JP3818773B2 - 吸放湿性ポリアミド複合繊維 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸放湿性や糸質性能や製糸性が良く、しかも耐候性に優れた吸放湿性ポリアミド複合繊維に関し、特に衣料用、産業資材用等に好適に使用できる吸放湿性ポリアミド複合繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高付加価値の衣料用繊維として、従来の吸放湿性繊維の代表例である木綿と同程度あるいはそれ以上の吸湿性を有する繊維の要望が極めて高まっている。
【０００３】
このような要望を満たすものとして、本発明者らは、鞘成分がポリアミドからなり、芯成分がポリアミドとポリエチレンオキサイドの架橋物からなる熱可塑性吸水樹脂との混合物からなる芯鞘型複合繊維を、特開平８−３１１７１９号公報にて提案した。しかしながら、この芯鞘型複合繊維は、吸放湿性や糸質性能や製糸性には優れているものの、長期間使用した際には黄変がみられ耐候性に劣るという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題点を解決し、長期間の使用においても変色がなく耐候性に優れ、しかも吸放湿性や糸質性能や製糸性に優れた吸放湿性ポリアミド複合繊維を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意検討をした結果、本発明に至ったものである。すなわち本発明は、鞘成分がポリアミドからなり、芯成分がポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物からなる芯鞘型複合繊維であって、前記芯成分を構成するポリアルキレンオキシド変性物は、ポリアルキレンオキシドとポリオールとを対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させた耐候性を有する樹脂であり、１７０℃、５０ｋｇ／ｃｍ2荷重時における溶融粘度が１０００〜２００００ポイズである熱可塑性樹脂であり、かつ繊維全体に占める割合が５〜３０重量％であることを特徴とする吸放湿性ポリアミド複合繊維を要旨とするものである。
【０００６】
このように本発明によれば、鞘成分を製糸性に優れたポリアミドにて形成し、芯成分をポリアミドと吸放湿性に優れたポリアルキレンオキシド変性物との混合物にて形成することで、製糸性が良く吸放湿性に優れた芯鞘型複合繊維とすることができる。
【０００７】
また、ポリアルキレンオキシド変性物として、ポリアルキレンオキシドとポリオールとを対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させたポリアルキレンオキシド変性物を芯成分に配合することで、長期間使用しても黄変することのない耐候性に優れた複合繊維とすることができる。
【０００８】
また、ポリアルキレンオキシド変性物の溶融粘度を、１７０℃、５０ｋｇ／ｃｍ2荷重時に１０００〜２００００ポイズの範囲とし、繊維全体に占める割合を５〜３０重量％とすることで、実使用に耐え得る糸質性能と十分な吸放湿性とが付与され、糸質性能や製糸性を向上することができる。
【０００９】
なお、本発明においては、芯成分を上記のようにポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物にて形成する代わりに、ポリアミドを配合せずにポリアルキレンオキシド変性物にて形成してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の吸放湿性ポリアミド複合繊維は、鞘成分がポリアミドからなり、芯成分がポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物からなる芯鞘構造の複合繊維である必要がある。
【００１１】
なお、本発明においては、芯成分を上記のようにポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物にて形成する代わりに、ポリアミドを配合せずにポリアルキレンオキシド変性物にて形成してもよい。
【００１２】
このように鞘成分および芯成分の一部を、製糸性や糸質性能に優れたポリアミドにて形成し、芯成分には、吸放湿性に優れたポリアルキレンオキシド変性物を配合することで、製糸性や糸質性能が良く、吸放湿性にも優れた吸放湿性ポリアミド複合繊維とすることができる。
【００１３】
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物は、ポリアルキレンオキシドとポリオールとを対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させたものである必要がある。ポリアルキレンオキシドとポリオールとを対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させることで、芳香族イソシアネート化合物を用いた場合に見られるようなイソシアネート基と芳香環との共鳴構造により形成されるイミド環に起因する黄変が抑制され、長期間使用しても繊維が黄変することがなくなり、耐候性に優れた複合繊維とすることができる。
【００１４】
また、ポリアルキレンオキシド変性物は、１７０℃、５０ｋｇ／ｃｍ2荷重時における溶融粘度が１０００〜２００００ポイズである熱可塑性樹脂である必要がある。溶融粘度が１０００ポイズ未満であると、吸水時にゲルが繊維表面に溶出することとなる。また、溶融粘度が２００００ポイズを超えると、ポリアミドの分散性が悪くなり曳糸性が悪化して複合繊維が得られなくなる。
【００１５】
さらに、前記ポリアルキレンオキシド変性物の繊維全体に占める割合は、５〜３０重量％であることが必要である。ポリアルキレンオキシド変性物の繊維全体に占める割合が５％未満であると吸放湿性が低下し、３０％を超えると吸放湿性は優れるものの繊維の強度が低下することとなる。
【００１６】
なお、上記のように構成された鞘成分と芯成分との割合は、特に限定されるものではないが、芯成分がポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物からなる場合には、重量比で、（鞘成分）／（芯成分）＝６０／４０〜４０／６０とすることが好ましい。前記範囲において、芯成分の割合が多くなると、吸放湿性は良好となるものの繊維の強度が低下し、製糸性も悪くなる。また、芯成分の割合が少なくなると、吸放湿性が低下するために、繊維の断面形状が安定しないことがある。
【００１７】
これに対し、芯成分をポリアミドを配合しないポリアルキレンオキシド変性物にて形成する場合には、ポリアルキレンオキシド変性物の繊維全体に占める割合を、５〜３０重量％とすることが必要であるため、必然的に鞘成分と芯成分との割合が重量比で、（鞘成分）／（芯成分）＝９５／５〜７０／３０となる。
【００１８】
鞘成分および芯成分の一部に用いるポリアミドとしては、ナイロン４、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロンＭＸＤ（ポリメタキシレンアジパミド）、ポリビスシクロヘキシルメタンデカナミド等のホモポリマー及びこれらを主体とする共重合体もしくはこれらの混合物が挙げられる。
【００１９】
芯成分に配合されるポリアルキレンオキシド変性物は、上述のように、ポリアルキレンオキシドとポリオールとを対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させたものである。
【００２０】
ポリアルキレンオキシドとしては、重量平均分子量が５００〜５０万のものが好適に使用できる。重量平均分子量が５００未満であると、得られるポリアルキレンオキシド変性物の吸水性が極端に低下したり、溶融粘度が極端に高くなることがあり曳糸性が悪くなる。また、重量平均分子量が５０万を超えると、得られるポリアルキレンオキシド変性物が吸水時にゲルとして繊維中から溶出することがある。
【００２１】
上記のような重量平均分子量を有するポリアルキレンオキシドとしては、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体、ポリブチレンオキシドおよびこれらの混合物等が挙げられ、中でも特に重量平均分子量が２０００〜１０万の、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドおよびエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体が好適に使用できる。
【００２２】
ポリオールとしては、同一分子内に水酸基（−ＯＨ）を２個有する有機化合物、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタジオール、ヘキシレングリコール、オクチレングリコール、グリセリルモノアセテート、グリセリルモノブチレート、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、ビスフェノールＡ等が挙げられる。好ましくはエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール等が用いられる。
【００２３】
