JPH0827626A

JPH0827626A - 混合繊維及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0827626A
Application number: JP15846994A
Authority: JP
Inventors: Toshifumi Uenosono; 利文上之薗; Akie Okamoto; 明江岡本; Tadashi Koyanagi; 小柳　　正
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1994-07-11
Filing date: 1994-07-11
Publication date: 1996-01-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】ポリアミド７０〜５０重量％と、ポリエステ
ル３０〜５０重量％からなる混合繊維であって、エステ
ルアミド交換反応度指数ｒが９０以下、且、ポリエステ
ルが連続相として繊維表面に露出していることを特徴と
する混合繊維（但し、エステルアミド交換反応指数ｒ
は、赤外線吸収スペクトルの測定により得られる吸収ス
ペクトルの、１６３５ｃｍ^-1の吸収のピーク高さｈ１
と、１１６５ｃｍ^-1の吸光度のピーク高さｈ２から、
式：ｒ＝１００ｈ２／ｈ１より算出した値である）及
び、ポリアミド７０〜５０重量％と、ポリエステル３０
〜５０重量％を溶融混合するに際し、アミノ末端基量が
６０（ｍｅｑ／ｋｇ）以上のポリアミドを用いることを
特徴とする。【効果】アルカリ処理によりポリアミド特有のぬめり
感を示さず軽量で、吸水性能、保水性能、放水性能に優
れスポーツ用の衣料及び吸水敷物用資材に適した布はく
が得られ、有用な混合繊維を安定性良く紡糸できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スポ−ツ用衣料及び吸
水敷物用資材等に適した、新規なポリアミド系混合繊維
及びその製造方法に関する。更に詳しくは、アルカリ処
理により、ポリアミド繊維特有のぬめり感を示さず、軽
量で、吸水性能、保水性能、放水性能に優れた新規なポ
リアミド繊維を提供し得るポリアミド系混合繊維及びそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミド繊維特有のぬめり感を除去す
る方法として、ポリアミドに１〜１０重量％のポリエス
テルを均一に混合溶融し、紡糸延伸して得られた混合繊
維をアルカリ金属の水酸化物によって処理し（以下、単
にアルカリ処理と称す）、糸条中のポリエステルの５０
重量％以上を溶出せしめて、繊維の表面の長さ方向に筋
状の微細な凹凸をつける方法が提案されている（特公昭
４５−１６４６号公報）。

【０００３】しかし、この方法は紡糸時の断糸が多発し
たり、延伸時の毛羽断糸などで生産性が極めて悪い問題
がある。また、糸条中のポリエステルがアルカリ処理に
よっても完全に溶出除去されずに残存し、ポリアミドの
染色性を阻害するなどの問題があり、実用化に至ってい
ない。特開平２−１７５９６５号公報には、かかる問題
の解決を目的に、ポリエステルとして、有機スルホン酸
金属塩含有ポリエステルとポリアミドを混合紡糸する方
法が提案されている。しかしながら、該提案によっても
紡糸性の問題を解決するには至らなかった。更に、上記
従来技術により得られる繊維はその長さ方向に筋状の微
細孔を有するのみであるため、繊維の風合いは絹様であ
り、本発明の目的とする、吸水性能、保水性能、放水性
能も綿を越えることはできなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アル
カリ処理によってポリアミド繊維特有のぬめり感を解消
し、軽量で優れた吸水性能、保水性能、放水性能を有す
る新規なポリアミド繊維を発現し得る、混合繊維及びそ
れを安定に製造し得る製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
技術の問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、
特定のエステルアミド交換反応指数をもつポリアミド系
混合繊維とすることで、アルカリ処理によりポリエステ
ル成分が完全に溶出除去可能で、しかも従来技術で得ら
れる筋状の微細孔を有する繊維とは全く異なった新規な
ポリアミド繊維が得られることを見いだした。また、か
かる混合繊維の製造において、特定のアミノ末端基量を
もつポリアミドを使用することにより紡糸、延伸時の糸
切れが大幅に改善される製造方法を見いだし、本発明を
完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、ポリアミド７０〜５
０重量％と、ポリエステル３０〜５０重量％からなる混
合繊維であって、エステルアミド交換反応度指数ｒが９
０以下で、かつポリエステルが連続相として繊維表面に
露出していることを特徴とする混合繊維であり、（但
し、エステルアミド交換反応指数ｒは、赤外線吸収スペ
クトルの測定により得られる吸収スペクトルの、１６３
５ｃｍ^-1の吸収のピーク高さｈ１と、１１６５ｃｍ^-1の
吸光度のピーク高さｈ２から、式：ｒ＝１００ｈ２／ｈ
１により算出した値である。）かつ、ポリアミド７０〜
５０重量％と、ポリエステル３０〜５０重量％を溶融混
合するに際し、アミノ末端基量が６０（ｍｅｑ／ｋｇ）
以上のポリアミドを用いることを特徴とする混合繊維の
製造方法である。

