(57)【要約】      （修正有）【課題】任意の工程で分割することが可能で、かつ分割後の隔壁による不具合が発生しない、耐摩耗性に優れたポリアミド系重合体成分からなる極細繊維が得られる分割型複合繊維を提供する。【解決手段】ポリアミド系重合体成分とポリエステル系重合体成分が長手方向に延び、横断面において前記ポリアミド系重合体成分が前記ポリエステル系重合体成分により３個以上に分割された分割型複合繊維であって、前記ポリアミド系重合体成分の硫酸相対粘度が３．０以上である分割型複合繊維複合繊維。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド系重合体成分とポリエステル系重合体成分が長手方向に延び、横断面において前記ポリアミド系重合体成分が前記ポリエステル系重合体成分により３個以上に分割された分割型複合繊維であって、前記ポリアミド系重合体成分の硫酸相対粘度が３．０以上４．０以下であることを特徴とする分割型複合繊維。
【請求項２】
ポリアミド系重合体成分の質量割合が６０質量％以上９０質量％以下であることを特徴とする請求項１記載の分割型複合繊維。
【請求項３】
単繊維繊度が１．１ｄｔｅｘ以上３．３ｄｔｅｘ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の分割型複合繊維。
【請求項４】
ポリエステル系重合体成分が共重合体であり、溶剤によって溶出されるものであることを特徴とする請求項１〜３記載の分割型複合繊維。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の分割型複合繊維を用いてなる紡績糸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐摩耗性に優れたポリアミド系重合体成分からなる細繊度の繊維が得られる分割型複合繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ポリアミド、ポリエステルおよびアクリル等の高分子化合物からなる合成繊維は、編物、織物、不織布、植毛等家庭用品および産業用品に広く利用されている。これらの合成繊維は、大部分がカードを通過させて各繊維を梳き揃え、例えば紡績用途や不織布等に使用されているが、最近では、よりソフトな風合いが要望されていることから、繊維をより細くしていくことが必要となってきている。しかしながら、繊維の単繊維繊度が細くなればなるほど、繊維の製造もカードでの加工も困難となるため、加工後に分割可能な繊維を得る方法が提案されているが（特許文献１および２参照。）、これらの提案では、分割層が残存してしまうため、加工時や製品使用時に脱落し、不具合を起こす等の課題がある。
【０００３】
また、ポリアミド繊維は、高い柔軟性や肌との馴染みの良さから衣料用にも好適に用いられており、一般的に用いられるポリアミドとしては、主にポリアミド６とポリアミド６６が挙げられる。ポリアミド６は、比較的低コストで、かつゲルや球晶も生成しにくいため、容易に製造することができ、柔軟性に優れるという特徴を有しているが、ポリアミド６６と比較すると耐摩耗性や耐熱性に劣る等の欠点を有している。一方、ポリアミド６６は、原料コストが高く、製造時にゲルや球晶を製糸得し易いという欠点はあるが、耐摩耗性や耐熱性が高いため、スポーツやアウトドア向けの衣料に好適である。さらに、ポリアミドの耐摩耗性については、高分子量化、即ち高粘度化を行うことによりその特性を向上させることが知られているが、通常の紡糸方法では１ｄｔｅｘ前後の繊維しか得られず、０．５ｄｔｅｘ以下の極細繊維を得ることは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２１７２３３号公報
【特許文献２】特許第３８４５３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の目的は、かかる従来技術の課題を克服し、加工時または加工後に溶剤により隔壁を溶出し分割処理することにより、工程通過性および耐摩耗性に優れたポリアミド系重合体成分からなる極細繊維を得ることができる分割型複合繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した目的を達成せんとするものであり、本発明の分割型複合繊維は、ポリアミド系重合体成分とポリエステル系重合体成分が長手方向に延び、横断面において前記ポリアミド系重合体成分が前記ポリエステル系重合体成分により３個以上に分割された分割型複合繊維であって、前記ポリアミド系重合体成分の硫酸相対粘度が３．０以上４．０以下であることを特徴とする分割型複合繊維である。