上記のポリアルキレンオキシドおよびポリオールと反応させる対称性の脂肪族イソシアネート化合物としては、２個のイソシアネート基が分子内の対称な位置に存在する脂肪族イソシアネート化合物、例えば、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートまたは１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートが好適に使用できる。
【００２４】
なお、上記のように構成された芯鞘型複合繊維の芯成分には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリ−Ｎ−ビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸及びその共重合体、ポリビニルアルコール等の吸水性樹脂を併せて配合してもよい。
【００２５】
また、芯成分および／又は鞘成分に、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、艶消剤、着色剤、難燃剤、消臭剤、耐光剤、熱安定剤、酸化防止剤等の各種添加剤を配合してもよい。
【００２６】
特に、本発明においては、鞘成分にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を含有させ、芯成分にフェノール系酸化防止剤を含有させると耐熱性と耐光性とが向上して好ましい。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール（シプロ化成社から「シーソーブ ７０４」の商品名で市販されている）、フェノール系酸化防止剤としては、２−ｔ−ペンチル−６−（３，５−ジ−ｔ−ペンチル−２−ヒドロキシベンジル）−４−ｔ−ペンチルフェニルアクリレート（住友化学社から「スミライザーＧＳ」の商品名で市販されている）が好適に使用できる。
【００２７】
また、本発明の複合繊維は、多芯芯鞘構造となっていてもよく、その断面形状は、実質的に芯鞘型断面であれば特に限定されず、円形断面の他、多葉断面、扁平断面等、一般の繊維で採用されている各種の異形断面であってもよい。
【００２８】
本発明の芯鞘型複合繊維を製造する際には、まず鞘成分と芯成分とを構成する樹脂をあらかじめ溶融混合してマスターチップ化する、あるいはドライブレンドしてチップ化しておく。そして、それぞれの樹脂を、公知の複合断面の紡糸口金より吐出し、その溶融紡出糸条を公知の冷却装置で冷却し、紡糸油剤が付与された後、引取りローラで未延伸糸として引き取る。この未延伸糸は一旦巻き取った後あるいは巻き取ることなく連続して延伸される。延伸は、１段又は２段以上の多段で行うことができ、延伸温度や延伸倍率は繊維を構成する重合体の種類や所望の強伸度特性等を考慮して適切に選定される。
【００２９】
【実施例】
次に実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例における各種物性値の測定は以下の方法により実施した。
（１）ポリアミドの相対粘度：９６％硫酸を溶媒とし、濃度１ｇ／ｄｌ、温度２５℃で測定した。
【００３０】
（２）ポリアルキレンオキシ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シド変性物１．５ｇを用い、フローテスター（島津制作所製ＣＦＴ−５００Ｄ）を用いて、荷重５０ｋｇ／ｃｍ2 、測定温度１７０℃、ダイ直径１ｍｍ、ダイ長さ１ｍｍの条件で測定した。
【００３１】
（３）ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能（ｇ／ｇ）：純水２００ｍｌ中に、秤量したポリアルキレンオキシド変性物１ｇを添加し、２４時間攪拌した後、２００メッシュの金網にてろ過し、ろ過後のゲルの重量を吸水能［ｇ（純水）／ｇ（樹脂）］とした。
【００３２】
（４）強度（ｇ／ｄ）および伸度（％）：オートグラフ（島津製作所社製、ＤＳＳ−５００型）を用いて、試料長３０ｃｍ、つかみ間隔５ｃｍで、２０回／５ｃｍの撚りを加え、引張速度３０ｃｍ／分で伸長し、切断時荷重値を２０回測定した。そして、得られた切断時荷重値を単位太さ当たりに換算し、その平均値を繊維の強度とした。また、同時に得られた切断時伸長率の平均値を伸度とした。
【００３３】
（５）吸放湿性（％）：編物状の試料を温度１０５℃で２時間乾燥して重量Ｗ０を測定した。そしてこの試料を、温度２５℃、相対湿度６０％の条件下で２時間調湿して重量Ｗ１を測定し、下記の▲１▼式により初期水分率Ｍ０を求めた。次にこの試料を温度３４℃、相対湿度９０％の条件下で２４時間吸湿させた後、重量Ｗ２を測定し、下記の▲２▼式により水分率Ｍ１を求めた。その後、この試料を引き続き温度２５℃、相対湿度６０％の条件下でさらに２４時間放置した後、重量Ｗ３を測定し、下記の▲３▼式により放湿後の水分率Ｍ２を求めた。
【００３４】
Ｍ０（％）＝〔（Ｗ１−Ｗ０)／Ｗ０〕×１００ ▲１▼
Ｍ１（％）＝〔（Ｗ２−Ｗ０)／Ｗ０〕×１００ ▲２▼
Ｍ２（％）＝〔（Ｗ３−Ｗ０)／Ｗ０〕×１００ ▲３▼
【００３５】
（６）耐候性：複合繊維を筒編地に編み立て、屋外の自然環境に３０日間曝露した後、ＪＩＳ−Ｋ７１０３に記載の方法に準じて黄変度を測定し耐候性の指標とした。すなわち、試料の三刺激（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を色差計（マクベス社製、ｃｏｌｏｒ−ｅｙｅ３１００）を用いて反射法で求め、下記▲４▼式，▲５▼式に従って黄色度（ＹＩ）を算出し、屋外の自然環境に曝露した前後の黄色度の差（△ＹＩ）を黄変度とした。
【００３６】
ＹＩ＝１００（１．２８Ｘ−１．０６Ｚ）／Ｙ ▲４▼
△ＹＩ＝ＹＩ−ＹＩ０ ▲５▼
ＹＩ ： 屋外で３０日間曝露した後の黄変度
ＹＩ０ ： 屋外で３０日間曝露する前の黄変度
【００３７】
実施例１
芯鞘型複合繊維を形成する際に、鞘成分として相対粘度が２．６であるナイロン６を用いた。また、芯成分には、相対粘度が２．６であるナイロン６と、吸水能が３５ｇ／ｇで溶融粘度が４０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物とを、重量比で（ナイロン６）／（ポリアルキレンオキシド変性物）＝８５／１５となるようにブレンドしたものを用いた。なお、ポリアルキレンオキシド変性物は、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドと、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させたものを用いた。
【００３８】
そして、ナイロン６を２５０℃で溶融し、ポリアルキレンオキシド変性物とナイロン６とのブレンド物を２４５℃で溶融して、鞘成分と芯成分とが重量比で（鞘成分）／（芯成分）＝５０／５０となるようにして２４孔の丸孔の口金を有する芯鞘型複合紡糸用口金を用いて、紡糸温度を２６０℃として溶融紡糸を行った。
【００３９】
芯鞘型複合紡糸用口金装置より紡出された糸条に冷却装置にて１５℃の空気を吹き付けて冷却し、油剤を付与した後、４０００ｍ／分の速度で巻き取り、単糸繊度が７０ｄ／２４ｆの同心円状の芯鞘型複合繊維を得た。
【００４０】
得られた芯鞘型複合繊維には、ポリアルキレンオキシド変性物が７．５重量％含まれていた。
この芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
実施例２〜４
芯成分におけるナイロン６とポリアルキレンオキシド変性物との配合割合を表１に示すように変えた。
【００４３】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００４４】
実施例５
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドと、１，４−ブタンジオールと、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３３ｇ／ｇで溶融粘度が５０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を使用した。
【００４５】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００４６】
実施例６
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物と、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３６ｇ／ｇで溶融粘度が１０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を使用した。
【００４７】
なお、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物は、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体とを重量比で（ポリエチレンオキシド）／（エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体）＝５０／５０の割合で混合した混合物であり、前記エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体は、重量平均分子量１５０００の、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとをエチレンオキシド／プロピレンオキシド＝８０／２０の共重合比で共重合させた共重合体であるものを用いた。