【０００７】以下、本発明を更に詳細に説明する。本発
明で用いるポリアミドとしては、ナイロン６、ナイロン
６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン４
６、ナイロン１２などの脂肪族ポリアミドが使用され
る。また、これらのポリアミド同志、またはテレフタル
酸、イソフタル酸などの共重合体であってもよい。汎用
的にはナイロン６、ナイロン６６が使用される。これら
のポリアミドは、製造方法で後述するように、特定の末
端基修飾されたポリアミドとして使用することが重要で
ある。

【０００８】また、上記ポリアミドには、必要に応じて
帯電防止剤、熱安定剤、難燃剤、つや消し剤、着色剤な
どの添加剤を含んでいてもよい。一方、本発明で用いる
ポリエステルとしては、テレフタル酸、またはそのエス
テル形成性誘導体を主たる酸成分とし、エチレングリコ
ールを主たるアルコール成分とするポリエチレンテレフ
タレート（以下、ＰＥＴと略す）や、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ
エチレンナフタレートなど、またはこれらの共重合体が
使用される。汎用的には、ＰＥＴや、これにポリエチレ
ングリコ−ルに代表されるポリアルキレングリコ−ルを
共重合したポリエステルや、有機スルホン酸金属塩含有
ポリエステルが用いられる。

【０００９】本発明の混合繊維は、ポリアミドとポリエ
ステルの混合比率が、ポリアミド７０〜５０重量％と、
ポリエステル３０〜５０重量％からなることを特徴とし
ている。ポリアミドの混合比率が７０重量％を越えると
繊維の表面がなめらかとなり、本発明の目的とする微細
なフィブリルを形成させることが困難となる。また、ポ
リアミドの混合比率が５０重量％を下回ると、生成した
フィブリルがアルカリ処理中に処理浴や水洗浴中に分散
してしまい、連続した繊維形態を保持し得なくなる。

【００１０】ポリアミドの混合比率が６５〜５０重量％
であると、アルカリ処理後に、本発明の目的とする微細
なフィブリルの集合した連続繊維が得られる。この混合
比率においては、ポリアミドは平均直径２μｍ以下で繊
維軸方向にスジ状に微分散している。より好ましいポリ
アミドの混合比率は６０〜５０重量％である。この場合
には、ポリアミドのフィブリルは平均直径が約１μｍな
いし０．５μｍまで微分散している。このような微分散
の様子は、後述する方法により電子顕微鏡により容易に
観察可能である（図３）。この観察によれば、フィブリ
ルの端部を観察することが極めて困難である。このこと
から、本発明の混合繊維中において、ポリアミドは実質
的に繊維軸方向にスジ状の連続繊維を形成しているもの
と言える。

【００１１】本発明の混合繊維は、エステルアミド交換
反応指数ｒが９０以下であることが必要である。エステ
ルアミド交換反応指数ｒは、清造ら（高分子化学，第２
７巻第３０２号，１９７０））によって提唱された反応
指数で、赤外線吸収スペクトルの測定により得られる吸
収スペクトルの、アミド吸収１６３５ｃｍ^-1のピーク高
さｈ１と、１１６５ｃｍ^-1の吸光度のピーク高さｈ２か
ら、次式により算出した値である。

【００１２】ｒ＝１００ｈ２／ｈ１図１にピ−ク高さｈ１、ｈ２の測定例を示す。このエス
テルアミド交換反応指数ｒは、ポリエステルとポリアミ
ドの主鎖の交換反応で生成するエステルーアミドの交換
反応および、ポリエステルとポリアミドの末端反応で生
成するエステルーアミドの交換反応の総和を示す指数で
ある。即ち、エステルアミド交換反応指数ｒの値が小さ
い程、エステルーアミド交換反応が多く進んでいること
を意味する。

【００１３】このエステルアミド交換反応指数ｒが９０
を越えると、ポリアミドとポリエステルは単に混合して
いるか、ほとんど反応することなく存在しているものと
言える。図１及び図２にエステルアミド交換反応指数ｒ
が異なる２例の赤外線吸収スペクトルを示す。図１は、
エステルアミド交換反応指数ｒが約７０の例であり、図
２は、約９５の例である。

