(57)【要約】      （修正有）【課題】工程通過性が良好で、染色時や使用時における親水性化合物の溶出が抑制されており、吸湿性、耐光堅牢度に優れた繊維の提供。【解決手段】疎水性高分子と親水性高分子との共重合体からなる芯部が、相分離構造による連続相と分散相を有し、該分散相の主たる構成成分が親水性高分子で構成され、その最大直径が１〜４０nmである。一方鞘部は疎水性高分子のみから形成され、熱水処理後の吸湿率差が１〜１０％である芯鞘型複合繊維。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
疎水性高分子と親水性高分子との共重合体からなる芯部が、相分離構造による連続相と分散相を有し、該分散相の主たる構成成分が親水性高分子であること特徴とする芯鞘型複合繊維。
【請求項２】
鞘部が疎水性高分子からなることを特徴とする請求項１記載の芯鞘型複合繊維。
【請求項３】
繊維横断面における芯部の分散相の最大直径が１〜４０ｎｍであることを特徴とする請求項１または２記載の芯鞘型複合繊維。
【請求項４】
熱水処理後の吸湿率差（ΔＭＲ）が１〜１０％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の芯鞘型複合繊維。
【請求項５】
繊維の弾性率Ｑ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）と弾性回復率Ｒ（％）の比（Ｑ／Ｒ）が０．４０〜１．０であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の芯鞘型複合繊維。
【請求項６】
芯部の共重合体を構成する疎水性高分子がポリエステルであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の芯鞘型複合繊維。
【請求項７】
芯部の共重合体を構成する親水性高分子がポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の芯鞘型複合繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芯部が相分離構造を有する芯鞘型複合繊維に関するものである。より詳しくは、工程通過性が良好で、染色時や使用時における親水性化合物の溶出が抑制されており、吸湿性、耐光堅牢度に優れ、衣料用途に好適に使用できる繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル繊維は、安価であり、機械的特性に優れているため、幅広い用途において用いられている。しかし、吸湿性に乏しいため、夏場の高湿時には蒸れ感の発生、冬場の低湿時には静電気の発生など、着用快適性の観点において解決すべき課題を有している。
【０００３】
上記の欠点を改善するため、ポリエステル繊維へ吸湿性を付与する方法について、これまでに種々の提案がなされている。吸湿性を付与するための一般的な方法として、ポリエステルへの親水性化合物の共重合または親水性化合物の添加などが挙げられる。
【０００４】
例えば、特許文献１では、ポリエステルに対し、親水性化合物としてポリエチレングリコールが共重合されたポリエステルからなる繊維が提案されている。
【０００５】
特許文献２では、親水性化合物としてポリエチレングリコールが共重合されたポリエステルを芯、ポリエチレンテレフタレートを鞘とした芯鞘型複合繊維が提案されている。この提案では、ポリエチレングリコールが共重合されたポリエステルを芯に配置することにより、ポリエステル繊維へ吸湿性を付与している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１０４３７９号公報
【特許文献２】特開２００１−１７２３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１記載の方法では、繊維表面に露出している親水性化合物が、紡糸油剤によって膨潤するため、紡糸、延伸工程や製編、製織工程におけるローラーやガイドとの擦過によって脱落し、ローラーやガイド上に堆積した結果、糸切れや毛羽が生じるなど、工程通過性に課題があった。また、染色時や洗濯時に親水性化合物が溶出して吸湿性が低下するという課題や、耐光堅牢度が低いために使用時に変色してしまうという課題があった。
【０００８】
特許文献２記載の方法では、親水性化合物が鞘で覆われているため、親水性化合物の膨潤や脱落が抑制され、工程通過性は改善されているものの、染色時や洗濯時に芯部の親水性化合物が膨潤し、鞘割れが発生して品位が低下するという課題があった。さらには、鞘割れした部分を起点として親水性化合物が溶出し、吸湿性が低下するという課題があった。
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、工程通過性が良好で、染色時や使用時における親水性化合物の溶出が抑制されており、吸湿性、耐光堅牢度に優れ、衣料用途に好適に採用できる繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の本発明の課題は、疎水性高分子と親水性高分子との共重合体からなる芯部が、相分離構造による連続相と分散相を有し、該分散相の主たる構成成分が親水性高分子であること特徴とする芯鞘型複合繊維によって解決することができる。
【００１０】
また、前記繊維は、鞘部が疎水性高分子からなることが好ましく、繊維横断面における芯部の分散相の最大直径が１〜４０ｎｍであること、熱水処理後の吸湿率差（ΔＭＲ）が１〜１０％であること、繊維の弾性率Ｑ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）と弾性回復率Ｒ（％）の比（Ｑ／Ｒ）が０．４０〜１．０であることが好ましい。
【００１１】
また、芯部の共重合体を構成する疎水性高分子がポリエステルであること、芯部の共重合体を構成する親水性高分子がポリエチレングリコールであることが好適に採用できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、工程通過性が良好で、染色時や使用時における親水性化合物の溶出が抑制されており、吸湿性、耐光堅牢度に優れた繊維を提供することができるため、特に衣料用途において好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の芯鞘型複合繊維は、疎水性高分子と親水性高分子との共重合体からなる芯部が、相分離構造による連続相と分散相を有し、該分散相の主たる構成成分が親水性高分子である。
本発明の芯鞘型複合繊維は、疎水性高分子と親水性高分子との共重合体からなる芯成分が、鞘成分で覆われており、繊維表面に露出していない。そのため、紡糸油剤による親水性高分子の膨潤や、紡糸、延伸工程や製編、製織工程において、ローラーやガイドとの擦過による親水性高分子の脱落が抑制され、ローラーやガイド上の堆積物や糸切れ、毛羽の発生が抑えられるため、工程通過性が良好である。また、芯成分が鞘成分で覆われているため、染色時や使用時に芯成分を構成する親水性高分子の溶出が抑制され、吸湿性の耐久性に優れた繊維を得ることができる。さらには、芯成分を構成する親水性高分子の耐光堅牢度が低い場合には、親水性高分子が鞘成分で覆われており、繊維表面に露出していないため、耐光堅牢度にも優れる。
【００１４】
本発明の芯鞘型複合繊維の芯部は、疎水性高分子と親水性高分子との共重合体からなるものである。ポリマーブレンドのような溶融混合とは異なり、疎水性高分子と親水性高分子が共重合によって共有結合を形成しているため、繊維中からの親水性高分子の溶出が抑制されている。そのため、製造時における工程間や、製品の使用時において繊維特性の変化が小さく、吸湿性の耐久性にも優れた繊維を得ることができる。
【００１５】
本発明の芯鞘型複合繊維の芯部は、相分離構造を有するものである。この相分離構造は、重合反応が進行し、疎水性高分子と親水性高分子とが共重合する過程で特異的に発現するものである。すなわち、非相溶の高分子化合物の溶融混合によって発現する相分離構造とは異なり、本発明では重合反応の進行とともに発現する相分離構造であるため、微細かつ均一な分散相が形成される。この相分離構造により、相分離構造を有さない均一構造と比べ、優れた吸湿性が発現し、分散相が微細かつ均一であるため、繊度斑が小さく、染め斑や毛羽の発生が抑制された繊維を得ることができる。
【００１６】
重合反応の進行とともに発現する相分離について、具体例を示す。疎水性高分子がポリエチレンテレフタレート、親水性高分子がポリエチレングリコールの共重合体の場合、重縮合反応初期にはポリエチレンテレフタレートの前駆体であるビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレートとポリエチレングリコールの極性が近いため、相溶状態にあり、反応系は透明である。重縮合反応の進行とともにポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体が生成し、重合開始から約１時間経過すると相分離状態となり、反応系は白濁する。この相分離構造は、ポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体において、低極性の共重合体、すなわち分子鎖中に占めるポリエチレンテレフタレートの割合が高い共重合体と、高極性の共重合体、すなわち分子鎖中に占めるポリエチレングリコールの割合が高い共重合体が生成し、これらの極性の違いにより発現するものである。