【００４８】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００４９】
実施例７
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、吸水能と溶融粘度とが実施例１と異なり、成分および配合割合は実施例１と同様のポリアルキレンオキシド変性物を用いた。すなわち、吸水能が２８ｇ／ｇで溶融粘度が２００００ポイズのポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００５０】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００５１】
実施例１〜７は、いずれもポリアミドを鞘成分とし、ポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物を芯成分としたため、製糸性の良い芯鞘型複合繊維が得られた。また、芯成分に配合されたポリアルキレンオキシド変性物としては、１７０℃、５０ｋｇ／ｃｍ2荷重時における溶融粘度が１０００〜２００００ポイズの範囲である熱可塑性樹脂を用い、その繊維全体に占める割合を５〜３０重量％の範囲としたため、強度や伸度といった糸質性能が良く、吸放湿性にも優れた複合繊維が得られた。さらに、芯成分に配合されたポリアルキレンオキシド変性物は、ポリアルキレンオキシドとポリオールとを、対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させたものであったため、耐候性に優れた複合繊維が得られた。
【００５２】
比較例１
芯成分を構成するに際し、ナイロン６と実施例１と同じポリアルキレンオキシド変性物とを重量比で（ナイロン６）／（ポリアルキレンオキシド変性物）＝９５／５となるようにブレンドしたものを用いた。そして、繊維全体に含まれるポリアルキレンオキシド変性物の含有量を本発明の範囲の下限である５重量％よりも少なく２．５重量％とした。
【００５３】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００５４】
比較例２
芯成分を構成するに際し、ナイロン６と実施例１と同じポリアルキレンオキシド変性物とを重量比で（ナイロン６）／（ポリアルキレンオキシド変性物）＝３０／７０となるようにブレンドしたものを用いた。そして、繊維全体に含まれるポリアルキレンオキシド変性物の含有量を本発明の範囲の上限である３０重量％よりも多く３５重量％とした。
【００５５】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００５６】
比較例３
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドと、１，４−ブタンジオールと、対称性の芳香族イソシアネート化合物である４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３２ｇ／ｇで溶融粘度が５０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を使用した。
【００５７】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００５８】
比較例４
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物と、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が４３ｇ／ｇで溶融粘度が本発明の下限よりも低く６００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００５９】
なお、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物は、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体とを重量比で（ポリエチレンオキシド）／（エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体）＝２５／７５の割合で混合した混合物であり、前記エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体は、重量平均分子量が１５０００の、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとをエチレンオキシド／プロピレンオキシド＝８０／２０の共重合比で共重合させた共重合体であるものを用いた。
【００６０】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００６１】
比較例５
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの混合物と、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３０ｇ／ｇで溶融粘度が本発明の上限より高く３５０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００６２】
なお、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの混合物は、重量平均分子量１１０００のポリエチレンオキシドと、重量平均分子量４０００のポリエチレンオキシドとを重量比で（ポリエチレンオキシド）／（ポリプロピレンオキシド）＝５０／５０の割合で混合した混合物であるものを用いた。
【００６３】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００６４】
比較例１は、繊維全体に占めるポリアルキレンオキシド変性物の割合が本発明の範囲よりも少なかったため、吸放湿性に乏しいものとなった。
比較例２は、繊維全体に占めるポリアルキレンオキシド変性物の割合が本発明の範囲よりも高かったため、曵糸性が悪化し、複合繊維とすることができなかった。
【００６５】
比較例３は、ポリアルキレンオキシド変性物を対称性の芳香族イソシアネート化合物を用いて作成したため、耐候性に劣るものとなった。
比較例４は、ポリアルキレンオキシド変性物の溶融粘度が、本発明の範囲よりも小さかったため、繊維の強度が低く、実用に不適なものとなった。
【００６６】
比較例５は、ポリアルキレンオキシド変性物の溶融粘度が高すぎたため、曵糸性が悪化し、複合繊維を製造することができなかった。
【００６７】
実施例８
芯鞘型複合繊維を形成する際に、鞘成分として相対粘度が２．６であるナイロン６を用いた。また、芯成分には、吸水能が３５ｇ／ｇで溶融粘度が４０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物のみを用いた。なお、ポリアルキレンオキシド変性物は、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドと、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させたものを用いた。
【００６８】
そして、ナイロン６を２５０℃で溶融し、ポリアルキレンオキシド変性物を１５０℃で溶融して、繊維全体に占めるポリアルキレンオキシド変性物の割合が重量比で７．５重量％となるようにして２４孔の丸孔の口金を有する芯鞘型複合紡糸用口金を用いて、紡糸温度を２６０℃として溶融紡糸を行った。すなわち、鞘成分と芯成分とが重量比で（鞘成分）／（芯成分）＝９２．５／７．５となるようにした。
【００６９】
そして、芯鞘型複合紡糸用口金装置より紡出された糸条に冷却装置にて１５℃の空気を吹き付けて冷却し、油剤を付与した後、４０００ｍ／分の速度で巻き取り、単糸繊度が７０ｄ／２４ｆの同心円状の芯鞘型複合繊維を得た。
【００７０】
この芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００７１】
【表２】
【００７２】
実施例９〜１１
実施例８において、繊維全体に占める芯成分のポリアルキレンオキシド変性物の割合を表２に示すように変えた。
【００７３】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００７４】
実施例１２
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドと、１，４−ブタンジオールと、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３３ｇ／ｇで溶融粘度が５０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を使用した。
【００７５】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００７６】
実施例１３