【００１４】本発明では、このエステルアミド交換反応
指数ｒが９０以下であることから、ポリアミドとポリエ
ステルが単に混合しているのではなく、化学的に反応し
て結合しているのである。このような化学的な結合は、
本発明の混合繊維のポリアミドとポリエステルの混合状
態や、アルカリ処理性及び処理によって得られるポリア
ミド繊維のフィブル形態を、本発明の目的を達成するの
に好適にしている。本発明では、エステルアミド交換反
応指数ｒは８０以下であることが好ましい。

【００１５】本発明の混合繊維中のポリエステルの混合
状態は、ポリアミドが７０〜５０重量％、ポリエステル
が３０〜５０重量％とポリアミド過剰であるにもかかわ
ず、ポリエステルが連続相となり、しかも繊維表面に露
出していることが特徴である。このことにより、アルカ
リ処理によりポリエステル成分のほとんどもしくは、全
てが溶解除去可能となる。本発明の混合繊維は、アルカ
リ処理によるポリエステル成分の溶解除去率が約９５％
以上であることに大きな特徴を有する。

【００１６】一般に、非相溶ポリマ−の混合では混合比
率の少ない成分がいわゆる島相を形成することが知られ
ている。島相となった成分は、アルカリ処理によってそ
の全てを溶解除去することは不可能である。これに対
し、本発明ではポリエステルの比率が５０重量％未満で
あるにもかかわらず、繊維中で連続相いわゆる海相を形
成し、しかも繊維表面に露出していることでアルカリ処
理によりほぼ完全に溶解除去が可能となっている。

【００１７】本発明の特徴ある混合状態は、前記エステ
ルアミド交換反応指数ｒと密接に関係しているものと推
察される。最も好ましい混合状態は、ポリアミドとポリ
エステルが海島の相が判明し難い程混全一体として混合
している、いわゆる共連続相状態である。本発明の混合
繊維は、アルカリ処理により実質的にポリアミドからな
るフィブリル繊維が得られる。

【００１８】混合繊維からのポリエステルの溶解は、そ
の混合比率の約９０％以上が除去されることが望まし
い。また、混合繊維からポリエステルの溶解除去が不十
分である場合は、ポリアミドの染色時に染料の吸収が阻
害され、淡染色になる欠点が生じる。アルカリ処理は、
本発明の繊維を編織りして繊維構造物となした後、公知
のアルカリ水溶液で処理することが望ましい。アルカリ
水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
水酸化リチウム、炭酸ナトリウムなどの公知のアルカリ
水溶液が使用される。

【００１９】図３には、本発明の混合繊維のうちポリア
ミドの混合比率が６０〜５０重量％の好ましい範囲の場
合、アルカリ処理して得られたフィブイル繊維の電子顕
微鏡写真を示す。本発明の混合繊維をアルカリ処理した
後のフィブリル繊維には、ポリエステル特有の１７３５
ｃｍ^-1のエステル結合が認められず、ポリエステル成分
がアルカリ処理により完全に溶解除去されている。

【００２０】本発明の混合繊維をアルカリ処理して得ら
れたフィブリル繊維は、繊維軸方向におおよそ並行に配
列した、直径約２μｍ以下のポリアミドフィブリル繊維
の集合体となる。かかるフィブリル繊維は、通常の衣料
用ポリアミド特有のぬめり感を示さず、軽量で、また吸
水性能、保水性能、放水性能に優れた繊維となる。

【００２１】以下、本発明の製造方法について説明す
る。本発明の製造方法においては、ポリアミド７０〜５
０重量％とポリエステル３０〜５０重量％を溶融混合す
るに際し、アミノ末端基量が６０（ｍｅｑ／ｋｇ）以上
のポリアミドを用いることを特徴とする。アミノ末端基
量が６０（ｍｅｑ／ｋｇ）以上であることにより、ポリ
エステルとの溶融混合により、前記エステエルアミド交
換反応指数ｒが９０以下に達する。

【００２２】ポリアミドのアミノ末端基量の調整は、ポ
リアミドを重合する段階で公知のアミン系末端封鎖剤を
使用することにより容易に調整可能である。例えば、ナ
イロン６、ナイロン６６など汎用のポリアミドにあって
は、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジンなどのジアミ
ン類が用いられる。ポリアミドの重合度は、特に限定さ
れないが、分子量約１万以上の繊維形成性のものであれ
ば良い。

