(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアルキレンオキサイドとポリオール及び脂肪族ジイソシアネート化合物との反応によって得られたポリアルキレンオキサイド変性物である吸放湿性成分と、主としてポリプロピレンテレフタレートからなるポリマーとで構成されたポリエステル繊維であって、吸放湿性成分を芯部に含有する芯鞘型複合繊維であって、２５℃×６０％ＲＨ環境下で平衡水分率に達した前記ポリエステル繊維を３４℃×９０％ＲＨ環境下に３０分間放置したときの吸湿性が１．５％以上、３４℃×９０％ＲＨ環境下で平衡水分率に達した前記ポリエステル繊維を２５℃×６０％ＲＨ環境下に３０分間放置したときの放湿性が２％以上であり、かつ、ヤング率が４０ｇ／ｄ以下、２０％伸長時の伸長回復率が８５％以上であることを特徴とする吸放湿性に優れたポリエステル繊維。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた吸放湿性を有し、しかもソフトで染色加工時に糸割れのない吸放湿性ポリエステル繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
合成繊維、特にポリエステル繊維は、木綿、麻、ウール、絹等の天然繊維と比べて強力、耐摩耗性、寸法安定性、ウオッシュアンドウエア性、速乾性等の点で優れており、衣料用素材として広く使用されている。
しかし、ポリエステル繊維は、一般に天然繊維の有する優れた吸湿性を有しておらず、着用時の発汗により、ムレ、ベタツキ等が生じ、天然繊維よりも快適性の点で劣っている。
【０００３】
このため、従来より合成繊維に吸湿性や吸水性を付与する試みは種々なされている。例えば、吸湿成分としてポリエーテルエステルアミドを用い、ΔＭＲが２．５％以上あるいは１．５％以上の値を有する吸湿性繊維が特開平９−４１２０４号公報、特開平９−４１２２１号公報などに開示されている。ΔＭＲは、３０℃、９０％ＲＨの雰囲気下で２４時間放置したときの水分率と、２０℃、６５％ＲＨの雰囲気下で２４時間放置したときの水分率との差を吸放湿係数として定義したものである。
しかしながら、ΔＭＲは、異なる温湿度条件下で２４時間放置したときの各々の水分率から算出した値であり、実用性の面からみた場合、温湿度条件が変化したときに迅速に吸湿又は放湿することが重要であり、このことについては一切示唆されていない。
【０００４】
また、上記特開平９−４１２２１号公報や特開平２−９９６１２号公報で開示されている、１０％以上の吸湿性能を有する樹脂を芯部、ポリエチレンテレフタレートを鞘部として構成された芯鞘型複合繊維は、原糸製造段階では優れた吸放湿性能を有しているものの、染色加工時、特に減量加工時に吸放湿性成分が吸水膨潤し、鞘成分であるポリエチレンテレフタレートがその膨潤に追随できずに繊維の鞘部が破損し、そのため芯成分である吸湿性樹脂が溶出してしまい、所期の吸放湿性が低下するという問題があった。
【０００５】
さらに、特開昭６３−２２７８７１号公報、特開昭６３−２２７８７２号公報などには吸放湿性を有する快適性衣料素材が提案されており、２０℃×６５％ＲＨから３０℃×９０％ＲＨへ移動したときの１５分後の吸湿率と、３０℃×９０％ＲＨから２０℃×６５％ＲＨへ移動したときの１５分後の放湿率が記載されている。
しかしながら、これらはポリエステル繊維やポリアミド繊維からなる織編物表面にビニルカルボン酸等の吸湿成分をグラフト重合により付着させるというものであり、風合が硬くなる、吸湿時にぬるぬるとぬめる、染色斑が発生しやすい、染色堅牢度が著しく低下するといった問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような現状に鑑みて行われたものであり、環境の温湿度状態により吸湿機能や放湿機能を発揮し、かつ温湿度状態が変化しても繰り返し吸放湿性を発揮できる優れた吸放湿性を有し、しかもソフトで染色加工時に糸割れのない吸放湿性ポリエステル繊維