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物と、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３６ｇ／ｇで溶融粘度が１０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００７７】
なお、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物は、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体とを重量比で（ポリエチレンオキシド）／（エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体）＝５０／５０の割合で混合した混合物であり、前記エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体は、重量平均分子量が１５０００の、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとをエチレンオキシド／プロピレンオキシド＝８０／２０の共重合比で共重合させた共重合体であるものを用いた。
【００７８】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００７９】
実施例１４
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、吸水能と溶融粘度とが実施例８と異なり、成分および配合割合は実施例８と同様のポリアルキレンオキシド変性物を用いた。すなわち、吸水能が３０ｇ／ｇで溶融粘度が２００００ポイズのポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００８０】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００８１】
実施例８〜１４は、いずれも芯成分にポリアミドを配合せずにポリアルキレンオキシド変性物のみで作成したが、上記実施例１〜７と同様に、製糸性が良く、強度や伸度といった糸質性能に優れ、吸放湿性や耐候性にも優れた複合繊維が得られた。
【００８２】
比較例６
芯成分を実施例１と同じポリアルキレンオキシド変性物のみで形成した。また、繊維全体に含まれるポリアルキレンオキシド変性物の含有量を本発明の範囲の下限である５重量％よりも少なく２．５重量％とした。
【００８３】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００８４】
比較例７
芯成分をポリアルキレンオキシド変性物のみで形成した。そして、繊維全体に含まれるポリアルキレンオキシド変性物の含有量を本発明の範囲の上限である３０重量％よりも多く３５重量％とした。
【００８５】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００８６】
比較例８
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドと、１，４−ブタンジオールと、対称性の芳香族イソシアネート化合物である４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３２ｇ／ｇで溶融粘度が５０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を使用した。
【００８７】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００８８】
比較例９
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物と、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が４３ｇ／ｇで溶融粘度が本発明の下限より低く６００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００８９】
なお、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物は、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体とを重量比で（ポリエチレンオキシド）／（エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体）＝２５／７５の割合で混合した混合物であり、前記エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体は、重量平均分子量が１５０００の、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとをエチレンオキシド／プロピレンオキシド＝８０／２０の共重合比で共重合させた共重合体であるものを用いた。
【００９０】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００９１】
比較例１０
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの混合物と、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３０ｇ／ｇで溶融粘度が本発明の上限よりも高く３５０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００９２】
なお、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの混合物は、重量平均分子量１１０００のポリエチレンオキシドと重量平均分子量４０００のポリプロピレンオキシドとを重量比で（ポリエチレンオキシド）／（ポリエチレンオキシド）＝５０／５０の割合で混合した混合物であるものを用いた。
【００９３】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００９４】
比較例６は、繊維全体に占めるポリアルキレンオキシド変性物の割合が本発明の範囲よりも少なかったため、吸放湿性に乏しいものとなった。
比較例７は、繊維全体に占めるポリアルキレンオキシド変性物の割合が本発明の範囲よりも高かったため、曵糸性が悪化し、複合繊維とすることができなかった。
【００９５】
比較例８は、ポリアルキレンオキシド変性物を対称性の芳香族イソシアネート化合物を用いて作成したため、耐候性に劣るものとなった。
比較例９は、ポリアルキレンオキシド変性物の溶融粘度が、本発明の範囲よりも小さかったため、繊維の強度が低く、実用に不適なものとなった。
【００９６】
比較例１０は、ポリアルキレンオキシド変性物の溶融粘度が高すぎたため、曵糸性が悪化し、複合繊維を製造することができなかった。
【００９７】
【発明の効果】
本発明によれば、鞘成分がポリアミドからなり、芯成分がポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物またはポリアルキレンオキシド変性物からなる芯鞘型複合繊維とすることで、製糸性が良く、糸質性能に優れ、しかも吸放湿性を有する複合繊維が得られる。また、芯成分を構成するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリアルキレンオキシドとポリオールとを対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させたものを用いることで、複合繊維には耐候性が付与される。また、ポリアルキレンオキシド変性物としては、１７０℃、５０ｋｇ／ｃｍ2荷重時における溶融粘度が１０００〜２００００ポイズの範囲である熱可塑性樹脂を用い、しかも繊維全体に占める割合を５〜３０重量％の範囲とすることで、実使用に耐え得る糸質性能と十分な吸放湿性とが付与され、糸質性能や製糸性を向上することができる。
【００９８】
このような吸放湿性ポリアミド複合繊維は、インナー、中衣、スポーツウエア、シャツ、ブラウス、寝具、タオル等の衣料用途や産業資材用途等として好適に使用できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸放湿性や糸質性能や製糸性が良く、しかも耐候性に優れた吸放湿性ポリアミド複合繊維に関し、特に衣料用、産業資材用等に好適に使用できる吸放湿性ポリアミド複合繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高付加価値の衣料用繊維として、従来の吸放湿性繊維の代表例である木綿と同程度あるいはそれ以上の吸湿性を有する繊維の要望が極めて高まっている。
【０００３】
