(57)【要約】【課題】装置を摩耗せずに、後加工で高速摩擦を受けてもその表面が傷つかない機能性異型断面複合繊維を提供する。【解決手段】互いに正多角形を形成するように配列している複数個の細長形第１出口と、前記正多角形の内心から各第１出口に向かってそれぞれ延伸して配列する複数個の細長形第２出口とを備える口金を用いて、Ｔ字の中央柱部分が互いに連結している複数個のＴ型ローブ（T‐shaped lobe）からなる断面を有する機能性異型断面複合繊維を紡糸する。このＴ型ローブは、Ｔ字の横棒部分が１つの成分から組成され、Ｔ字の中央柱部分が前記成分および添加剤から組成される。よって、装置を摩耗する添加剤が繊維の外層に露出しないため、後加工において装置が摩耗されずに、繊維の品質も良好に保たれる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｔ字の中央柱部分が互いに連結している複数個のＴ型ローブからなる断面を有し、かつ、Ｔ字の横棒部分が１つの成分から組成され、前記Ｔ字の中央柱部分が前記成分および添加剤から組成されてなる、機能性異型断面複合繊維。
【請求項２】
前記Ｔ型ローブのＴ字の横棒部分が互いに連結した多孔状の多角形断面中空繊維である、請求項１記載の機能性異型断面複合繊維。
【請求項３】
前記Ｔ型ローブのＴ字の横棒部分が互いに連結していない、溝を有する多角形断面繊維である、請求項１記載の機能性異型断面複合繊維。
【請求項４】
前記Ｔ型ローブのＴ字の横棒部分を組成する成分が、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン、ポリアクリロニトルまたはセルロースである、請求項１記載の機能性異型断面複合繊維。
【請求項５】
前記Ｔ型ローブのＴ字の横棒部分を組成する成分が、ポリエチレンテレフタレートである、請求項４記載の機能性異型断面複合繊維。
【請求項６】
前記添加剤が、抗菌防カビ剤、導電防止剤、紫外線防止剤または遠赤外線放射剤である、請求項１記載の機能性異型断面複合繊維。
【請求項７】
Ｔ字の中央柱部分が互いに連結している複数個のＴ型ローブからなる断面を有し、かつ、各Ｔ型ローブのＴ字の中央柱部分とＴ字の横棒部分とがそれぞれ異なる成分から組成される機能性異型断面複合繊維を製造するための口金であって、
互いに正多角形を形成するように配列している複数個の細長形の第１出口と、
前記正多角形の内心から前記各第１出口に向かってそれぞれ延伸して配列する複数個の細長形の第２出口と
を備える、口金。
【請求項８】
前記第１出口と前記第２出口とが互いに直角を成している、請求項７記載の口金。
【請求項９】
前記正多角形が正三角形である、請求項７記載の口金。
【請求項１０】
互いに正多角形を形成するように配列している複数個の細長形の第１出口と、前記正多角形の内心から前記各第１出口に向かってそれぞれ延伸して配列する複数個の細長形の第２出口とを備えた口金を用いる機能性異型断面複合繊維の製造方法であって、
前記繊維は第１成分と第２成分とから組成され、前記第１出口が前記第１成分を吐き出し、前記第２出口が前記第２成分を吐き出す、製造方法。
【請求項１１】
前記第１出口と前記第２出口とが互いに直角を成している、請求項１０記載の製造方法。
【請求項１２】
前記正多角形が正三角形である、請求項１０記載の製造方法。
【請求項１３】
前記第１成分が、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン、ポリアクリロニトルまたはセルロースである、請求項１０記載の製造方法。
【請求項１４】
前記第１成分が、ポリエチレンテレフタレートである、請求項１３記載の製造方法。
【請求項１５】
前記第２成分が、前記第１成分および添加剤を含んでなる、請求項１４記載の製造方法。
【請求項１６】
前記添加剤が、抗菌防カビ剤、導電防止剤、紫外線防止剤または遠赤外線放射剤である、請求項１５記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能性異型断面複合繊維（Functional multilobal conjugated fiber）に係り、とくに、内層に機能性成分を含有し外層は一般の成分からなるため、後加工時に装置を摩耗せず、繊維の品質を保つことのできる、多孔状中空または溝を有する多角形断面複合繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
異型断面繊維には、Ｔ型ローブ（T‐shaped lobe）を組み合わせてなる多角形の断面を有するものがある。かかる断面は繊維に溝構造を与えるため、当該繊維からなる繊維集合体は、物理的に当然に、湿気伝導と汗発散効果を備える。
【０００３】
