JP3109766B2 - 無機微粒子含有複合繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紫外線遮蔽性繊維や白
色導電性繊維のように、無機微粒子を多量に含有し、し
かも無機微粒子を多量に含有しているにもかかわらず、
紡糸性が良好であり、繊維の細さが通常繊維と同様の８
デニール以下である繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、繊維に各種の性能を付与するため
に、付与する性能にあわせて無機微粒子を選び、その無
機微粒子を繊維構成ポリマー中に練り込み、紡糸する方
法が用いられている。例えば無機微粒子として白色の導
電性金属酸化物を選び、これを繊維構成ポリマー中に練
り込み紡糸すると白色導電性繊維が得られ、また無機微
粒子として紫外線遮蔽性無機微粒子を選び、これを繊維
構成ポリマー中に練り込み紡糸すると紫外線遮蔽性繊維
が得られる。さらに無機微粒子として特定の顔料を選
び、これを繊維構成ポリマー中に練り込み、そして紡糸
することにより特定の色調を有する原着繊維が得られ
る。

【０００３】しかしながら、このような無機微粒子含有
繊維において、無機微粒子の添加効果を十分に発揮させ
るためには無機微粒子の添加量を高める必要がある。例
えば白色導電性繊維の場合には、白色導電性金属酸化物
の添加量が所定量以下であると添加した金属酸化物が連
結せず導電性能が得られないこととなる。また紫外線遮
蔽性繊維の場合も同様に、紫外線遮蔽性無機微粒子の添
加量が少ない場合には、満足できる紫外線遮蔽効果が得
られないこととなる。このようなことより、繊維に多量
の無機微粒子を添加する技術が求められている。

【０００４】一般に繊維構成ポリマー中に無機微粒子を
多量に添加するとポリマーの紡糸性が急激に悪化する。
さらに繊維表面に無機微粒子が多量に存在する場合には
繊維製造工程中のガイド、ローラー、延伸プレートやト
ラベラーの表面が繊維表面に露出している無機微粒子に
より削られることとなり、これら器具が使用不可能とな
り、さらにこのような表面が摩耗した装置を用いて繊維
の製造を続けると断糸や毛羽が多発することとなる。し
たがって、繊維中に無機微粒子を多量に添加する場合に
は、該無機微粒子が繊維表面に存在しないようにしなけ
ればならず、そのための具体的な方法としては、繊維を
芯鞘型の複合繊維とし、該無機微粒子を芯を構成するポ
リマー中に添加する方法が考えられる。しかしながら、
芯を構成するポリマー中に無機微粒子を添加するだけで
十分な添加効果を得るためには、より多量の無機微粒子
を芯成分ポリマーに添加しなければならず、ますます多
量の無機微粒子を含有する芯成分ポリマーの紡糸性、曳
糸性が必要とされる。

【０００５】芯鞘型の複合繊維において無機微粒子を多
量に含有する芯成分ポリマーの紡糸性を高めるために、
かかるポリマーとして熱可塑性エラストマーを用いる技
術が提案されている（特開平２−２８９１１８号公
報）。すなわち、無機微粒子として導電性金属酸化物粒
子を用い、芯成分ポリマーとして、ポリスチレン−ポリ
イソプレン−ポリスチレンブロック共重合体、ポリスチ
レン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合
体、ポリスチレン−ポリイソプレンブロック共重合体、
およびこれらの水素添加物を用いることにより、無機微
粒子が多量に添加されていても、芯成分ポリマーの紡糸
性が良好であるという技術である。たしかに、この公報
に記載されている技術を用いると、１０デニール以上の
太い繊維であれば問題なく製造できるが、衣料用に一般
的に用いられる８デニール以下という細さの繊維に対し
ては、より高度の紡糸性が必要となり、上記公報に記載
されている技術では、このような細さの繊維を安定に収
率良く製造することは難しく、得られる繊維の品質も満
足できるものではない。さらに多量の無機微粒子を繊維
中に含有させると、そのような繊維を染色しても色調に
深み、鮮明さがなく、高級感を有する色調の製品が得ら
れない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、一般
衣料用に好適に用いられる８デニール以下の細さの繊維
であって、無機微粒子を多量に含有しているにもかかわ
らず、紡糸性に優れ、かつ繊維性能においても優れてい
る繊維を提供することにある。本発明の別の目的は、染
色により鮮明な色調を有する製品を与えることのできる
繊維を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】８デニール以下の細さの
繊維中に無機微粒子を高濃度で含有させる場合の重要な
課題は、紡糸工程での、瀘材の目詰まりや糸切れなどに
よる可紡性の低下などである。また、たとえ紡糸できた
としても、延伸工程での糸切れの多発などがある。さら
には織物や編物等の布帛を作製するときの後加工性につ
いても問題があり、特にガイド等が摩耗するという問題
がある。たとえ繊維が得られても、均質性等の繊維性能
においても問題がある。本発明において、無機微粒子を
高濃度で含有させるベースのポリマーとして、特定の化
合物を含有する特定のブロック共重合体を用いることに
より、これらの問題点が解決されたのである。

