(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル系ポリマーＡを鞘成分、ポリエステル系ポリマーＢを芯成分とする鞘芯成分を中空状に形成してなる中空芯鞘型マルチフィラメントであり、ポリマーＡにより形成される鞘成分の膜厚をＬａ、ポリマーＢにより形成される芯成分の膜厚をＬｂとした時、繊維断面の任意の１点において〔Ｉ〕式を満足し、かつ芯成分を構成するポリエステル系ポリマーＢが酸化チタンを２重量％以上、３０重量％以下含有するイオン性染料に不染性のポリエステル系ポリマーであり、鞘成分を構成するポリエステル系ポリマーＡが、シリカまたは硫酸バリウムを１重量％以上、２０重量％以下含有するイオン性染料に可染性のポリエステル系ポリマーであることを特徴とする２層中空ポリエステル系繊維。
Ｌａ×０．５ ＜ Ｌｂ ＜ Ｌａ×３．０   〔Ｉ〕
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、衣料・インテリア用に適したしなやかな反発性・軽量感を有する繊維であり、更には、機能面としては紫外線遮蔽性能を持ちつつ、感性面では光沢感を抑えたダル調でありながら高発色性及びパウダー調のドライタッチを有する衣料・インテリア用繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軽量繊維として中空繊維がよく知られている。しかし、従来の中空繊維は単独ポリマーで構成されており２成分系中空糸はほとんど開発されていない。これは、芯鞘型繊維が、芯又は鞘成分に機能性セラミックス、機能性薬剤を練り込んだ機能性繊維として開発されており、これを中空にするメリットが発見されなかったことがその最たる理由と考えられる。また、機能性繊維は機能中心に開発されているため風合い、発色性が軽視されてきた。
【０００３】
機能性繊維の１つに酸化チタンに代表されるセラミックスを比較的多く練り込んだ紫外線遮蔽性繊維が知られている。紫外線遮蔽性を有する酸化チタンを２重量％以上練り込んだポリマーはフルダルと呼ばれパステルカラーが特徴であり、高発色性に劣る。また、微粒子が大量に繊維中に存在するため、繊維強度が低くなり製糸が難しい。
一方、高発色性を有するポリエステルポリマーとしては、イオン性染料に可染性のポリマーがよく知られている。しかし、このイオン性染料可染性ポリマーからなる繊維は強度が弱く、また、アルカリ減量によって著しく強度低下するという欠点を有しており、イオン性染料可染性ポリマーのフルダル化は困難である。
【０００４】
ダル調でありながらパステルカラーではなく高発色性を有する繊維として、最近、芯部にフルダルポリエステル、鞘部にカチオン可染性ポリマーを使用した芯鞘構造繊維が提案されている。しかし、該糸条の風合いはフルダル繊維をレギュラーカチオン繊維が覆っているためダル繊維特有のさらさらしたドライタッチにならない。また、鞘成分であるカチオン可染性ポリマーに艶消し剤 ０．５重量％以上を添加したセミダル繊維としてもやはり風合い的に満足するドライタッチは得られない。
【０００５】
中空糸を製造するノズルとして図１に示すスリット部を有するノズルが良く知られている。しかし、これらのノズルは単独ポリマーで中空糸を製造するには問題はないが、２成分系中空糸を製造するには不向きである。
２成分系ポリマーによる中空繊維の製造、特にノズルスリット部を考えると、この部分において２成分ポリマーはサイドバイサイド型繊維として吐出される。サイドバイサイド型繊維は、２成分系ポリマーの粘度差、収縮差により斜行することが知られており、図１に示すノズルでは安定した中空形状を形成しない。