【０００７】
本発明の分割型複合繊維の好ましい態様によれば、前記のポリアミド系重合体成分の質量割合は６０質量％以上９０質量％以下である。
【０００８】
本発明の分割型複合繊維の好ましい態様によれば、前記の分割型複合繊維の単繊維繊度は１．１ｄｔｅｘ以上３．３ｄｔｅｘ以下である。
【０００９】
本発明の分割型複合繊維の好ましい態様によれば、前記のポリエステル系重合体成分は共重合体であり、溶剤によって溶出されるものである。
【００１０】
本発明においては、前記の分割型複合繊維を用いて紡績糸とすることができ、その紡績糸から溶剤によってポリエステル系重合体を溶出することにより、ポリアミド系重合体成分からなる極細繊維を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、任意の工程において、ポリアミド系重合体成分とポリエステル系重合体成分の分割が可能で、かつ分割後の隔壁による不具合が発生しない、耐摩耗性に優れたポリアミド系重合体成分からなる極細繊維を得ることができる分割型複合繊維が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明にかかる分割型複合繊維の一実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の分割型複合繊維は、ポリアミド系重合体成分とポリエステル系重合体成分が長手方向に延び、横断面において前記ポリアミド系重合体成分が前記ポリエステル系重合体成分により３個以上に分割された分割型複合繊維であって、前記ポリアミド系重合体成分の硫酸相対粘度が３．０以上４．０以下であることを特徴とする分割型複合繊維である。
【００１４】
すなわち、本発明にかかる分割型複合繊維は、必要な工程、繊維の生産工程およびカーディング工程では分割せず、紡績後に隔壁を溶剤にて溶出することにより、繊維を分割し分離可能な分割型複合繊維である。
【００１５】
このように目的にあった場所で構成成分を分割させるには、単にポリマーの組み合わせで達成できるものではなく、その断面形状とポリマー種類を特定することにより可能となる。すなわち、目的の場所で構成成分を分割できるように繊維形状を保つには、ポリマーを厳選することが重要である。
【００１６】
本発明における分割型複合繊維は、繊維が特殊な断面形状をもっていることが重要である。すなわち、溶剤によって隔壁となるポリエステル系重合体成分を除去し分割型複合繊維を分割するには、ポリアミド系重合体成分が繊維内に好適には円周状に配置されることと、その配置されたポリアミド系重合体成分を細かく分断するポリエステル系重合体成分から構成されなければならない。また、分割されたポリアミド系重合体成分からなる繊維がより均一な太さを求めるには、分断するポリエステル系重合体成分が繊維の中心から放射状に配置されることが好ましい。
【００１７】
ポリエステル系重合体成分により分割されるポリアミド系重合体成分の数は３個以上とすることが重要である。分割されるポリアミド系重合体成分の数が２個以下であれば、分割後に得られる原綿の単繊維繊度が太くなるため、分割の手間やコストに対し、効果が少なくなるためである。
【００１８】
図１の（ａ）〜（ｄ）は、本発明にかかる分割型複合繊維の一実施例を示す断面図であり、繊維内の円周状に配置されたポリアミド系重合体成分とそのポリアミド系重合体成分を細かく分断するポリエステル系重合体成分で構成されており、（ａ）はポリアミド系重合体成分がポリエステル系重合体成分により３分割された例であり、（ｂ）は同様に４分割された例であり、（ｃ）は６分割された例であり、そして（ｄ）は８分割された例である。
【００１９】
ポリアミド系重合体成分を分断するポリエステル系重合体成分は、中心で連結されていてもよく、また連結されていなくてもよく、目的によって選択することができる。また、分断されるポリアミド系重合体成分は、円周状に均等に配置されていなくても目的は達することができる。
【００２０】