【０００８】すなわち、本発明は、繊維形成性熱可塑ポ
リマーからなる保護ポリマー層成分（Ａ）および無機微
粒子を含有するポリマー層成分（Ｂ）から構成されてい
る、単糸繊度が８デニール以下ならびに繊維横断面周長
の６０％以上が（Ａ）成分である繊維であって、（Ｉ）
成分（Ｂ）中に占める無機微粒子の量が５〜８５重量
％であり、（II） 成分（Ｂ）中に、ヒドロキシル基が
ブチル基に対してオルト位に位置しているヒドロキシ−
第三ブチルフェニル系化合物が成分（Ｂ）を構成するポ
リマーに対して０．１重量％以上添加されており、（II
I） 成分（Ｂ）を構成するポリマーが、１つのブロッ
クの数平均分子量が４０００〜５００００のポリ芳香族
ビニルブロックと、１つのブロックの数平均分子量が１
００００〜１５００００のポリ共役ジエンブロックから
なるブロック共重合体であって、かつ該ポリ共役ジエン
ブロックの共役ジエンに基づく二重結合の３０％以上が
水素添加された、数平均分子量が３００００〜２５００
００である複合繊維である。

【０００９】本発明に用いられるブロック共重合体の第
１構成成分であるポリ芳香族ビニルブロックを形成する
化合物として、アニオン重合可能な芳香族ビニルモノマ
ー、例えばスチレン、１−ビニルナフタレン、２−ビニ
ルナフタレン、３−メチルスチレン、４−プロピルスチ
レン、４−シクロヘキシルスチレン、４−ドデシルスチ
レン、２−エチル−４−ベンジルスチレン、４−（フェ
ニルブチル）スチレン等が挙げられ、これらは１種また
は２種以上が用いられる。

【００１０】また第２構成成分であるポリ共役ジエンブ
ロックを形成する化合物として、イソプレン、ブタジエ
ン、ピペリン等が挙げられ、これらは１種または２種以
上が用いられる。

【００１１】また本発明に用いられるブロック共重合体
は主としてポリ芳香族ビニルブロックとポリ共役ジエン
ブロックからなるものであるが、分子鎖中や分子末端に
カルボキシル基や水酸基、酸無水物などの官能基を有し
ていてもよい。本発明に用いられるブロック共重合体の
具体例としては、例えば、ポリスチレン−ポリブタジエ
ン−ポリスチレンのブロック共重合体（以下ＳＢＳと略
称する）の水素添加物、ポリスチレン−ポリイソプレン
−ポリスチレンのブロック共重合体（以下ＳＩＳと略称
する）の水素添加物、ポリスチレン−ポリイソプレンの
ブロック共重合体（以下ＳＩと略称する）の水素添加
物、ポリα−メチルスチレン−ポリイソプレン−ポリα
−メチルスチレンのブロック共重合体の水素添加物、ポ
リα−メチルスチレン−ポリブタジエン−ポリα−メチ
ルスチレンのブロック共重合体の水素添加物、ポリα−
メチルスチレン−ポリイソプレンのブロック共重合体の
水素添加物などが挙げられ、とくにポリ芳香族ビニルブ
ロックを両末端ブロックとするトリブロック共重合体の
水素添加物が好ましく、なかでも、上記ＳＩＳの水素添
加物が好ましい。