このような要望を満たすものとして、本発明者らは、鞘成分がポリアミドからなり、芯成分がポリアミドとポリエチレンオキサイドの架橋物からなる熱可塑性吸水樹脂との混合物からなる芯鞘型複合繊維を、特開平８−３１１７１９号公報にて提案した。しかしながら、この芯鞘型複合繊維は、吸放湿性や糸質性能や製糸性には優れているものの、長期間使用した際には黄変がみられ耐候性に劣るという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題点を解決し、長期間の使用においても変色がなく耐候性に優れ、しかも吸放湿性や糸質性能や製糸性に優れた吸放湿性ポリアミド複合繊維を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意検討をした結果、本発明に至ったものである。すなわち本発明は、鞘成分がポリアミドからなり、芯成分がポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物からなる芯鞘型複合繊維であって、前記芯成分を構成するポリアルキレンオキシド変性物は、ポリアルキレンオキシドとポリオールとを対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させた耐候性を有する樹脂であり、１７０℃、５０ｋｇ／ｃｍ2荷重時における溶融粘度が１０００〜２００００ポイズである熱可塑性樹脂であり、かつ繊維全体に占める割合が５〜３０重量％であることを特徴とする吸放湿性ポリアミド複合繊維を要旨とするものである。
【０００６】
このように本発明によれば、鞘成分を製糸性に優れたポリアミドにて形成し、芯成分をポリアミドと吸放湿性に優れたポリアルキレンオキシド変性物との混合物にて形成することで、製糸性が良く吸放湿性に優れた芯鞘型複合繊維とすることができる。
【０００７】
また、ポリアルキレンオキシド変性物として、ポリアルキレンオキシドとポリオールとを対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させたポリアルキレンオキシド変性物を芯成分に配合することで、長期間使用しても黄変することのない耐候性に優れた複合繊維とすることができる。
【０００８】
また、ポリアルキレンオキシド変性物の溶融粘度を、１７０℃、５０ｋｇ／ｃｍ2荷重時に１０００〜２００００ポイズの範囲とし、繊維全体に占める割合を５〜３０重量％とすることで、実使用に耐え得る糸質性能と十分な吸放湿性とが付与され、糸質性能や製糸性を向上することができる。
【０００９】
なお、本発明においては、芯成分を上記のようにポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物にて形成する代わりに、ポリアミドを配合せずにポリアルキレンオキシド変性物にて形成してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の吸放湿性ポリアミド複合繊維は、鞘成分がポリアミドからなり、芯成分がポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物からなる芯鞘構造の複合繊維である必要がある。
【００１１】
なお、本発明においては、芯成分を上記のようにポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物にて形成する代わりに、ポリアミドを配合せずにポリアルキレンオキシド変性物にて形成してもよい。
【００１２】
このように鞘成分および芯成分の一部を、製糸性や糸質性能に優れたポリアミドにて形成し、芯成分には、吸放湿性に優れたポリアルキレンオキシド変性物を配合することで、製糸性や糸質性能が良く、吸放湿性にも優れた吸放湿性ポリアミド複合繊維とすることができる。
【００１３】
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物は、ポリアルキレンオキシドとポリオールとを対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させたものである必要がある。ポリアルキレンオキシドとポリオールとを対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させることで、芳香族イソシアネート化合物を用いた場合に見られるようなイソシアネート基と芳香環との共鳴構造により形成されるイミド環に起因する黄変が抑制され、長期間使用しても繊維が黄変することがなくなり、耐候性に優れた複合繊維とすることができる。
【００１４】
また、ポリアルキレンオキシド変性物は、１７０℃、５０ｋｇ／ｃｍ2荷重時における溶融粘度が１０００〜２００００ポイズである熱可塑性樹脂である必要がある。溶融粘度が１０００ポイズ未満であると、吸水時にゲルが繊維表面に溶出することとなる。また、溶融粘度が２００００ポイズを超えると、ポリアミドの分散性が悪くなり曳糸性が悪化して複合繊維が得られなくなる。
【００１５】
さらに、前記ポリアルキレンオキシド変性物の繊維全体に占める割合は、５〜３０重量％であることが必要である。ポリアルキレンオキシド変性物の繊維全体に占める割合が５％未満であると吸放湿性が低下し、３０％を超えると吸放湿性は優れるものの繊維の強度が低下することとなる。
【００１６】
なお、上記のように構成された鞘成分と芯成分との割合は、特に限定されるものではないが、芯成分がポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物からなる場合には、重量比で、（鞘成分）／（芯成分）＝６０／４０〜４０／６０とすることが好ましい。前記範囲において、芯成分の割合が多くなると、吸放湿性は良好となるものの繊維の強度が低下し、製糸性も悪くなる。また、芯成分の割合が少なくなると、吸放湿性が低下するために、繊維の断面形状が安定しないことがある。
【００１７】
これに対し、芯成分をポリアミドを配合しないポリアルキレンオキシド変性物にて形成する場合には、ポリアルキレンオキシド変性物の繊維全体に占める割合を、５〜３０重量％とすることが必要であるため、必然的に鞘成分と芯成分との割合が重量比で、（鞘成分）／（芯成分）＝９５／５〜７０／３０となる。
【００１８】
鞘成分および芯成分の一部に用いるポリアミドとしては、ナイロン４、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロンＭＸＤ（ポリメタキシレンアジパミド）、ポリビスシクロヘキシルメタンデカナミド等のホモポリマー及びこれらを主体とする共重合体もしくはこれらの混合物が挙げられる。
【００１９】
芯成分に配合されるポリアルキレンオキシド変性物は、上述のように、ポリアルキレンオキシドとポリオールとを対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させたものである。
【００２０】
ポリアルキレンオキシドとしては、重量平均分子量が５００〜５０万のものが好適に使用できる。重量平均分子量が５００未満であると、得られるポリアルキレンオキシド変性物の吸水性が極端に低下したり、溶融粘度が極端に高くなることがあり曳糸性が悪くなる。また、重量平均分子量が５０万を超えると、得られるポリアルキレンオキシド変性物が吸水時にゲルとして繊維中から溶出することがある。
【００２１】
上記のような重量平均分子量を有するポリアルキレンオキシドとしては、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体、ポリブチレンオキシドおよびこれらの混合物等が挙げられ、中でも特に重量平均分子量が２０００〜１０万の、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドおよびエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体が好適に使用できる。
【００２２】
ポリオールとしては、同一分子内に水酸基（−ＯＨ）を２個有する有機化合物、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタジオール、ヘキシレングリコール、オクチレングリコール、グリセリルモノアセテート、グリセリルモノブチレート、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、ビスフェノールＡ等が挙げられる。好ましくはエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール等が用いられる。
【００２３】
上記のポリアルキレンオキシドおよびポリオールと反応させる対称性の脂肪族イソシアネート化合物としては、２個のイソシアネート基が分子内の対称な位置に存在する脂肪族イソシアネート化合物、例えば、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートまたは１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートが好適に使用できる。
【００２４】
なお、上記のように構成された芯鞘型複合繊維の芯成分には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリ−Ｎ−ビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸及びその共重合体、ポリビニルアルコール等の吸水性樹脂を併せて配合してもよい。
【００２５】
また、芯成分および／又は鞘成分に、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、艶消剤、着色剤、難燃剤、消臭剤、耐光剤、熱安定剤、酸化防止剤等の各種添加剤を配合してもよい。
【００２６】