本発明においては、ポリマーの組み合わせが重要となる。すなわち、目的の場所で構成成分を分割できるように繊維形状を保つには、ポリマーを厳選することが重要である。ポリアミド系重合体成分同士の組み合わせや、ポリエステル系重合体成分同士の組み合わせによる複合繊維では、ポリマーの相溶性が高すぎ、繊維の生産工程や、カーディング工程では分割しないばかりか、紡績後の溶剤処理においても容易には分割できないため、本発明にかかる分割型複合繊維は、ポリアミド系重合体成分とポリエステル系重合体成分の組み合わせを要件とする。
【００２１】
本発明で用いられるポリアミド系重合体成分としては、例えば、ポリカプラミド（ポリアミド６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ポリアミド６６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ポリアミド４６）、ポリウンデカナミド（ポリアミド１１）、およびポリラウロラクタミド（ポリアミド１２）等の脂肪族ポリアミド及びこれらの共重合体等が挙げられる。
【００２２】
また、ポリエステル系重合体成分として用いられるものとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の脂肪族ポリエステル及びこれらの共重合体等が挙げられる。
【００２３】
さらに本発明においては、ポリアミド系重合体成分の硫酸相対粘度が３．０以上４．０以下であることが重要である。すなわち、ポリアミド系重合体成分の高分子量化、即ち高粘度化を行い、硫酸相対粘度を３．０以上とすることにより製品に耐摩耗性を具備させることができ、硫酸相対粘度を４．０以下とすることによりポリエステル系共重合体成分との粘度差の増大を抑え、良好な紡糸性を得ることができる。硫酸相対粘度が３．０未満では耐摩耗性を具備させることが難しく、また硫酸相対粘度が４．０を超えると、ポリエステル系共重合体成分との粘度差が増大し、紡糸することが困難となるからである。硫酸相対粘度は、好ましくは３．２以上３．８以下である。
【００２４】
本発明にかかる分割型複合繊維において、分割されるポリアミド系重合体成分を分断しているポリエステル系重合体成分の隔壁は、溶剤により溶出され除去されるが、ポリエステル系重合体成分の量が多い場合は、溶出に時間がかかるため、溶出時間の短縮を考慮に入れた場合は、ポリエステル系重合体成分に対するポリアミド系重合体成分の質量割合を６０質量％以上とすることが望ましい。しかしながら、分断するポリエステル系重合体成分は本発明の複合型分割繊維に不可欠であることから、ポリアミド系重合体成分を９０質量％以下とすることが望ましい。ポリアミド系重合体成分を９０質量％より多くすると、繊維の中に分断する隔壁として存在させることが難しくなる。
【００２５】
本発明の分割型複合繊維の単繊維繊度は、１．１ｄｔｅｘ以上３．３ｄｔｅｘ以下であることが望ましい。単繊維繊度が１．１ｄｔｅｘ未満であると、カーディング工程で沈み綿などが発生し安定した工程通過性が難しくなることがあり、単繊維繊度が３．３ｄｔｅｘを超えると、分割後の繊度が太くなり極細繊維による独特の風合いがでないことがある。さらには、分割後の繊維の単繊維繊度は０．１ｄｔｅｘ以上０．５ｄｔｅｘ以下であることが望ましい。単繊維繊度が０．１ｄｔｅｘ未満では、吐出孔からの吐出が安定し難く、また、単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘを超えると、極細繊維による風合いがでないことがある。
【００２６】
本発明において、繊維の分割は溶剤を用いて隔壁となるポリエステル系重合体成分を溶出し除去することすることで行なわれる。用いられる主な溶剤としては、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ水溶液が挙げられ、強アルカリ処理を行うことによりポリエステル系重合体成分を加水分解して溶出し除去する方法を用いることができる。この際、溶出時間の短縮のため、ポリエステル系重合体成分に加水分解性の良好な共重合体ポリマーを選定することが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレートに、５−ナトリウムスルホイソフタル酸の誘導体を共重合させたポリエステル共重合体が挙げられる。
【００２７】
本発明の分割型複合繊維は、次のような複合溶融紡糸方法によって製造することができる。例えば、ポリアミド系重合体成分とポリエステル系重合体成分とをそれぞれ溶融し、横断面において前記ポリアミド系重合体成分が前記ポリエステル系重合体成分により３個以上に分割される吐出孔を有する分割型紡糸口金を通して所定の紡糸温度で溶融紡糸し、口金から紡糸された繊維に、５〜２０℃の温度の空気を４０〜１００ｍ／分の流れで吹き付けて冷却させた後、紡糸油剤を付与し、引取速度５００〜１５００ｍ／分で一旦、缶に納めることにより未延伸糸トウを得る。
