(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルからなる芯鞘型複合繊維であって、芯成分ポリエステルと鞘成分ポリエステルの吸湿率が下記式▲１▼及び▲２▼を満足し、芯／鞘の重量比が２０／８０〜７０／３０の範囲であり、かつ、繊維の内部に長手方向に連続する中空部を有し、その中空率が２〜６％であることを特徴とする吸湿性ポリエステル複合繊維。
１０≧Ａ＞Ｂ        ▲１▼
５≧Ｂ≧１                ▲２▼
Ａ：芯成分ポリエステルの３４℃、９０％ＲＨにおける吸湿率（％）
Ｂ：鞘成分ポリエステルの３４℃、９０％ＲＨにおける吸湿率（％）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた吸湿性を有し、かつ、後加工時のトラブルや性能低下の少ない芯鞘型の吸湿性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】
ポリエチレンテレフタレート繊維で代表されるポリエステル繊維は、優れた機械的性質及び化学的性質を有し、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、通常のポリエステル繊維は疎水性であるため、木綿をはじめとする天然繊維と比較して吸湿性が著しく劣り、吸湿、吸水性の要求される分野での利用は大きく制限されている。
【０００３】
従来、この問題を解決するために、親水性又は吸湿性のポリマーをポリエステル繊維の芯部に配した複合繊維が提案されている。
例えば、特開平２−  ９９６１２号公報には、吸湿性ポリマーを芯部に使用した特定の芯鞘比率の複合繊維が提案されている。しかし、この繊維では、アルカリ減量処理や染色などの後加工工程で芯部ポリマーが吸湿、吸水して膨潤し、鞘部が割れてしまうことがあった。
【０００４】
また、特開平４−１０８１１３号公報には、吸湿性ポリマーを複合繊維の内部に設けた中空部分と接するようにすることによって、後加工工程での鞘割れを防ぐようにしたものが提案されている。しかし、この繊維では、芯成分に高吸湿率のポリマーを配する場合、鞘割れを防ぐためには中空度を上げる必要があり、円弧状スリットから紡出して複合繊維とする場合、紡出ポリマーがうまく接合されずに、操業性が悪かったり、仮撚加工して使用する場合、仮撚によって中空部がつぶれてしまったりするといった問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、操業性良く製造ことができ、アルカリ減量処理や染色などの後加工工程で吸湿しても鞘割れが発生することがない、商品価値の高い芯鞘型吸湿性ポリエステル複合繊維を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、このような課題を解決するために鋭意検討を行った結果、芯成分ポリマーの吸湿率と鞘成分ポリマーの吸湿率とが特定の関係を満たし、かつ、特定の中空率の中空部分を設けることによって吸湿、吸水による芯部の膨潤が緩和され、鞘割れがなくなるという事実を見出し、本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、本発明の要旨は、次の通りである。
エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルからなる芯鞘型複合繊維であって、芯成分ポリエステルと鞘成分ポリエステルの吸湿率が下記式▲１▼及び▲２▼を満足し、芯／鞘の重量比が２０／８０〜７０／３０の範囲であり、かつ、繊維の内部に長手方向に連続する中空部を有し、その中空率が２〜６％であることを特徴とする吸湿性ポリエステル複合繊維。
１０≧Ａ＞Ｂ        ▲１▼
５≧Ｂ≧１                ▲２▼
Ａ：芯成分ポリエステルの３４℃、９０％ＲＨにおける吸湿率（％）
Ｂ：鞘成分ポリエステルの３４℃、９０％ＲＨにおける吸湿率（％）
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００９】