特に、本発明においては、鞘成分にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を含有させ、芯成分にフェノール系酸化防止剤を含有させると耐熱性と耐光性とが向上して好ましい。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール（シプロ化成社から「シーソーブ ７０４」の商品名で市販されている）、フェノール系酸化防止剤としては、２−ｔ−ペンチル−６−（３，５−ジ−ｔ−ペンチル−２−ヒドロキシベンジル）−４−ｔ−ペンチルフェニルアクリレート（住友化学社から「スミライザーＧＳ」の商品名で市販されている）が好適に使用できる。
【００２７】
また、本発明の複合繊維は、多芯芯鞘構造となっていてもよく、その断面形状は、実質的に芯鞘型断面であれば特に限定されず、円形断面の他、多葉断面、扁平断面等、一般の繊維で採用されている各種の異形断面であってもよい。
【００２８】
本発明の芯鞘型複合繊維を製造する際には、まず鞘成分と芯成分とを構成する樹脂をあらかじめ溶融混合してマスターチップ化する、あるいはドライブレンドしてチップ化しておく。そして、それぞれの樹脂を、公知の複合断面の紡糸口金より吐出し、その溶融紡出糸条を公知の冷却装置で冷却し、紡糸油剤が付与された後、引取りローラで未延伸糸として引き取る。この未延伸糸は一旦巻き取った後あるいは巻き取ることなく連続して延伸される。延伸は、１段又は２段以上の多段で行うことができ、延伸温度や延伸倍率は繊維を構成する重合体の種類や所望の強伸度特性等を考慮して適切に選定される。
【００２９】
【実施例】
次に実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例における各種物性値の測定は以下の方法により実施した。
（１）ポリアミドの相対粘度：９６％硫酸を溶媒とし、濃度１ｇ／ｄｌ、温度２５℃で測定した。
【００３０】
（２）ポリアルキレンオキシ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シド変性物１．５ｇを用い、フローテスター（島津制作所製ＣＦＴ−５００Ｄ）を用いて、荷重５０ｋｇ／ｃｍ2 、測定温度１７０℃、ダイ直径１ｍｍ、ダイ長さ１ｍｍの条件で測定した。
【００３１】
（３）ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能（ｇ／ｇ）：純水２００ｍｌ中に、秤量したポリアルキレンオキシド変性物１ｇを添加し、２４時間攪拌した後、２００メッシュの金網にてろ過し、ろ過後のゲルの重量を吸水能［ｇ（純水）／ｇ（樹脂）］とした。
【００３２】
（４）強度（ｇ／ｄ）および伸度（％）：オートグラフ（島津製作所社製、ＤＳＳ−５００型）を用いて、試料長３０ｃｍ、つかみ間隔５ｃｍで、２０回／５ｃｍの撚りを加え、引張速度３０ｃｍ／分で伸長し、切断時荷重値を２０回測定した。そして、得られた切断時荷重値を単位太さ当たりに換算し、その平均値を繊維の強度とした。また、同時に得られた切断時伸長率の平均値を伸度とした。
【００３３】
（５）吸放湿性（％）：編物状の試料を温度１０５℃で２時間乾燥して重量Ｗ０を測定した。そしてこの試料を、温度２５℃、相対湿度６０％の条件下で２時間調湿して重量Ｗ１を測定し、下記の▲１▼式により初期水分率Ｍ０を求めた。次にこの試料を温度３４℃、相対湿度９０％の条件下で２４時間吸湿させた後、重量Ｗ２を測定し、下記の▲２▼式により水分率Ｍ１を求めた。その後、この試料を引き続き温度２５℃、相対湿度６０％の条件下でさらに２４時間放置した後、重量Ｗ３を測定し、下記の▲３▼式により放湿後の水分率Ｍ２を求めた。
【００３４】
Ｍ０（％）＝〔（Ｗ１−Ｗ０)／Ｗ０〕×１００ ▲１▼
Ｍ１（％）＝〔（Ｗ２−Ｗ０)／Ｗ０〕×１００ ▲２▼
Ｍ２（％）＝〔（Ｗ３−Ｗ０)／Ｗ０〕×１００ ▲３▼
【００３５】
（６）耐候性：複合繊維を筒編地に編み立て、屋外の自然環境に３０日間曝露した後、ＪＩＳ−Ｋ７１０３に記載の方法に準じて黄変度を測定し耐候性の指標とした。すなわち、試料の三刺激（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を色差計（マクベス社製、ｃｏｌｏｒ−ｅｙｅ３１００）を用いて反射法で求め、下記▲４▼式，▲５▼式に従って黄色度（ＹＩ）を算出し、屋外の自然環境に曝露した前後の黄色度の差（△ＹＩ）を黄変度とした。
【００３６】
ＹＩ＝１００（１．２８Ｘ−１．０６Ｚ）／Ｙ ▲４▼
△ＹＩ＝ＹＩ−ＹＩ０ ▲５▼
ＹＩ ： 屋外で３０日間曝露した後の黄変度
ＹＩ０ ： 屋外で３０日間曝露する前の黄変度
【００３７】
実施例１
芯鞘型複合繊維を形成する際に、鞘成分として相対粘度が２．６であるナイロン６を用いた。また、芯成分には、相対粘度が２．６であるナイロン６と、吸水能が３５ｇ／ｇで溶融粘度が４０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物とを、重量比で（ナイロン６）／（ポリアルキレンオキシド変性物）＝８５／１５となるようにブレンドしたものを用いた。なお、ポリアルキレンオキシド変性物は、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドと、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させたものを用いた。
【００３８】
そして、ナイロン６を２５０℃で溶融し、ポリアルキレンオキシド変性物とナイロン６とのブレンド物を２４５℃で溶融して、鞘成分と芯成分とが重量比で（鞘成分）／（芯成分）＝５０／５０となるようにして２４孔の丸孔の口金を有する芯鞘型複合紡糸用口金を用いて、紡糸温度を２６０℃として溶融紡糸を行った。
【００３９】
芯鞘型複合紡糸用口金装置より紡出された糸条に冷却装置にて１５℃の空気を吹き付けて冷却し、油剤を付与した後、４０００ｍ／分の速度で巻き取り、単糸繊度が７０ｄ／２４ｆの同心円状の芯鞘型複合繊維を得た。
【００４０】
得られた芯鞘型複合繊維には、ポリアルキレンオキシド変性物が７．５重量％含まれていた。
この芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００４１】
【表１】
実施例２〜４
芯成分におけるナイロン６とポリアルキレンオキシド変性物との配合割合を表１に示すように変えた。
【００４３】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００４４】
実施例５
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドと、１，４−ブタンジオールと、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３３ｇ／ｇで溶融粘度が５０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を使用した。
【００４５】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００４６】
実施例６
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物と、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３６ｇ／ｇで溶融粘度が１０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を使用した。
【００４７】
なお、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物は、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体とを重量比で（ポリエチレンオキシド）／（エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体）＝５０／５０の割合で混合した混合物であり、前記エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体は、重量平均分子量１５０００の、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとをエチレンオキシド／プロピレンオキシド＝８０／２０の共重合比で共重合させた共重合体であるものを用いた。
【００４８】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００４９】
実施例７
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、吸水能と溶融粘度とが実施例１と異なり、成分および配合割合は実施例１と同様のポリアルキレンオキシド変性物を用いた。すなわち、吸水能が２８ｇ／ｇで溶融粘度が２００００ポイズのポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００５０】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００５１】
