(57)【要約】【課題】分割性に優れているため一般的な布帛の製造工程で分割でき、容易に極細繊維からなる布帛を得ることができる分割型複合繊維を提供する。【解決手段】一方の成分により、他方の成分が複数個に分割された繊維横断面形状を有する分割型複合繊維において、一方の成分を水膨潤性ポリエーテルエステルポリマーとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の成分により、他方の成分が複数個に分割された繊維横断面形状を有する分割型複合繊維において、一方の成分が水膨潤性ポリエーテルエステルポリマーであることを特徴とする分割型複合繊維。
【請求項２】
繊維横断面形状が、２成分が放射状に貼り合わされ、中央部に中空部を有する繊維横断面形状である請求項１に記載の分割型複合繊維。
【請求項３】
水膨潤性ポリエーテルエステルポリマーが、ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとしポリオキシエチレングリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルポリマーである請求項１または２に記載の分割型複合繊維。
【請求項４】
水膨潤性ポリエーテルエステルポリマーに、下記一般式（１）で表される有機スルホン酸金属塩が共重合されている請求項１〜３のいずれかに記載の分割型複合繊維。
【化１】
2005200786.tif 000004
（式中、Ｒ１は芳香族炭化水素基または脂肪族炭化水素基、Ｘ１はエステル形成性官能基、Ｘ２はＸ１と同一もしくは異なるエステル形成性官能基あるいは水素原子、Ｍ１はアルカリ金属またはアルカリ土類金属、ｎは１または２を示す。）
【請求項５】
有機スルホン酸金属塩の共重合量が、水膨潤性ポリエーテルエステルポリマーを構成する酸成分を基準として０．１〜２０モル％の範囲である請求項４に記載の分割型複合繊維。
【請求項６】
水膨潤性ポリエーテルエステルポリマーのハードセグメント：ソフトセグメントの比率が、重量を基準として３０：７０〜７０：３０の範囲である請求項３〜５のいずれかに記載の分割型複合繊維。
【請求項７】
水膨潤性ポリエーテルエステルポリマー成分の水膨潤率が１０％以上である請求項１〜６のいずれかに記載の分割型複合繊維。
【請求項８】
他方の成分が、脂肪族ポリエステルである請求項１〜７のいずれかに記載の分割型複合繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分割により極細繊維が得られる分割型複合繊維に関する。さらに詳細には、分割性に優れ、容易に分割繊維得ることができる分割型複合繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
極細繊維は、スエード調織編物、高密度織物、ビーチスキン調布帛など、独特の風合を生かした衣料分野に加え、人工皮革や、ワイピングクロス、不織布などの産業資材分野などにおいて、幅広く日常生活に密着した繊維資材となっている。
【０００３】
かかる極細繊維を製造する方法としては、溶媒、酸、またはアルカリ溶解に対する溶解性の異なる２種類以上のポリマーを、海島型繊維に成形し海成分を除去する、あるいは、多層に張り合わせて一方の成分を除去する方法が知られている。しかしながら、かかる方法は、溶剤などの処理工程や回収工程が必要であり、工程が複雑となるだけでなく、コスト的に不利である（例えば、特許文献１、２など）。
【０００４】
これに対して、特許文献３には、２８０℃下における零剪断応力下の溶融粘度が３５００〜１２０００ポイズのポリエステル１０重量部に該ポリエステルとは実質的に非反応性のポリオキシアルキレングリコール類を１０〜５０重量部配合した組成物を成分Ａとし、２８０℃下の零剪断下の溶融粘度が３００〜２５００ポイズのポリエステルを成分Ｂとする分割型複合繊維が提案されている。さらに、上記文献には、かかる複合繊維に水存在下で機械的衝撃を作用させることで、Ａ成分表面に偏析したポリオキシアルキレングリコール類が吸水膨潤もしくは溶出除去され、成分ＡとＢとの接合面で歪が発生し、これに機械的衝撃を加えることで極細繊維への分割が可能となることが記載されている。
【０００５】
上記分割型複合繊維は、アルカリ処理を必要としないものの、極細繊維とするにはやはり機械的衝撃を与えることが必要である。したがって、上記分割型複合繊維はこれを不織布に用いて、ニードルパンチやウォーターニードルなどの処理を行うのに適しているものの、織編物として極細繊維に分割するのにはバフ掛けなどの工程が必要であるばかりか、繊維自身も該処理によりダメージを受けることになる。
【０００６】
【特許文献１】特公昭５８−３９９２６号公報
【特許文献２】特開平５−５１８２０号公報
【特許文献３】特開平６−２２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術を背景になされたもので、その目的は、分割性に優れているため一般的な布帛の製造工程で分割でき、容易に極細繊維からなる布帛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】
