JPH11229237A

JPH11229237A - フィブリル化可能な芯鞘型複合繊維

Info

Publication number: JPH11229237A
Application number: JP3258998A
Authority: JP
Inventors: Yoshitomo Hatsutori; 芳智服部; Hiroshi Ishida; 石田　　央; Atsuko Ueda; 敦子植田
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 1998-02-16
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 1999-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】可紡性が良好で、アルカリ減量処理を施すと
フィブリルを発現し、得られた織編物等の布帛には、ピ
リングが生じることなく、また、摩耗白化も生じないフ
ィブリル化可能な芯鞘型複合繊維を提供する。【解決手段】アルカリ溶解性の異なる２種類のポリエ
ステル成分で鞘部が構成され、アルカリ減量処理を施す
ことによって、アルカリ易溶性のポリエステル成分（Ｂ
成分）が溶解除去され、微小なフィブリルが形成される
芯鞘型複合繊維であって、鞘部を構成するアルカリ難溶
性のポリエステル成分（Ａ成分）が下記要件を満足する
ことを特徴とするフィブリル化可能な芯鞘型複合繊維。（ａ）紡糸時のポリマーの極限粘度が0.6 以上（ｂ）湿熱処理（沸水中、30分間）前後の極限粘度保持
率が70〜92％

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鞘部がアルカリ溶
解性の異なる２種類のポリエステル成分で構成された芯
鞘型複合繊維であって、アルカリ減量処理を施すことに
よって、アルカリ易溶性の成分が溶出し、フィブリル化
繊維となる芯鞘型複合繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】得られる織編物等の布帛の風合を改良す
るために、種々のフィブリル化繊維が提案されている。
中でも、芯鞘型複合繊維の鞘部が溶解性の異なる２成分
からなる複合繊維にアルカリ減量処理を施すことによっ
て、フィブリルを生じさせたものがよく知られている。

【０００３】アルカリ減量処理を施して、フィブリルを
生じさせるための芯鞘型複合繊維として、特開平2-2516
73号公報には、溶解性の異なる２成分としてナイロンと
ポリエステルを鞘部に配した複合繊維が、特開昭61-758
73号公報には、アルカリ易溶性ポリエステルと通常のポ
リエステルを鞘部に配した複合繊維が記載されている。

【０００４】可紡性やコスト、得られた繊維の色調等を
考えると後者のアルカリ易溶性ポリエステルと通常のポ
リエステルを鞘部に配した複合繊維が好ましい。しかし
ながら、単に、アルカリ易溶性ポリエステルと通常のポ
リエステルを鞘部に配した複合繊維では、この繊維を用
いて織編物にし、アルカリ減量処理によりフィブリル化
すると、フィブリル部分のピリングあるいは摩耗白化が
顕著に目立つようになり、衣類への用途が制限されると
いう問題があった。

【０００５】この問題を解決するために、特開平8-2463
38号公報には、鞘部を構成するアルカリ難溶性の成分と
して、固有粘度〔η〕が0.48〜0.60の低粘度ポリエステ
ルを用いた複合繊維が提案されている。しかしながら、
この複合繊維は、アルカリ減量処理を施してフィブリル
を生じさせると、得られたフィブリル化繊維からなる布
帛の摩耗白化は改善されるがピリングが生じやすく、ま
た、紡糸、延伸時ともに糸切れが生じやすく、製糸操業
性も悪いという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
問題点を解決し、可紡性が良好で、アルカリ減量処理を
施すとフィブリルを発現し、得られた織編物等の布帛に
は、ピリングや摩耗白化が生じない、フィブリル化可能
な芯鞘型複合繊維を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究した結果、鞘部をアルカリ溶
解性の異なる２種のポリエステルからなる芯鞘型複合繊
維とし、アルカリ難溶性のポリエステル成分として、湿
熱処理で粘度低下するポリエステルを用いることによ
り、紡糸時には十分な強度を有し、可紡性が良好とな
り、減量工程でフィブリルを発現し、染色などの湿熱処
理工程ではフィブリル部分の粘度を低下させることによ
り、ピリングあるいは摩耗白化の問題が解消されること
を見い出し、本発明に到達した。

【０００８】

【発明の実施の形態】すなわち、本発明は、アルカリ溶
解性の異なる２種類のポリエステル成分で鞘部が構成さ
れ、アルカリ減量処理を施すことによって、アルカリ易
溶性のポリエステル成分（Ｂ成分）が溶解除去され、微
小なフィブリルが形成される芯鞘型複合繊維であって、
鞘部を構成するアルカリ難溶性のポリエステル成分（Ａ
成分）が下記要件を満足することを特徴とするフィブリ
ル化可能な芯鞘型複合繊維を要旨とするものである。（ａ）紡糸時のポリマーの極限粘度が0.6 以上（ｂ）湿熱処理（沸水中、30分間）前後の極限粘度保持
率が70〜92％