を提供することを技術的課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、ポリアルキレンオキサイドとポリオール及び脂肪族ジイソシアネート化合物との反応によって得られたポリアルキレンオキサイド変性物である吸放湿性成分と、主としてポリプロピレンテレフタレートからなるポリマーとで構成されたポリエステル繊維であって、吸放湿性成分を芯部に含有する芯鞘型複合繊維であって、２５℃×６０％ＲＨ環境下で平衡水分率に達した前記ポリエステル繊維を３４℃×９０％ＲＨ環境下に３０分間放置したときの吸湿性が１．５％以上、３４℃×９０％ＲＨ環境下で平衡水分率に達した前記ポリエステル繊維を２５℃×６０％ＲＨ環境下に３０分間放置したときの放湿性が２％以上であり、かつ、ヤング率が４０ｇ／ｄ以下、２０％伸長時の伸長回復率が８５％以上であることを特徴とする吸放湿性に優れたポリエステル繊維を要旨とするものである。
【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。
本発明の吸放湿性ポリエステル繊維は、吸放湿性成分と、主としてポリプロピレンテレフタレートからなるポリマーとで構成されたポリエステル繊維である。このポリエステル繊維は、２５℃×６０％ＲＨ環境下で平衡水分率に達した後、３４℃×９０％ＲＨ環境下に３０分間放置したときの吸湿性が１．５％以上、３４℃×９０％ＲＨ環境下で平衡水分率に達した後、２５℃×６０％ＲＨ環境下に３０分間放置したときの放湿率が２％以上の吸放湿性を有している必要がある。
【０００９】
ここで、３４℃×９０％ＲＨの温湿度条件は、初夏から盛夏にかけて人が衣服を着用しているときの人体と衣服の間の温湿度状態に概ね相当するものであり、２５℃×６０％ＲＨの温湿度条件は、年間を通じて概ね平均的な温湿度状態や室内環境を想定したものである。
したがって、２５℃×６０％ＲＨ環境下で平衡水分率に達したポリエステル繊維を３４℃×９０％ＲＨ環境下に３０分間放置したときの吸湿性が１．５％以上、好ましくは２．５％以上であることにより、衣服を構成するポリエステル繊維は人体から排出される水蒸気の汗をすばやく吸湿することができる。
また、３４℃×９０％ＲＨ環境下で平衡水分率に達したポリエステル繊維を２５℃×６０％ＲＨ環境下に３０分間放置したときの放湿性が２％以上、好ましくは３％以上であることにより、いったん吸湿したポリエステル繊維は、通常、衣服内の空間より温湿度の低い衣服外の空間へと繊維内部の水分をすばやく放湿することができる。
【００１０】
実際には、ポリエステル繊維は人体から排出される水蒸気の汗を吸湿しながら同時に衣服外へと放出するので、吸湿性と放湿性を別々に測定することは困難であるが、ここでは前記の吸湿性と放湿性の定義でその指標とした。
【００１１】
前述したように、本発明のポリエステル繊維は、吸湿性が１．５％以上で、放湿性が２％以上である必要があるが、放湿性が吸湿性と同等か又は高いことが好ましい。その理由は、放湿性が吸湿性より低いと、時間の経過と共に人体からの水蒸気の汗が除々にポリエステル繊維に蓄積され、吸湿性能が低下する場合があるからである。また、吸湿性が１．５％未満の場合や放湿性が２％未満の場合には、吸湿量や放湿量自体が小さいため、衣服内が蒸れやすくなるので好ましくない。
【００１２】
前記の吸放湿性能は、本発明のポリエステル繊維に用いられる吸放湿性成分によってもたらされるものであり、吸放湿性成分として、ポリアルキレンオキサイドとポリオール及び脂肪族ジイソシアネート化合物との反応によって得られるポリアルキレンオキサイド変性物を用いるものである。特に、次の群からそれぞれ１種以上選ばれた化合物の反応により得られた変性物がポリプロピレンテレフタレート（以下、ＰＰＴと略記する。）と同時に溶融紡糸が可能である点からも好ましい。
【００１３】
ポリアルキレンオキサイドとしてはポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド及び両者の共重合体、ポリオールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類、脂肪族ジイソシアネートは、ここでは脂環族ジイソシアネートも含むが、ジシクロヘキシルメタン−４，４´−ジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートなどが挙げられる。ここで、芳香族成分を含むジイソシアネートを用いると、着色又は経時的な黄変がみられるので好ましくない。
【００１４】
吸放湿性成分と共に本発明のポリエステルを構成するＰＰＴは、グリコール成分として1,3-プロパンジオール及び／又はそのエステル形成性誘導体を、酸成分としてテレフタル酸及び／又はそのエステル形成性誘導体を用いて重縮合反応により得られる、プロピレンテレフタレートを構成単位とするポリエステルである。本発明においては、このＰＰＴからなるポリエステルが用いられるが、プロピレンテレフタレート単位を８０モル％以上含む共重合ＰＰＴ及び他の熱可塑性ポリマー、機能性材料、添加剤などを１０重量％以下含むＰＰＴ又は共重合ＰＰＴからなるものであってもよい。
【００１５】
本発明のポリエステル繊維は、吸放湿性成分と、主として前記ＰＰＴポリマーとから構成されているが、形態としては、吸放湿性成分とＰＰＴポリマー成分が独立に存在し、吸放湿性成分を芯部に含有する芯鞘型、吸放湿性成分とＰＰＴポリマーのブレンド物を１成分とし、これとＰＰＴポリマーとのコンジュゲート繊維であって、吸放湿性成分を芯部に含有する芯鞘型が挙げられる。
【００１６】
吸放湿性成分は、衣料用途に用いる場合は、吸放湿性成分を繊維表面に露出させることなく、内層（芯部）に配することが、吸湿時のぬめり感や染色斑の発生がなく、染色堅牢度も低下しないので特に好ましい。
【００１７】
本発明における吸放湿性成分とＰＰＴポリマーの構成比率としては、前記の吸湿性と放湿性を同時に満足するように設定すればよく、また目的や用途に応じて決定すればよい。例えば、吸放湿性成分として前述のポリアルキレンオキサイド変性物を用いる場合、繊維重量に対して約５〜５０重量％の範囲が好ましい。
【００１８】
また、吸放湿性ポリエステル繊維の単糸繊度は、一般に０．１〜２０デニールの範囲が好ましいが、特に限定されるものではなく、断面形状についてもどのような形状であってもよい。さらに、本発明の吸放湿性ポリエステル繊維は、マルチフィラメントの長繊維として使用することがコストの面で好ましいが、短繊維化して紡績糸として用いることも可能である。
【００１９】
さらに、本発明の吸放湿ポリエステル繊維は、ヤング率が４０ｇ／ｄ以下、また、２０％伸長時の伸長回復率が８５％以上である必要がある。ヤング率が４０ｇ／ｄを超えると、得られた繊維で布帛を作成した時に風合が硬くなるので好ましくない。また、ヤング率が４０ｇ／ｄを超えたり、２０％伸長時の伸長回復率は８５％未満の場合、染色加工時、特に減量加工時に本発明で使用する吸放湿成分が吸水膨潤した際に、他方の成分であるＰＰＴを主体とするポリマーがその膨潤に追随できず、糸割れが発生するので好ましくない。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
なお、実施例における性能の測定と評価は、次の方法で行った。
(1) ポリアルキレンオキサイド変性物の溶融粘度
測定試料としてポリアルキレンオキサイド変性物１．５ｇを用い、フローテスター（島津製作所製ＣＦＴ−５００Ｄ）を用いて、荷重５０Ｋｇ／ｃｍ2 、温度１７０℃、ダイ直径１ｍｍ、ダイ長さ１ｍｍの条件で測定した。
(2) ポリアルキレンオキサイド変性物の吸水能（ｇ／ｇ）
純水２００ｍｌ中に、秤量したポリアルキレンオキサイド変性物１ｇを添加し、２４時間撹拌した後、２００メッシュの金網でろ過し、ろ過後のゲルの重量を吸水能〔ｇ（純水）／ｇ（樹脂）〕とした。
(3) 吸湿性と放湿性