【０００８】
本発明者らは、吸水性ポリエーテルエステルが同時に高い膨潤特性を有していることに着目し、かかるポリマーを一成分とする多層張り合わせ複合繊維とし、これを熱水処理するだけで容易に極細繊維に分割できるのではないかと考え、本発明に至った。
【０００９】
かくして、本発明によれば、一方の成分により、他方の成分が複数個に分割された繊維横断面形状を有する分割型複合繊維において、一方の成分が水膨潤性ポリエーテルエステルポリマーであることを特徴とする分割型複合繊維が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の分割型複合繊維は、一般的に製織編後に行われる精錬、染色などにより容易に分割でき、極細繊維からなる布帛を得ることができる。このため、溶剤やアルカリ処理や、機械的処理などの煩雑な工程を必要とせず、安価に付加価値の高い極細繊維布帛を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の分割型複合繊維は、一方の成分（以下、成分Ａということがある）により、他方の成分（以下、成分Ｂということがある）が複数個に分割された繊維横断面形状を有する分割型複合繊維である。具体的には、多層に２成分を張り合わせたもの、２成分を放射状に張り合わせたもの、一方の成分はつながっており他方の成分だけがこれにより仕切られて分割されるものなどが挙げられるが、なかでも図１（Ａ）〜（Ｃ）のように２成分が放射状に張り合わされたもの、特に（Ａ）又は（Ｃ）のように、中央部に中空を有している繊維横断面形状を有するものは分割性に優れており好ましい。
【００１２】
上記２成分の分割型複合繊維における複合比率は、一方の成分の比率が多すぎると上記のような繊維横断面の形成が困難になる。したがって、成分Ａ：成分Ｂの重量比率は、９８：２〜２：９８の範囲が好ましく、８０：２０〜２０：８０の範囲がより好ましい。
【００１３】
本発明においては、上記の一方の成分が水膨潤性ポリエーテルエステルポリマーであることが肝要であり、これにより容易に分割が可能な複合繊維とすることができる。
【００１４】
上記の水膨潤性ポリエーテルエステルポリマーとしては、水膨潤率が１０％以上、好ましくは２０％以上、より好ましくは２０〜１００％である。
【００１５】
上記の水膨潤性ポリエーテルエステルポリマーとしては、例えば、ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、ポリオキシエチレングリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルエラストマーが好ましい。
【００１６】
ハードセグメントであるポリブチレンテレフタレートは、ブチレンテレフタレート単位を少なくとも７０モル％以上含有することが好ましい。ブチレンテレフタレートの含有率は、より好ましくは８０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上である。
【００１７】
後で詳述するが、上記ポリブチレンテレフタレートには、前述した一般式（１）で表される金属スルホン酸金属塩が共重合されていることがより高い吸水膨潤性が得られる点で好ましいが、これ以外に、本発明の目的の達成が実質的に損なわれない範囲内で他の成分が共重合されていてもよい。他の共重合成分としては、ジカルボン酸成分では、例えばナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルキシエタンジカルボン酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸のような芳香族、脂肪族のジカルボン酸成分を挙げることができる。さらに、トリメリット酸、ピロメリット酸、のような三官能性以上のポリカルボン酸を共重合成分として用いても良い。また、ジオール成分では、例えばトリメチレングリコール、エチレングリコール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、ネオペンチルグリコールのような脂肪族、脂環族、芳香族のジオール成分を挙げることができる。さらに、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールのような三官能性以上のポリオールを共重合成分として用いてもよい。
【００１８】
一方、ソフトセグメントであるポリオキシエチレングリコールは、オキシエチレングリコール単位を少なくとも７０モル％以上含有することが好ましい。オキシエチレングリコールの含有量は、より好ましくは８０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上である。上記ポリオキシエチレングリコールには、本発明の目的の達成が実質的に損なわれない範囲内で、例えば、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、グリセリンなどが共重合されていてもよい。