ところで、多機能繊維へのニーズはより高まる傾向にあるが、こうした要求に対応すべく各メーカーは、紫外線防止剤、遠赤外線放射剤、抗菌防カビ剤などの無機粒子を繊維に直接混ぜ込んで繊維集合体に各種機能をもたせた製品を製造している。
【０００４】
さて、異型断面繊維に関しては、たとえば、単一原料または混合原料からなる断面が３個または４個のＴ型ローブの繊維の製法（特許文献１参照）、単一原料からなる断面が３個のＴ型ローブの繊維およびその製法であって、当該単一原料繊維の外層にコーティングを施すか、あるいは親水性重合体を加えて複合織物の親水性繊維として製作する方法（特許文献２参照）、ならびに、断面が３個または４個のＴ型ローブを組み合わせてなる二種の融点が異なる成分を含んだ複合繊維およびスパンボンド不織布の製法等が報告されている（特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５０５７３６８号明細書
【特許文献２】米国特許第６０９３４９１号明細書
【特許文献３】米国特許第５７０７７３５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、繊維に上述したような無機物質を添加すると、後加工において、糸道（guide）、張力センサおよびＰＵフリクションディスク等の装置が摩耗されてしまい、その結果、出来上がった繊維に毛羽立ちや染め斑等の問題が生じてしまうことになる。これらは早期の解決が望まれる問題であって、本発明が解決しようとする課題は正にここにある。
【０００７】
上記に鑑みて、本発明の目的は、それが含有する無機物質を糸道またはＰＵフリクションディスク等の装置に直接接触させないように形成した機能性異型断面複合繊維を提供することで、後工程の高速摩擦を受けても繊維の表面が傷つかずに品質を良好に保ち、かつ、各装置が損耗することによりかかってしまうコストを省くことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、Ｔ字の中央柱部分が互いに連結している複数個のＴ型ローブからなる断面を有し、かつ、Ｔ字の横棒部分が１つの成分から組成され、前記Ｔ字の中央柱部分が前記成分および添加剤から組成されてなる機能性異型断面複合繊維に関する。
【０００９】
前記Ｔ型ローブのＴ字の横棒部分が互いに連結した多孔状の多角形断面中空繊維であるのが好ましい。
【００１０】
前記Ｔ型ローブのＴ字の横棒部分が互いに連結していない、溝を有する多角形断面繊維であるのが好ましい。
【００１１】
前記Ｔ型ローブのＴ字の横棒部分を組成する成分が、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン、ポリアクリロニトル（ＰＡＮ）またはセルロースであるのが好ましい。
【００１２】
前記Ｔ型ローブのＴ字の横棒部分を組成する成分が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であるのが好ましい。
【００１３】
前記添加剤が、抗菌防カビ剤、導電防止剤、紫外線防止剤または遠赤外線放射剤であるのが好ましい。
【００１４】
本発明はまた、Ｔ字の中央柱部分が互いに連結している複数個のＴ型ローブからなる断面を有し、かつ、各Ｔ型ローブのＴ字の中央柱部分とＴ字の横棒部分とがそれぞれ異なる成分から組成される機能性異型断面複合繊維を製造するための口金であって、互いに正多角形を形成するように配列している複数個の細長形の第１出口と、前記正多角形の内心から前記各第１出口に向かってそれぞれ延伸して配列する複数個の細長形の第２出口とを備える口金に関する。
【００１５】
前記第１出口と前記第２出口とが互いに直角を成しているのが好ましい。
【００１６】
前記正多角形が正三角形であるのが好ましい。
【００１７】
本発明はさらに、互いに正多角形を形成するように配列している複数個の細長形の第１出口と、前記正多角形の内心から前記各第１出口に向かってそれぞれ延伸して配列する複数個の細長形の第２出口とを備えた口金を用いる機能性異型断面複合繊維の製造方法であって、前記繊維は第１成分と第２成分とから組成され、前記第１出口が前記第１成分を吐き出し、前記第２出口が前記第２成分を吐き出す製造方法に関する。
【００１８】
前記第１出口と前記第２出口とが互いに直角を成しているのが好ましい。
【００１９】
前記正多角形が正三角形であるのが好ましい。
【００２０】
前記第１成分が、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン、ポリアクリロニトル（ＰＡＮ）またはセルロースであるのが好ましい。
【００２１】
前記第１成分が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であるのが好ましい。
【００２２】
前記第２成分が、前記第１成分および添加剤を含んでなるのが好ましい。
【００２３】