実施例１〜７は、いずれもポリアミドを鞘成分とし、ポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物を芯成分としたため、製糸性の良い芯鞘型複合繊維が得られた。また、芯成分に配合されたポリアルキレンオキシド変性物としては、１７０℃、５０ｋｇ／ｃｍ2荷重時における溶融粘度が１０００〜２００００ポイズの範囲である熱可塑性樹脂を用い、その繊維全体に占める割合を５〜３０重量％の範囲としたため、強度や伸度といった糸質性能が良く、吸放湿性にも優れた複合繊維が得られた。さらに、芯成分に配合されたポリアルキレンオキシド変性物は、ポリアルキレンオキシドとポリオールとを、対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させたものであったため、耐候性に優れた複合繊維が得られた。
【００５２】
比較例１
芯成分を構成するに際し、ナイロン６と実施例１と同じポリアルキレンオキシド変性物とを重量比で（ナイロン６）／（ポリアルキレンオキシド変性物）＝９５／５となるようにブレンドしたものを用いた。そして、繊維全体に含まれるポリアルキレンオキシド変性物の含有量を本発明の範囲の下限である５重量％よりも少なく２．５重量％とした。
【００５３】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００５４】
比較例２
芯成分を構成するに際し、ナイロン６と実施例１と同じポリアルキレンオキシド変性物とを重量比で（ナイロン６）／（ポリアルキレンオキシド変性物）＝３０／７０となるようにブレンドしたものを用いた。そして、繊維全体に含まれるポリアルキレンオキシド変性物の含有量を本発明の範囲の上限である３０重量％よりも多く３５重量％とした。
【００５５】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００５６】
比較例３
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドと、１，４−ブタンジオールと、対称性の芳香族イソシアネート化合物である４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３２ｇ／ｇで溶融粘度が５０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を使用した。
【００５７】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００５８】
比較例４
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物と、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が４３ｇ／ｇで溶融粘度が本発明の下限よりも低く６００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００５９】
なお、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物は、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体とを重量比で（ポリエチレンオキシド）／（エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体）＝２５／７５の割合で混合した混合物であり、前記エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体は、重量平均分子量が１５０００の、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとをエチレンオキシド／プロピレンオキシド＝８０／２０の共重合比で共重合させた共重合体であるものを用いた。
【００６０】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００６１】
比較例５
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの混合物と、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３０ｇ／ｇで溶融粘度が本発明の上限より高く３５０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００６２】
なお、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの混合物は、重量平均分子量１１０００のポリエチレンオキシドと、重量平均分子量４０００のポリエチレンオキシドとを重量比で（ポリエチレンオキシド）／（ポリプロピレンオキシド）＝５０／５０の割合で混合した混合物であるものを用いた。
【００６３】
そしてそれ以外は実施例１と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表１に示す。
【００６４】
比較例１は、繊維全体に占めるポリアルキレンオキシド変性物の割合が本発明の範囲よりも少なかったため、吸放湿性に乏しいものとなった。
比較例２は、繊維全体に占めるポリアルキレンオキシド変性物の割合が本発明の範囲よりも高かったため、曵糸性が悪化し、複合繊維とすることができなかった。
【００６５】
比較例３は、ポリアルキレンオキシド変性物を対称性の芳香族イソシアネート化合物を用いて作成したため、耐候性に劣るものとなった。
比較例４は、ポリアルキレンオキシド変性物の溶融粘度が、本発明の範囲よりも小さかったため、繊維の強度が低く、実用に不適なものとなった。
【００６６】
比較例５は、ポリアルキレンオキシド変性物の溶融粘度が高すぎたため、曵糸性が悪化し、複合繊維を製造することができなかった。
【００６７】
実施例８
芯鞘型複合繊維を形成する際に、鞘成分として相対粘度が２．６であるナイロン６を用いた。また、芯成分には、吸水能が３５ｇ／ｇで溶融粘度が４０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物のみを用いた。なお、ポリアルキレンオキシド変性物は、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドと、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させたものを用いた。
【００６８】
そして、ナイロン６を２５０℃で溶融し、ポリアルキレンオキシド変性物を１５０℃で溶融して、繊維全体に占めるポリアルキレンオキシド変性物の割合が重量比で７．５重量％となるようにして２４孔の丸孔の口金を有する芯鞘型複合紡糸用口金を用いて、紡糸温度を２６０℃として溶融紡糸を行った。すなわち、鞘成分と芯成分とが重量比で（鞘成分）／（芯成分）＝９２．５／７．５となるようにした。
【００６９】
そして、芯鞘型複合紡糸用口金装置より紡出された糸条に冷却装置にて１５℃の空気を吹き付けて冷却し、油剤を付与した後、４０００ｍ／分の速度で巻き取り、単糸繊度が７０ｄ／２４ｆの同心円状の芯鞘型複合繊維を得た。
【００７０】
この芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００７１】
【表２】
実施例９〜１１
実施例８において、繊維全体に占める芯成分のポリアルキレンオキシド変性物の割合を表２に示すように変えた。
【００７３】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００７４】
実施例１２
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドと、１，４−ブタンジオールと、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３３ｇ／ｇで溶融粘度が５０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を使用した。
【００７５】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００７６】
実施例１３
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物と、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３６ｇ／ｇで溶融粘度が１０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００７７】
なお、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物は、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体とを重量比で（ポリエチレンオキシド）／（エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体）＝５０／５０の割合で混合した混合物であり、前記エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体は、重量平均分子量が１５０００の、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとをエチレンオキシド／プロピレンオキシド＝８０／２０の共重合比で共重合させた共重合体であるものを用いた。