本発明において、芯成分を形成するポリエステルは、鞘成分を形成するポリエステルの吸湿率よりも大きく、かつ３４℃、９０％ＲＨにおける吸湿率が１０％未満であることが必要である。芯成分の吸湿率が１０％を超えると芯成分の吸湿による膨潤が大きくなり、後加工時に鞘割れが生じやすくなる。また、芯成分部より鞘成分の吸湿率が大きくなると耐候性や染色堅牢度が悪化するので好ましくない。
【００１０】
また、鞘成分を形成するポリエステルの吸湿率は１〜５％であることが必要である。鞘成分の吸湿率が１％未満であると芯成分と鞘成分との吸湿率の差により後加工工程で鞘割れが生じやすくなる。また、鞘成分の吸湿率が５％より大きくなると製糸性が悪化するので好ましくない。
【００１１】
芯成分及び鞘成分に用いる吸湿性ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートにポリオキシアルキレングリコールや５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分を共重合したもの、ポリエチレンテレフタレートに架橋ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアリルスルホン酸あるいはその塩、ポリメタクリルスルホン酸あるいはその塩などをブレンドしたものなどが好適に用いられる。
【００１２】
例えば、１〜１０％の吸湿率を有するポリエステルは、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を５モル％以下、好ましくは  ２．５モル％以下と分子量  ４００〜２００００  のポリエチレングリコールを４０重量％以下、好ましくは３０重量％以下の範囲で適量共重合することによって得ることができる。５−ナトリウムスルホイソフタル酸を５モル％より多く共重合すると紡糸時にゲル化が起こり、糸切れが発生するなどして紡糸調子が悪化する。また、ポリエチレングリコールの共重合量が４０重量％を超えると紡糸性や耐候性が悪化する。
【００１３】
本発明の複合繊維において、芯／鞘の重量比は２０／８０〜７０／３０、好ましくは３０／７０〜６０／４０の範囲とするのが適当である。鞘成分の割合がこれより小さいとポリエステル繊維の後加工時に一般的に行われるアルカリ減量処理の際に鞘部の厚みが極端に薄くなり、繊維表面に割れを生じやすくなる。また、芯成分の割合がこれより小さいと十分な吸湿性が得られない。
【００１４】
本発明の複合繊維には、その内部に長手方向に連続する中空率２〜６％の中空部を設ける必要がある。この中空率が２％未満であると後加工時の吸湿による膨潤を吸収しきれないため、鞘割れが生じやすくなる。一方、中空率が６％より大きくなると円弧状スリットから紡出して中空複合繊維とする場合、紡出ポリマーがうまく接合されずに、操業性が悪かったり、仮撚加工して使用する場合、仮撚によって糸割れが発生しやすく、染色後の経筋の原因となる。
【００１５】
複合の形態は、芯鞘状であれば、同心型、偏心型のいずれでもよく、繊維の断面形状は、円形のみでなく、多角形、Ｈ型などの異形断面でもよい。
【００１６】
【作用】
本発明の芯鞘型複合繊維が後加工工程で吸湿しても鞘割れが生じない理由は、吸湿性ポリマーを芯部だけでなく鞘部にも配したことにより、芯部と鞘部の吸湿による膨潤差が小さくなり、さらに中空部を設けたことによって吸湿による芯部の膨潤を中空部で緩和させることができるためと認められる。
【００１７】
【実施例】
次に、実施例により本発明を具体的に説明する。
なお、例中の測定および評価法は次のとおりである。
（１）  極限粘度〔η〕
フェノールと四塩化エタンの等重量混合物を溶媒とし、２０℃で測定した。
（２）  ポリマーの吸湿率
ポリマーを４８〜１００  メッシュの粉末として５トルの減圧下、８０℃で６時間乾燥した後の重量を測定し、次いで、３４℃、９０％ＲＨに設定した恒温恒湿槽に６時間放置し、それぞれの重量変化から吸湿率を求めた。
（３）  繊維の吸湿率
繊維を筒編みし、筒編地を５トルの減圧下、８０℃で６時間乾燥した後の重量を測定し、次いで、３４℃、９０％ＲＨに設定した恒温恒湿槽に６時間放置し、それぞれの重量変化から吸湿率を求めた。
（４）  繊維の中空率
繊維横断面の顕微鏡写真を撮影し、面積比より算出した。
（５）  アルカリ減量処理
繊維を筒編みし、筒編地を４重量％水酸化ナトリウム水溶液で浴比１：１００  、９８℃の条件で減量率が２０％になるまでアルカリ減量処理を行った。