前記添加剤が、抗菌防カビ剤、導電防止剤、紫外線防止剤または遠赤外線放射剤であるのが好ましい。
【００２４】
以上のような特徴を有する本発明によれば、糸道またはＰＵフリクションディスク等の装置を損耗する原因となる添加剤が繊維の外層に露出されないため、後加工で繊維がこれら装置を摩耗することがなくなる。よって、各装置が損耗することによって必要となるコストを省くことができると共に、摩耗された装置により繊維の表面が傷つけられることなく、その品質が良好に保たれる。本発明によって製造される繊維は、Ｔ型ローブのＴ字の横棒部分の端部が互いに連結して形成される多孔状の多角形断面中空繊維、またはＴ型ローブのＴ字の横棒部分の端部が連結しないことで形成される溝を有する多角形断面繊維であり、前者の繊維は秋冬物の衣料に、後者の繊維は春夏物の衣料にそれぞれ適している。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る機能性異型断面複合繊維の製造は、特殊な設計の口金により、糸道やＰＵフリクションディスク等の装置を摩損させる無機物質の機能性成分を内層に含有し、一般の成分で外層を形成した繊維を紡糸できるため、無機物質がこれら装置に直接接触して摩耗させてしまうことがなく、よって、後加工で高速摩擦を受けても繊維の表面が傷つかずに、繊維の品質を良好に保つことができる。これに伴って、糸道またはＰＵフリクションディスク等の損耗のためにかかってしまう余分なコストを省くこともできる。
【００２６】
さらに、紡糸口金の第１出口（繊維断面のＴ字の横棒用）と紡糸第２出口（繊維断面のＴ字の中柱用）の寸法を適宜変更すれば、用途に応じて、多孔状の多角形断面中空繊維または溝を有する多角形断面複合繊維を製造することが可能となる。このうち、溝を有する多角形断面複合繊維で織成した織物は、その繊維表面に形成される微細な溝によって、肌表層からの湿気と汗を吸収、拡散、移行させて瞬時に体外へ排出するため、肌を常にさらさらな状態に保つことができ、また、繊維の中心部分（内層）に水洗可能なＵＶカット材料を混入すれば、肌を紫外線から守る機能を永久的に備えるものとなるため、春夏物の衣料に適している。一方、多孔状の多角形断面中空複合繊維で織成した織物は、軽量となるばかりでなく、気体を対流させずに熱を発生するので、優れた保温の効果が得られ、秋冬物の衣料に適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明をより詳細に説明すべく、図面と対応させながら好適な実施の形態を例示するが、これによって本発明を限定しようとするのではない。
【００２８】
本発明に係る機能性異型断面複合繊維は、その断面がＴ型ローブを２個以上組み合わせてなることを特徴とするもので、Ｔ型ローブが３個以上であるとより好ましい。複数個のＴ型ローブは、Ｔ字の中央の柱部分（以下、中柱という）が互いに連結している。Ｔ型ローブのＴ字の上の横棒部分（以下、横棒という）は１つの成分から組成されており、中柱は横棒の成分および添加剤から組成されている。各Ｔ型ローブの横棒の端部を互いに連結させると、多孔状の多角形断面中空繊維ができ、各Ｔ型ローブの横棒の端部を互いに連結させないようにすると、溝を有する多角形断面繊維ができる。上述の成分としては、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン、ポリアクリロニトル（ＰＡＮ）またはセルロースがあげられるが、これらに限定はされない。また、ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）があげられ、ナイロンとしては、ナイロン６（Ｎ６）またはナイロン６６（Ｎ６６）があげられ、ポリオレフィンとしてはポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）があげられるが、これらに限定はされない。このうち、最も好ましいのはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。上述の添加剤は、抗菌防カビ剤、導電防止剤、紫外線防止剤または遠赤外線放射剤であり得るが、これらに限定はされない。
【００２９】
本発明に係る機能性異型断面複合繊維の製造方法は、図２に示すごとくの挿入管式複合紡糸装置５、および図３（ａ），（ｂ）に示すごとくに設計された紡糸口金６により実施される。本発明の紡糸口金６は、互いに正多角形を形成するように配列している複数個の細長形第１出口３ａ，３ｂと、この正多角形の内心から各第１出口に向かって延伸するように配列する複数個の細長形第２出口４とを備えている。細長形第１出口３ａ，３ｂの数は、通常は３個であり、よって、正三角形が形成される。第１出口３ａ，３ｂと第２出口４とは、互いに直角を成している。
【００３０】