すなわち、鞘ポリマーの粘度が芯ポリマーのそれに対して大きい場合、サイドバイサイド型繊維は高粘度である外側に向かって斜行するため、接合不良による中空部不形成または、たとえ中空を形成しても鞘成分の膜厚が薄く後加工工程においてパンクしてしまうという問題が発生するのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような課題を解決せんとするものであり、安定した２成分系中空繊維の形状を得る事、更には紫外線遮蔽機能、フルダル調のダル光沢でありながら、良好な発色性及びダル調繊維が有するさらさらしたドライタッチをも併せ持つ繊維を得んとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決できる糸条につき鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、ポリエステル系ポリマーＡを鞘成分、ポリエステル系ポリマーＢを芯成分とする鞘芯成分を中空状に形成してなる中空芯鞘型マルチフィラメントであり、ポリマーＡにより形成される鞘成分の膜厚をＬａ、ポリマーＢにより形成される芯成分の膜厚をＬｂとした時、繊維断面の任意の１点において〔Ｉ〕式を満足し、
Ｌａ×０．５  ＜  Ｌｂ  ＜  Ｌａ×３．０            〔Ｉ〕
さらに、芯成分を構成するポリエステル系ポリマーＢが酸化チタンを２重量％以上、３０重量％以下含有するイオン性染料に不染性のポリエステル系ポリマーであり、鞘成分を構成するポリエステル系ポリマーＡが、シリカまたは硫酸バリウムを１重量％以上、２０重量％以下含有するイオン性染料に可染性のポリエステル系ポリマーである２層中空ポリエステル系繊維である。
【０００８】
機能・風合い・色・工程性を満足させるには、芯成分を構成するポリエステル系ポリマーＢの膜厚Ｌｂは、鞘成分を構成するポリエステル系ポリマーＡの膜厚Ｌａの０．５〜３倍の範囲になければならない。芯成分膜厚Ｌｂが鞘成分膜厚Ｌａの０．５倍以下の場合、鞘成分の効果が大きく、風合い的に良好な反発感が得られないため好ましくない。
２層中空繊維は通常の芯鞘型繊維では得られないしなやかな反発性を有している。本発明者らは、この理由を次のように考えている。すなわち、２層中空繊維を押した場合、鞘成分膜厚Ｌａに加わった力は鞘成分膜厚Ｌａ内に分散しながら芯成分膜厚Ｌｂに伝達される。芯成分膜厚Ｌｂは鞘成分膜厚Ｌａとは異なるポリマーのため力の分散が鞘成分膜厚Ｌａとは異なる形で起こる。すなわち、クッションをクッションで押すためしなやかな反発になると考えられる。
この効果を発現させるには芯成分膜厚Ｌｂが鞘成分膜厚Ｌａの半分以下ではダブルクッションの２段目効果が感じられないことを意味し実際上も好ましくない。
【０００９】
次に、芯成分膜厚Ｌｂは鞘成分膜厚Ｌａの３倍以下でなければならない。一つには前述のダブルクッション効果のためであり、更に、鞘成分膜厚Ｌａが薄い場合、後加工工程でパンクする可能性が高いためである。
中空繊維を製造する際、図１に示す様なスリット部を有する紡糸ノズルを使用する場合、ノズル仕様、ポリマー粘度バランスによっては鞘部である鞘成分膜厚Ｌａの非常に薄い部分が形成される。これは前述したスリット部において２成分がサイドバイサイド的に吐出され、斜行しつつ接合し中空繊維を形成するためである。この場合、芯成分膜厚Ｌｂは鞘成分膜厚Ｌａの３倍以上、極度に斜行した場合は、鞘成分のない部分が形成される。この鞘成分膜厚Ｌａの薄い部分は後加工、特にアルカリ減量により劣化し断裂することがあり好ましくない。
【００１０】
紫外線遮蔽性を得るためには、芯成分に紫外線遮蔽性セラミックスを２重量％以上、３０重量％以下含有するイオン性染料に不染性のポリエステルポリマーを使用しなければならない。
通常、紫外線遮蔽性を得るためには酸化チタン３重量％以上が必要である。芯鞘構造繊維の場合、糸条全体の紫外線遮蔽性は、糸条全体に対する紫外線遮蔽性セラミックスの添加量により決定される。芯鞘構成比率を１：１とした場合、芯成分ポリマーＢに含有される紫外線遮蔽性セラミックスの添加量３重量％は、糸条全体としては１．５重量％となり紫外線遮蔽効果は不十分となる。しかし本発明者らは、中空繊維の紫外線遮蔽性能を検討し、中空繊維は紫外線遮蔽性セラミックスがなくても、中空部での光の屈折・反射により紫外線遮蔽効果が得られることを発見した。従って、芯成分ポリマーＢに含有されるセラミックス量は２重量％であっても十分な紫外線遮蔽効果が得られるのである。この中空形状は鞘成分ポリマーＡに含有されるセラミックス添加量を下げられるため、製糸性向上に非常に有利となる。従って、本発明糸条の芯成分ポリマーＢの紫外線遮蔽性セラミックス含有量は２重量％以上が必要であり、中空形状も必要である。