【００２８】
次いで、得られた未延伸糸トウを２．５〜４．０倍の延伸倍率で、蒸気を付与しながら２段延伸を行った後、１５０〜２３０℃の定長熱処理を施し、クリンパーを用いて５％〜２０％の捲縮率となる様、機械捲縮を付与し、５０℃〜１３０℃の温度で５〜３０分間乾燥し、長さ２５〜８０ｍｍに切断することにより、短繊維繊度が１．１〜３．３ｄｔｅｘの分割型複合繊維を得ることができる。
【００２９】
本発明において、ポリエステル系重合体成分の溶出は、製品の目的に応じ、製品加工のどの段階で行ってもかまわない。例えば、本発明の分割型複合繊維を用いて紡績糸を製造する場合は、精紡前でも精紡後でもかまわない。精紡前にポリエステル系重合体成分溶出した場合は、精紡後に密で強力が高い紡績糸が得られ、また、精紡後に溶出した場合は紡績糸の中に細かい空隙ができ、吸水性や保温性に優れた紡績糸を得ることができる。また、この際の紡績糸の番手は、紡績糸の強度や加工性の点から、ポリエステル系重合体成分の溶出前で１５Ｓ以上５０Ｓ以下であることが好ましく、溶出後は１６Ｓ以上８０Ｓ以下であることが好ましい。
【００３０】
また、製品の用途に応じ、ポリアミド系重合体成分に添加剤を添加してもかまわない。例えば、添加剤として、つや消し剤、着色剤、安定剤、静電剤、難燃剤および耐熱剤等を用いることができる。
【００３１】
本発明の分割型複合繊維は、製糸工程やカーディング工程などで物理的力による外圧を加えても分割せずに繊維形態を保ち続け、加工時の任意の工程において、溶剤によってポリエステル系重合体成分を溶出することにより、初めてポリアミド系重合体成分との分割が可能な、工程通過性に優れた分割型複合繊維であり、かつ分割後の隔壁による不具合も発生せず、耐摩耗性に優れたポリアミド系重合体成分からなる極細繊維を得ることができる。得られた極細繊維紡績糸は、スポーツやアウトドア向けの衣料や清掃用のモップなどにも好適である。
【実施例】
【００３２】
本発明の分割型複合繊維について、次の実施例を用いて詳細に説明する。また、分割型複合繊維特性の測定は、次の方法により行った。
【００３３】
（測定方法）
Ａ．硫酸相対粘度（ηｒ）
オストワルド粘度計を用いて、試料の硫酸溶液および硫酸の同一容量が毛細管中を流化する秒数から相対粘度を求め、同じ溶液の相対粘度を２点測定し、その平均をその試料の相対粘度とした。溶媒は９８％濃度の濃硫酸であり、試料の硫酸溶液は、この溶媒中に１．０質量％のポリアミドを溶解した溶液である。
【００３４】
Ｂ．単繊維繊度
ＪＩＳ  Ｌ  １０１５（２０１０）に準じて原綿の単繊維繊度を測定した。
【００３５】
Ｃ．捲縮率
ＪＩＳ  Ｌ  １０１５（２０１０）に準じて原綿の捲縮率を測定した。
【００３６】
Ｄ．摩耗試験
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６（１９９９）Ｅ法（マーチンデール法）に準じて３０００回及び２００００回の摩耗試験を行い、ＪＩＳ  Ｌ  １０７６（２０１２）表２の判定基準表および標準写真３に準じて、外観から等級を判定した。
【００３７】
（実施例１）
複合溶融紡糸機を用いて、カプロラクタムを共重合率１モル％の割合でポリヘキサメチレンアジパミドに共重合させた硫酸相対粘度（ηｒ）が３．０の共重合ポリアミド（ＰＡ）６６を２９０℃の温度で溶融し、５−ナトリウムスルホイソフタル酸の誘導体を共重合率４％の割合でポリエチレンテレフタレートに共重合させた共重合ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を２８０℃の温度でそれぞれ溶融し、６分割用の吐出孔を４００孔有する複合紡糸口金を使用して、成分比率は共重合ＰＡ６６を８５質量％、共重合ＰＥＴを１５質量％の割合として紡糸を行い、温度１３℃の空気を６０ｍ／分の流れで紡出糸に当てて冷却させた後、紡糸油剤を付与し、引取速度１３００ｍ／分で一旦缶に納めることにより未延伸糸トウを得た。次いで、得られた未延伸糸トウを３．０倍の延伸倍率で、蒸気を付与しながら２段延伸を施し、１８０℃の温度で定長熱処理を行った後、クリンパーを用いて１２％の捲縮率を付与し、１２０℃の温度で２０分乾燥し、長さ３８ｍｍに切断して単繊維繊度が１．７ｄｔｅｘの分割型複合繊維を得た。
