのような共重合体の耐熱性は低下し紡糸性
に悪影響を及ぼすので適当ではない。従って、本発明の
ような特定組成で共重合変性したポリエステルとするこ
とが必須である。

【００１６】また、上記共重合変性ポリエステルにおい
て、構成する全グリコール成分の中に占めるポリアルキ
レングリコールの共重合比率は、３重量％以上、１０重
量％以下が好ましい。３重量％未満である時は、アルカ
リ溶解性が不足し、温和な条件での処理が困難となる。
一方、同比率が１０重量％を越える時は、やはり該該共
重合変性ポリエステル自身の溶融耐熱性が低下し、安定
紡糸性を失うこととなる。

【００１７】上記ポリアミド成分と上記共重合変性ポリ
エステル成分との混合紡糸における各成分の割合は、共
重合変性ポリエステル成分の比率が１０〜５０重量％が
好ましく、特に１５〜４０重量％が好ましい。この比率
が１０重量％未満であると、アルカリ処理後に形成され
る溝状の多孔の数が少ないため、十分な吸水性付与と軽
量化が達成されない。逆にこの比率が５０重量％を越え
る場合は、ポリアミドとの相溶性が低下し、混合紡糸に
おける製糸性が乏しくなるので好ましくない。

【００１８】本発明に用いられるポリアミド成分と共重
合変性ポリエステル成分とからなる混合紡糸繊維を得る
方法としては、両成分の各ペレット同士を予め所定割合
で混合して溶融紡糸しても良く、あるいは、両成分を別
々に溶融したものを溶融体同士で公知の静止型又は動的
混練装置で混合したものを紡糸してもよい。紡糸温度は
概ね２７５〜２８５℃であり、また巻き取り速度は５０
０〜１５００ｍ／分であり、また延伸倍率は２．５〜
３．５であり、延伸速度は５００〜１０００ｍ／分であ
る。また、紡出された糸を一端ボビンに巻き上げること
無く、連続して直ちに延伸を行う直接紡糸法によっても
製造することが出来る。

【００１９】かくして、得られた混合紡糸繊維の中の共
重合変性ポリエステル成分のアルカリによる溶解除去処
理は、延伸糸や加工糸の段階で行っても良いが、通常は
織編等の布帛に対して行うのが好都合であり、通常ポリ
エステル繊維布帛のアルカリ減量加工に倣って実施すれ
ばよい。本発明で好適に使用されるアルカリ処理液は、
苛性ソーダや苛性カリの水溶液であり、処理条件として
は、アルカリ水溶液濃度０．５〜５％の温度８０〜１０
０℃の熱湯中に被処理物を浸漬すればよい。該混合紡糸
繊維中において、上記変性共重合ポリエステルは、ポリ
アミドとの相溶性が良好であるので、ポリアミド中の全
面に微細に分散した状態で存在する。さらに、該変性共
重合ポリエステルは、アルカリによる加水分解反応速度
が極めて大きい。この両者の効果によって、短時間ある
いは温和な処理条件であっても、連通した共重合変性ポ
リエステル部分を伝わって該繊維内部に至るまでほぼ完
全に溶解除去することが出来るものと想定される。この
ような条件により理論量の少なくとも９０重量％が溶解
除去される。

【００２０】そして、このような溶解処理により実質的
にポリアミド成分だけ残り、溶解除去された跡には、幅
０．０１〜０．１ミクロンの微細な溝あるいは空洞が繊
維表面あるいは内部に形成される。それと共に付随的な
効果として、溶解処理によっても繊維の外径はほとんど
変化せず、減量分に相当して見掛け比重が小さくなるの
で、繊維及びそれを使用した製品の軽量化が可能とな
る。

【００２１】以下、本発明を実施例で説明する。溶解除
去率は、試料のアルカリ溶解前後における重量より算出
したものである。また、吸水率は、室温環境下の水に試
料を３０分浸せき後、家庭用洗濯機の脱水機にて２分間
遠心脱水した後の重量増加量から算出した。