【００１７】
本発明の芯鞘型複合繊維の芯部は、相分離構造による連続相と分散相を有し、該分散相の主たる構成成分が親水性高分子である。連続相と分散相を構成する成分は、疎水性高分子と親水性高分子を共重合する割合に応じて変化する。親水性高分子よりも疎水性高分子の割合が多い場合には、分子鎖中に占める疎水性高分子の割合が高い「疎水性高分子−親水性高分子共重合体」が連続相となり、分子鎖中に占める親水性高分子の割合が高い「疎水性高分子−親水性高分子共重合体」が分散相となる。すなわち、連続相の主たる構成成分が疎水性高分子であり、分散相の主たる構成成分が親水性高分子となる。相分離構造を構成する連続相、分散相の双方が「疎水性高分子−親水性高分子共重合体」からなり、その組成比が異なるだけであるため、連続相と分散相の親和性が極めて高い相分離構造である。このため、染色時や使用時に親水性化合物の溶出が抑制され、吸湿性の耐久性に優れた繊維を得ることができる。さらには、分散相の主たる構成成分が親水性高分子であるため、連続相の主たる構成成分が親水性高分子である場合とは異なり、染色時や洗濯時に芯部の親水性高分子の膨潤が抑制されるとともに、鞘割れも抑制される。その結果、鞘割れ部分を起点とした親水性高分子の溶出も抑制されるため、吸湿性の耐久性に優れた繊維を得ることができる。
【００１８】
本発明の芯鞘型複合繊維の芯部を構成する疎水性高分子は、親水性高分子との共重合が可能であれば、特に制限がなく、好適に採用できる。疎水性高分子の具体例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステル、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリエチレンアジペート、ポリプロピレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリプロピレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンセバケート、ポリプロピレンセバケート、ポリブチレンセバケート、ポリカプロラクトンなどの脂肪族ポリエステルなどが挙げられるが、これらに限定されない。なかでも、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートは、機械的特性や耐久性に優れ、製造時ならびに使用時の取り扱い性が良好であるため好ましい。また、ポリエチレンテレフタレートは、ポリエステル繊維特有のハリ、コシ感が得られるため特に好ましい。
【００１９】
本発明の芯鞘型複合繊維の芯部を構成する親水性高分子は、疎水性高分子との共重合が可能であれば、特に制限がなく、好適に採用できる。疎水性高分子へ親水性高分子を共重合することで、繊維へ吸湿性を付与することが可能となる。親水性高分子の具体例として、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどの単独重合体、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体、ポリエチレングリコール−ポリブチレングリコール共重合体などの共重合体などが挙げられるが、これらに限定されない。なかでも、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールは、製造時ならびに使用時の取り扱い性が良好であるため好ましい。
【００２０】
本発明の芯鞘型複合繊維の芯部を構成する疎水性高分子としてポリエステルを用いる場合、ポリエステルのジカルボン酸成分として、テレフタル酸以外のエステル形成性のジカルボン酸を使用してもよい。エステル形成性のジカルボン酸の具体例として、アジピン酸、イソフタル酸、セバシン酸、フタル酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、５−ナト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、５−（テトラアルキル）ホスホニウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸およびそれらのエステル形成性誘導体などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２１】
本発明の芯鞘型複合繊維の芯部を構成する疎水性高分子としてポリエステルを用いる場合、ポリエステルのジオール成分として、エチレングリコール以外のエステル形成性のジオールを使用してもよい。エステル形成性のジオールの具体例として、プロパンジオール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコールおよびそれらのエステル形成性誘導体などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２２】
本発明の芯鞘型複合繊維の芯部を構成する疎水性高分子としてポリエチレンテレフタレート、親水性高分子としてポリエチレングリコールを用いる場合、ポリエチレングリコールの数平均分子量は７０００〜３００００であることが好ましい。ポリエチレングリコールの数平均分子量が７０００以上であれば、ポリエチレンテレフタレートとの共重合により相分離構造が発現するため、繊維化することによって吸湿性に優れた繊維が得られるため好ましい。ポリエチレングリコールの数平均分子量は７５００以上であることがより好ましく、８０００以上であることが更に好ましい。一方、ポリエチレングリコールの数平均分子量が３００００以下であれば、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレングリコールとの重縮合反応性が高く、未反応のポリエチレングリコールを低減することができ、染色時や使用時に芯部からの親水性高分子の溶出が抑制されるため好ましい。また、ポリエチレンテレフタレートとの共重合により、分散相が微細かつ均一な相分離構造が形成され、紡糸時に紡糸口金からの吐出が安定し、繊度斑が小さく、染め斑や毛羽の発生が抑制された繊維を得ることができるため好ましい。ポリエチレングリコールの数平均分子量は２７０００以下であることがより好ましく、２５０００以下であることが更に好ましい。
【００２３】
本発明の芯鞘型複合繊維の芯部を構成する疎水性高分子としてポリエチレンテレフタレート、親水性高分子としてポリエチレングリコールを用いる場合、ポリエチレングリコールの共重合率は６〜２０重量％であることが好ましい。ポリエチレングリコールの共重合率が６重量％以上であれば、吸湿性に優れた繊維が得られるため好ましい。ポリエチレングリコールの共重合率は８重量％以上であることがより好ましく、１０重量％以上であることが更に好ましい。一方、ポリエチレングリコールの共重合率が２０重量％以下であれば、ポリエチレンテレフタレートとの共重合により微細かつ均一な相分離構造が形成され、紡糸時に紡糸口金からの吐出が安定し、繊度斑が小さく、染め斑や毛羽の発生が抑制された繊維を得ることができるため好ましい。ポリエチレングリコールの共重合率は１８重量％以下であることがより好ましく、１６重量％以下であることが更に好ましい。
【００２４】
本発明の芯鞘型複合繊維の鞘部は、疎水性高分子からなることが好ましい。鞘部が疎水性高分子であれば、染色時や使用時に芯部からの親水性高分子の溶出が抑制され、吸湿性の耐久性に優れる繊維が得られるため好ましい。また、吸湿性を有する芯部が、疎水性高分子からなる鞘部に覆われているため、優れた吸湿性を有していながら、通常時ならびに吸湿時ともにドライな感触が得られるため好ましい。疎水性高分子の具体例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステル、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリエチレンアジペート、ポリプロピレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリプロピレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンセバケート、ポリプロピレンセバケート、ポリブチレンセバケート、ポリカプロラクトンなどの脂肪族ポリエステルなどが挙げられるが、これらに限定されない。なかでも、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートは、機械的特性や耐久性に優れ、製造時ならびに使用時の取り扱い性が良好であるため好ましい。また、ポリエチレンテレフタレートは、ポリエステル繊維特有のハリ、コシ感が得られるため特に好ましい。
【００２５】