【００１９】
上記ポリオキシエチレングリコールの数平均分子量としては、４００〜８０００が好ましく、なかでも１０００〜６０００が特に好ましい。
【００２０】
本発明においては、ハードセグメント：ソフトセグメントの重量比率は、７０：３０〜３０：７０の範囲にあることが好ましく、より好ましくは６０：４０〜４０：６０の範囲である。ハードセグメントの重量比率が７０％を超えると、水中での膨潤変形性が乏しくなり、成分ＡＢ間の十分な剥離能が得られない。また、ハードセグメントの重量比率が３０％未満であると、成分Ａの溶融粘度が低くなり過ぎ、繊維形成性の低下および紡糸調子の悪化をもたらす。
【００２１】
本発明においては、上記ポリエーテルエステルエラストマーに、下記一般式（１）で表される有機スルホン酸金属塩が共重合されていることが好ましい。これにより、水膨潤性をさらに向上させ、分割性を高めることができる。
【００２２】
【化１】
2005200786.tif 000002
【００２３】
式中、Ｒ１は芳香族炭化水素基または脂肪族炭化水素基であり、好ましくは炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基または炭素数１０以下の脂肪族炭化水素基である。特に好ましいＲ１は、炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基、とりわけベンゼン環である。Ｍ１はアルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、ｎは１または２である。なかでもＭ１がアルカリ金属（例えばリチウム、ナトリウムまたはカリウム）であり、かつｎが１であるものが好ましい。Ｘ１はエステル形成性官能基を示し、Ｘ２はＸ１と同一もしくは異なるエステル形成性官能基を示すかあるいは水素原子を示すが、エステル形成性官能基であるのが好ましい。エステル形成性官能基としてはポリエーテルエステルの主鎖または末端に反応して結合する基であればよく具体的には下記の基を挙げることができる。
【００２４】
【化２】
2005200786.tif 000003
（上記式中、Ｒ’は低級アルキル基またはフェニル基を示し、ａおよびｄは１〜１０の整数を示し、ｂは２〜６の整数を示す。）
【００２５】
上記一般式（１）で表わされる有機スルホン酸金属塩の好ましい具体例としては、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸カリウム、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸リチウム、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸カリウム、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸リチウム、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸ナトリウム、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸カリウム、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸リチウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４−スルホン酸ナトウリム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４−スルホン酸カリウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４−スルホン酸リチウム、２，６−ジカルボキシナフタレン−４−スルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボメトキシスフタレン−１−スルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−３−スルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４，８−ジスルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボキシナフタレン−４，８−ジスルホン酸ナトリウム、２，５−ビス（ヒドロエトキシ）ベンゼンスルホン酸ナトリウム、α−ナトリウムスルホコハク酸などをあげることができる。上記有機スルホン酸金属塩は１種のみを単独で用いても、２種以上併用してもよい。
【００２６】