紡糸はつぎのようにして行なう。まず、摩耗性をもつ無機物質を含有した高分子融体（第２の成分）を、第２成分供給口２から紡糸装置５の内管へ注ぐと、内管の狭口部、つまり、紡糸口金６の第２出口４を通り、押し出されて繊維の内層となる。一方、添加剤を加えていない高分子融体（第１の成分）を、第１成分供給口１から紡糸装置５のジャケット管に注入すると、ジャケット管の狭口部、つまり紡糸口金６の第１出口３ａ，３ｂを通って押し出され、繊維の外層となる。こうして紡出された繊維は、無機物質が内層に包含されている、つまり、無機物質が糸道またはＰＵフリクションディスク等の装置と直接接触しないので、これら装置が摩耗されることはなく、後加工時の高速摩擦で繊維の表面が傷ついて品質が落ちるといった事態も起こらない。
【００３１】
上述した多孔状の多角形断面中空繊維または溝を有する多角形断面繊維のいずれかを形成したい場合には、Ｔ字の横棒と中柱のサイズを変更すればよい。たとえば、図３（ａ）のように、口金６の第１出口３ａを第２出口４よりも短くすると、溝を有する多角形断面繊維が形成され、一方、図３（ｂ）のように、口金６の第１出口３ｂを第２出口４よりも長くしながら、隣接する第１出口３ｂどうしの間には一定の距離７を残すようにすると、多孔状の多角形断面中空繊維が形成される。こうして紡糸された多孔状の多角形断面中空繊維は秋冬物の衣料に、溝を有する多角形断面繊維は春夏物の衣料に織成するのにそれぞれ適している。
【実施例】
【００３２】
以下に、具体的な例をあげて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されない。
【００３３】
比較例１
公知の単一材料３Ｔ断面繊維および三角形３孔中空繊維の製造
当業者であれば知っている単一の管で単一原料を押し出す一般的な紡糸方法により、公知の３個のＴ型ローブを組み合わせてなる出口が形成された紡糸口金を用い、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を原料として、図１（ａ）に示すごとくの単一原料からなる断面が３個のＴ型ローブの繊維１００ａと、図１（ｂ）に示すごとくの３個の孔を有する三角形断面の繊維１００ｂを紡糸した（１２．５×２０倍）。
【００３４】
実施例１
本発明に係る溝を有する多角形断面複合繊維の製造
図２に示すごとくの本発明に係る挿入管式複合紡糸装置に図３（ａ）に示すごとくに設計された口金を用い、第２出口から吐き出される成分をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とし、第１出口から吐き出される成分をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１００重量部に、たとえばＴｉＯ2である紫外線防止剤２．３重量部を添加したものとして、溝を有する多角形断面複合繊維１０ａを紡糸した。その断面は、図４に示すとおりであった（１２．５×２０倍）。本実施例により得られた繊維は、強度３．０ｇ／ｄｅｎ以上、細さ１．５〜３．０ｄｐｆ、伸度２０〜３０％であった。
【００３５】
実施例２
本発明に係る多孔状の多角形断面中空複合繊維の製造
図２に示すごとくの本発明に係る挿入管式複合紡糸装置に図３（ｂ）に示すごとくに設計された口金を用い、第２出口から吐き出される成分をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とし、第１出口から吐き出される成分をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１００重量部に、たとえばＺｎＯ2である遠赤外線材料２．０〜２．３重量部を添加したものとして、多孔状の多角形断面中空複合繊維１０ｂを紡糸した。その断面は、図５に示すとおりであった（１２．５×２０倍）。本実施例により得られた繊維は、強度３．５ｇ／ｄｅｎ以上、細さ１．５〜３．０ｄｐｆ、伸度２０〜３０％であった。
【００３６】
本発明に係る溝を有する多角形断面複合繊維で織成した織物の性能試験
乾燥速度試験：１０×１０ｃｍの布地サンプルを、２３℃・６５％ＲＨの恒温恒湿環境下にて２４時間放置した後、サンプルを天秤に置き、容量固定ピペットで（Ｗ1）の水を吸い取り、１ｃｍ上方から布地サンプルに滴下して、１２分後に布地に残った水分量（Ｗ2）を測定し記録した。そして、下式を用いて水分蒸発率を得た。
水分蒸発率＝（Ｗ1−Ｗ2）／Ｗ1×１００％
【００３７】
本発明の実施例１で得られた繊維で織成した織物、綿および一般のポリエステルの乾燥速度（水分蒸発率）を比較したところ、図６に示すように、本発明の繊維で織成した織物の乾燥速度は５０％にまで達し、綿（約３０％）および一般のポリエステル（１０％未満）に比べて遥かに優れることが見出された。
【００３８】
本発明に係る多孔状の多角形断面中空複合繊維で織成した織物の性能試験