また、紫外線遮蔽性セラミックスの含有量が３０重量％以上ではセラミックスの凝集、分散性不良が発生し曳糸性不足となり製糸性が著しく悪化するなるため好ましくない。
セラミックスの含有量は、より好ましくは、５重量％以上、１５重量％以下である。
【００１１】
更に、芯成分としてのポリマーＢはイオン性染料に不染性のポリエステルポリマーを使用しなければならない。本発明芯鞘構造繊維の場合、鞘成分ポリマーＡに強度的に不足するイオン性染料可染性ポリマーを使用するため基本的に芯成分ポリマーBが強度保持成分となる。また、セラミックスを大量に練り込んだポリマーも基本的に強度ダウンを引き起こす。従って、繊維全体の強度保持のため、芯成分ポリマーＢはイオン性染料に不染性のポリエステルポリマーでなければならない。より好ましくは[η]＝０．６２以上のポリエチレンテレフタレートポリマーが好ましい。
【００１２】
高発色性をもたせるには、鞘成分ポリマーＡに、イオン性染料に可染性のポリエステルポリマーを用いなければならない。イオン性染料に可染性のポリエステルポリマー、特にカチオン可染性ポリマーの発色性が通常ポリエステルより優れていることはよく知られた現象である。従って、高発色性を実現するため鞘成分ポリマーＡにはイオン性染料に可染性のポリエステルポリマーを使用しなければならない。
【００１３】
また、鞘成分ポリマーＡには芯成分ポリマーＢとは異なるセラミックスが１〜２０重量％含有されなければならない。これは、ダル調のさらさらしたドライタッチを実現するためには不可欠である。セラミックスが１重量％以下の場合、糸条風合いはつるつるした通常ポリエステル風合いとなり好ましくない。また、セラミックスが２０重量％以上では曳糸性不足、強度不足となるため好ましくない。より好ましくは３から１０重量％である。
【００１４】
鞘成分ポリマーＡに使用されるセラミックスは、芯成分ポリマーＢに使用されるセラミックスとは別種でなければならない。芯成分ポリマーＢに練り込む紫外線遮蔽性セラミックスは基本的にダル調であり高発色性に劣る。本発明の目的は高発色性を有するダル調繊維である。発色性を決める鞘成分ポリマーＡにダル効果の大きいセラミックスを用いることは目的に反し、実際高発色性にならない。従って、鞘成分ポリマーＡに使用するセラミックスは発色性を阻害せず風合いを満足させるもの、芯成分ポリマーＢ中に練り込まれる紫外線遮蔽性セラミックスとは性質（比重、屈折率、粒径等）の異なるセラミックスでなければならない。この鞘成分ポリマーＡ中に使用されるセラミックスの例としては、シリカ、硫酸バリウム等が挙げられる。
【００１５】
次に、本発明糸条の製造方法について述べる。
本発明繊維を得るためには、図２に示す２面支持型スリットノズルを使用することが中空部の安定形成に有利である。
サイドバイサイド型にポリマーを張り合わせ吐出した場合、溶融粘度差により繊維は高粘度側に斜行する。すなわち、鞘成分であるポリマーＡの溶融粘度が芯成分ポリマーＢのそれより大きい場合、接合部の繊維は外側に斜行し、粘度バランスが逆の場合、内側に斜行する。外側に斜行した場合は、鞘成分ポリマーＡの膜厚Ｌａの薄い部分が形成されるため好ましくない。また、内側に斜行した場合、膜厚の薄い部分は出来にくいが瓢箪型の不均一断面形状となり品位に欠ける場合がある。