【００３８】
得られた分割型複合繊維を使用して通常の方法で粗紡を行った後、５質量％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて共重合ＰＥＴを溶出し、精紡を行い番手が５０Ｓの極細繊維紡績糸を製造した。結果を表１に示す。
【００３９】
（実施例２）
ポリアミド系重合体成分に硫酸相対粘度（ηｒ）が３．２のＰＡ６６を使用して２９５℃の温度で溶融し、８分割用の吐出孔を４００孔有する複合紡糸口金を使用して、成分比率はＰＡ６６を７０質量％、共重合ＰＥＴを３０質量％の割合として紡糸を行い、引取速度８００ｍ／分で未延伸糸トウとした後、３．５倍の延伸倍率で延伸を施して得た単繊維繊度が３．３ｄｔｅｘの分割型複合繊維を得たこと以外は、実施例１と同様にして極細繊維紡績糸を製造した。結果を表１に示す。
【００４０】
（実施例３）
ポリアミド系重合体成分に硫酸相対粘度（ηｒ）が３．５のＰＡ６６を使用して３００℃の温度で溶融し、成分比率はＰＡ６６を８０質量％、共重合ＰＥＴを２０質量％の割合として紡糸を行い、引取速度１０５０ｍ／分で未延伸糸トウとした後、３．２倍の延伸倍率で延伸を施して得た単繊維繊度が２．８ｄｔｅｘの分割型複合繊維を得たこと以外は、実施例１と同様にして極細繊維紡績糸を製造した。結果を表１に示す。
【００４１】
（実施例４）
ポリアミド系重合体成分に硫酸相対粘度（ηｒ）が３．２のＰＡ６６を使用して２９５℃の温度で溶融し、ポリエステル系重合体成分にＰＥＴを使用し、成分比率はＰＡ６６を７０質量％、ＰＥＴを３０質量％の割合として紡糸を行ったこと以外は、実施例１と同様にして極細繊維紡績糸を製造した。結果を表１に示す。
【００４２】
（実施例５）
ポリエステル系重合体成分にＰＢＴを使用し、成分比率は共重合ＰＡ６６を６５質量％、ＰＢＴを３５質量％の割合として紡糸を行い、単繊維繊度を２．２ｄｔｅｘとした分割型複合繊維を得たこと以外は、実施例１と同様にして極細繊維紡績糸を製造した。結果を表１に示す。
【００４３】
（実施例６）
ポリアミド系重合体成分に硫酸相対粘度（ηｒ）が３．０のＰＡ６を使用して２８５℃で溶融し、成分比率はＰＡ６を８０質量％、共重合ＰＥＴを２０質量％の割合として紡糸を行い、単繊維繊度を２．２ｄｔｅｘとした分割型複合繊維を得たこと以外は、実施例１と同様にして極細繊維紡績糸を製造した。結果を表１に示す。
【００４４】
（実施例７）
ポリアミド系重合体成分に硫酸相対粘度（ηｒ）が３．３のＰＡ６を使用して２９０℃の温度で溶融し、成分比率はＰＡ６を７０質量％、ＰＢＴを３０質量％の割合として紡糸を行い、引取速度１０５０ｍ／分で未延伸糸トウを得、３．２倍の延伸倍率で延伸を施して得た、単繊維繊度が２．８ｄｔｅｘの分割型複合繊維を得たこと以外は、実施例１と同様にして極細繊維紡績糸を製造した。結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
2014148773.tif 000002
【００４６】
（比較例１）
ポリアミド系重合体成分に硫酸相対粘度（ηｒ）が２．８の共重合ＰＡ６６を使用して２８０℃の温度で溶融したこと以外は、実施例１と同様に極細繊維紡績糸を製造した。結果を表２に示す。
【００４７】
（比較例２）
ポリアミド系重合体成分に硫酸相対粘度（ηｒ）が４．５のＰＡ６６を使用して３００℃の温度で溶融したこと以外は、実施例３と同様に極細繊維紡績糸を製造したところ、ＰＡ６６の粘度が大きすぎたため紡糸性が悪く、引取ることができなかった。結果を表２に示す。
【００４８】
（比較例３）
ポリアミド系重合体成分に硫酸相対粘度（ηｒ）が２．６のＰＡ６を使用して２６０℃の温度で溶融したこと以外は、実施例６と同様に極細繊維紡績糸を製造した。結果を表２に示す。
【００４９】
（比較例４）
２分割用の吐出孔を４００孔有する複合紡糸口金を使用したこと以外は、実施例１と同様に紡績糸を製造したところ、分割後の繊度が太すぎたため、風合いの悪い紡績糸となった。結果を表２に示す。
【００５０】
実施例１〜７および比較例１〜４得られた各紡績糸を、それぞれ織機を用いて製布した後、耐摩耗性評価を行ったところ、表１と表２に示すとおり実施例１〜７は比較例１〜４対比で、優れた耐摩耗性を示した。
【００５１】
【表２】
2014148773.tif 000003
【符号の説明】
【００５２】
Ａ：ポリアミド系重合体成分
Ｂ：ポリエステル系重合体成分
【図１】
2014148773.tif 000004