【００２３】一方、本発明の製造方法に用いるポリエス
テルは、分子量約１万以上の繊維形成性のものであれば
特に限定されないが、ポリアミドとの親和性を高める目
的から、表面張力が３８〜５５ｄｙｎ／ｃｍのポリエス
テルを用いることが望ましい。通常のポリエチレンテレ
フタレ−トの表面張力が３６ｄｙｎ／ｃｍである。この
ような高い表面張力を有するポリエステルは、ポリエス
テルにポリエチレングリコ−ル、有機スルホン酸金属塩
などを共重合することで得られる。特に、ポリエチレン
グリコ−ルを約５〜２５重量％共重合したポリエチレン
テレフタレ−トを用いた場合、ポリアミドとの相溶性が
向上し、混合繊維の紡糸性が向上する。更に、フィブリ
ルの直径が微細化すると共に、アルカリ処理においても
エステル成分の抽出性が向上し好ましい。

【００２４】本発明の製造方法において、ポリアミドと
ポリエステルの混合は、公知のエクストリュ−ダや静止
混練機が使用される。汎用的には、予め両者をチップブ
レンドした後、１軸または２軸のエクストリュ−ダを用
いて溶融混合する方法が採用される。溶融混合は、ポリ
アミドとポリエステルの反応を十分に行う目的から、約
２７０℃〜３１０℃の温度で、約３分以上の混合を行う
ことが望ましい。

【００２５】溶融混合後に続く紡糸および延伸は、公知
の方法が使用される。紡糸および延伸は連続しても、ま
た一旦パッケ−ジに巻取った後延伸しても良い。次い
で、必要ならば公知の捲縮加工や仮より加工をしても良
い。さらに、繊維を巻取ることなく、高速噴射してシ−
ト状の積層物にしても良い。

【００２６】

【実施例】以下、実施例をもって本発明を更に詳細に説
明する。実施例において、各測定は以下の方法によって
行った。〈アミノ末端基量〉９０％フェノールにポリアミドを４
重量％の濃度で溶解し、０．０２Ｎ塩酸を用いて常法に
より中和適定してアミノ末端基量を求めた。

【００２７】〈表面張力〉ポリエステルの表面張力はＪ
ＩＳ−Ｋ６７６８によりぬれ指数を測定した。〈混合状態観察〉繊維断面については、繊維を液体窒素
中で凍結割断した後、割断部を１０重量％の水酸化ナト
リウム水溶液中に室温にて約２０時間浸漬してポリエス
テル成分を溶解した。その後、水洗、乾燥した後常法に
より走査型電子顕微鏡により、５０００倍の倍率で断面
を観察した。

【００２８】繊維側面についても、同様に処理して観察
した。〈アルカリ減量率〉繊維を一口編地とし、水酸化ナトリ
ウム５重量％水溶液により、浴比１：１００で９５℃に
て３０分間浸漬処理を行った。処理前後の編地の重量測
定から次式によりアルカリ減量率を算出した。

【００２９】アルカリ減量率（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００但し、Ａ＝減量前の試料重量Ｂ＝減量後の試料重量〈吸水率〉アルカリ減量処理後の試料を水中に２０分間
浸漬した後、３５００ｒｐｍのセントル型遠心脱水機で
５分間脱水後の試料の水分率を吸水率とした。

【００３０】綿は、この測定で４４重量％の吸水率を有
していた。

【００３１】

【実施例１】本実施例では、溶融混合に用いるポリアミ
ドのアミノ末端基量の効果について説明する。ポリアミ
ドとして、相対粘度２．６５（９５％硫酸中、１重量％
で測定）で表１に示すようにアミノ末端基量の異なるナ
イロン６６を用いた。ポリエステルとして、ジメチルテ
レフタレート５１部、分子量６０００のポリエチレング
リコール２６部、エチレングリコール２３部より常法に
より重合して、ポリエチレングリコール共重合比率が２
５重量％のポリエステルを得た。この共重合ポリエステ
ルの固有粘度（オルソクロロフェノール中、１重量％で
測定）は０．６５、表面張力は５１であった。

【００３２】ナイロン６６と共重合ポリエステルの混合
比率を６０対４０の重量比でチップブレンド紡糸した。
紡糸にあたっては、孔当たり吐出量を２．５６ｇ／分と
し、孔径０．３０ｍｍφ、孔数１２の紡口を用い、紡糸
温度２９０℃で紡糸した。紡糸性の良否は、上記押出し
条件一定のもとで、巻取り速度を段階的に上昇させ、糸
切れなく安定した巻取りが可能な速度の上限をもって判
断した。