【００１２】本発明に用いられるブロック共重合体は、
ポリ共役ジエンブロックの共役ジエンにもとづく二重結
合の３０％以上が水素添加されていることが必要であ
る。水素添加率が３０％未満の場合には、溶融紡糸時に
該ブロック共重合体が熱分解するという欠点が生ずる。
なお、ここで言う水素添加率は、ブロック共重合体に含
まれている共役ジエンにもとづく二重結合である炭素−
炭素不飽和二重結合が水素化されている割合を意味し、
水素添加前のヨウ素価と水素添加後のヨウ素価を求め、
前者に対する後者の百分率を算出することにより求めら
れる。より好ましくは、水素添加率５０％以上である。

【００１３】本発明に用いられるブロック共重合体の数
平均分子量は３００００〜２５００００の範囲にあるこ
とが必要である。数平均分子量が３００００未満の場
合、紡糸時のポリマーの溶融粘度が低くなりすぎ、紡糸
時の単糸切れ、断糸が頻発するとともに、繊維の均整度
が悪くなる。特に保護ポリマー成分としてポリエステル
等の高融点のポリマーを用いて複合繊維を得ようとする
場合に大きな問題となってくる。一方、数平均分子量が
２５００００を越えると、逆にポリマーの溶融流動性が
不十分となり紡糸性が悪くなる。この点から、ブロック
共重合体の数平均分子量は４００００〜２０００００の
範囲が好ましい。

【００１４】ブロック共重合体を構成するポリ芳香族ビ
ニルブロックの１つのブロックの数平均分子量は４００
０〜５００００の範囲であり、数平均分子量が４０００
未満の場合ポリマーの凝集力が低下し、ゴム様の伸縮性
が不十分となり、目的とする繊維化ができにくい。一
方、数平均分子量が５００００を越えるとブロック共重
合体の溶融粘度が高くなりすぎ、熱可塑性が損なわれ、
溶融流動性が低下し、紡糸が困難となる。また、ブロッ
ク共重合体を構成するポリ共役ジエンブロックの１つの
ブロックの数平均分子量は１００００〜１５００００の
範囲であり、数平均分子量が１００００未満の場合、ポ
リマーとしての伸縮性が不十分となり、目的とする繊維
化が困難となる。一方、数平均分子量が１５００００を
越えるとポリマーの溶融流動性が低下し、紡糸が困難と
なる。これらの点からポリ芳香族ビニルブロックの１つ
のブロックの数平均分子量は５０００〜４００００の範
囲、ポリ共役ジエンブロックの１つのブロックの数平均
分子量は１５０００〜１３００００の範囲が好ましい。
数平均分子量は常法のＧＰＣ法（Ｇｅｌ Ｐａｒｍｅａ
ｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）により求め
られる。

【００１５】ポリ芳香族ビニルブロック共重合体中での
割合は５〜８０重量％の範囲であることが好ましい。ブ
ロック共重合体中でのポリ芳香族ビニルブロックの割合
が５重量％未満の場合、ポリマーの凝集性が低下してポ
リマーの伸縮性が悪くなり、そのうえ取り扱い性も低下
し繊維化が困難となる。逆に８０重量％を越えると、ポ
リマーの粘度が著しく高くなるため紡糸が困難となり易
い。

【００１６】さらに本発明に用いられるブロック共重合
体のＭＦＲ（Ｍｅｌｔ ＦｌｏｗＲａｔｅ）値は５ｇ／
１０分以上の溶融流動性特性を有していることが好まし
い。ＭＦＲ値が５ｇ／１０分未満であると、無機微粒子
を高濃度で添加した場合に溶融流動性が悪化し、８デニ
ール以下の複合繊維を得ることが難しくなりがちであ
る。ＭＦＲ値の上限値に関しては特に限定はないが、紡
糸工程性、生産性等の点において、１００ｇ／１０分以
下が好ましく、特に５〜８０ｇ／１０分の範囲であるこ
とが好ましい。ここで言うＭＦＲ値は、ＡＳＴＭ Ｄ−
１２３８の測定法で２００℃下、荷重１０ｋｇの条件下
において測定される値である。そして、本発明で規定す
るＭＦＲ値は紡糸した後の繊維における該ブロック共重
合体の値である。したがって、紡糸前のＭＦＲ値が上記
値よりも低いものであっても、紡糸工程中に上記値を満
足するようになるものであるならば本発明に好適である
と言うことができる。ブロック共重合体のＭＦＲ値は、
ブロック共重合体の分子量やポリ芳香族ビニルブロック
／ポリ共役ジエンブロックの重量比、各ブロックの分子
鎖長等により決定される。したがって、本発明に用いら
れるブロック共重合体は、このような分子量、ブロック
の重量比、各ブロックの分子鎖長等を選ぶことにより、
ＭＦＲ値を上記範囲としたものが好ましい。