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のフィブリル化可能な芯鞘
型複合繊維は、鞘部がアルカリ易溶性のＢ成分とアルカ
リ難溶性のＡ成分のポリエステルからなり、Ａ成分は、
湿熱処理で粘度が低下するポリエステルである。そし
て、この複合繊維にアルカリ減量処理を施すことによっ
て、Ｂ成分が溶解除去され、微小なフィブリルが形成さ
れるものである。

【００１０】なお、フィブリル化とは、Ｂ成分が完全に
溶解除去され、Ａ成分のみになるか、あるいはＢ成分が
部分的に残存し、そのＢ成分を介してＡ成分同士が部分
的に接合された形態になることをいう。

【００１１】Ａ成分のポリエステルは、紡糸時のポリマ
ーの極限粘度が0.6 以上である必要がある。Ａ成分のポ
リマーの極限粘度が0.6 未満では、紡糸時に糸切れ等が
発生しやすく、操業性が悪化し、得られる糸条の強度も
低くなる。また、紡糸時のポリマーの極限粘度の上限
は、0.9 程度とすることが好ましい。なお、本発明にお
ける極限粘度とは、フェノールと四塩化エタンとの等量
混合物を溶媒とし、２０℃で測定した値である。

【００１２】さらに、Ａ成分のポリエステルは、湿熱処
理（沸水中、30分）前後の極限粘度保持率が70〜92％で
ある必要がある。湿熱処理前後の極限粘度保持率が70％
未満では、繊維の湿熱処理後の強度が低下する。また、
湿熱処理前後の極限粘度の保持率が92％を超えると、ピ
リングが生じた場合、生じたピリングが容易に脱落しな
いため、この繊維からなる布帛はピリングや摩耗白化が
生じたものとなる。

【００１３】また、湿熱処理後の極限粘度は特に限定す
るものではないが、染色等の湿熱処理を施した後の糸条
の強度が低くなりすぎないようにするため、0.55以上と
することが好ましい。

【００１４】本発明の繊維は複合繊維であるため、Ａ成
分のみを取り出して湿熱処理前後の極限粘度を測定する
ことは困難である。そこで、極限粘度保持率について
は、Ａ成分のみのポリエステルを用いて糸条を紡糸、延
伸し、その糸条を用いて、以下のように湿熱処理して求
めた値とする。Ａ成分のみの延伸糸を沸水中で３０分間
処理し、湿熱処理前の延伸糸の極限粘度〔η〕₀と湿熱
処理後の延伸糸の極限粘度〔η〕₁を求め、次式により
算出したものである。極限粘度保持率（％）＝（〔η〕₁／〔η〕₀）×１０
０

【００１５】Ａ成分のポリエステルは、酸成分が、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、１，４ナフタレンジカルボン酸等からなるもので
あり、中でも、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカ
ルボン酸が好ましく、これらの芳香族ジカルボン酸にア
ジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等の脂肪族ジカル
ボン酸を少量共重合してもよい。

【００１６】一方、グリコール成分としては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジ
オール、トリメチレングリコール、１，６−ヘキサンジ
オール、１，４−シクロヘキサンジオール、ネオペンチ
ルグリコール等を用いることができ、中でも、エチレン
グリコール、１，４−ブタンジオールを主成分とするの
が好ましい。

【００１７】さらに、Ａ成分のポリエステルは、前記の
ようなポリマーの極限粘度や湿熱処理前後の極限粘度保
持率とするために、ポリエステルの全酸成分に対して、
以下に示す（１）式で表されるリン化合物を0.5 〜1.5
モル％共重合していることが好ましい。

【００１８】

【化２】

【００１９】（１）式で示される化合物としては、リン
酸、リン酸トリｎ−ブチル、ジメチルホスフェート、ジ
エチルホスフェート、ジブチルホスフェート等がある。
そして、このリン化合物は、酸成分とグリコール成分の
重縮合反応を開始するまでの任意の段階で添加すればよ
い。

【００２０】一方、Ｂ成分のポリエステルは、アルカリ
易溶性のポリエステルであるが、Ａ成分のポリエステル
よりも５倍の溶解性を有するもの、更には１５倍以上の
溶解性を有するものが好ましい。なお、ここで、溶解性
は、１００℃の２重量％の水酸化ナトリウム水溶液中で
３０分処理した時の重量減量率で比較を行ったものであ
る。