本発明の芯鞘型複合繊維は、副次的添加物を加えて種々の改質が行われたものであってもよい。副次的添加剤の具体例として、相溶化剤、可塑剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、蛍光増白剤、離型剤、抗菌剤、核形成剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、着色防止剤、調整剤、艶消し剤、消泡剤、防腐剤、ゲル化剤、ラテックス、フィラー、インク、着色料、染料、顔料、香料などが挙げられるが、これらに限定されない。これらの副次的添加物は単独で使用してもよく、複数を併用してもよい。
【００２６】
本発明の芯鞘型複合繊維の芯／鞘複合比率（重量比）は、３０／７０〜９０／１０であることが好ましい。本発明における芯鞘型複合繊維の芯／鞘複合比率（重量比）とは、実施例記載の方法で算出される値を指す。芯鞘型複合繊維の芯成分の複合比率が３０重量％以上であれば、吸湿性に優れた芯鞘型複合繊維が得られるため好ましい。芯鞘型複合繊維の芯成分の複合比率は４０重量％以上であることがより好ましく、５０重量％以上であることが更に好ましい。一方、芯鞘型複合繊維の芯成分の複合比率が９０重量％以下、すなわち鞘成分の複合比率が１０重量％以上であれば、鞘成分によるハリ、コシ感やドライな感触が得られるため好ましい。また、染色時や使用時に芯成分を構成する親水性高分子の溶出が抑制され、吸湿性の耐久性に優れるため好ましい。さらには、芯成分を構成する親水性高分子の耐光堅牢度が低い場合には、芯成分が鞘成分で覆われており、繊維表面に露出していないため、耐光堅牢度に優れる繊維が得られるため好ましい。芯鞘型複合繊維の芯成分の複合比率は８５重量％以下であることがより好ましく、８０重量％以下であることが更に好ましい。
【００２７】
本発明の芯鞘型複合繊維の繊維横断面における芯部の分散相の最大直径は、１〜４０ｎｍであることが好ましい。本発明における繊維横断面における芯部の分散相の最大直径とは、実施例記載の方法で測定される値を指す。繊維横断面における芯部の分散相の最大直径が１ｎｍ以上であれば、吸湿性に優れた繊維を得ることができるため好ましい。繊維横断面における芯部の分散相の最大直径は３ｎｍ以上であることがより好ましく、５ｎｍ以上であることが更に好ましく、１０ｎｍ以上であることが特に好ましい。一方、繊維横断面における芯部の分散相の最大直径が４０ｎｍ以下であれば、繊維ならびにそれからなる繊維構造体の機械的特性が良好であり、耐久性に優れるため好ましい。また、微細かつ均一な分散相であるため、紡糸時に紡糸口金からの吐出が安定し、繊度斑が小さく、染め斑や毛羽の発生が抑制された繊維が得られるため好ましい。繊維横断面における芯部の分散相の最大直径は３７ｎｍ以下であることがより好ましく、３５ｎｍ以下であることが更に好ましく、３０ｎｍ以下であることが特に好ましい。
【００２８】
本発明の芯鞘型複合繊維の繊度は、特に制限がなく、用途や要求特性に応じて適宜選択することができるが、１０〜５００ｄｔｅｘであることが好ましい。本発明における繊度とは、実施例記載の方法で測定される値を指す。芯鞘型複合繊維の繊度が１０ｄｔｅｘ以上であれば、糸切れが少なく、工程通過性が良好であることに加え、使用時に毛羽の発生が少なく、耐久性に優れるため好ましい。芯鞘型複合繊維の繊度は、３０ｄｔｅｘ以上であることがより好ましく、５０ｄｔｅｘ以上であることが更に好ましい。一方、芯鞘型複合繊維の繊度が５００ｄｔｅｘ以下であれば、繊維ならびに繊維構造体の柔軟性を損なうことがないため好ましい。芯鞘型複合繊維の繊度は、４００ｄｔｅｘ以下であることがより好ましく、３００ｄｔｅｘ以下であることが更に好ましい。
【００２９】
本発明の芯鞘型複合繊維の強度は、特に制限がなく、用途や要求特性に応じて適宜選択することができるが、機械的特性の観点から２．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。本発明における強度とは、実施例記載の方法で測定される値を指す。芯鞘型複合繊維の強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であれば、使用時に毛羽の発生が少なく、耐久性に優れるため好ましい。芯鞘型複合繊維の強度は２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることがより好ましく、３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが更に好ましい。一方、芯鞘型複合繊維の強度が５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であれば、繊維ならびに繊維構造体の柔軟性を損なうことがないため好ましい。
【００３０】
本発明の芯鞘型複合繊維の伸度は、特に制限がなく、用途や要求特性に応じて適宜選択することができるが、耐久性の観点から１０〜６０％であることが好ましい。本発明における伸度とは、実施例記載の方法で測定される値を指す。芯鞘型複合繊維の伸度が１０％以上であれば、繊維ならびに繊維構造体の耐摩耗性が良好となり、使用時に毛羽の発生が少なく、耐久性が良好となるため好ましい。芯鞘型複合繊維の伸度は１５％以上であることがより好ましく、２０％以上であることが更に好ましい。一方、芯鞘型複合繊維の伸度が６０％以下であれば、繊維ならびに繊維構造体の寸法安定性が良好となるため好ましい。芯鞘型複合繊維の伸度は５５％以下であることがより好ましく、５０％以下であることが更に好ましい。
【００３１】
本発明の芯鞘型複合繊維の弾性率は、特に制限がなく、用途や要求特性に応じて適宜選択することができるが、５０〜１００ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。本発明における弾性率とは、実施例記載の方法で測定される値を指す。芯鞘型複合繊維の弾性率が５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であれば、繊維ならびに繊維構造体の機械的特性に優れるため好ましい。芯鞘型複合繊維の弾性率は５５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることがより好ましく、６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが更に好ましい。一方、芯鞘型複合繊維の弾性率が１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であれば、繊維ならびに繊維構造体の柔軟性を損なうことがないため好ましい。芯鞘型複合繊維の弾性率は９０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることがより好ましく、８０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが更に好ましい。
【００３２】
本発明の芯鞘型複合繊維は、弾性回復率が８０〜９８％であることが好ましい。本発明における弾性回復率とは、実施例記載の方法で測定される値を指す。芯鞘型複合繊維の弾性回復率が８０％以上であれば、繊維ならびに繊維構造体が伸縮性を示すため好ましい。芯鞘型複合繊維の弾性回復率は８５％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。一方、芯鞘型複合繊維の弾性回復率が９８％以下であれば、繊維ならびに繊維構造体の寸法安定性が良好となるため好ましい。芯鞘型複合繊維の弾性回復率は９６％以下であることがより好ましく、９５％以下であることが更に好ましい。
【００３３】
本発明の芯鞘型複合繊維は、弾性率Ｑ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）と弾性回復率Ｒ（％）の比（Ｑ／Ｒ）が０．４０〜１．０であることが好ましい。本発明における弾性率Ｑ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）と弾性回復率Ｒ（％）の比（Ｑ／Ｒ）とは、実施例記載の方法で測定される値を指す。芯鞘型複合繊維のＱ／Ｒが０．４０以上であれば、ポリエステル繊維特有のハリ、コシ感が得られるため好ましい。芯鞘型複合繊維のＱ／Ｒは０．５０以上であることがより好ましく、０．６０以上であることが更に好ましい。一方、芯鞘型複合繊維のＱ／Ｒが１．０以下であれば、繊維ならびに繊維構造体の柔軟性を損なうことがないため好ましい。芯鞘型複合繊維のＱ／Ｒは０．９０以下であることがより好ましく、０．８０以下であることが更に好ましい。
【００３４】
本発明の芯鞘型複合繊維の沸騰水収縮率は、３〜１５％であることが好ましい。本発明における沸騰水収縮率とは、実施例記載の方法で測定される値を指す。芯鞘型複合繊維の沸騰水収縮率が３％以上であれば、高次工程での毛羽やヒケの発生を抑制することができ、高品位の繊維構造体を得ることができるため好ましい。芯鞘型複合繊維の沸騰水収縮率は４％以上であることがより好ましく、５％以上であることが更に好ましい。一方、芯鞘型複合繊維の沸騰水収縮率が１５％以下であれば、繊維ならびに繊維構造体の寸法安定性が高まり、高次工程での温度変化による均一性の低下を抑制できるため好ましい。芯鞘型複合繊維の沸騰水収縮率は１２％以下であることがより好ましく、１０％以下であることが更に好ましい。