【００１７】本発明に用いられるブロック共重合体は次
の種々の公知の方法により得られる。アルキルリチウ
ム化合物を開始剤としてポリ芳香族ビニルブロックを形
成する化合物、ポリ共役ジエンブロックを形成する化合
物を逐次重合させる方法、ポリ芳香族ビニルブロック
を形成する化合物、ポリ共役ジエンブロックを形成する
化合物をそれぞれ重合しカップリング剤によりカップリ
ングする方法、ジリチウム系化合物を開始剤として、
ポリ芳香族ビニルブロックを形成する化合物、ポリ共役
ジエンブロックを形成する化合物を逐次重合する方法等
が挙げられる。

【００１８】さらに本発明において該ブロック共重合体
には、ヒドロキシ−第三ブチルフェニル系化合物であっ
て、該ヒドロキシ基がブチル基に対してオルト位に位置
している化合物（以下フェノール系化合物と称す）が該
ブロック共重合体に対して０．１重量％以上添加されて
いる必要がある。該フェノール系化合物は一般に酸化防
止剤として用いられており、該フェノール系化合物以外
にも多くの種類の酸化防止剤が知られているが、該フェ
ノール系化合物が該ブロック共重合体の紡糸時の安定性
の点で際立った効果を発揮する。一般に無機微粒子が添
加されていると、ブロック共重合体の熱分解性を促進す
ることとなるが、該フェノール系化合物はこの促進効果
を大きくおさえるという予測されない効果も有する。こ
のフェノール系化合物の働きが、無機微粒子が多量に含
まれているにもかかわらず優れた紡糸性をもたらすもの
と思われる。フェノール系化合物の添加量が０．１重量
％未満の場合には上記したような優れた効果が得られな
い。上限値に関しては特に限定はないが、１０重量％以
下が好ましく、特に０．２〜５重量％の範囲が好まし
い。

【００１９】本発明に好適に用いられるフェノール系化
合物は下記化学式１で表される化合物である。

【化１】 上記式中、Ｍは有機基、Ｒはアルキル基、ｎは１〜３の
整数を表す。但し、ｎが２以上の場合、Ｒは同一であっ
ても異なっていてもよい。その具体的な化合物として
は、以下のような化合物が挙げられる。

【化２】

【化３】

【化４】

【化５】

【化６】

【化７】

【化８】

【化９】

【化１０】

【化１１】

【化１２】 なかでも本発明において好適な化合物は上記化学式２で
表される化合物である。

【００２０】ブロック共重合体へのフェノール系化合物
の添加時期は任意であり、ブロック共重合体の製造時、
製造後、または無機微粒子と同時に添加混練することが
できる。本発明の複合繊維を紡糸する際に、ブロック共
重合体、フェノール系化合物および無機微粒子が均一に
混練されていればよく、添加時期は特に限定されない。

【００２１】本発明の複合繊維において、該ブロック共
重合体には、前述したように、無機微粒子が添加されて
いる。添加されている無機微粒子の量には、目的とする
繊維によって異なるが、本発明は繊維に無機微粒子を多
量に添加する場合の問題点を解決するのが目的であるこ
とより、無機微粒子を含む該ブロック共重合体組成物に
対して５重量％以上添加されていなければならない。５
重量％未満である場合には、本発明の解決課題そのもの
が存在しない。添加量の上限値に関しては特に限定はな
いが、８５重量％以下程度がやはり紡糸性の点で好まし
い。より好ましくは、１０〜７０重量％の範囲である。

