JPH11222727A - 太細を有する吸湿性複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】吸湿性が高く、高品位の織編物等として婦人ア
ウター、スポ―ツウェア等の快適素材として用いること
ができる。 【解決手段】親水性成分および繊維形成性重合体を構成
成分とした複合繊維であり、かつ吸放湿パラメーター
（△ＭＲ）が１．０％以上であり、該繊維の長さ方向の
太さムラがウースタノーマルＵ％が５〜２０％であるこ
とを特徴とする太細を有する芯鞘型吸湿性合成繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は太細を有する吸湿性
繊維に関するものであり、更に詳しくは中衣、スポーツ
衣料などの衣料用素材に特に好適に使用することができ
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステルやポリアミドに代表される
熱可塑性合成繊維は機械的強度、耐薬品性、耐熱性など
に優れるため、衣料用途や産業用途などを主体に広く使
用されている。しかしながら、これらの合成繊維は極め
て吸湿性が低いため、インナー、中衣、スポーツ衣料な
どのように直接的に肌に触れてあるいは肌側に近い状態
で着用される分野に使用する場合には、肌からの発汗に
よるムレやベタツキなどを生じ、快適性の点で天然繊維
よりも劣り、前記衣料用途への進出は限定されているの
が実状である。この欠点を解消するため、たとえば特開
昭５１−６７４６５号公報、実開昭５９−１６５４８５
号公報、あるいは特開昭６０−２１５８３５号公報に記
載されているように、平衡水分率（吸湿率）の高い繊維
との各種の混繊、合撚、引揃えなどにより布帛として吸
湿快適性を得んとする試みが提案されている。これらの
方法を用いることで確かに快適性は向上するものの、そ
の効果は十分とはいえず、逆にその他の合成繊維特性に
おいて合成繊維を染色する際に一般的に使用される分散
染料によって汚染を生じたり、同色性に劣ったり、合成
繊維本来の物理的特性が失われるという問題点があっ
た。

【０００３】また、ポリエステル繊維にアクリル酸やメ
タアクリル酸をグラフト重合すること、更にグラフト重
合後にそれらのカルボキシル基をアルカリ金属で置換す
ることにより吸湿性を付与する方法が知られているが、
ポリエステルがグラフト重合しにくい素材であること、
および染色堅牢性や耐光性、繊維物理特性、風合いなど
の低下を潜在的に有していることから、実用化には到っ
ていない。

【０００４】後加工段階で吸湿性を付与する方法では染
色時あるいは得られた布帛特性の点で種々の問題がある
ことから、繊維を製造する段階で吸湿性を付与しかつ前
記問題点を解消するため、常湿度下で吸湿率が１０％以
上の吸湿性樹脂を芯部とし、それを鞘部であるポリエス
テルで覆った芯鞘型複合繊維が特開平２−９９６１２号
公報で提案されている。しかしながら、この方法では染
色などの熱水処理時に芯部の吸湿・吸水率が高いが故、
芯部と鞘部との水膨潤差により鞘部に歪みがかかって繊
維表面にひび割れが生じ、高次工程でのトラブルを生じ
やすい等の欠点がある。

【０００５】また、特開昭５１−１３６９２４号公報に
は親水性ポリエステルを芯成分、非親水性ポリエステル
を鞘成分とする芯鞘型複合ステープルについて提案され
ている。親水性ポリエステルとしてポリアルキレングリ
コール共重合体単独あるいは少量のポリアルキレングリ
コール共重合体に少量のスルホン酸や酸性リン酸エステ
ル誘導体を配合したものを用いるものであり、ステープ
ルとして繊維両端面を増加させ吸水性を向上させようと
いう提案である。しかしながら、本願発明者の検討では
該ステープルで吸水性を向上させることはできるが、吸
湿性の向上は困難であることがわかった。