上記有機スルホン酸金属塩の共重合量は、あまり多すぎるとポリエーテルエステルの融点が低下して耐熱性、耐薬品性などが低下する傾向にあるため、ポリエーテルエステルを構成する全酸成分を基準として０．１〜２０モル％の範囲が好ましく、より好ましくは０．５〜１５モル％の範囲である。
【００２７】
本発明に用いるポリエーテルエステルは、たとえば、テレフタル酸ジメチル、テトラメチレングリコールおよびポリオキシエチレングリコールとを含む原料を、エステル交換触媒の存在下でエステル交換反応させ、ビス（ω−ヒドロキシブチル）テレフタレート及び／またはオリゴマーを形成させ、その後、重縮合触媒及び安定剤の存在下で高温減圧下にて溶融重縮合を行うことにより得ることができる。
【００２８】
上記のエステル交換触媒としては、ナトリウムなどのアルカリ金属塩、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属塩、チタン、亜鉛、マンガン等の金属化合物を使用するのが好ましい。
【００２９】
重縮合触媒としては、ゲルマニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物、コバルト化合物、錫化合物を使用するのが好ましい。触媒の使用量は、エステル交換反応、重縮合反応を進行させるために必要な量であるならば特に限定されるものではなく、また、複数の触媒を併用することも可能である。
【００３０】
エステル交換触媒の供給は、原料調製時の他、エステル交換反応の初期の段階において行うことができる。また、安定剤の供給は、重縮合反応初期までに行うことができるが、エステル交換反応終了時に添加することが好ましい。更に、重縮合触媒は重縮合反応工程の初期までに供給することができる。
【００３１】
一方、成分Ｂとしては、上記水膨潤性ポリエーテルエステルポリマーと非相溶なポリマーであればよく、たとえば、ナイロン４、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２などのポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィンなどを挙げることができるが、脂肪族ポリエステルが好ましい。
【００３２】
上記脂肪族ポリエステルの例としては、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート・３−ヒドロキシバリレート）、ポリカプロラクトン、ポリピバロラクトン、あるいはエチレングリコール、１，４−ブタンジオールなどのグリコールとコハク酸、アジピン酸などのカルボン酸よりなるポリエステルなどが挙げられる。その中でも、耐熱性が高く力学的特性などの諸特性に優れることからＬ−乳酸および／またはＤ−乳酸を主成分とするポリ乳酸が好ましく用いられる。
【００３３】
本発明において好ましく用いられるポリ乳酸は、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸のほかにエステル形成能を有するその他の単量体成分を共重合した共重合ポリ乳酸であってもよい。共重合可能な単量体成分としては、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸類の他、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の分子内に複数の水酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、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、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムスルホイソフタル酸等の分子内に複数のカルボン酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体が挙げられる。但し、芳香族を有する化合物を共重合成分とする場合、それらの共重合成分の割合は１５％以下に抑える必要があり、１５％を超える共重合比率の場合、成分Ａとの相溶性が高くなってしまい、良好な分割性が得られない。また、ポリ乳酸の溶融粘度を低減させるため、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリヒドロキシブチレートのような脂肪族ポリエステルポリマーを内部可塑剤または外部可塑剤として用いることができる。
【００３４】
以上説明した本発明の分割型複合繊維を製造するには、従来公知の複合紡糸口金および複合紡糸装置を用い、通常の製糸条件を何ら支障なく採用することができる。例えば５００〜２５００ｍ／分の速度で溶融紡糸し、延伸、熱処理する方法、１５００〜５０００ｍ／分の速度で溶融紡糸し、延伸を、あるいは延伸と仮撚加工を同時または逐次的に行う方法、５０００ｍ／分以上の高速で溶融紡糸し、延伸を省略する方法など、任意の製糸条件を採用することができる。
【００３５】