図２に示す面接触型スリットノズルは接触面積が大きいためどちらに斜行してもほぼ安定的に中空部を形成するとともに、各成分の膜厚も均一に得られるメリットがあり好ましい。また、スリット数は増加するほど、中空を形成する接点が増え不安定になるが、逆にスリットは中空ノズル孔形状を保持する部分であり、スリット数が少ないと使用回数、時間増加によりノズル面が変形、破損する。これらのノズル耐久性、糸品位から面接触スリット数は２〜３個が好ましい。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の芯鞘中空繊維及びその製造方法を実施例により説明するが、本発明はそれにより限定されるものではない。
【００１７】
実施例１：表１に示される鞘成分Ａ及び芯成分Ｂを図２に示される２点面接触型紡糸ノズルを用い紡糸速度１０００ｍ／分で捲き取り、２００デニール（２２２ｄｔｅｘ）／３６フィラメント、中空率１４％の未延伸繊維を得た。ついで、本中空未延伸繊維をホットローラー温度 ８３℃、ヒートセット温度 １４０℃、延伸倍率 ２．６８２２倍で延伸し、７４デニール（８２ｄｔｅｘ）／３６フィラメントの中空延伸繊維を得た。
得られた繊維を用いスムース生地を作成、染色加工を実施したところ、ダル調光沢でありながら優れた発色性を有し、軽量感があり、さらさらドライタッチの紫外線遮蔽性生地が得られた。
【００１８】
実施例２、３：表１に示される鞘成分Ａ及び芯成分Ｂを実施例１で使用した紡糸ノズルを用い、実施例１の紡糸、延伸条件に準じて実施し、７４デニール（８２ｄｔｅｘ）／３６フィラメントの中空延伸繊維を得た。得られた繊維を用いスムース生地を作成、染色加工を実施したところ、表１に示すごとく実施例１と同様のダル効果を有しつつ優れた発色性を有し、ドライタッチの優れた紫外線遮蔽性生地が得られた。
【００１９】
比較例１：表１に示される鞘成分Ａ及び芯成分Ｂを図１で示される１点開放型紡糸ノズルを用い、実施例１の紡糸、延伸条件に準じて実施し、７４デニール（８２ｄｔｅｘ）／３６フィラメントの中空延伸繊維を得た。この例の場合、接合部分において鞘成分Ａ及び芯成分Ｂからなるサイドバイサイド様部分が外側に斜行しつつ接合するため接合部分における鞘成分Ａの膜厚が極度に薄くなりＬｂ／Ｌａ＝３．５となった。この未延伸繊維を延伸した場合、鞘成分Ａの膜厚が薄い部分は強度的に弱く中空部がパンクし延伸毛羽・断糸多発という、特に製造工程上で問題となるる例である。なお、得られた中空延伸繊維の内、良好な中空繊維を用い作成したスムース生地を実施例１と同様染色加工したものは、実施例１と同様のダル効果と発色性を示し、かつドライタッチの優れた紫外線遮蔽性生地となった。
【００２０】
比較例２、比較例３：表１に示される鞘成分Ａ及び芯成分Ｂを実施例１で使用した図２で示される２面支持ノズルを用い、実施例１に準じて紡糸、延伸を行なう例であるが、比較例２は芯成分Ｂ中への酸化チタンの混入量を減少させた例、比較例３は過剰に混入させた場合の例である。前者は本発明目的の効果が全く発揮されない中空繊維であり、後者はダル効果はあるものの、その製糸性、後工程性が全く悪い。
【００２１】
以上の実施例、比較例の繊維製造条件と該繊維を用いて得られた生地での効果を表１及び表２に記載する。
【００２２】
【表１】
0004233712.tif 000002
【００２３】
【表２】
0004233712.tif 000003
【００２４】
【発明の効果】
本発明の繊維は、しなやかな反発性・軽量感を有する中空繊維であり、しかも芯鞘型構造とすることにより、紫外線遮蔽性能を持たせつつ、感性面では光沢感を抑えたダル調でありながら高発色性及びパウダー調のドライタッチを有する２層中空繊維であり、その構造、機能、感性面から、衣料・インテリア用繊維として極めて優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】１点開放型のスリット部を有する紡糸ノズルの断面図。
【図２】２面支持型のスリット部を有する紡糸ノズルの断面図。
【図１】
0004233712.tif 000004
【図２】
0004233712.tif 000005