【０００６】また、特開昭５３−１１１１１６号公報に
特定のポリエーテルエステルを芯成分とした芯鞘型の制
電性複合繊維が提案されている。しかし、該繊維の効果
は制電性であり、ポリエーテル成分を単独共重合したポ
リエステルを芯成分として用いているため、繊維物性が
経時的に変化するという問題がある。また該ポリエーテ
ルエステルの着色が激しく、得られる最終製品の品位が
損なわれるといった問題点がある。

【０００７】また、特開昭６２−２６７３５２公報には
特定のポリアルキレングリコールを５０〜７０重量％配
合してなるポリエステル組成物が開示されている。この
組成物を単独で繊維化した場合、繊維物性が低く、また
耐水性に劣るため衣料用および産業用での使用は困難で
ある。

【０００８】さらに、特開平６−１２３０１２号公報に
は芯鞘型吸湿性ポリエステル繊維が開示されている。こ
れはアルキレンテレフタレート、アルキレンスルホイソ
フタレート、およびポリオキシアルキレングリコールよ
りなる共重合体にブロックポリエーテルエステルをブレ
ンドして芯ポリマとして用いたものであるが、該特許記
載の内容では十分な吸湿性が得ることは難しく、満足す
るレベルではない。

【０００９】また、本願発明者は特開平８−８１８３１
号公報で親水性化合物を共重合した吸湿性に優れた共重
合ポリエステルならびに該共重合ポリエステルを用いた
吸湿性に優れた繊維を発明するに至った。しかしなが
ら、該繊維は展開用途を拡げるためにはドライ感を向上
させる必要があることが判明した。一方、特開平９−１
１１５３８号公報には染色性を異とする２種のポリエス
テルを用いた太細繊維に関する技術が開示されている
が、該公報の主目的は異なる色相および異なる濃度の多
色表現を可能にするものであって、吸湿性に関する記載
は全くされていない。以上のことを鑑み、鋭意検討した
結果、吸湿性繊維を太細化することにより、接触冷感と
タッチ感の相乗効果によってドライ感が発現することが
わかり、特に中空部を有する芯鞘複合糸に関して効果的
であることが判明し本発明に至った。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を克服し、商品価値の高い、太細を有
する吸湿性合成繊維を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記した本発明の目的
は、親水性成分および繊維形成性重合体を構成成分とし
た複合繊維であり、かつ吸放湿パラメーター（△ＭＲ）
が１．０％以上であり、該繊維の長さ方向の太さムラが
ウースタノーマルＵ％が５〜２０％であることを特徴と
する太細を有する芯鞘型吸湿性合成繊維によって達成す
ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】親水性成分は本発明の目的である
繊維に吸湿性を付与する成分であり、ベースとなる繊維
形成重合体よりも高い吸湿性を有することが必須であ
る。親水性成分としては繊維形成性重合体よりも高い吸
湿性を有する化合物であれば特に限定しないが、繊維に
高い吸湿性を付与するため、親水成分の吸湿特性（△Ｍ
Ｒ）は８％以上が好ましい。また安定した吸湿特性を発
現するためには△ＭＲを１５％以上とすることがさらに
好ましい。代表的な化合物として、ポリエーテルエステ
ル系化合物、ポリエーテルエステルアミド系化合物、ポ
リオキシアルキレン化合物、ポリオキサゾリン類、ポリ
アクリルアミドとその誘導体、ポリスルホエチルメタク
リレート、ポリ（メタ）アクリレート、ポリ（メタ）ア
クリル酸およびその塩、ポリヒドロキシエチル（メタ）
アクリレート、ポリビニルアルコール、およびポリビニ
ルピロリドンなどがあげられる。その中でもポリエーテ
ルエステル系化合物、ポリエーテルエステルアミド系化
合物が好ましい。