また、得られた繊維またはこの繊維から製造された織編物を、１００℃以上の温度の乾熱処理して構造の安定性を向上させてもよいし、さらに必要に応じて弛緩熱処理などを併用してもよい。
【実施例】
【００３６】
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、分割率は以下の方法で測定した。
１．分割性
複合繊維を平織物とし、８０℃で３０分間熱水処理した後、該織物の横断面を電子顕微鏡で観察し、任意に選んだ１０本の単繊維について、極細繊維に１００％分割されている単糸数の、全単糸数に対する割合を算出した。
【００３７】
２．ポリエーテルエステル成分の水膨潤率
繊維を２０℃、６５％ＲＨに調湿された恒温恒湿室内に２４時間置いた後と、これを８０℃で３０分間熱水処理した直後とで、繊維の断面写真をそれぞれ撮影し、この写真を２倍に拡大した。断面写真において、任意の１０単糸を選び、それぞれのポリエーテルエステル成分の面積を測定した。水膨潤率は、２０℃、６５％ＲＨの条件に２４時間置いた後の面積をＡ０、熱水処理した直後の面積をＡ１として下記式から算出した。
水膨潤率（％）＝（Ａ１−Ａ０）×１００／Ａ０
【００３８】
［実施例１］
成分Ａである水膨潤性ポリエーテルエステルポリマーは以下の方法で製造したものを用いた。すなわち、ジメチルテレフタレート１００重量部、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸ナトリウムの４０重量％エチレングリコール溶液２３重量部(全酸成分に対して５．０モル％)、ポリエチレングリコール（数平均分子量４０００）１１３．４重量部、１，４−ブタンジオール７３．５重量部（全酸成分の１．４モル倍）および触媒としてテトラブチルチタネート０．４重量部を反応槽に仕込み、内温２００℃でエステル交換反応を行った。理論量の約８０％のメタノールが留出した時点で前述したヒンダードフェノール系化合物安定剤０．４重量部を添加した後、昇温、減圧による重縮合反応を開始した。重縮合反応は約３０分かけて３０ｍｍＨｇとし、さらに３０分かけて３ｍｍＨｇとし、以後１ｍｍＨｇの真空下で内温２５０℃にて２００分間反応を行い、さらに２０分間１ｍｍＨｇ以下の真空下、２５０℃で２０分間反応した。生成された水膨潤性ポリエーテルエステルエラストマーの固有粘度は１．１０であり、ポリブチレンテレフタレート（ハードセグメント）／ポリエチレングリコール（ソフトセグメント）の重量比率は５０／５０であった。
【００３９】
他方、成分Ｂとしては、数平均分子量１２０，０００のポリＬ−乳酸（Ｌ体純度＝９５％）を用いた。
【００４０】
以上の成分ＡとＢとを、それぞれ２３０℃で溶融し、複合紡糸口金に導入し、それぞれ吐出量１２．５ｇ／分で押し出し、吐出溶融糸条を２０００ｍ／分で引き取って未延伸糸を得た。この際、紡糸性は良好であった。この未延伸糸を、８０℃で１．５倍に延伸し、さらに１６０℃で熱処理することにより、図１（ａ）に示すようなＡ成分とＢ成分を放射状に張り合わせた繊維横断面形状（但し、成分Ａおよび成分Ｂはそれぞれ８層で、複合比は５０／５０）を有する複合繊維（７２．４デシテックス／２０フィラメント）を得た。得られた複合繊維の分割率は１００％であった。また、水膨潤性ポリエーテルエステル成分の水膨潤率は４２％であった。
【００４１】
［実施例２］
繊維横断面形状が図１（ｂ）のようになるような紡糸口金に変更した以外は、実施例１と同様にして分割型複合繊維を得た。この際、紡糸は良好であった。得られた複合繊維の分割率は８８％であった。また、水膨潤性ポリエーテルエステル成分の水膨潤率は４３％であった。
【００４２】
［比較例１］
成分Ａを、固有粘度０．６４のポリエチレンテレフタレートに、ポリエチレングリコール（数平均分子量２０００）を、該ポリエチレンテレフタレート重量に対して１５％添加したものを用いた以外は、実施例１と同様にして複合繊維を得た。得られた複合繊維の分割率は１３％であった。また、上記ポリエチレンテレフタレート成分の水膨潤率は、膨潤が小さく測定は困難であった。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の分割型複合繊維は、一般的に製織編後に行われる精錬、染色などにより容易に分割でき、該複合繊維からは、溶剤やアルカリ処理や、機械的処理などの煩雑な工程を必要とせず、安価に付加価値の高い極細繊維布帛を得ることができる。得られた極細繊維布帛は、スエード調織編物、高密度織物、ビーチスキン調布帛など、独特の風合を生かした衣料分野や、人工皮革や、ワイピングクロスなどに応用でき、極めてその利用価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の分割型複合繊維の横断面形状の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  水膨潤性ポリエーテルエステルポリマー成分
２  他方のポリマー成分
【図１】
2005200786.tif 000005