【００３５】
本発明の芯鞘型複合繊維の繊度変動値Ｕ％（ｈｉ）は、０．１〜１．５％であることが好ましい。本発明における繊度変動値Ｕ％（ｈｉ）とは、実施例記載の方法で測定される値を指す。繊度変動値Ｕ％は繊維長手方向における太さ斑の指標であり、繊度変動値Ｕ％が小さいほど、繊維の長手方向における太さ斑が小さいことを示す。繊度変動値Ｕ％（ｈｉ）は、工程通過性や品位の観点から小さければ小さいほど好ましいが、製造可能な範囲として０．１％が下限である。一方、芯鞘型複合繊維の繊度変動値Ｕ％（ｈｉ）が１．５％以下であれば、繊維長手方向の均一性が優れており、毛羽や糸切れが発生しにくく、また、染色した際に染め斑や染め筋などの欠点が発生しにくく、高品位の繊維構造体を得ることができるため好ましい。芯鞘型複合繊維の繊度変動値Ｕ％（ｈｉ）は１．２％以下であることがより好ましく、１．０％以下であることが更に好ましく、０．９％以下であることが特に好ましい。
【００３６】
本発明の芯鞘型複合繊維の熱水処理後の吸湿率差（△ＭＲ）は、１〜１０％であることが好ましい。本発明における熱水処理後の吸湿率差（△ＭＲ）とは、実施例記載の方法で測定される値を指す。△ＭＲとは、軽い運動後の衣服内温湿度を想定した温度３０℃、湿度９０％ＲＨにおける吸湿率と、外気温湿度として温度２０℃、湿度６５％ＲＨにおける吸湿率の差である。すなわち、△ＭＲは吸湿性の指標であり、△ＭＲの値が高いほど着用快適性が向上する。芯鞘型複合繊維の熱水処理後の△ＭＲが１％以上であれば、衣服内の蒸れ感が少なく、着用快適性が発現するため好ましい。芯鞘型複合繊維の熱水処理後の△ＭＲは１．２％以上であることがより好ましく、１．５％以上であることが更に好ましく、２．０％以上であることが特に好ましい。一方、芯鞘型複合繊維の熱水処理後の△ＭＲが１０％以下であれば、工程通過性や取り扱い性が良好であり、使用時の耐久性に優れるため好ましい。芯鞘型複合繊維の熱水処理後の△ＭＲは９％以下であることがより好ましく、８％以下であることが更に好ましい。
【００３７】
本発明の芯鞘型複合繊維は、酸化防止剤を含有していることが好ましい。酸化防止剤を含有することにより、長期保管やタンブラー乾燥による親水性高分子の酸化分解を抑制するだけではなく、吸湿性、機械的特性などの繊維特性の耐久性が向上するため好ましい。
【００３８】
本発明における酸化防止剤は、フェノール系化合物、イオウ系化合物、ヒンダードアミン系化合物のいずれかであることが好ましい。これらの酸化防止剤は１種のみを使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３９】
本発明におけるフェノール系化合物は、フェノール構造を有したラジカル連鎖反応禁止剤であり、１種のみを使用してもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、ペンタエリスリトール−テトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）プロピオネート）（例えば、ＢＡＳＦ製Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０）、２，４，６−トリス（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンジル）メシチレン（例えば、ＡＤＥＫＡ製アデカスタブＡＯ−３３０）、１,３,５−トリス［［４−（１，１−ジメチルエチル）−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルフェニル］メチル］−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン（例えば、東京化成工業製ＴＨＡＮＯＸ１７９０）は、酸化分解抑制効果が高いため、好適に採用できる。
【００４０】
本発明におけるイオウ系化合物は、ラジカルを発生させずに過酸化物を還元し、自身が酸化されるイオウ系酸化防止剤であり、１種のみを使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４１】
本発明におけるヒンダードアミン系化合物は、紫外線や熱により生成したラジカルの捕捉や、酸化防止剤として機能して失活したフェノール系酸化防止剤を再生する効果があるヒンダードアミン系酸化防止剤であり、１種のみを使用してもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、洗濯や有機溶剤を使用したクリーニングにより繊維内部からの溶出を抑制する観点から、分子量１０００以上の高分子量型ヒンダードアミン系化合物であることが好ましい。特に、ジブチルアミン−１，３，５−トリアジン−Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）−１，６−ヘキサメチレンジアミンとＮ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブチルアミンの重縮合物（例えば、ＢＡＳＦ製ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ２０２０）は、酸化分解抑制効果が高いため、好適に採用できる。
【００４２】
本発明の芯鞘型複合繊維における酸化防止剤の含有量は、繊維重量の０．０１〜２．０重量％であることが好ましい。酸化防止効果を発揮するために十分な量の酸化防止剤を繊維中へ含ませることにより、長期保管やタンブラー乾燥による親水性化合物の酸化分解を抑制することができ、吸湿性、機械的特性などの繊維特性の耐久性が向上するため好ましい。酸化防止剤の含有量が０．０１重量％以上であれば、酸化分解抑制効果を繊維へ付与できるため好ましい。酸化防止剤の含有量は０．０５重量％以上であることがより好ましく、０．１重量％以上であることが更に好ましく、０．１５重量％以上であることが特に好ましい。一方、酸化防止剤の含有量が２．０重量％以下であれば、繊維の色調が悪化せず、機械的特性も損なうことがないため好ましい。酸化防止剤の含有量は１．７重量％以下であることがより好ましく、１．５重量％以下であることが更に好ましく、１．０重量％以下であることが特に好ましい。
【００４３】
本発明の芯鞘型複合繊維は、繊維の断面形状に関して特に制限がなく、真円状の円形断面であってもよく、非円形断面であってもよい。非円形断面の具体例として、多葉形、多角形、扁平形、楕円形などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４４】
本発明の芯鞘型複合繊維は、繊維の形態に関して特に制限がなく、モノフィラメント、マルチフィラメント、ステープルなどのいずれの形態であってもよい。
【００４５】
本発明の芯鞘型複合繊維は、一般の繊維と同様に仮撚や撚糸などの加工が可能であり、製織や製編についても一般の繊維と同様に扱うことができる。
【００４６】
本発明の芯鞘型複合繊維からなる繊維構造体の形態は、特に制限がなく、公知の方法に従い、織物、編物、パイル布帛、不織布や紡績糸、詰め綿などにすることができる。また、本発明の芯鞘型複合繊維からなる繊維構造体は、いかなる織組織または編組織であってもよく、平織、綾織、朱子織あるいはこれらの変化織や、経編、緯編、丸編、レース編あるいはこれらの変化編などが好適に採用できる。
【００４７】
本発明の芯鞘型複合繊維は、繊維構造体にする際に交織や交編などによって他の繊維と組み合わせてもよいし、他の繊維との混繊糸とした後に繊維構造体としてもよい。
【００４８】
次に、本発明の芯鞘型複合繊維の芯部を構成する疎水性高分子と親水性高分子との共重合体の製造方法について、疎水性高分子がポリエステル、親水性高分子がポリエチレングリコールからなるポリエステル−ポリエチレングリコール共重合体の製造方法を以下に示す。
【００４９】
本発明では、ポリエステル−ポリエチレングリコール共重合体を製造する際に、まずはポリエステル成分単独で、エステル化反応またはエステル交換反応を実施し、ポリエステルオリゴマーを得る。次に、あらかじめポリエチレングリコールが添加されている反応槽へ上記ポリエステルオリゴマーを添加する。なお、この際、ポリエチレングリコールが固体の場合には、７０℃以上に加温融解しておき、さらにポリエチレングリコールへポリエステルオリゴマーを添加した後に、十分に撹拌することが好ましい。そうすることで、ポリエチレングリコールの重縮合反応性が向上することに加え、ポリエステルオリゴマー中へのポリエチレングリコールの拡散が速やかに進行し、重縮合反応の進行とともに相分離構造が発現した際に、微細かつ均一で、溶融滞留時における粗大化が抑制された安定な分散相を形成することができる。なお、未反応のポリエチレングリコールを少なくするためには、ポリエステルオリゴマーとポリエチレングリコールが、相溶状態で少なくとも１時間以上、混合撹拌されることが必要である。得られたポリエステル−ポリエチレングリコール共重合体からなる相分離構造において、分散相が微細かつ均一で、溶融滞留時における粗大化が抑制されていれば、溶融紡糸によって繊維化した際に紡糸口金からの吐出が安定するため、紡糸中の糸切れが少なく、また、得られる繊維の繊度斑が小さく、染め斑や毛羽の発生が抑制される。もし上記とは逆に、溶融しているポリエステルオリゴマー中へポリエチレングリコールを添加した場合には、ポリエステル対比、低比重のポリエチレングリコールが反応槽内の上層に局在化して、ポリエステルオリゴマー中へポリエチレングリコールが拡散するのにかなりの時間を要する。その結果、ポリエチレングリコールとポリエステルとの反応率が低下し、未反応のポリエチレングリコールが最終的に残留することになる。そのような場合、分散相は溶融滞留時に粗大化しやすく、溶融紡糸によって繊維化した際に、紡糸中の糸切れや得られる繊維の繊度斑の原因になるばかりではなく、親水性高分子のポリエチレングリコールが染色時や使用時に溶出しやすくなり、吸湿性の耐久性が低下する原因となるので注意を必要とする。
