JPH09250029A - 芯鞘型ナイロン・ポリエステル複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鮮明カラーの染色が得られると共に、その染
色の耐光堅牢性および洗濯堅牢性に優れ、かつ摩擦に対
する芯鞘剥離強度を向上するようにした芯鞘型ナイロン
・ポリエステル複合繊維を提供する。 【解決手段】 芯鞘型ナイロン・ポリエステル複合繊維
は、少なくとも１重量％以上のε−カプロラクタムを共
重合され、硫酸相対粘度が３．０以上であるポリヘキサ
メチレンアジパミドを鞘部に、下記式（Ｉ）で表される
共重合率Ｋ（モル％）を満足する５−スルホイソフタル
酸ナトリウムを共重合したポリエチレンテレフタレート
を芯部に配している。また、該芯部の複合比率Ｒ（重量
％）が、下記式（II）を満足している。 ５．２−０．０８Ｒ≦Ｋ≦９．２−０．０８Ｒ・・・（Ｉ） １５≦Ｒ≦４０ ・・・（II）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鮮明カラーの染色
が得られると共に、その染色の耐光堅牢性および洗濯堅
牢性に優れ、かつ摩擦に対する芯鞘剥離強度を向上した
芯鞘型ナイロン・ポリエステル複合繊維に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミド繊維は、優れた強度、耐摩耗
性、染色性および樹脂加工性などから、多くの衣料用途
に使用されている。しかし、近年のファッションの多様
化により、スキーウェア、水着、カジュアルウェア等に
も鮮明カラーが要求されるようになり、ポリアミド繊維
は酸性染料により深みのある色に染色でき、鮮明カラー
に染色可能ではあるが、鮮明カラーに染色した場合には
光による変褪色が著しく、染色堅牢性に劣るため、これ
らスキーウェア、水着、カジュアルウェア等の用途には
実用化が困難であるとされていた。

【０００３】一方、ポリエチレンテレフタレートに代表
されるポリエステル繊維は、主として分散染料により染
色されており、その発光性、移行昇華性の改善も進んで
いるが、鮮明なカラーの深みではまだポリアミド繊維に
及ばないところがあり、かつポリエステル自体の分子構
造、化学構造からして摩耗に弱く、樹脂加工性も十分と
はいえない。しかし、ポリエステル繊維の染色性につい
ては、特公３４−１０４９７号公報に記載されているよ
うに、スルホン化芳香族ジカルボン酸成分を共重合した
変性ポリエステルとし、これをカチオン染料で染色する
ことにより鮮明カラーにすることが可能になった。しか
し、ポリエステル繊維が本来持っている前述した耐摩耗
性や樹脂加工性が不十分という欠点は改善できていな
い。

【０００４】また、ポリアミドとポリエステルとを複合
紡糸して、両者の長所を利用する手段も多く提案されて
いるが、この場合の染色は両者が共に染まる分散染料を
使用すること、または酸性染料とカチオン染料あるいは
分散染料との混合染料を使用することが必要であるとさ
れている。しかし、前者の分散染料で染色した場合は、
ポリアミド成分の洗濯堅牢性が不十分であり、まだ混合
染料で染色した場合は、鮮明カラーに染まったポリアミ
ド成分の耐光堅牢性が不良であることから、いずれも実
用レベルを満たすには至っていない。

【０００５】上述した問題を改善する複合繊維として、
本出願人は先に特開平３−１９３９８２号公報により、
ポリアミドを鞘部に、スルホン化芳香族ジカルボン酸変
性ポリエステルを芯部に配し、かつ染料としてカチオン
染料のみが染着するようにした芯鞘型複合繊維を提案
し、これにより鮮明カラーに染色され、しかもその染色
の耐光堅牢性および洗濯堅牢性を優れたものにすること
を可能にした。