【００７８】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００７９】
実施例１４
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、吸水能と溶融粘度とが実施例８と異なり、成分および配合割合は実施例８と同様のポリアルキレンオキシド変性物を用いた。すなわち、吸水能が３０ｇ／ｇで溶融粘度が２００００ポイズのポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００８０】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００８１】
実施例８〜１４は、いずれも芯成分にポリアミドを配合せずにポリアルキレンオキシド変性物のみで作成したが、上記実施例１〜７と同様に、製糸性が良く、強度や伸度といった糸質性能に優れ、吸放湿性や耐候性にも優れた複合繊維が得られた。
【００８２】
比較例６
芯成分を実施例１と同じポリアルキレンオキシド変性物のみで形成した。また、繊維全体に含まれるポリアルキレンオキシド変性物の含有量を本発明の範囲の下限である５重量％よりも少なく２．５重量％とした。
【００８３】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００８４】
比較例７
芯成分をポリアルキレンオキシド変性物のみで形成した。そして、繊維全体に含まれるポリアルキレンオキシド変性物の含有量を本発明の範囲の上限である３０重量％よりも多く３５重量％とした。
【００８５】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００８６】
比較例８
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドと、１，４−ブタンジオールと、対称性の芳香族イソシアネート化合物である４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３２ｇ／ｇで溶融粘度が５０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を使用した。
【００８７】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００８８】
比較例９
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物と、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が４３ｇ／ｇで溶融粘度が本発明の下限より低く６００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００８９】
なお、ポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体との混合物は、重量平均分子量２００００のポリエチレンオキシドとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体とを重量比で（ポリエチレンオキシド）／（エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体）＝２５／７５の割合で混合した混合物であり、前記エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体は、重量平均分子量が１５０００の、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとをエチレンオキシド／プロピレンオキシド＝８０／２０の共重合比で共重合させた共重合体であるものを用いた。
【００９０】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００９１】
比較例１０
芯成分に配合するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの混合物と、１，４−ブタンジオールと、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートとを反応させて得られる、吸水能が３０ｇ／ｇで溶融粘度が本発明の上限よりも高く３５０００ポイズであるポリアルキレンオキシド変性物を用いた。
【００９２】
なお、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの混合物は、重量平均分子量１１０００のポリエチレンオキシドと重量平均分子量４０００のポリプロピレンオキシドとを重量比で（ポリエチレンオキシド）／（ポリエチレンオキシド）＝５０／５０の割合で混合した混合物であるものを用いた。
【００９３】
そしてそれ以外は実施例８と同様にして芯鞘型複合繊維を得た。
得られた芯鞘型複合繊維の強度、伸度、吸放湿性、耐候性等を表２に示す。
【００９４】
比較例６は、繊維全体に占めるポリアルキレンオキシド変性物の割合が本発明の範囲よりも少なかったため、吸放湿性に乏しいものとなった。
比較例７は、繊維全体に占めるポリアルキレンオキシド変性物の割合が本発明の範囲よりも高かったため、曵糸性が悪化し、複合繊維とすることができなかった。
【００９５】
比較例８は、ポリアルキレンオキシド変性物を対称性の芳香族イソシアネート化合物を用いて作成したため、耐候性に劣るものとなった。
比較例９は、ポリアルキレンオキシド変性物の溶融粘度が、本発明の範囲よりも小さかったため、繊維の強度が低く、実用に不適なものとなった。
【００９６】
比較例１０は、ポリアルキレンオキシド変性物の溶融粘度が高すぎたため、曵糸性が悪化し、複合繊維を製造することができなかった。
【００９７】
【発明の効果】
本発明によれば、鞘成分がポリアミドからなり、芯成分がポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物またはポリアルキレンオキシド変性物からなる芯鞘型複合繊維とすることで、製糸性が良く、糸質性能に優れ、しかも吸放湿性を有する複合繊維が得られる。また、芯成分を構成するポリアルキレンオキシド変性物として、ポリアルキレンオキシドとポリオールとを対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させたものを用いることで、複合繊維には耐候性が付与される。また、ポリアルキレンオキシド変性物としては、１７０℃、５０ｋｇ／ｃｍ2荷重時における溶融粘度が１０００〜２００００ポイズの範囲である熱可塑性樹脂を用い、しかも繊維全体に占める割合を５〜３０重量％の範囲とすることで、実使用に耐え得る糸質性能と十分な吸放湿性とが付与され、糸質性能や製糸性を向上することができる。
【００９８】
このような吸放湿性ポリアミド複合繊維は、インナー、中衣、スポーツウエア、シャツ、ブラウス、寝具、タオル等の衣料用途や産業資材用途等として好適に使用できる。
Claims (4)
- 鞘成分がポリアミドからなり、芯成分がポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物からなる芯鞘型複合繊維であって、前記芯成分を構成するポリアルキレンオキシド変性物は、ポリアルキレンオキシドとポリオールとを対称性の脂肪族イソシアネート化合物と反応させた耐候性を有する樹脂であり、１７０℃、５０ｋｇ／ｃｍ2荷重時における溶融粘度が１０００〜２００００ポイズである熱可塑性樹脂であり、かつ繊維全体に占める割合が５〜３０重量％であることを特徴とする吸放湿性ポリアミド複合繊維。
- 芯成分が、ポリアミドとポリアルキレンオキシド変性物との混合物からなる代わりに、ポリアルキレンオキシド変性物からなることを特徴とする請求項１記載の吸放湿性ポリアミド複合繊維。
- ポリアルキレンオキシドが、重量平均分子量５００〜５０万の、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体からなる群より選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１または２記載の吸放湿性ポリアミド複合繊維。
- 対称性の脂肪族イソシアネート化合物が、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートまたは１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートであるポリアルキレンオキシド変性物であることを特徴とする請求項１または２記載の吸放湿性ポリアミド複合繊維。
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1998
- 1998-02-26 JP JP04413398A patent/JP3818773B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JPH11241226A (ja) | 1999-09-07 |
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