【００２１】Ｂ成分のポリエステルとしては、Ａ成分の
ポリエステルと同様の酸成分、グリコール成分からなる
ものであって、スルホネート基を有する、例えば３，５
−ジ（カルボメトキシ）ベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、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、５−リチウムスルホイソフタル酸
やポリエチレングリコ−ルを共重合した共重合ポリエス
テル等が挙げられる。

【００２２】また、芯部を構成するポリマーは、繊維形
成能を有し、Ｂ成分のポリエステルよりアルカリ溶解性
の小さいものであれば特に限定されるものではないが、
Ａ成分のポリエステルと同程度の溶解性を有するもので
あって、機械的特性の点から、ポリエチレンテレフタレ
ートを用いることが好ましい。

【００２３】以上のような鞘部のＡ、Ｂ成分のポリエス
テル、芯部のポリマーには、重縮合時、あるいは溶融紡
糸時に、顔料、艶消し剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、
酸化防止剤、制電剤及び有機アミン、有機カルボン酸ア
ミドなどのエーテル結合抑制剤等を必要に応じて種々添
加してもよい。

【００２４】さらに、本発明のフィブリル化可能な芯鞘
型複合繊維は、鞘部を構成するＡ成分とＢ成分が交互に
３２層以上に接合された形状を呈し、かつ、重量比率
（Ａ／Ｂ）が１／１〜10／１であることが好ましい。す
なわち、Ｂ成分がＡ成分中に独立相として存在している
形状であって、中でも、図１に示すように、横断面にお
いて、鞘部の一方の成分が他方の成分を包囲しない形状
で接合し、フィラメントの長手方向に沿って両成分が連
続的に層状に接合している形状が好ましい。このような
形状とすることによって、紡糸、延伸操業性が良好とな
り、製品となってからの欠点も減少する。そして、これ
らの層の数は薄起毛調の風合をより良くするためにも
Ａ、Ｂ層合わせて３２層以上とすることが好ましい。

【００２５】このような多層構造の複合繊維を得るため
には、Ａ成分とＢ成分を紡糸時にブレンドすることによ
り得ることができるが、工業的には、静的混合機を使用
する方法が好ましい。鞘部の多層構造における層数とミ
キサーの段数（ｎ）との関係は、ミキサーの段数を
（ｎ）とすると層の数は最大２ⁿとなる。よってミキサ
ーの段数（ｎ）を変化させることにより層の数を変える
ことができる。例えばミキサーの段数（ｎ）を６とすれ
ば、層の数は最大６４、（ｎ）を７とすれば層の数は最
大１２８とすることができる。ゆえに層の数を多くすれ
ばより細いフィブリルを、また、層の数を少なくすれば
より太いフィブリルを形成せしめることが可能となる
が、上限としては６４程度とすることが好ましい。

【００２６】さらに、鞘部を構成するＡ成分とＢ成分の
重量比率（Ａ／Ｂ）を１／１〜１０／１、さらには、２
／１〜５／１とすることが好ましい。Ｂ成分の比率がＡ
成分より高くなると、アルカリ減量中にフィブリルまで
溶出し、残ったフィブリルもその後の加工で脱落しやす
くなる。一方、Ａ成分の比率が１０／１より高くなる
と、溶出する成分が少なすぎて、微小なフィブリルが発
現しにくくなる。

【００２７】本発明の芯鞘型複合繊維の断面形状は、芯
部或いは鞘部ともに丸断面、三角断面、Ｙ断面、Ｕ断
面、偏平断面等いずれの形状のものでもよい。また、芯
部と鞘部の形状は同一であっても異なっていてもよい。
また延伸条件を変更することで長さ方向に太さ斑をつけ
てもよい。

【００２８】本発明の芯鞘型複合繊維にフィブリルを形
成させるために施すアルカリ減量処理は、アルカリ水溶
液等を用いた処理が挙げられる。使用するアルカリとし
ては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
この中でもコストが安く、溶出能力が大きい水酸化ナト
リウムを使用するのが好ましい。

【００２９】このようなアルカリ化合物の濃度は、アル
カリ化合物の種類、処理条件等によって異なるが、通常
０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％であ
る。

【００３０】また、アルカリ減量処理は、糸条の状態で
も織編物の状態で施してもよく、通常６０〜１００℃の
温浴中或いは１００〜１５０℃の蒸気中にて、１分〜１
時間の範囲で行われる。また、減量率は、４０重量％以
下、好ましくは１０〜３０重量％である。減量率が４０
重量％を超えると、Ａ成分のポリエステルも溶解される
傾向にあり、フィブリル化された繊維の力学的物性等が
低下しやすい。減量率が１０重量％より小さいと、本発
明の複合繊維のフィブリル化が十分行われない。又、こ
の処理の前後にかかわらず、仮撚等の機械的屈折によ
り、接合面を剥離させても何ら差し支えない。