【００２２】

【実施例】

〔実施例１〕ナイロン６チップ（９６％硫酸１％溶液中
で２５℃で測定した相対粘度２．５８のセミダルタイ
プ）と、ポリエチレンテレフタレートに対し、スルホイ
ソフタル酸ナトリウムとポリアルキレングリコールで表
１に示すような組成で変性された共重合ポリエルテルチ
ップとを表１に示すような混合比でチップ混合し、ホー
ル数２４ケの丸断面を有する口金を使用して紡糸温度２
８０℃、巻き取り速度１０００ｍ／分で溶融紡糸した。
次いで室温下で倍率３．３５倍で速度７５０ｍ／分で延
伸し、得られた７５デニール２４フィラメントの延伸糸
を使用して丸編み布を作成した。その丸編み布を精錬
後、苛性ソーダの２％沸騰水溶液中に浸せきした。その
時の浴比は１：５０とした。そのまま時々丸編み布を揺
動し６０分間放置して共重合ポリエルテルを溶解除去さ
せた。その後試料を水洗、自然乾燥させ、該共重合ポリ
エルテルの溶解除去率を算出した。結果を表１に示す。
これらの各実施例は、同じ表１に示した比較例に対し溶
解除去性や紡糸性に優れていることが判る。

【００２３】

【表１】

【００２４】〔実施例２〕本発明に使用する混合紡糸繊
維がアルカリ溶解性に優れていることを立証するため、
表２に示した組成の共重合変性ポリエステル成分とポリ
アミド成分からなり、口金ホール数が１８ケであること
以外は実施例１と同様の方法で作成した混合紡糸繊維
（紡糸銘柄は６０デニール／１８フィラメントとした）
からの丸編み布につき、アルカリ溶解処理条件を変えて
溶解除去率を測定した。表２にその測定結果を示す。同
時に比較した、スルホイソフタル酸ナトリウムやポリエ
チレングリコールの各単独で共重合変性したポリエチレ
ンテレフタレートを使用した場合よりも溶解速度が大き
い事が判る。（比較例１１、および同１２を参照）

【００２５】

【表２】

【００２６】〔実施例３〕本発明で得られる多孔ポリア
ミド繊維の吸水性能を評価するため、６ナイロンとスル
ホイソフタル酸ナトリウム４．５モル％、および分子量
４０００のポリエチレングリコール８重量％で共重合変
性されたポリエチレンテレフタレートとの混合比７５：
２５（重量比）の丸断面の混合紡糸繊維（７０デニール
／２４フィラメント）を２本合糸したものを用いて丸編
みを作成し、苛性カリ２％水溶液で約９７℃、４０分溶
解処理した。この時の溶解除去率は理論量の９４．５％
であった。この溶解処理後の丸編みの吸水率を表３に示
す。対照として、同じ銘柄のナイロン６丸断面糸につい
ても同様に測定した。本発明の多孔ポリアミド繊維は優
れた吸水性能を示し、インナー衣料やタオル等、吸水機
能を要求される用途に適していることが判る。

【００２７】

【表３】

【００２８】

【発明の効果】先記した特定組成の共重合変性ポリエス
テルを使用することにより、ポリアミドとの相溶性が良
好で、多量に混合しても紡糸性を損なわない混合紡糸繊
維を得ることが出来る。また、該共重合変性ポリエステ
ルは、対アルカリ溶解性が極めて優れ、従来使用されて
いる有機スルホン酸金属塩あるいはポリアルキレングリ
コールの各単独で共重合変性されたポリエステルよりも
はるかに大きい溶解速度を有する。その結果、従来より
も短時間かつ温和な条件で繊維中のほぼ全量が溶解除去
できるので、加工工程上、経済的に有利である。また、
それにより得られた多孔ポリアミド繊維の物性や染色性
に悪影響を与えることもない。更にまた、アルカリ溶解
後も繊維太さは溶解前と変わらず、見掛けの繊維全体の
密度は低下することになり、自ずから軽量化の効果も奏
することになる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｄ０６Ｍ 101:32 101:34

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維形成性ポリアミド成分を５０〜９０
   重量％、およびエチレンテレフタレート単位を母体と
   し、ジカルボン酸成分としてスルホイソフタル酸金属塩
   を１．５モル％以上９．０モル％未満含有し、グリコー
   ル成分として分子量４００以上２００００以下のポリア
   ルキレングリコールを３重量部以上１０重量％以下反応
   させた共重合ポリエチレンテレフタレート成分を１０〜
   ５０重量％混合して溶融紡糸することにより得られた溶
   融混合繊維をアルカリ処理して、該共重合ポリエチレン
   テレフタレート成分の少なくとも９０重量％を溶解除去
   することにより、該繊維表面および内部に微細な溝状の
   多孔を形成させることを特徴とする多孔性ポリアミド繊
   維の製造方法。