【００１８】
実施例１
ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート及びその低重合体の存在するエステル化反応装置にテレフタル酸とエチレングリコールとのモル比  １．６のスラリーを連続的に供給し、  ２５０℃、常圧下、滞留時間６時間の条件でエステル化反応を行い、平均重合度  ７．４のエステル化生成物を連続的に得た。
このエステル化生成物１４８０ｋｇを重縮合反応器に移送し、これに平均分子量７８００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を  ４４０ｋｇ添加し、窒素雰囲気下  ２５０℃で１時間反応させた。
次いで、ポリエステルを構成する全酸成分１モルに対し三酸化アンチモン４．０  ×１０−４モルを加え、さらにポリエステルを構成する全酸成分１モルに対し、５−ナトリウムスルホイソフタル酸（ＳＩＰ）を０．０２モルと酢酸ナトリウム１５×１０−４モルを加えて重縮合反応器中を減圧にして、最終的に  ０．１トル、  ２７５℃で  ４．５時間重縮合反応を行い、色調の良好なポリエステルａを得た。
ＰＥＧ及びＳＩＰの共重合量を表１に示すように変更した以外は上記と同様にして行いポリエステルｂを得た。
ポリエステルａを鞘成分、ポリエステルｂを芯成分とし、紡糸温度  ３００℃、吐出量３３ｇ／分で孔数３６の同心円型中空複合繊維用紡糸口金から芯部／鞘部の重量比率が４０／６０になるように押し出し、紡出糸条を空気流で冷却固化した後、１重量％の油剤を付与し、１４００ｍ／分の速度で引き取り、  ２２５ｄの未延伸糸を得た。次いで、この未延伸糸を８５℃で３倍に延伸し、  １５０℃で熱処理を行い、７５ｄ／３６ｆの芯鞘複合繊維を得た。この繊維の中空率は５％であった。
精練後の筒編地の吸湿率は  ５．５％であり、良好な吸湿特性を有していた。繊維表面を顕微鏡で観察したところ、鞘割れは全く認められなかった。
【００１９】
実施例２〜３及び比較例１〜６
ＰＥＧ及びＳＩＰの共重合量を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にしてポリエステルｃ〜ｅを製造し、使用するポリエステル、芯鞘比率、中空率を表２に示すように変更した以外は実施例１と同様の方法により芯鞘型複合繊維を得た。
【００２０】
実施例２〜３では、吸湿特性が良好であり、アルカリ処理後の繊維表面に大きな変化はなかった。
これに対して、比較例１では、中空部分がなかったためアルカリ処理後の繊維表面にひびが入っていた。
比較例２では、鞘成分の吸湿率が低かったために同じくアルカリ処理後の繊維表面に割れが生じていた。
比較例３では、良好な吸湿特性を有していたにも関わらず、芯成分の吸湿率が大きすぎ、アルカリ減量処理後の繊維表面は多数の割れが見られた。
比較例４では、一応吸湿性の良好な繊維は得られたが、鞘成分の吸湿率が大きすぎたため糸切れが多発して製糸性が悪かった。また、この例では、鞘成分としてＰＥＧを多量に共重合したポリエステルを用いたため染色後の耐候性も悪いものであった。
比較例５では、得られた繊維は良好な吸湿性を有していたが、鞘成分の比率が少なかったためアルカリ処理後の繊維表面は鞘が割れ、芯成分が露出しており、商品価値のないものであった。
比較例６では、一応吸湿性の繊維は得られたが、紡糸時の操業性が悪く、安定して紡糸することができなかった。
【００２１】
ポリエステルａ〜ｅの共重合成分の量、〔η〕及び吸湿率を表１に、実施例及び比較例で得られた繊維の特性値などを表２に示す。
【００２２】
【表１】
0003573856.tif 000002
【００２３】
【表２】
0003573856.tif 000003
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、十分な吸湿性を有し、かつ、アルカリ減量処理や染色などの後加工工程で吸湿しても鞘割れが生じることがない芯鞘型吸湿性ポリエステル複合繊維が得られる。
そして、本発明の複合繊維は、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、フトンカバーなどの寝具用などに好適に用いられる。