【０００６】しかしながら、上記提案の芯鞘型複合繊維
は、その後の検討において、高次加工工程等で強制的な
摩擦力等が付加されると、芯部と鞘部との間に剥離を生
じ、その芯鞘剥離によって布帛がタテスジ状外観を呈す
るようになり、布帛の品位を低下する問題のあることが
わかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、鮮明
カラーの染色が得られると共に、その染色の耐光堅牢性
および洗濯堅牢性に優れ、かつ摩擦に対する芯鞘剥離強
度を向上するようにした芯鞘型ナイロン・ポリエステル
複合繊維を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、少なくとも１重量％以上のε−カプロラクタムが
共重合され、硫酸相対粘度が３．０以上であるポリヘキ
サメチレンアジパミドを鞘部に、下記式（Ｉ）で表され
る共重合率Ｋ（モル％）を満足する５−スルホイソフタ
ル酸ナトリウムを共重合したポリエチレンテレフタレー
トを芯部に配し、かつ該芯部の複合比率Ｒ（重量％）が
下記式（II）を満足するようにした芯鞘型ナイロン・ポ
リエステル複合繊維を特徴とするものである。

【０００９】 ５．２−０．０８Ｒ≦Ｋ≦９．２−０．０８Ｒ・・・（Ｉ） １５≦Ｒ≦４０ ・・・（II）

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の芯鞘型複合繊維は、カチ
オン染料で鮮明カラーに染めることができる５−スルホ
イソフタル酸ナトリウムを共重合した変性ポリエチレン
テレフタレート（以下、変性ポリエステルと呼ぶ）を芯
部とし、この芯部の周囲を、カチオン染料では染まらな
いポリヘキサメチレンアジパミド（以下、ナイロン６６
と呼ぶ）の鞘部が被覆する構造になっている。

【００１１】したがって、この複合繊維はカチオン染料
で染色したとき、芯部の変性ポリエステルは十分に染色
されているが、鞘部のナイロン６６は染まっていない状
態になる。しかし、このように染色されていても、十分
に鮮明な発色性を有するものとなる。これは、鞘部のナ
イロン６６が染まらなくても、染料粒子が鞘部内部を移
動しやすいことから、同一染料濃度であれば本来ナイロ
ン６６に染着するはずの染料までが芯部の変性ポリエス
テルに吸尽されて、その芯部の発色性を高めるようにな
ること、しかも芯部の発色が、染料粒子を含まない鞘部
ナイロン６６に殆ど阻害されずに複合繊維全体の発色と
して認められることから、十分な水準の鮮明カラーを発
色するようになるからである。

【００１２】また、上記染色は十分に優れた耐光堅牢性
と洗濯堅牢性とを発揮する。これは、鞘部のナイロン６
６が染色されていないので、光の照射や洗濯によってナ
イロン６６中の染料が褪色して染色堅牢性不良になると
いう現象が有りえないためである。したがって、鮮明カ
ラーの染色の耐光堅牢性、洗濯堅牢性を、ポリアミド繊
維独自では達成できなかった水準にすることができる。
また、低屈折率のナイロン６６が変性ポリエステルの表
面を覆うことにより表面反射が少なくなり、色の深みを
増すこともできる。

【００１３】また、本発明の芯鞘型複合繊維は、もう一
つの特徴として、鞘部のナイロン６６の硫酸相対粘度を
特定水準にすると共に、特定量のε−カプロラクタムが
共重合され、また芯部の変性ポリエステルにおける５−
スルホイソフタル酸ナトリウムの共重合率を、芯部の複
合比率との関係で一定の範囲にすると共に、その芯部の
複合比率を一定の範囲にしている。

【００１４】上記特徴により、鞘部と芯部との剥離強度
が高くなり、高次加工工程等において摩擦力等が付加さ
れても剥離することがなくなる。すなわち、芯鞘の剥離
によって布帛に白濁したタテスジを生じ、製品の品位を
低下させる問題を解消することができる。本発明におい
て、鞘部のナイロン６６に共重合されているε−カプロ
ラクタムの量は、少なくとも１重量％以上であり、好ま
しくは２〜５重量％の範囲にする。また、鞘部のナイロ
ン６６は硫酸相対粘度を３．０以上とし、好ましくは
３．０〜３．２の範囲にする。