【００３１】本発明の芯鞘型複合繊維は、このような減
量処理によりＢ成分が完全に、または一部が残った状態
で溶出することにより、鞘部にフィブリルが生じたフィ
ブリル化繊維となる。アルカリ減量処理は、すべてのフ
ィラメントのＢ成分が均一にかつ同程度に減量される必
要はなく、フィラメントによって減量率が異なってもよ
い。

【００３２】すなわち、フィラメントの中には、Ｂ成分
が完全に溶解除去されＡ成分のみのフィブリルとなった
ものや、或いは部分的にフィブリル化を受けたものが混
在している。その結果、これらのフィラメントでは、フ
ィブリル化後のフィラメント間の単糸デニールの変動が
生じるようになり、これにより、天然繊維ライクでソフ
ト感、ふくらみ感、温かみのある風合いが発現される。

【００３３】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、実施例中の測定や評価は次のように行った。（ａ）極限粘度〔η〕前記の方法で測定した。（ｂ）湿熱処理後の極限粘度保持率前記の方法で測定し、算出した。（ｃ）強度アルカリ減量処理後の糸条を用いて、オリエンティック
社製テンシロン万能試験機 RTC-1210 型を用い、試料長
500mm 、引張速度500mm/分で測定した。（ｄ）耐摩耗白化性得られた繊維を３本合糸、筒編し、１重量％の水酸化ナ
トリウム水溶液を用い、浴比１：100 、処理温度98℃の
条件でアルカリ減量処理後、そのサンプルを染料として
Miketon PET Black RN-SF （三井東圧化学社製分散染
料）を４％ owf，Dianix Black FB-FS（三菱化成工業社
製分散染料）を１２％owf ，Kayaoryl Black R-ED （日
本化薬社製塩基性染料）を８％owf ，助剤として酢酸を
0.2cc/l 含む染色浴中で浴比１：100 、温度125 ℃、１
時間の条件で高圧染色を行った。その後、島津製作所社
製、ユニバーサル摩耗試験機を用いて500gの荷重により
500回、1000回の条件で測定した。肉眼により摩耗によ
る白化が軽微で目立たないものを○、摩耗による白化が
やや目立つものを△、摩耗による白化が著しく目立つも
のを×とした。（ｅ）抗ピリング性得られた繊維を３本合糸、筒編し、（ｄ）と同様のアル
カリ減量処理と染色を行った後、大栄科学精器製作所社
製ＩＣＩピリングテスターを用いて５時間測定し、級
数付けを行った。４級以上を○、２〜３級を△、１級以
下を×とした。（ｆ）フィブリル発生量得られた繊維を３本合糸、筒編し、（ｄ）と同様のアル
カリ減量処理を施し、走査電子顕微鏡で表面に存在する
微小フィブリルの発生度合いを観察した。微小フィブリ
ルの発生量が多いものを○、微小フィブリルの発生量が
少ないものを×とした。（ｇ）操業性紡糸、延伸時の糸切れ回数で評価した。24時間あたりの
糸切れ回数が１回以下を○、それ以上のものを×とし
た。

【００３４】参考例１〔Ａ成分のポリエステル（アルカリ難溶性）〕テレフタ
ル酸（ＴＰＡ）とエチレングリコール（ＥＧ）からなる
ポリエステルであって、重縮合反応前にリン酸を３重量
％含有したエチレングリコールを全酸成分１モルに対し
てリン酸の含有量が０．８５モル％となるように添加し
た。その後重縮合触媒として全酸成分１モルに対して２
×１０^-4モルの三酸化アンチモンを加えて、重縮合を行
い、ポリエステルＡ１を得た。リン化合物の種類、含有
量を表１に示すように変更した以外はＡ１と同様にし
て、ポリエステルＡ２〜Ａ７を得た。これらのポリエス
テルＡ１〜Ａ７の極限粘度を表１に示す。これらのポリ
エステルＡ２〜Ａ７を常法に従って紡糸、延伸し、単糸
繊度1.5デニールの延伸糸を得、極限粘度保持率を測定
した。極限粘度保持率と湿熱処理後の極限粘度を表１に
示す。なお、Ａ４はリン酸の含有量が多すぎたため、重
合時にゲル化し、紡糸できなかった。