【００１３】具体的にポリエーテルエステル化合物と
は、同一分子鎖内にエーテル結合とエステル結合を有す
る共重合体である。より具体的にはジカルボン酸とジオ
ールとのポリエステル成分とポリオキシアルキレングリ
コールからなるポリエーテル成分の共重合体である。ポ
リエステルの酸成分としてテレフタル酸、イソフタル
酸、ナフタレン−２、６−ジカルボン酸等の芳香族ジカ
ルボン酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボ
ン酸等があげられる。またグリコール成分としてエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレン
グリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリ
コール等があげられる。また、本発明の効果を損なわな
い範囲でトリメリット酸、ピロメリット酸等の多官能カ
ルボン酸、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペン
タエリストール如きポリオールを用いても良い。ポリオ
キシアルキレングリコールとしては、ポリエチレングリ
コール、ポリ（１，２−および１，３−プロピレンオキ
シド）グリコール、ポリテトラメチレンオキシドグリコ
ール、ポリヘキサメチレンオキシドグリコール、エチレ
ンオキシドとプロピレンオキシドまたはテトラヒドロフ
ランとのランダムまたはブロック共重合等があげられ、
特にポリエチレングリコールが好ましい。

【００１４】また、ポリエーテルエステルアミド化合物
とは、同一分子鎖内にエーテル結合、エステル結合およ
びアミド結合を持つブロック共重合体である。より具体
的にはラクタム、アミノカルボン酸、ジアミンとジカル
ボン酸の塩から選ばれた１種もしくは２種以上のポリア
ミド形成性成分およびジカルボン酸とポリ（アルキレン
オキシド）グリコールからなるポリエーテルエステルを
重縮合反応させて得られるブロック共重合ポリマであ
る。本発明のポリエーテルエステルアミドのポリアミド
形成性成分としては、カプロラクタム、エナントラクタ
ム、ドデカラクタム、ウンデカラクタム等のラクタム
類、アミノカプロン酸、１１−アミノウンデカン酸、１
２−アミノドデカン酸等などのω−アミノカルボン酸、
ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２等の前
駆体であるジアミン−ジカルボン酸のナイロン塩類があ
り、これらを１種または２種以上混合して用いることが
できる。好ましいポリアミド形成性成分はε−カプロラ
クタム、ナイロン６６塩である。

【００１５】一方ポリエーテルエステルアミドのソフト
セグメントを構成するポリエーテルエステル成分として
は、炭素数４〜２０のジカルボン酸とポリ（アルキレン
オキシド）グリコールとからなる。炭素数４〜２０のジ
カルボン酸としてはコハク酸、グルタル酸、アジピン
酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカジ
酸、等の脂肪族ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタ
ル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカ
ルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂
環式ジカルボン酸を挙げることができ、１種または２種
以上混合して用いることができる。好ましいジカルボン
酸はアジピン酸、セバシン酸、ドデカジ酸、テレフタル
酸、イソフタル酸である。ポリオキシアルキレングリコ
ールとしては、ポリエチレングリコール、ポリ（１，２
−および１，３−プロピレンオキシド）グリコール、ポ
リテトラメチレンオキシドグリコール、ポリヘキサメチ
レンオキシドグリコール、エチレンオキシドとプロピレ
ンオキシドまたはテトラヒドロフランとのランダムまた
はブロック共重合等があげられ、特にポリエチレングリ
コールが好ましい。

【００１６】本発明に於いて、快適性を得るためには繊
維として△ＭＲ＝１．０％以上有すること必須である。
芯鞘型複合繊維の場合、芯部の親水性成分の複合比率
（重量％）は芯／鞘＝５／９５〜９０／１０とすること
が好ましい。さらに好ましくは７／９３〜５０／５０、
特に好ましくは１０／９０〜３０／７０である。複合比
率は染色用途および染色なしの用途で任意に選ぶことが
できる。芯部の複合比率の下限は十分な吸湿性を付与す
る目的から設定され、複合繊維比率の上限は紡糸性の低
下や繊維物性の低下を防止する観点から設定される。