【００１５】ナイロン６６に共重合されるε−カプロラ
クタムは、鞘部と芯部との剥離強度を高めると共に、発
色性を向上させる。ε−カプロラクタムの共重合量が１
重量％未満であっては、鞘部と芯部との剥離強度向上効
果が不十分になる。しかし、ε−カプロラクタムの共重
合量が１０重量％を超えるほどに過剰になると、逆に剥
離しやすくなるため好ましくない。

【００１６】また、鞘部のナイロン６６の硫酸相対粘度
が３．０未満であると、鞘部と芯部との剥離強度を向上
する効果が見られなくなる。しかし、硫酸相対粘度があ
まり高くなると、紡糸性や延伸性が低下し、所望の複合
繊維を得にくくなるので、硫酸相対粘度の上限としては
４．８までとすることが望ましい。本発明において、ナ
イロン６６の硫酸相対粘度は、次の測定法によって測定
した値である。

【００１７】すなわち、試料を９８％硫酸に溶解させて
濃度１重量％の溶液とし、オストワルド粘度計により２
５℃の恒温下で流下時間を測定する。硫酸の流下時間に
対する試料溶液の流下時間の比を標準試料により比粘度
に換算し、これを９８％硫酸粘度とするものである。鞘
部のナイロン６６には、酸化チタンなどの艶消剤が含ま
れていてもよいが、芯部の変性ポリエステルの染色され
た色を十分に透過させて優れた発色性を得るためには、
これら艶消剤や他の顔料などを実質的に含有しないこと
が望ましい。また、ナイロン６６には、光の透過性を大
幅に減殺しない量であれば、制電剤、耐熱剤、耐光剤等
の添加剤が含まれていてもよい。

【００１８】一方、芯部の変性ポリエステルは、５−ス
ルホイソフタル酸ナトリウムがポリエチレンテレフタレ
ートの連鎖または末端の一部に共重合したもので、カチ
オン染料を鮮明カラーになるように染着させることがで
きる。この種の変性ポリエスルは、例えば特公昭３４−
１０４９７号に記載されている。芯部を構成する変性ポ
リエステルにおいて、ポリエチレンテレフタレートに対
する５−スルホイソフタル酸ナトリウムの共重合量は、
芯部の複合比率Ｒ（重量％）との関係から下記式（Ｉ）
で表される共重合率Ｋ（モル％）を満たすことが必要で
ある。

【００１９】 ５．２−０．０８Ｒ≦Ｋ≦９．２−０．０８Ｒ・・・（Ｉ） １５≦Ｒ≦４０ ・・・（II） ５−スルホイソフタル酸ナトリウムの共重合率Ｋが、下
限の（５．２−０．０８Ｒ）よりも少なくては、カチオ
ン染料により染色したときの発色性が不十分になると共
に、芯鞘剥離強度の向上が難しくなる。逆に、共重合量
が上限の（９．２−０．０８Ｒ）よりも多くなると、変
性ポリエステルの結晶構造が乱れて機械特性の大幅な低
下を招くようになる。

【００２０】なお、変性ポリエステルには、制電剤、耐
候剤、耐熱剤、艶消剤などが含まれていてもよい。ただ
し、５−スルホイソフタル酸ナトリウムを変性ポリエス
テルに添加することは、製糸性の悪化を招くので好まし
くない。芯部の複合比率Ｒは、１５重量％よりも小さく
てはカチオン染料の染色による所望の鮮明な発色性を十
分に発揮できなくなり、また鞘部のナイロン６６の被膜
も厚くなるため変性ポリエステルの色が遮られ、同様に
所望の発色性が得られ難くなる。逆に、芯部の複合比率
Ｒが４０重量％を越えると、鞘部のナイロン６６の被膜
が薄くなることによって芯鞘間の剥離強度が低下するよ
うになる。

【００２１】本発明の芯鞘型複合繊維において、鞘部と
芯部との配置は、基本的には同心円芯鞘状であることが
望ましいが、鞘部が薄すぎて破れない限り、偏心や多芯
であってもよい。また、芯部の変性ポリエステルを鞘部
のナイロン６６で被覆することが可能であれば、変形糸
とすることもできる。本発明の芯鞘型複合繊維は、常法
により製糸することにより、或いはさらに染色すること
により製造でき、製編織、染色、後加工することにより
所望の製品とすればよい。