【００５０】
本発明では、エステル化反応、エステル交換反応、重縮合反応のいずれにおいても、ポリエステルを製造する際の一般的な触媒を使用することができる。エステル化反応は無触媒でも進行するが、触媒としてチタン化合物などを添加してもよい。エステル交換反応の触媒の具体例として、マグネシウム、マンガン、カルシウム、コバルト、亜鉛、リチウム、チタンなどの化合物が挙げられるが、これらに限定されない。重縮合反応の触媒の具体例として、アンチモン、チタン、ゲルマニウムなどの化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５１】
本発明では、繊維の耐熱性や色調を向上させるために、熱安定剤としてリン化合物を添加してもよい。リン化合物の具体例として、リン酸化合物、亜リン酸化合物、ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物、ホスフィンオキサイド化合物、亜ホスホン酸化合物、亜ホスフィン酸化合物、ホスフィン化合物などが挙げられる。これらのリン化合物は単独で使用してもよく、複数を併用してもよい。
【００５２】
本発明では、任意の段階で熱安定剤としてリン化合物を添加することができ、エステル化反応前後、エステル交換反応前後のいずれの段階で添加してもよい。また、耐熱性や色調をさらに向上させるために、重縮合触媒を添加後に反応槽内を減圧にして、重縮合反応が開始されてから終了するまでの間にリン化合物を追加で添加してもよい。この熱安定剤を添加しない場合、親水性高分子のポリエチレングリコールの分子量が低下し、分散相の溶融滞留安定性が低下し、溶融紡糸によって繊維化した際に繊度斑の原因となる。
【００５３】
本発明では、任意の段階で酸化防止剤を添加することができ、エステル化反応前後、エステル交換反応前後、重縮合触媒を添加後に反応槽内を減圧にして、重縮合反応が開始されてから終了するまでのいずれの段階で添加してもよく、重縮合反応が開始されてから終了するまでの間に添加する場合は、重縮合反応槽内は減圧、常圧のいずれでもよい。エステル化反応、エステル交換反応、重縮合反応中の熱分解による酸化防止剤の失活や、重縮合反応中に減圧下で酸化防止剤が飛散するのを防ぐ観点から、重縮合反応終了直前に酸化防止剤を添加し、重縮合反応槽内を常圧にして撹拌することが好ましい。
【００５４】
本発明では、疎水性高分子（ポリエステル）−親水性高分子（ポリエチレングリコール）共重合体の分子量を高めるために、上記の方法で得られた共重合体を用いて固相重合を行ってもよい。固相重合の装置および方法に関して特に制限はないが、不活性ガス雰囲気下または減圧下で加熱処理を行う。不活性ガスの具体例として、窒素、ヘリウム、炭酸ガスなどが挙げられるが、これらに限定されない。減圧する際には装置内の圧力を１３３Ｐａ以下とすることが好ましく、さらに圧力を下げることで固相重合反応に要する時間を短くできるため好ましい。固相重合の処理温度は１５０〜２４０℃であることが好ましい。固相重合の処理温度が１５０℃以上であれば、重合反応が進行し、分子量を高めることができるため好ましい。固相重合の処理温度は１７０℃以上であることがより好ましく、１９０℃以上であることが更に好ましい。一方、固相重合の処理温度が２４０℃以下であれば、熱分解を抑制することができ、分子量低下や着色を抑制できるため好ましい。固相重合の処理温度は２３５℃以下であることがより好ましく、２３０℃以下であることが更に好ましい。
【００５５】
前述の疎水性高分子（ポリエステル）−親水性高分子（ポリエチレングリコール）共重合体の製造方法の別の具体例を示す。テレフタル酸とエチレングリコールとのエステル化反応、またはテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとのエステル交換反応によって、エステル化反応槽またはエステル交換反応槽内でビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレートのオリゴマー（以下、ＢＨＴと称する場合もある）を合成する。該反応槽から２５０〜２７０℃に加熱した重縮合反応槽へ移行配管を通じてＢＨＴを移行する際、あらかじめ重縮合反応槽へ加温融解したポリエチレングリコールを投入し、そこへＢＨＴを移行する。その後、約１時間撹拌することでＢＨＴ中へポリエチレングリコールを十分に拡散させる。続いて、重縮合触媒を添加して５００Ｐａ以下に減圧し、２６０〜３００℃で３〜５時間反応させることでポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体を得ることができる。
【００５６】
前述の疎水性高分子（ポリエチレンテレフタレート）−親水性高分子（ポリエチレングリコール）共重合体からなる相分離構造は、ポリエチレンテレフタレートの前駆体であるＢＨＴとポリエチレングリコールとの重縮合反応の進行とともに、低極性の共重合体、すなわち分子鎖中に占めるポリエチレンテレフタレートの割合が高い共重合体と、高極性の共重合体、すなわち分子鎖中に占めるポリエチレングリコールの割合が高い共重合体が生成し、これらの極性の違いにより発現するものである。また、相分離構造中における分散相のサイズは、ポリエチレングリコールの数平均分子量や共重合率、重縮合反応の温度や撹拌速度、あるいはポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体の重合度（分子量）によって制御することが可能である。
【００５７】
本発明の芯鞘型複合繊維の製造方法としては、公知の溶融紡糸法を用いることができる。
本発明では溶融紡糸を行う前に、芯成分、鞘成分を乾燥させ、含水率を３００ｐｐｍ以下としておくことが好ましい。含水率が３００ｐｐｍ以下であれば、溶融紡糸の際に加水分解による分子量低下や水分による発泡が抑制され、安定して紡糸を行うことができるため好ましい。含水率は２００ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１００ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。
【００５８】
本発明では、溶融紡糸を行う際に芯成分、鞘成分へ酸化防止剤を添加してもよい。溶融紡糸を行う際の酸化防止剤の添加方法として、芯成分または鞘成分と酸化防止剤を事前にドライブレンドした後に溶融紡糸機へ投入する方法、芯成分または鞘成分と酸化防止剤を別々のフィーダーから溶融紡糸機へ投入する方法などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００５９】
本発明では、事前に乾燥したチップをエクストルーダー型やプレッシャーメルター型などの溶融紡糸機へ供給して、芯成分と鞘成分を別々に溶融し、計量ポンプで計量する。その後、紡糸ブロックにおいて加温した紡糸パックへ導入して、紡糸パック内で溶融ポリマーを濾過した後、芯鞘型複合紡糸口金で芯成分と鞘成分を合流させて芯鞘構造として、紡糸口金から吐出して繊維糸条とする。紡糸口金から吐出された繊維糸条は、冷却装置によって冷却固化し、第１ゴデットローラーで引き取り、第２ゴデットローラーを介してワインダーで巻き取り、巻取糸とする。なお、製糸操業性、生産性、繊維の機械的特性を向上させるために、必要に応じて紡糸口金下部に２〜２０ｃｍの長さの加熱筒や保温筒を設置してもよい。また、給油装置を用いて繊維糸条へ給油してもよく、交絡装置を用いて繊維糸条へ交絡を付与してもよい。
【００６０】
溶融紡糸における紡糸温度は、芯成分、鞘成分の融点や耐熱性などに応じて適宜選択することができるが、２４０〜３２０℃であることが好ましい。紡糸温度が２４０℃以上であれば、紡糸口金より吐出された繊維糸条の伸長粘度が十分に低下するため吐出が安定し、さらには、紡糸張力が過度に高くならず、糸切れを抑制することができるため好ましい。紡糸温度は２５０℃以上であることがより好ましく、２６０℃以上であることが更に好ましい。一方、紡糸温度が３２０℃以下であれば、紡糸時の熱分解を抑制することができ、繊維の機械的特性の低下や着色を抑制できるため好ましい。紡糸温度は３１０℃以下であることがより好ましく、３００℃以下であることが更に好ましい。
【００６１】