【００１７】また親水性成分には、本発明の目的を損な
わない範囲で酸化チタン、カーボンブラック等の顔料、
アルキルベンゼンスルホン酸塩等の界面活性剤、従来公
知の抗酸化剤、着色防止剤、耐光剤、帯電防止剤等が添
加されても勿論良い。

【００１８】本発明において繊維形成性重合体に複合す
る主成分は、前記した共重合ポリエステルであるが、そ
の効果を損なわない範囲でポリオレフィン、ポリアミ
ド、ポリエステル、ポリカーボネート等を含んでいても
よい。また本発明において繊維形成性重合体としてポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロ
ン６、ナイロン６６等のポリアミド、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエス
テルが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
好ましくは衣料用合成繊維として最も汎用性の高い、ポ
リエチレンテレフタレートを主体とするポリエステルで
ある。

【００１９】また繊維形成性重合体には、酸化チタン、
カーボンブラック等の顔料のほか従来公知の抗酸化剤、
着色防止剤、耐光剤、帯電防止剤等が添加されても勿論
良い。 本発明においてＵ％を５〜２０％とすること
で、該繊維を用いた布帛は、染色による濃淡コントラス
トが小さく自然な斑感を有し、かつ布帛表面にも微少な
凹凸感を有することによって視覚的、触覚的にドライ感
素材が得られるものである。ウースタノーマルＵ％は好
ましくは６〜１５％である。

【００２０】合成繊維の形態として、芯鞘型複合繊維、
芯鞘型複合中空繊維があげられるが、ドライ感向上の効
果の点から芯鞘型複合中空繊維が好ましい。

【００２１】本発明において複合繊維の製法としては従
来公知の方法で製造することができ、以下に芯鞘型複合
中空繊維の製造法を示す。

【００２２】芯鞘複合中空繊維の場合、ポリエステル
（鞘部）と親水性成分（芯部）をそれぞれ別々に溶融
し、紡糸パックに導き口金装置内で芯鞘複合流を形成
し、吐出孔から紡出する。紡出したフィラメント糸を所
定の速度で引取った後、一旦パッケージに巻上げ、得ら
れた未延伸糸を延伸機にて延伸する。繊維に太細を付与
するためには、特定条件で得られた未延伸糸を不均一延
伸する必要がある。具体的に例示すると紡速３０００ｍ
／分で得られた未延伸糸を延伸倍率１．４倍、熱ピン温
度８０℃に設定し低倍率延伸することで得ることができ
る。

【００２３】本発明の合成繊維の複合形態は、同心円状
でも偏心円状でも多島状でも良く、繊維断面形状は丸ば
かりでなく、三角、偏平、多葉型などの異形断面でも良
い。また、該繊維の糸状形態はフィラメントであり、常
法によって得ることができる。布帛形態としては、織
物、編物、不織布など目的に応じて適宜選択できる。

【００２４】

【実施例】以下本発明を実施例により、さらに詳細に説
明する。なお、実施例中の各特性値は次の方法によって
求めた。 Ａ．ポリエステルの極限粘度 ［η］ オルトクロロフェノール溶液とし、２５℃で求めた。 Ｂ．ポリマおよび繊維の吸湿率差 △ＭＲ 吸湿率はポリマの場合、チップを約２ｍｍ角の立方体上
に裁断し、また繊維の場合は原糸をカセ取りし、絶乾時
の試料重量を約１ｇとし２０℃×６５％ＲＨあるいは３
０℃×９０％ＲＨの雰囲気下、恒温恒湿器（タバイ製Ｐ
Ｒ−２Ｇ）中に２４時間放置後の重量との重量変化か
ら、次式で求めた。 吸湿率（％）＝（吸湿後の重量 − 絶乾時の重量）／
絶乾時の重量 ×１００ 上記測定した２０℃×６５％ＲＨおよび３０℃×９０％
ＲＨの条件での吸湿率（それぞれＭＲ１およびＭＲ２と
する）から、吸湿率差△ＭＲ（％）＝ＭＲ２−ＭＲ１を
求める。ここで吸湿率差△ＭＲは衣服着用時の衣服内の
湿気を外気に放出することにより快適性を得るためのド
ライビングフォースであり、軽〜中作業あるいは軽〜中
運動を行った際の３０℃×９０％ＲＨに代表される衣服
内温度と２０℃×６５％ＲＨに代表される外気温湿度と
の吸湿率差である。