【００２２】添加する無機微粒子の種類は目的とする繊
維によって異なるが、例えば紫外線遮蔽性繊維を得るこ
とが目的である場合には、紫外線を反射または吸収する
微粒子、すなわち紫外線を実質的に透過しない微粒子が
用いられる。その代表例としては、二酸化チタン、酸化
亜鉛、酸化マグネシウム、アルミナ、二酸化ケイ素、硫
酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、タル
ク、カオリン等の無機化合物および無機化合物の各種処
理微粒子が挙げられ、これらの中から一種または二種以
上を混合して使用することができる。より好ましくは、
二酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナである。特に好まし
くは二酸化チタンである。その添加量は紫外線遮蔽性の
点で前述した範囲が好ましい。またこれ以外に、例えば
鮮やかに着色された繊維を得ることを目的とする場合に
は、無機顔料が無機微粒子として用いられる。さらに導
電性の繊維を得ることが目的の場合には、導電性金属酸
化物や金属粉末などが無機微粒子として用いられ、磁性
繊維を得ることを目的とする場合には、鉄、コバルト、
ニッケル等の金属およびこれらの酸化物あるいはフェラ
イトなどの磁性粉末が無機微粒子として用いられる。

【００２３】無機微粒子の平均粒子径は５μ以下、特に
１μ以下が好ましい。粒子径が大きすぎると、紡糸時の
フィルターでの詰まりや糸切れなどの問題を生じ、さら
に延伸時にも糸切れが発生する。ここで言う平均粒子径
とは、堀場製作所製粒度分布測定装置（ＣＡＰＡ−５０
０）を用いて測定される値である。さらに本発明におい
て、無機微粒子含有ブロック共重合体には、曳糸性を高
めるために、ステアリン酸金属塩またはチタン系カップ
リング剤が添加されているのが好ましく、特にステアリ
ン酸のマグネシウム塩やカルシウム塩、亜鉛塩等が好ま
しく、特に無機微粒子が酸化チタンまたはそれを含むも
のである場合にはステアリン酸マグネシウムが好まし
い。そしてこれら化合物の添加量としては、無機微粒子
に対して１〜１０重量％の範囲が好ましい。

【００２４】該ブロック共重合体へ無機微粒子を含有さ
せる方法としては、種々の方法が可能であるが、例えば
二軸混練押出機等で該ブロック共重合体ポリマーと該無
機微粒子を混練成型して、高濃度のマスターバッチを製
造し、それを紡糸時に所定の濃度になるように該ブロッ
ク共重合体ポリマーで希釈してから紡糸する方法等があ
る。さらに該ブロック共重合体と無機微粒子を混練する
場合には、種々の分散助剤を添加すると、分散性が良好
となり好ましい。

【００２５】本発明の複合繊維は、上述したような無機
微粒子およびフェノール系化合物を含有するブロック共
重合体（以下成分Ｂと称す）を一成分とし、繊維形成性
熱可塑性ポリマー（以下成分Ａと称す）を他成分として
複合紡糸することにより得られる。その際の複合断面形
状としては、繊維表面周長の６０％以上を成分Ａが占め
るような形状が好ましい。６０％未満の場合には、成分
Ｂが繊維表面に露出する割合が多くなり、成分Ｂは無機
微粒子を多量に含有するため製糸時の繊維化工程時ある
いは製織時等の後加工時にガイドやローラー等の摩擦が
激しくなり、さらに糸切れ等のトラブルが発生してくる
ため好ましくない。

【００２６】具体的な成分Ａと成分Ｂとの複合形態とし
ては、種々のものが挙げられるが、代表的なものとして
は図１〜図８のようなものが挙げられる。図１は一芯、
図２は三芯、図３は四芯の芯鞘構造繊維、図４は三層同
心円、図５および図６は一部露出タイプの芯鞘構造、図
７および図８は分割タイプの複合構造である。成分Ａと
成分Ｂの組み合わせによっては、図７と図８の構造は２
成分間の界面で剥離が生じてくる場合があり、また、図
５と図６の構造はガイドやローラー等が摩擦することを
十分に解消することができない。ガイドやローラー等の
摩擦および糸切れをより一層防ぎ、ポリマー間での剥離
を防ぐことができる点より、図１〜図４のような芯ポリ
マーが鞘ポリマーにより完全に覆われているような芯鞘
構造が好ましい。これら図中、斜線部分が成分Ｂであ
り、非斜線部分が成分Ａである。

【００２７】成分Ａと成分Ｂとの複合重量比率は好まし
くは２０：８０〜８０：２０、より好ましくは３０：７
０〜７６：２４である。成分Ａの比率が少なすぎると、
繊維強度が低下してくるため好ましくない。また成分Ａ
の比率が多すぎると無機微粒子が含有されている成分Ｂ
の効果が十分発揮できないため好ましくない。