【００３５】〔Ｂ成分のポリエステル（アルカリ易溶
性）〕ＴＰＡとＥＧからなるポリエステルであって、ポ
リエステルを構成する全酸成分１モルに対し、３，５−
ジ（カルボ−β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンスルホ
ン酸ナトリウムと５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジ
メチルを６０：４０のモル比で混合した混合液２．５モ
ル％となる量と酢酸ナトリウム１５×１０^-4モルを加え
て重縮合を行ない、ポリエステルＢを得た。

【００３６】〔芯部のポリマー〕リン酸を添加しない以
外はＡ成分と同様に重合を行い、極限粘度０．６９のポ
リエステルを得た。

【００３７】実施例１〜７比較例１〜７Ａ成分、Ｂ成分、芯部に参考例１に示すポリマーを用
い、図１に示すような断面形状の芯鞘型複合繊維を製造
した。このとき、複合紡糸装置を用い、芯部と鞘部の比
率が重量比で１／１となるように、紡糸温度２９５℃、
巻取速度１０００ｍ／分で溶融紡糸した。続いて倍率
３．６倍、速度７３０ｍ／分の加熱ローラ（８５℃）で
延伸し、熱処理（１５０℃）した後、５０ｄ／２４ｆの
延伸糸を得た。得られた複合繊維の鞘部の層数、鞘部の
ポリマー比率（Ａ成分／Ｂ成分）を表２に示す。続いて
この複合繊維を筒編とし、１重量％の水酸化ナトリウム
水溶液を用い、浴比１：１００、処理温度９８℃の条件
で、減量率が約２０％となるようにアルカリ減量処理を
行った。得られた複合繊維のアルカリ減量処理後の強
度、耐摩耗白化性、抗ピリング性、フィブリル発生量、
操業性の測定及び評価結果を表２に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】表２より明らかなように、実施例１〜７の
芯鞘型複合繊維は操業性よく得ることができ、この繊維
にアルカリ減量処理を施すと、フィブリルが多数生じ、
得られた編地は抗ピリング性及び耐摩耗白化性の評価が
高いものであった。一方、比較例１は、Ａ成分のリン酸
の含有量が少なく、湿熱処理後の極限粘度保持率が高い
ものであったため、また、比較例２は、Ａ成分がリン化
合物を含有せず、湿熱処理前後の極限粘度保持率が高も
のであったため、両者とも、得られた複合繊維からなる
編地にアルカリ減量処理を施すと、ピリングと摩耗白化
が生じた。比較例３は、Ａ成分の紡糸時のポリマーの極
限粘度が低すぎたため、紡糸時に糸切れが多発して操業
性が悪化し、複合繊維を得ることができなかった。

【００４１】

【発明の効果】本発明の芯鞘型複合繊維は、鞘部を溶解
性の小さいポリエステルとして湿熱処理で低粘度となる
ポリエステルと、溶解性の大きいポリエステルで構成し
ているので、紡糸、延伸性よく得ることができる。そし
て、本発明の芯鞘型複合繊維は、アルカリ減量処理によ
り鞘部にのみフィブリルが生じ、また染色などの工程で
フィブリル部の粘度が低下するので、この繊維からなる
布帛にはピリングと摩耗白化がほとんど生じない。さら
に、芯部はアルカリ減量処理を施しても、実質的にフィ
ブリル化を受けずに残存するので、ハリ、コシ等の非常
に優れたフィブリル化繊維を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフィブリル化可能な芯鞘型複合繊維の
一実施態様を示す横断面図である。

【符号の説明】

１芯部２鞘部（Ａ成分）３鞘部（Ｂ成分）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ溶解性の異なる２種類のポリエ
ステル成分で鞘部が構成され、アルカリ減量処理を施す
ことによって、アルカリ易溶性のポリエステル成分（Ｂ
成分）が溶解除去され、微小なフィブリルが形成される
芯鞘型複合繊維であって、鞘部を構成するアルカリ難溶
性のポリエステル成分（Ａ成分）が下記要件を満足する
ことを特徴とするフィブリル化可能な芯鞘型複合繊維。（ａ）紡糸時のポリマーの極限粘度が0.6 以上（ｂ）湿熱処理（沸水中、30分間）前後の極限粘度保持
率が70〜92％
【請求項２】Ａ成分のポリエステルが、全酸成分に対
して（１）式で表すリン化合物を0.5 〜1.5 モル％含有
している請求項１記載のフィブリル化可能な芯鞘型複合
繊維。【化１】
【請求項３】鞘部を構成するＡ成分とＢ成分が交互に
３２層以上に接合された形状を呈し、かつ、重量比率
（Ａ／Ｂ）が１／１〜10／１である請求項１又は２記載
のフィブリル化可能な芯鞘型複合繊維。