【００２２】例えば、ナイロン６６と変性ポリエステル
とを別々に溶融し、芯鞘型紡糸用の口金から複合繊維と
して紡出し、冷却し、給油した後に所定の速度で引取
り、未延伸糸としてパッケージに巻上げる。次いで、こ
のパッケージから未延伸糸を解除しながらドローツイス
ターにより常法にしたがい延伸する。この延伸は、紡出
糸条を引取った後一旦巻取ることなく連続して行うよう
にしてもよい。また、４０００ｍ／分以上の高速で引取
って、一挙に所望の繊維性能を得る方法をとることもで
きる。

【００２３】直接紡糸延伸法としては、例えば紡出糸条
を１０００〜５０００ｍ／分で引取り、引続き３０００
〜５５００ｍ／分で延伸熱固定する方法が挙げられる。
得られた複合繊維は、その後任意の段階、すなわちフィ
ラメント糸条あるいは織物、編物などの布帛の段階でカ
チオン染料で染色される。カチオン染料としては、例え
ば“Alzen Cathilon”（保土谷化学（株）製）、"Kayac
ryl"（日本化薬（株）製）、"Estrol Sumiacryl"（住友
化学工業（株）製）、"Diacryl”（三菱化成工業（株）
製）、"Maxilon”（チバガイギー（株）製）および“As
trazon”（バイエルジャパン（株）製）などの冠称名染
料が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、
あらゆるカチオン染料を使用することができる。また、
本発明の効果を阻害しない少量の範囲であれば、カチオ
ン染料と共に他の染料を併用することもできる。

【００２４】本発明による芯鞘型ナイロン・ポリエステ
ル複合繊維は、カチオン染料により鮮明カラーに染色さ
れ、かつその染色は耐光堅牢性および洗濯堅牢性に優れ
たものにすることができる。さらに、鞘部と芯部との剥
離強度が非常に大きいため、従来の芯鞘型ポリアミド・
ポリエステル複合繊維に見られたフロスティングを解消
することができる。すなわち、布帛にしたとき白濁した
タテスジを生ずることがない。

【００２５】また、本発明の芯鞘型ナイロン・ポリエス
テル複合繊維は、ポリアミド繊維が本来有する優れた耐
摩耗性と樹脂加工の容易性を有する。その上、ポリエス
テルとポリアミドの中間のモジュラスを有することにな
るので、布帛に好ましい張り・腰を付与することがで
き、さらに副次的効果として、ポリアミドの欠点とされ
る水に対する寸法安定性の改善効果および防皺効果を得
ることができる。

【００２６】本発明の芯鞘型ナイロン・ポリエステル複
合繊維は、上述した優れた特性によって衣料用に好適で
あり、特に鮮明カラーが要求されるスポーツウェアやア
ウターウェア等に好適である。もちろん、カーペットや
カーシート等のインテリア製品にも使用することができ
る。

【００２７】

【実施例】エチレングリコールとテレフタル酸からなる
ポリエチレンテレフタレート原料のうち、テレフタル酸
に対して表１に示した共重合率（モル％）の５−スルホ
イソフタル酸ナトリウムと触媒を添加し、常法に従って
重合して変性ポリエステルを得た。

【００２８】また、ヘキサメチレンジアミンとアジピン
酸との塩（ＡＨ塩）に対して、ε−カプロラクタムを表
１に示す量を添加し、常法に従って重合し、表１に示す
硫酸相対粘度を有し、かつ酸化チタンを含有しないナイ
ロン６６を得た。上記変性ポリエステルを芯部にし、ま
た上記ナイロン６６を鞘部にして、芯部の複合比率（重
量％）を表１に示す値になるように複合紡糸・延伸する
ことにより、表１に示す２０種類の芯鞘型複合繊維（ N
o.１〜２０）を製造した。