【００２５】本発明では吸湿性評価の尺度としてこの△
ＭＲをパラメーターとして用いるが、△ＭＲは大きけれ
ば大きいほど吸湿性が高く着用時の快適性が良好である
ことに対応する。実用上として着用快適性を得るために
は繊維として１％以上が好ましい。

【００２６】Ｃ．強度、伸度 東洋ボールドウィン社製テンシロン引張り試験機を用い
て試長20cm、引張り速度10cm／分の条件で応力−歪み曲
線から値を求めた。

【００２７】Ｄ．ウースタノーマルＵ％ 繊維の長さ方向の太さムラは、USTER TESTER MONITOR C
で測定した。糸速度８ｍ／分、チャート速度25cm/min、
TWIST S1.5、YARN TENTION 1.5、EVALUTION TIME １
分、測定モードはノーマルで平均偏差Ｕ％を測定する。
測定値は試料の任意の３ヶ所を測定し、その平均値を用
いる。

【００２８】Ｅ．ドライ感 布帛のドライ感については５人のパネラーによる官能評
価によって判定した。５人全てがドライ感を感じた場合
◎、３〜４人の場合○、２人以下の場合×とした。

【００２９】Ｆ．中空率 芯鞘中空繊維の中空率は、繊維軸の横断面方向の写真を
撮影し、この写真を用い、面積比率によって求めた。

【００３０】実施例１ 親水性成分の共重合ポリエステルとして、ジメチルテレ
フタル酸１９４部、エチレングリコール１２４部、およ
びテトラブチルチタネート０．１部を加え、１４０〜２
３０℃でメタノールを留出しつつエステル交換反応を行
った後、リン酸トリメチル０．０８部のエチレングリコ
ール溶液および分子量４０００のポリエチレングリコー
ル２８８部、抗酸化剤としてIrganox 1010（チバガイ
ギー社製）０．２部、消泡剤としてシリコン０．２部、
およびテトラブチルチタネート０．１部を加え、１．０
ｍｍＨｇの減圧下２５０℃の条件下４時間重合を行い共
重合ポリエステルを得た。またこの共重合体に共重合さ
れたポリエチレングリコールの割合は６０ｗｔ％であっ
た。得られた共重合ポリエステルの吸湿率△ＭＲは２８
％であった。

【００３１】該共重合ポリエステルを芯成分とし、極限
粘度０．７０のポリエチレンテレフタレートを鞘成分と
して別々に溶融し、芯鞘複合中空口金から芯／鞘比率
（重量比）＝１５／８５になるように吐出して紡糸速度
３０００ｍ／分で未延伸糸を得、次いで延伸倍率１．４
倍、熱ピン温度８０℃に設定し低倍率延伸することによ
り７５デニール２４フィラメントの太細を有する芯鞘複
合中空繊維を得た。該繊維のＵ％は１０％であった。ま
た該繊維の中空率は４％であった。この繊維を筒編みと
し、精練後の筒編地の吸湿特性を測定したところ△Ｒ＝
２．８％であった。また染色布帛のドライ感は良好であ
り５人全てがドライ感があると感じた。

【００３２】実施例２〜４、比較例１、２ 実施例１において延伸倍率を変更し繊維のＵ％を変えた
以外は同様に繊維化を行った。得られた繊維特性を表１
にまとめた。比較例２においてＵ％ムラを２０以上にし
てしまうと未延伸部が多く残り、満足のいくレベルの原
糸を得ることができなかった。