溶融紡糸における紡糸速度は、芯成分、鞘成分の組成、紡糸温度などに応じて適宜選択することができる。一旦溶融紡糸を行って巻き取った後、別途延伸を行う二工程法の場合の紡糸速度は、５００〜５０００ｍ／分であることが好ましい。紡糸速度が５００ｍ／分以上であれば、走行糸条が安定し、糸切れを抑制することができるため好ましい。二工程法の場合の紡糸速度は１０００ｍ／分以上であることがより好ましく、１５００ｍ／分以上であることが更に好ましい。一方、紡糸速度が５０００ｍ／分以下であれば、繊維糸条を十分に冷却することができ、安定した紡糸を行うことができるため好ましい。二工程法の場合の紡糸速度は４５００ｍ／分以下であることがより好ましく、４０００ｍ／分以下であることが更に好ましい。また、一旦巻き取ることなく紡糸と延伸を同時に行う一工程法の場合の紡糸速度は、低速ローラーを５００〜５０００ｍ／分、高速ローラーを３０００〜６０００ｍ／分とすることが好ましい。低速ローラーおよび高速ローラーが上記の範囲内であれば、走行糸条が安定するとともに、糸切れを抑制することができ、安定した紡糸を行うことができるため好ましい。一工程法の場合の紡糸速度は低速ローラーを１０００〜４５００ｍ／分、高速ローラーを３５００〜５５００ｍ／分とすることがより好ましく、低速ローラーを１５００〜４０００ｍ／分、高速ローラーを４０００〜５０００ｍ／分とすることが更に好ましい。
【００６２】
一工程法または二工程法により延伸を行う場合には、一段延伸法または二段以上の多段延伸法のいずれの方法によってもよい。延伸における加熱方法としては、走行糸条を直接的あるいは間接的に加熱できる装置であれば、特に限定されない。加熱方法の具体例として、加熱ローラー、熱ピン、熱板、温水、熱水などの液体浴、熱空、スチームなどの気体浴、レーザーなどが挙げられるがこれらに限定されない。これらの加熱方法は単独で使用してもよく、複数を併用してもよい。加熱方法としては、加熱温度の制御、走行糸条への均一な加熱、装置が複雑にならない観点から、加熱ローラーとの接触、熱ピンとの接触、熱板との接触、液体浴への浸漬を好適に採用できる。
【００６３】
延伸を行う場合の延伸倍率は、延伸後の繊維の強度や伸度などに応じて適宜選択することができるが、１．０２〜７．０倍であることが好ましい。延伸倍率が１．０２倍以上であれば、延伸によって繊維の強度や伸度などの機械的特性を向上させることができるため好ましい。延伸倍率は、１．２倍以上であることがより好ましく、１．５倍以上であることが更に好ましい。一方、延伸倍率が７．０倍以下であれば、延伸時の糸切れが抑制され、安定した延伸を行うことができるため好ましい。延伸倍率は６．０倍以下であることがより好ましく、５．０倍以下であることが更に好ましい。
【００６４】
延伸を行う場合の延伸温度は、延伸後の繊維の強度や伸度などに応じて適宜選択することができるが、６０〜１５０℃であることが好ましい。延伸温度が６０℃以上であれば、延伸に供給される糸条の予熱が充分に行われ、延伸時の熱変形が均一となり、繊度斑の発生を抑制できるため好ましい。延伸温度は６５℃以上であることがより好ましく、７０℃以上であることが更に好ましい。一方、延伸温度が１５０℃以下であれば、繊維の熱分解を抑制することができるため好ましい。また、延伸ローラーに対する繊維の滑り性が良好となるため、糸切れが抑制され、安定した延伸を行うことができるため好ましい。延伸温度は１４５℃以下であることがより好ましく、１４０℃以下であることが更に好ましい。また、必要に応じて６０〜１５０℃の熱セットを行ってもよい。
【００６５】
延伸を行う場合の延伸速度は、延伸方法が一工程法または二工程法のいずれであるかなどに応じて適宜選択することができる。一工程法の場合には、上記紡糸速度の高速ローラーの速度が延伸速度に相当する。二工程法により延伸を行う場合の延伸速度は、３０〜１０００ｍ／分であることが好ましい。延伸速度が３０ｍ／分以上であれば、走行糸条が安定し、糸切れが抑制できるため好ましい。二工程法により延伸を行う場合の延伸速度は５０ｍ／分以上であることがより好ましく、１００ｍ／分以上であることが更に好ましい。一方、延伸速度が１０００ｍ／分以下であれば、延伸時の糸切れが抑制され、安定した延伸を行うことができるため好ましい。二工程法により延伸を行う場合の延伸速度は８００ｍ／分以下であることがより好ましく、５００ｍ／分以下であることが更に好ましい。
【００６６】
本発明では、必要に応じて、繊維または繊維構造体のいずれの状態において染色してもよい。本発明では、染料として分散染料を好適に採用することができる。
【００６７】
本発明における染色方法は、特に制限がなく、公知の方法に従い、チーズ染色機、液流染色機、ドラム染色機、ビーム染色機、ジッガー、高圧ジッガーなどを好適に採用することができる。
【００６８】
本発明では、染料濃度や染色温度に関して特に制限がなく、公知の方法を好適に採用できる。また、必要に応じて、染色加工前に精練を行ってもよく、染色加工後に還元洗浄を行ってもよい。
【００６９】
本発明の芯鞘型複合繊維およびそれからなる繊維構造体は、吸湿性、耐光堅牢度に優れるものである。そのため、快適性や品位が要求される用途において好適に用いることができる。例えば、一般衣料用途、スポーツ衣料用途、寝具用途、インテリア用途、資材用途などが挙げられるが、これらに限定されない。
【実施例】
【００７０】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。なお、実施例中の各特性値は、以下の方法で求めたものである。
【００７１】
Ａ．芯／鞘複合比率
芯鞘型複合繊維の原料として用いた芯成分の重量と鞘成分の重量から、芯／鞘複合比率（重量比）を算出した。
【００７２】
Ｂ．繊度
温度２０℃、湿度６５％ＲＨの環境下において、ＩＮＴＥＣ製電動検尺機を用いて、実施例によって得られた繊維１００ｍをかせ取りした。得られたかせの重量を測定し、下記式を用いて繊度（ｄｔｅｘ）を算出した。なお、測定は１試料につき５回行い、その平均値を繊度とした。
繊度（ｄｔｅｘ）＝繊維１００ｍの重量（ｇ）×１００    。
【００７３】
Ｃ．強度、伸度
強度および伸度は、実施例によって得られた繊維を試料とし、ＪＩＳ  Ｌ１０１３：１９９９（化学繊維フィラメント糸試験方法）８．５に準じて算出した。温度２０℃、湿度６５％ＲＨの環境下において、オリエンテック社製テンシロンＵＴＭ−ＩＩＩ−１００型を用いて、初期試料長２０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分の条件で引張試験を行った。最大荷重を示す点の応力（ｃＮ）を繊度（ｄｔｅｘ）で除して強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）を算出し、最大荷重を示す点の伸び（Ｌ１）と初期試料長（Ｌ０）を用いて下記式によって伸度（％）を算出した。なお、測定は１試料につき１０回行い、その平均値を強度および伸度とした。
伸度（％）＝｛（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０｝×１００    。
【００７４】
Ｄ．タフネス
タフネスは、上記Ｃで算出した強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）と伸度（％）を用いて下記式によって算出した。
タフネス＝強度×（伸度）１／２    。
【００７５】
Ｅ．弾性率
弾性率は、実施例によって得られた繊維を試料とし、ＪＩＳ  Ｌ１０１３：１９９９（化学繊維フィラメント糸試験方法）８．１０に準じて算出した。上記Ｃと同様に引張試験を行って荷重−伸長曲線を描き、この曲線の原点近傍において伸長変化に対する荷重変化の最大点を求め、ＪＩＳ  Ｌ１０１３：１９９９（化学繊維フィラメント糸試験方法）８．１０に記載の式を用いて弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）を算出した。なお、測定は１試料につき５回行い、その平均値を弾性率とした。
【００７６】
Ｆ．弾性回復率
実施例によって得られた繊維を試料とし、温度２０℃、湿度６５％ＲＨの環境下において、オリエンテック社製テンシロンＵＴＭ−ＩＩＩ−１００型を用いて、初期試料長２０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分の条件で伸長率２０％まで伸長し、１分間放置した。その後、２０ｃｍ／分の条件で初期試料長まで戻す際に、応力がかかっている状態での移動距離Ｘ（ｃｍ）を測定し、下記式によって弾性回復率（％）を算出した。なお、測定は１試料につき５回行い、その平均値を弾性回復率とした。
弾性回復率（％）＝｛（２０−Ｘ）／２０｝×１００    。
【００７７】
Ｇ．弾性率／弾性回復率
弾性率／弾性回復率｛（ｃＮ／ｄｔｅｘ）／％｝は、上記Ｅで算出した弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）を、上記Ｆで算出した弾性回復率（％）で除して算出した。
【００７８】
Ｈ．繊度変動値Ｕ％（ｈｉ）