【００３３】この評価において、紡糸可能最高速度が約
１０００ｍ／ｍｉｎを越える場合は良好な紡糸性を有す
る。表１から明らかなように、エステルアミド交換反応
指数ｒが本発明の範囲にあるＮｏ．１〜Ｎｏ．３は、良
好な紡糸性を有していた。更に、紡糸性の良好な表１中
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３については、巻取り速度７００ｍ／
分で巻取った未延伸糸を、５０℃で２．２倍の延伸を行
い１８０ｄ／１２ｆの混合繊維を得た。混合繊維を一口
編物にした後、アルカリ処理して得られた繊維の特性を
表１に示す。

【００３４】表１のＮｏ．１〜Ｎｏ．３の混合繊維をア
ルカリ減量処理したものは、ミクロフィブリル繊維の集
合体で、高い吸水性を有していた。

【００３５】

【実施例２】本実施例では、ポリアミドとポリエステル
の混合比率について示す。実施例１のＮｏ．２のナイロ
ン６６と共重合ポリエステルの組合わせにおいて、両者
の混合比率を表２に示す比率で混合し紡糸した。紡糸性
は、巻取り速度７００ｍ／分でいずれも良好であった。
実施例１と同様に延伸して混合繊維を得た。

【００３６】混合繊維を一口編物にした後、アルカリ減
量処理して得られた繊維の特性を表２に示す。表２から
明らかなように、ポリアミドの混合比率が本発明の範囲
より多い場合は、ポリエステル成分の除去が不十分にな
る。また、ポリアミドの混合比率が本発明の範囲より少
ない場合は、アルカリ処理後の繊維形態が崩れ編物の形
を維持することが困難であった。

【００３７】

【実施例３】本実施例では、溶融混合に用いるポリエス
テルの表面張力の効果について説明する。ポリアミドと
して、相対粘度２．６５、アミノ末端基量６８のナイロ
ン６６を用い、ポリエステルとして、実施例１と同様の
方法でポリエチレングリコールの共重合比率を表３に示
す比率で共重合したものを用いた。

【００３８】ナイロンとポリエステルのチップ混合比率
は、重量比で６０対４０で実施例１と同様に溶融混合
し、紡糸した。紡糸性およびアルカリ処理後の繊維の特
徴を表３に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】

【表３】

【００４２】

【発明の効果】本発明により得られた混合繊維は、アル
カリ処理により、ポリアミド特有のぬめり感を示さず軽
量で、吸水性能、保水性能、放水性能に優れることか
ら、スポーツ用の衣料及び吸水敷物用資材等に適した布
はくを提供することができる。また、本発明の製造方法
によれば、このような有用な混合繊維を安定して紡糸で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】混合繊維の赤外線吸収スペクトルを示し、エス
テルアミド交換反応指数ｒが本発明の範囲のものを示
す。

【図２】混合繊維の赤外線吸収スペクトルを示し、エス
テルアミド交換反応指数ｒが本発明の範囲外のものを示
す。

【図３】本発明の混合繊維をアルカリ処理して得られた
フィブリル繊維の電子顕微鏡写真を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリアミド７０〜５０重量％と、ポリエ
ステル３０〜５０重量％からなる混合繊維であって、エ
ステルアミド交換反応度指数ｒが９０以下で、かつポリ
エステルが連続相として繊維表面に露出していることを
特徴とする混合繊維。（但し、エステルアミド交換反応
指数ｒは、赤外線吸収スペクトルの測定により得られる
吸収スペクトルの、１６３５ｃｍ^-1の吸収のピーク高さ
ｈ１と、１１６５ｃｍ^-1の吸光度のピーク高さｈ２か
ら、式：ｒ＝１００ｈ２／ｈ１により算出した値であ
る）。
【請求項２】ポリアミド６５〜５５重量％と、ポリエ
ステル３５〜４５重量％からなる混合繊維であって、該
混合繊維中のポリアミドが平均直径２μｍ以下で繊維軸
方向にスジ状に分散し、かつポリエステルが連続相とし
て繊維表面に露出していることを特徴とする請求項１記
載の混合繊維。
【請求項３】ポリアミド７０〜５０重量％と、ポリエ
ステル３０〜５０重量％を溶融混合するに際し、アミノ
末端基量が６０（ｍｅｑ／ｋｇ）以上のポリアミドを用
いることを特徴とする混合繊維の製造方法。
【請求項４】ポリアミドとしてナイロン６または、ナイ
ロン６６を用い、ポリエステルとして表面張力が３８〜
５０ｄｙｎ／ｃｍのポリエステルを用いることを特徴と
する請求項３記載の混合繊維の製造方法。