【００３３】

【表１】 実施例５〜９、比較例３、４ 実施例１で得られた共重合ポリエステルを芯成分とし複
合比率を変更した以外は、実施例１と同様に７５デニー
ル２４フィラメントの芯太細を有する鞘複合中空繊維を
得た。繊維特性を表２にまとめたが、芯比率を上げると
ともに、ΔＭＲは向上するが、強伸度の低下が認められ
るようになり、比較例４では製糸できなくなる。また比
較例３においては満足する吸湿特性が得られなかった。

【００３４】

【表２】 実施例１０〜１２、比較例５ 実施例１において共重合ポリエステル中のポリエチレン
グリコールの共重合量を変更する以外は同様な方法で共
重合ポリエステルを得た。該共重合ポリエステルを芯成
分とし、実施例１と同様な方法で７５デニール２４フィ
ラメントの芯鞘複合中空繊維を得た。繊維特性を表３に
まとめた。

【００３５】

【表３】 実施例１３ ポリエーテルエステルアミドを合成するにあたり、ε−
カプロラクタム３４０部、テレフタル酸１８部、数平均
分子量が１０００のポリエチレングリコール１００部、
抗酸化剤としてＩＲ１３３０ ０．１部、耐光剤として
２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベン
ゾトリアゾール４．４部およびトリメチルフォスフェー
ト０．０１部とともに重合反応容器に仕込み、窒素気流
下に２４０℃で１時間加熱攪拌後、３酸化アンチモン
０，１部を添加し、昇温減圧プログラム下２５０℃、
０．５ｍｍＨｇ以下の条件で４時間重合反応を行うこと
により、Ｎ６成分の割合が４５重量％であるポリエーテ
ルエステルアミドブロック共重合体を得た。またポリマ
の△ＭＲは１０．５％であった。

【００３６】このポリエーテルエステルアミドを芯成分
とした以外は実施例１と同様な方法により７５デニール
２４フィラメントの太細を有する芯鞘複合中空繊維を得
た。

【表４】 実施例１４ 実施例１において、複合中空口金のかわりに同心円芯鞘
複合口金を用いた以外は同様な方法により太細を有する
芯鞘複合繊維を得た。結果を表５にまとめた。

【００３７】

【表５】

【００３８】

【発明の効果】本発明によって得られた共重合ポリエス
テルは非常に高い吸湿特性を有しており、またそれを用
いた合成繊維は、着用快適性を得るのに十分な吸湿性を
有し、かつドライタッチな風合いと高い染色堅牢性や耐
光性を有している。本発明の合成繊維は、下着、シャツ
・ブラウス類、中衣、スポーツウェア、スラックス類、
外衣、裏地、さらには、シーツ、フトンカバー等の寝装
用に適しており、極めて実用性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による合成繊維の横断面の例示図

【符号の説明】

１：共重合ポリエステル ２：繊維形成性ポリエステル ３：中空部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】親水性成分および繊維形成性重合体を構成
   成分とした複合繊維であり、かつ吸放湿パラメーター
   （△ＭＲ）が１．０％以上であり、該繊維軸の長さ方向
   の太さムラがウースタノーマルＵ％が５〜２０％である
   ことを特徴とする太細を有する吸湿性複合繊維。
2. 【請求項２】親水性成分として△ＭＲが８％以上の化合
   物を用いることを特徴とする請求項１記載の太細を有す
   る吸湿性複合繊維。
3. 【請求項３】親水性成分としてポリエーテルエステルア
   ミド系化合物および／またはポリエーテルエステル系化
   合物のいずれかを用いることを特徴とする請求項１また
   は２記載の太細を有する吸湿性複合繊維。
4. 【請求項４】親水性成分を１成分とし、複合率として５
   〜９０重量％であることを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれか１項記載の太細を有する吸湿性複合繊維。
5. 【請求項５】複合繊維構造中に中空部を有することを特
   徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の太細を有す
   る吸湿性複合繊維。