繊度変動値Ｕ％（ｈｉ）は、実施例によって得られた繊維を試料とし、ツェルベガーウースター製ウースターテスター４−ＣＸを用いて、測定速度２００ｍ／分、測定時間２．５分、測定繊維長５００ｍ、撚り数１２０００／ｍ（Ｓ撚り）の条件で、Ｕ％（ｈａｌｆ  ｉｎｅｒｔ）を測定した。なお、測定は１試料につき５回行い、その平均値を繊度変動値Ｕ％（ｈｉ）とした。
【００７９】
Ｉ．沸騰水収縮率
温度２０℃、湿度６５％ＲＨの環境下において、１ｍ／周の検尺機を用いて、実施例によって得られた繊維からなるかせ（巻数１０回）を作製し、２４時間静置した。その後、該環境下において、かせへ０.０９ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を加えて試料長Ｌ０を測定した。次いで、かせを９８℃の沸騰水中において無荷重で１５分間処理後、２４時間風乾し、かせへ０.０９ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を加えて試料長Ｌ１を測定した。沸騰水中での処理前後における試料長Ｌ０、Ｌ１を用いて下記式によって沸騰水収縮率（％）を算出した。なお、測定は１試料につき３回行い、その平均値を沸騰水収縮率とした。
沸騰水収縮率（％）＝｛(Ｌ０−Ｌ１)／Ｌ０)｝×１００    。
【００８０】
Ｊ．繊維横断面における芯部の分散相の最大直径
実施例によって得られた繊維をエポキシ樹脂で包埋した後、ＬＫＢ製ウルトラミクロトームＬＫＢ−２０８８を用いてエポキシ樹脂ごと、繊維軸に対して垂直方向に繊維を切断し、厚さ約１００ｎｍの超薄切片を得た。得られた超薄切片を固体の四酸化ルテニウムの気相中に常温で約４時間保持して染色した後、染色された面をウルトラミクロトームで切断し、四酸化ルテニウムで染色された超薄切片を作製した。染色された超薄切片について、日立製透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）Ｈ−７１００ＦＡ型を用いて、加速電圧１００ｋＶの条件で繊維軸に対して垂直な断面、すなわち繊維横断面を観察し、繊維横断面の顕微鏡写真を撮影した。観察は２０００倍、８０００倍、２００００倍、４００００倍の各倍率で行い、顕微鏡写真を撮影する際には３００個以上の分散相が観察できる最も高い倍率を選択した。撮影された写真について、画像解析ソフト（三谷商事製ＷｉｎＲＯＯＦ）を用いて、無作為に抽出した３００個の分散相の直径を測定し、その最大値を繊維横断面における芯部の分散相の最大直径（ｎｍ）とした。繊維横断面に存在する分散相は必ずしも真円とは限らないため、真円ではない場合には面積を測定して、真円に換算した際の直径を分散相の直径として採用した。
【００８１】
Ｋ．熱水処理後の重量減少率
実施例によって得られた繊維を試料とし、英光産業製丸編機ＮＣＲ−ＢＬ（釜径３インチ半（８．９ｃｍ）、２７ゲージ）を用いて筒編み約２ｇを作製した後、浴比１：５０、処理温度２５℃、処理時間１分でエタノール中へ筒編みを浸漬した。エタノールへの浸漬を計３回繰り返して、筒編みに付着している油剤を除去し、６０℃の熱風乾燥機内で６０分間乾燥した後、筒編みの重量（Ｗ０）を測定した。なお、浸漬の度に新しいエタノールを使用した。次いで、浴比１：１００、処理温度１００℃、処理時間６０分の条件で熱水処理した。熱水処理後の筒編みを、６０℃の熱風乾燥機内で６０分間乾燥した後、筒編みの重量（Ｗ１）を測定した。筒編みの重量Ｗ０、Ｗ１を用いて下記式によって、熱水処理後の重量減少率（％）を算出した。なお、測定は１試料につき３回行い、その平均値を重量減少率とした。
【００８２】
重量減少率（％）＝｛(Ｗ０−Ｗ１)／Ｗ０)｝×１００    。
【００８３】
Ｌ．吸湿率差（△ＭＲ）
実施例によって得られた繊維を試料とし、英光産業製丸編機ＮＣＲ−ＢＬ（釜径３インチ半（８．９ｃｍ）、２７ゲージ）を用いて筒編み約２ｇを作製した後、炭酸ナトリウム１ｇ／Ｌ、日華化学製界面活性剤サンモールＢＫ−８０を含む水溶液中、８０℃で２０分間精練後、６０℃の熱風乾燥機内で６０分間乾燥し、精練後の筒編みとした。また、上記Ｋと同様に熱水処理した筒編みを、熱水処理後の筒編みとした。
吸湿率（％）は、精練後および熱水処理後の筒編みを試料とし、ＪＩＳ  Ｌ１０９６：２０１０（織物及び編物の生地試験方法）８．１０の水分率に準じて算出した。始めに、筒編みを１１０℃で２４時間真空乾燥し、絶乾時の筒編みの重量（Ｗ０）を測定した。次いで、温度２０℃、湿度６５％ＲＨに調湿されたエスペック製恒温恒湿機ＬＨＵ−１２３内に筒編みを２４時間静置し、筒編みの重量（Ｗ１）を測定後、温度３０℃、湿度９０％ＲＨに調湿された恒温恒湿機内に筒編みを２４時間静置し、筒編みの重量（Ｗ２）を測定した。筒編みの重量Ｗ０、Ｗ１により絶乾状態から温度２０℃、湿度６５％ＲＨ雰囲気下に２４時間静置したときの吸湿率ＭＲ１（％）を算出し、筒編みの重量Ｗ０、Ｗ２により絶乾状態から温度３０℃、湿度９０％ＲＨ雰囲気下に２４時間静置したときの吸湿率ＭＲ２（％）を算出し、下記式によって吸湿率差（△ＭＲ）を算出した。なお、測定は１試料につき５回行い、その平均値を吸湿率差（△ＭＲ）とした。
吸湿率差（△ＭＲ）（％）＝ＭＲ２−ＭＲ１    。
【００８４】
Ｍ．耐光堅牢度
上記Ｌと同様に作製した精練後の筒編みを１６０℃で２分間乾熱セットし、乾熱セット後の筒編みに対して、分散染料として日本化薬製Ｋａｙａｌｏｎ  Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  Ｂｌｕｅ  ＵＴ−ＹＡを１．３重量％加え、ｐＨを５．０に調整した染色液中、浴比１：１００、染色温度１３０℃、染色時間３０分の条件で染色した。
染色後の筒編みを試料とし、ＪＩＳ  Ｌ０８４３：２００６（キセノンアーク灯光に対する染色堅ろう度試験方法）に準じて、耐光堅牢度を評価した。
【００８５】
Ｎ．均染性
上記Ｍで染色後の筒編みについて、５年以上の品位判定の経験を有する検査員５名の合議によって、「非常に均一に染色されており、全く染め斑が認められない」を◎、「ほぼ均一に染色されており、ほとんど染め斑が認められない」を○、「ほとんど均一に染色されておらず、うっすらと染め斑が認められる」を△、「均一に染色されておらず、はっきりと染め斑が認められる」を×とし、○、◎を合格とした。
【００８６】
Ｏ．品位
上記Ｍで染色後の筒編みについて、５年以上の品位判定の経験を有する検査員５名の合議によって、「毛羽が全くなく、品位に極めて優れる」を◎、「毛羽がほとんどなく、品位に優れる」を○、「毛羽があり、品位に劣る」を△、「毛羽が多数あり、品位に極めて劣る」を×とし、○、◎を合格とした。
【００８７】
Ｐ．糸切れ
各実施例に記載の延伸条件にて、１時間の延伸テストにおける糸切れの回数をカウントし、糸切れ（回）とした。
【００８８】
Ｑ．堆積物
実施例によって得られた繊維を試料とし、英光産業製丸編機ＮＣＲ−ＢＬ（釜径３インチ半（８．９ｃｍ）、２７ゲージ）を用いて筒編み２０ｍを作製後、糸道ガイドおよび編み針を観察し、「堆積物がほとんどない」を◎、「堆積物がわずかにある」を○、「堆積物が多い」を△、「堆積物が極めて多い」を×とし、○、◎を合格とした。
【００８９】
実施例１
エステル化反応槽へビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート約１００ｋｇを投入し、温度２５０℃に保持した後、高純度テレフタル酸（三井化学製）８９．２ｋｇとエチレングリコール（日本触媒製）３９．８ｋｇのスラリーを２．５時間かけて順次供給した。供給終了後、エステル化反応を２時間行い、エステル化反応生成物を得た。続いて、エチレングリコール（日本触媒製）１３．６ｋｇ、７０℃に加熱して溶融した数平均分子量８３００のポリエチレングリコール（三洋化成工業製ＰＥＧ６０００Ｓ）７．２ｋｇを順に重縮合槽へ投入した後、エステル化反応槽と重縮合槽を連結する移行配管を通じて、得られたエステル化反応生成物１１０．６ｋｇを２５０℃に加温された重縮合槽へ移行した。移行完了後、２５０℃で１時間撹拌した。その後、酸化防止剤（重縮合反応開始前に添加）としてペンタエリスリトール−テトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）プロピオネート）（ＢＡＳＦ製、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０）１８０ｇ、消泡剤としてシリコン（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製、ＴＳＦ４３３）１２０ｇ、熱安定剤としてリン酸トリメチル（和光純薬製）３０ｇを添加して１０分撹拌した後、重合触媒として三酸化アンチモン３０ｇ、酢酸マンガン２２ｇを加えて５分撹拌した。続いて、６０分かけて重縮合槽内の温度を２５０℃から２８５℃まで昇温するとともに、重縮合槽内の圧力を大気圧から２５Ｐａまで減圧した後、重合反応を３時間行った。その後、ポリエチレンテレフタレートシートを射出成形して作成した厚さ０．２ｍｍ、内容積５００ｃｍ３の容器に、酸化防止剤（重縮合反応開始後に添加）としてペンタエリスリトール−テトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）プロピオネート）（ＢＡＳＦ製、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０）４８０ｇを入れて反応缶上部より添加し、重縮合槽内を窒素パージして常圧に戻して１０分撹拌後、重合反応生成物を冷水中へストランド状に吐出して冷却し、直ちにカッティングしてペレット状の重合反応生成物を得た。得られた重合反応生成物中におけるポリエチレングリコールの共重合率は６重量％であることを１Ｈ−ＮＭＲにより確認した。