温度変化試験：熱画像測定装置（AGEMA社製サーモビジョン（Thermalvision 900））を用い、５００Ｗのハロゲンランプを熱源として、布地サンプルをこの熱源から１００ｃｍ離した位置に置いて１０分間照射し、サンプルの照射前・後の温度差を測定した。
【００３９】
本発明の実施例２で得られた繊維で織成した織物の試験前と試験後の温度変化を比較したところ、図７に示すように、本発明に係る繊維で織成した織物には極めて優れた保温能力があることがわかった。
【００４０】
本発明に係る繊維の糸道に対する摩耗度測定試験
摩耗度測定試験：３６個の孔を有する公知の紡糸口金を用い、各孔の毎分の吐出量を０．９９ｇとし、紡糸速度２８００ｍ／分でフィラメントを巻き取って、繊維が糸道を摩耗する状態を測定した。
【００４１】
この公知の紡糸口金を用いて一般の無機添加物を含有するポリエステルを紡出すると、糸道は１日で摩損した。図８（ｂ）に示すのは、一般の無機添加物を含有するポリエステル繊維を公知の紡糸口金で１日（２４時間）紡出した後の糸道８の写真である。また、図９（ａ）,（ｂ）は、図８（ｂ）の糸道８の摩耗部分Ｘを異なる角度から拡大したものである。一方、本発明の機能性異型断面複合繊維用の口金を用い、実施例１および実施例２の繊維の紡糸を７日間（１６８時間）行なった後の糸道８は、図８（ａ）に示すように、どこにも摩損しているところはなく、依然として完全なままであった。
【００４２】
本発明を説明するために好適な実施例を例示したが、以上に開示した発明に基づいての変更や修飾は可能である。上に掲げた実施例は、本発明の原理を説明するための最良の態様を提示すべく選択し記載したものである。これによって、当該分野の知識を有する者は、多様な実施の形式において、また、所定の用途に応じた多種の変形を施すことによって、本発明を利用することができるようになる。なお、これら変更および修飾はいずれも、前記した特許請求の範囲が適法に認められた場合に、それにより決定される本発明の範囲内において行なわれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１（ａ）は、公知の単一原料からなる３個のＴ型ローブ断面を有する繊維の断面拡大写真、図１（ｂ）は、公知の単一原料からなる３個の孔を有する三角形断面中空繊維の断面拡大写真である。
【図２】本発明に係る機能性異型断面複合繊維の紡糸装置を示す側面図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の実施例１に係る機能性異型断面複合繊維の口金を示す平面図、図３（ｂ）は、本発明の実施例２に係る機能性異型断面複合繊維の口金を示す平面図である。
【図４】本発明の実施例１による機能性異型断面複合繊維の断面拡大写真である。
【図５】本発明の実施例２による機能性異型断面複合繊維の断面拡大写真である。
【図６】本発明の実施例１による機能性異型断面複合繊維と一般の繊維の乾燥速度を比較したグラフである。
【図７】本発明の実施例２による機能性異型断面複合繊維の保温性を示したグラフである。
【図８】図８（ａ）は、本発明による機能性異型断面複合繊維の口金を用いて７日間（１６８時間）紡糸を行なった後の糸道の状態を示す写真であり、図８（ｂ）は公知の紡糸口金を用いて１日（２４時間）紡糸を行なった後の糸道を示す写真である。
【図９】図９（ａ）,（ｂ）はそれぞれ、図８（ｂ）における糸道の摩耗部分Ｘを異なる角度から写した拡大写真である。
【符号の説明】
【００４４】
１    第１成分供給口
２    第２成分供給口
３ａ，３ｂ  第１出口
４    第２出口
５    紡糸装置
６    紡糸口金
７    隣接する第１出口どうしのあいだの距離
８    糸道
１０ａ  本発明による溝を有する多角形断面複合繊維
１０ｂ  本発明による多孔状の多角形断面中空複合繊維
１００ａ  単一原料からなる断面が３個のＴ型ローブの繊維
１００ｂ  単一原料からなる３個の孔を有する三角形断面の繊維
【図２】
2004169263.tif 000003
【図３】
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【図６】
2004169263.tif 000005
【図７】
2004169263.tif 000006
【図１】
2004169263.tif 000007
【図４】
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【図５】
2004169263.tif 000009
【図８】
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【図９】
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