筒編地を常法で精練、ヒートセットした後、後述する(8) の糸割れの測定と同様のアルカリ減量処理を行い、染色（染料：Dianix Blue UN-SE ２％owf 、１３０℃×３０分）、還元洗浄、ファイナルセットを行い、試料を得る。
この試料を、温度１０５℃で２時間乾燥して重量Ｗ0 を測定する。
イ）その後、２５℃×６０％ＲＨの条件下で２４時間放置して試料重量Ｗ1 を測定する。次に、この試料を３４℃×９０％ＲＨの条件下に移し、３０分後の試料重量Ｗ2 を測定する。
ロ）Ｗ2 測定後、さらに、同じ条件下に２４時間放置し、試料重量Ｗ3 を測定する。次いで、２５℃×６０％ＲＨの条件下に移し、３０分後の試料重量Ｗ4 を測定する。
ハ）Ｗ4 測定後、市販の洗剤及び家庭用洗濯機を用いて通常の洗濯を行い、屋外で日干しにより乾燥させる。
上記イ、ロ、ハの操作を１回として繰り返し５回行い、それぞれｎ回目の吸湿性及び放湿性を下記式により求めた。
吸湿性ｎ（％）＝〔（Ｗ2 −Ｗ1 ）／Ｗ0 〕×１００
放湿性ｎ（％）＝〔（Ｗ3 −Ｗ4 ）／Ｗ0 〕×１００
(4) ヤング率
ＪＩＳ  Ｌ−１０１３により測定した。
(5) ２０％伸長時の伸長回復率
ＪＩＳ  Ｌ−１０１３により測定した。
(6) 染色堅牢度
筒編地の試料を、通常の精練、ヒートセット、染色（染料：Dianix Blue UN-SE ２％owf 、１３０℃×３０分）、還元洗浄、ファイナルセットを行い、下記の染色堅牢度の評価を行った。
耐光堅牢度（ＪＩＳ  Ｌ−０８４２）
洗濯堅牢度（ＪＩＳ  Ｌ−０８４４）
汗  堅牢度（ＪＩＳ  Ｌ−０８４８）
摩擦堅牢度（ＪＩＳ  Ｌ−０８４９）
(7) 吸湿時の風合
手触りによる官能検査で行い、ぬるぬる感がないものを○、ややぬるぬる感があるものを△、ぬるぬる感が衣料用として実用困難なものを×と評価した。
(8) 糸割れ
筒編地の試料を、常法で精練、ヒートセットした後、下記の条件にてアルカリ減量処理を行い、その後試料の糸断面を光学顕微鏡にて観察し、糸割れの状態を確認した。
＜アルカリ減量条件＞
水酸化ナトリウム濃度：４０ｇ／リットル
温度×時間：１００℃×１時間
【００２１】
実施例１〜４、比較例１〜３
１，３−プロパンジオールとテレフタル酸を用い、常法によりエステル化反応、次いで重縮合反応を行いＰＰＴポリマーを得た。次いで、吸放湿性成分としてポリエチレンオキサイド、１，４−ブタンジオール及びジシクロヘキシルメタン―４，４‘―ジイソシアネートの反応物であるポリエチレンオキササイド変性物（吸水能３５ｇ／ｇ、溶融粘度４０００ポイズ）を得た。
上記ＰＰＴポリマーとポリエチレンオキサイド変性物、又はこのポリエチレンオキサイド変性物とＰＰＴポリマーとのブレンド物を用い、芯鞘型ノズルで溶融紡糸し、次いで延伸を行い、５０ｄ／２４ｆの延伸糸を得た。なお、上記のポリエチレンオキササイド変性物は、特開平６−３１６６２３号公報に記載の吸水性樹脂の製法に準じて合成した。
【００２２】
このときの紡糸条件と評価結果を表１に示す。なお、特に断らない限り比率は重量比を表す。
【００２３】
【表１】
0004064543.tif 000002
表１から明らかなように、実施例１〜４で得られたポリエステル繊維は、いずれも吸湿性、放湿性に優れ、ソフトでしかも減量加工による糸割れの発生もなく、特に実施例１〜３で得られた繊維は、衣料用途の表地や裏地として実用に供することができうるものであった。
【００２４】
一方、吸放湿性成分を用いなかった比較例１で得られた繊維は、吸湿性と放湿性に劣るものであった。また、ポリエステルとしてポリエチレンテレフタレートを用いた比較例２、３で得られた繊維は、アルカリ減量処理で糸割れが生じ、そのため吸湿性樹脂が溶出してしまい、吸湿性と放湿性に劣るものであった。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、環境の温湿度状態により吸湿機能や放湿機能を発揮し、かつ温湿度状態が変化しても繰り返し吸放湿性を発揮できる優れた吸放湿性能を有し、しかも、ソフトで染色加工時に糸割れのない吸放湿性ポリエステル繊維が提供される。