【００９０】
上記で得られたペレットを芯成分とし、ポリエチレンテレフタレート（ＩＶ＝０．６６）を鞘成分とし、それぞれを１５０℃で１２時間真空乾燥した後、芯成分を８０重量％、鞘成分を２０重量％の配合比でエクストルーダー型複合紡糸機へ供給して別々に溶融させ、紡糸温度２８０℃、吐出量３６ｇ／分で芯鞘型複合用紡糸口金（吐出孔径０．３ｍｍ、吐出孔長０．６ｍｍ、孔数３６、丸孔）から吐出させて紡出糸条を得た。この紡出糸条を風温２０℃、風速２０ｍ／分の冷却風で冷却し、給油装置で油剤を付与して収束させ、３０００ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーで引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、ワインダーで巻き取って１２０ｄｔｅｘ−３６ｆの未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を第１ホットローラー温度９０℃、第２ホットローラー温度１４０℃、延伸倍率１．４倍の条件で延伸し、８４ｄｔｅｘ−３６ｆの延伸糸を得た。
【００９１】
得られた繊維の繊維特性、布帛特性および工程通過性の評価結果を表１に示す。得られた繊維は、強度、タフネスなどの繊維特性が良好であった。また、繊維の芯部は相分離構造を有しており、繊維横断面における芯部の分散相の最大直径は１８ｎｍであり、極めて微細に分散していた。布帛特性については、熱水処理後の重量減少率が低く、熱水処理による吸湿性の低下はなく、耐光堅牢度も良好であり、均染性、品位も合格レベルであった。また、延伸テストにおける糸切れは０回であり、筒編み作製後に堆積物はほとんどなく、工程通過性も良好であった。
【００９２】
実施例２〜６
親水性高分子の共重合率を表１に示すとおり変更した以外は、実施例１と同様に延伸糸を作製した。
得られた繊維の繊維特性、布帛特性および工程通過性の評価結果を表１に示す。親水性高分子の共重合率を変更した場合も、熱水処理後の重量減少率が低く、吸湿性、耐光堅牢度は良好であり、均染性、品位も合格レベルであった。また、いずれの場合においても、工程通過性は良好であった。
【００９３】
実施例７、８
親水性高分子の数平均分子量を表２に示すとおり変更した以外は、実施例１と同様に延伸糸を作製した。なお、親水性高分子として、実施例７では数平均分子量１１０００のポリエチレングリコール（三洋化成工業製ＰＥＧ１００００）、実施例８では数平均分子量２００００のポリエチレングリコール（三洋化成工業製ＰＥＧ２００００）を用いた。
得られた繊維の繊維特性、布帛特性および工程通過性の評価結果を表２に示す。親水性高分子の数平均分子量を変更した場合も、熱水処理後の重量減少率が低く、吸湿性、耐光堅牢度は良好であり、均染性、品位も合格レベルであった。また、いずれの場合においても、工程通過性は良好であった。
【００９４】
実施例９〜１１
芯成分と鞘成分の複合比率を表２に示すとおり変更した以外は、実施例１と同様に延伸糸を作製した。
【００９５】
得られた繊維の繊維特性、布帛特性および工程通過性の評価結果を表２に示す。芯成分と鞘成分の複合比率を変更した場合も、熱水処理後の重量減少率が低く、吸湿性、耐光堅牢度は良好であり、均染性、品位も合格レベルであった。また、いずれの場合においても、工程通過性は良好であった。
【００９６】
比較例１
ポリエチレンテレフタレート（ＩＶ＝０．６６）をエクストルーダー型紡糸機へ供給して溶融させ、紡糸温度２９０℃、吐出量３６ｇ／分で紡糸口金（吐出孔径０．２３ｍｍ、吐出孔長０．６０ｍｍ、吐出孔数３６、丸孔）から吐出させて紡出糸条を得た。この紡出糸条を風温２０℃、風速２０ｍ／分の冷却風で冷却し、給油装置で油剤を付与して収束させ、３０００ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーで引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、ワインダーで巻き取って１２０ｄｔｅｘ−３６ｆの未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を第１ホットローラー温度９０℃、第２ホットローラー温度１４０℃、延伸倍率１．４倍の条件で延伸し、８４ｄｔｅｘ−３６ｆの延伸糸を得た。
得られた繊維の繊維特性、布帛特性および工程通過性の評価結果を表３に示す。強度、タフネスなどの繊維特性や、耐光堅牢度、均染性、品位および工程通過性は良好であるものの、疎水性高分子のみからなる繊維であるため、吸湿性は極めて低いものであった。
【００９７】
比較例２
実施例４で得られたペレットを用いた以外は、比較例１と同様に延伸糸を作製した。
得られた繊維の繊維特性、布帛特性および工程通過性の評価結果を表３に示す。疎水性高分子と親水性高分子との共重合体が繊維表面に露出しているため、熱水処理後の重量減少率が高く、熱水処理による吸湿性の低下が見られ、さらには、耐光堅牢度はやや劣るものであった。また、筒編み作製後に堆積物が見られ、筒編みの品位は合格レベルに至らなかった。
【００９８】
比較例３、４
親水性高分子の数平均分子量を表３に示すとおり変更した以外は、実施例１と同様に延伸糸を作製した。なお、親水性高分子として、比較例３では数平均分子量３４００のポリエチレングリコール（三洋化成工業製ＰＥＧ４０００）、比較例３では数平均分子量６０００のポリエチレングリコール（アルドリッチ製ＰＥＧ６０００）を用いた。
得られた繊維の繊維特性、布帛特性および工程通過性の評価結果を表３に示す。いずれの場合も、強度、タフネスなどの繊維特性や、耐光堅牢度、均染性、品位および工程通過性は良好であるものの、ポリエチレングリコールの数平均分子量が７０００未満であるため、繊維横断面における芯部が相分離構造を有しておらず、吸湿性は劣るものであった。
【００９９】
比較例５
親水性高分子の共重合率を表３に示すとおり変更した以外は、実施例１と同様に延伸糸を作製した。
得られた繊維の繊維特性、布帛特性および工程通過性の評価結果を表３に示す。熱水処理後の重量減少率が高く、熱水処理により吸湿性が大きく低下した。また、耐光堅牢度は低く、均染性、品位も合格レベルに至らなかった。さらには、延伸テストにおける糸切れは７回であり、筒編み作製後にも堆積物が多く、工程通過性も劣るものであった。
【０１００】
比較例６
ポリエチレンテレフタレート（ＩＶ＝０．６６）８８ｋｇ、数平均分子量８３００のポリエチレングリコール（三洋化成工業製ＰＥＧ６０００Ｓ）１２ｋｇ、酸化防止剤としてペンタエリスリトール−テトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）プロピオネート）（ＢＡＳＦ製、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０）１５０ｇを二軸エクストルーダーを用いて２８５℃で溶融混練し、５ｍｍ程度にカッティングしてペレットを作製した。得られたペレットを芯成分とし、実施例１と同様に延伸糸を作製した。
得られた繊維の繊維特性、布帛特性および工程通過性の評価結果を表３に示す。ポリエチレンテレフタレートとポリエチレングリコールを溶融混練した場合、繊維横断面における芯部の分散相の最大直径が大きく、Ｕ％（ｈｉ）は高く、均質性に欠ける繊維であった。また、熱水処理後の重量減少率が高く、熱水処理により吸湿性が低下した。耐光堅牢度や工程通過性は良好であるものの、均染性、品位は合格レベルに至らなかった。
【０１０１】
比較例７
ポリエチレンテレフタレート（ＩＶ＝０．６６）を芯成分とし、実施例４で得られたペレットを鞘成分とし、芯成分と鞘成分の複合比率を表３に示すとおり変更した以外は、実施例１と同様に延伸糸を作製した。
得られた繊維の繊維特性、布帛特性および工程通過性の評価結果を表３に示す。疎水性高分子と親水性高分子との共重合体が繊維表面に露出しているため、熱水処理後の重量減少率が高く、熱水処理による吸湿性の低下が見られ、さらには、耐光堅牢度はやや劣るものであった。また、筒編み作製後に堆積物が見られ、筒編みの品位は合格レベルに至らなかった。
【０１０２】
【表１】
2017043860.tif 000002
【０１０３】
【表２】
2017043860.tif 000003
【０１０４】
【表３】
2017043860.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明の芯鞘型複合繊維は、工程通過性が良好で、染色時や使用時における親水性化合物の溶出が抑制されており、吸湿性、耐光堅牢度に優れるものである。そのため、衣料用の織編物や不織布などの繊維構造体として好適に用いることができる。