【００２９】なお、複合紡糸条件は、エクストルーダー
型複合紡糸機を用い、紡出糸条を１５００ｍ／分で引取
り、引続いて一旦巻き取ることなく延伸し、１６０℃の
延伸熱ローラで熱セットした後、４０００ｍ／分で巻上
げ、７０デニール、２４フィラメントの延伸糸とする条
件を共通して採用した。次いで、得られた２０種類の複
合繊維について、それぞれを経糸と緯糸に使用し、経糸
密度１１８本／２．５４ｃｍ、緯糸密度８５本／２．５
４ｃｍの平織物に製織し、この平織物を糊抜き精錬した
後、乾燥し、１７０℃で中間セットを行うことにより染
色用試料布帛を得た。

【００３０】そして、各試料布帛を、カチオン染料“Ka
yacryl-Black”Ｒ−ＥＤ（日本火薬（株）製）を使用し
て、染色温度１０５℃、４５分、染料濃度１０％ｏｗ
ｆ、浴比１対１００の条件で染色したのち１３０℃で乾
燥し、１７０℃で仕上げセットした。得られた各染色布
帛の特性を、次の方法により評価した結果は、表１に示
す通りであった。

【００３１】［耐フロスティング性（耐芯鞘剥離性）］
布帛に１ｋｇの荷重をかけて１００００回の摩擦を与え
たとき、布帛に現れる白濁状のタテスジの状態を次の等
級に分類評価した。（級が高いほど耐フロスティング性
が良好であることを意味する） ◎…４〜５級、○…４級、△…３級、×…１〜２級 ［強度］ＪＩＳ Ｌ１０１３により測定した強度を次の
基準で評価した。

【００３２】◎…４ｇ／ｄ以上、○…３ｇ／ｄ、△…２
ｇ／ｄ、×…１ｇ／ｇ以下。 ［発色性（黒Ｌ値）］染色布帛の黒染めのＬ値を多光源
分光測色計（スガ試験機（株）製）、Ｃ光源６５°の条
件で測定し、そのＬ値により、次の基準で評価した。 ◎…１２、○…１３、△…１４、×…１５以上。

【００３３】［発色性（鮮明色）］オレンジ染めＬ値５
０の時の彩度を上記同様の条件で測定し、次の基準で評
価した。 ◎…８０、○…７０、△…６５、×…６０。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１の結果から明らかなように、本発明の
複合繊維（No. １，２，７，９，１０，１１，１２）
は、いずれも鞘部と芯部の剥離強度が高く、強度、発色
性に優れていることがわかる。これに対して、比較例の
複合繊維（No. ３，４，５，８，１３〜２０）では、本
発明の効果を奏し得ないことがわかる。

【００３６】

【発明の効果】上述したように、本発明の芯鞘型ナイロ
ン／ポリエステル複合繊維によれば、鮮明カラーに染色
された発色性が得られると共に、その染色の耐光堅牢性
および洗濯堅牢性に優れ、かつ鞘部と芯部との剥離強度
が向上するため優れた耐摩耗性が得られる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１重量％以上のε−カプロラ
   クタムが共重合され、硫酸相対粘度が３．０以上である
   ポリヘキサメチレンアジパミドを鞘部に、下記式（Ｉ）
   で表される共重合率Ｋ（モル％）を満足する５−スルホ
   イソフタル酸ナトリウムを共重合したポリエチレンテレ
   フタレートを芯部に配し、かつ該芯部の複合比率Ｒ（重
   量％）が下記式（II）を満足する芯鞘型ナイロン・ポリ
   エステル複合繊維。 ５．２−０．０８Ｒ≦Ｋ≦９．２−０．０８Ｒ・・・（Ｉ） １５≦Ｒ≦４０ ・・・（II）
2. 【請求項２】 前記鞘部が実質的に酸化チタンなどの艶
   消剤を含有していない請求項１に記載の芯鞘型ナイロン
   ・ポリエステル複合繊維。
3. 【請求項３】 カチオン染料で染色され、該カチオン染
   料が前記芯部に染着すると共に、前記鞘部には実質的に
   染着していない請求項１または２に記載の芯鞘型ナイロ
   ン・ポリエステル複合繊維。