【００２８】本発明のもう一方の複合成分である成分Ａ
としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１
０、ナイロン１２、ナイロン１１、ナイロン４、ナイロ
ン４６などのポリアミド類、ポリエチレンテレフタレー
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ポリエステル類、ポリエチレン、
ポリプロピレンなどのポリオレフィン類等から選択され
るが、繊維としての実用性能上特にポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレートを主成分とする
ポリエステル系ポリマーやナイロン６、ナイロン６６を
主成分とするポリアミド系ポリマーが好ましい。また、
これらのポリマーに少量の第３成分を共重合したものも
用いることができる。例えばポリエステルとして、テレ
フタル酸、イソフタル酸、ナフタリン−２，５−ジカル
ボン酸、α，β−（４−カルボキシフェノキシ）エタ
ン、４，４′−ジカルボキシジフェニル、ビスフェノー
ルＡのアルキレンオキサイド付加物、アジピン酸、アゼ
ライン酸、セバシン酸、エチレングリコール、ジエチレ
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、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサ
ン−１，４−ジメタノール、ポリエチレングリコール、
ポリテトラメチレングリコール等の芳香族、脂肪族、脂
環族のジカルボン酸；ジオール；ヒドロキシ安息香酸等
のオキシカルボン酸などから合成される繊維形成性ポリ
エステル系ポリマーであり、構成単位の８０モル％以
上、特に９０モル％以上がエチレンテレフタレート単位
またブチレンテレフタレート単位であるポリエステル系
ポリマーが好ましい。また、これらのポリマーは、蛍光
増白剤、安定剤などの添加剤を含んでいても良い。

【００２９】無機微粒子を多量に含む繊維からなる繊維
製品の染色性を良好にし、その色調に鮮明性を付与して
高級感のある色調を得ようとする場合には、成分Ａとし
て芳香族基に結合した−ＳＯ↓3Ｍ基（ただし、Ｍは水
素原子、金属原子、アルキルホスホニウム基のいずれか
である）を有する二官能性単量体が共重合されたポリエ
ステルを用いることが好ましい。この二官能性単量体は
ジカルボン酸（またはその誘導体）化合物であっても、
ジオール化合物であっても、あるいはオキシカルボン酸
化合物であってもよい。

【００３０】−ＳＯ↓3Ｍ基が結合した芳香族基として
は、ベンゼントリイル基、ナフタレントリイル基、アン
トラセントリイル基、ジフェニルトリイル基、オキシジ
フェニルトリイル基、スルフォジフェニルトリイル基、
メチレンジフェニルトリイル基等が挙げられる。Ｍが金
属原子である場合の具体的な金属原子としては、ナトリ
ウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、銅、鉄な
どが挙げられる。またＭがアルキルホスホニウム基であ
る場合の具体的な基としては、テトラブチルホスホニウ
ム基、エチルトリブチルホスホニウム基、ベンジルトリ
ブチルホスホニウム基、テトラフェニルホスホニウム
基、フェニルトリブチルホスホニウム基、ベンジルトリ
フェニルホスホニウム基などが挙げられる。

【００３１】上記の−ＳＯ↓3Ｍ基を有する二官能性単
量体の共重合量は、二官能性単量体がジカルボン酸（ま
たはその誘導体）化合物である場合には、ポリエステル
を構成する全カルボン酸化合物に対して１．０モル％以
上、特に１．５モル％以上が好ましく、同様に二官能性
単量体がジオール化合物である場合には、ポリエステル
を構成する全ジオール化合物に対して、また二官能性単
量体がオキシカルボン酸化合物である場合には、ポリエ
ステルを構成する全ジカルボン酸化合物と全ジオール化
合物のいずれか一方に対して１．０モル％以上、特に
１．５モル％以上が好ましい。１．０モル％未満の場合
には鮮明性のある色調が十分には得られない。

【００３２】成分Ａとして−ＳＯ↓3Ｍ基を有する二官
能性単量体を共重合したポリエステルを用いることによ
り、カオチン染料で染色すると鮮明性のある高級感ある
色調が得られることとなる。しかしながら、−Ｓ↓3Ｍ
基を有する単量体の共重合量が５．５モル％を越えると
繊維物性、特に繊維強度が低下することとなるので、
５．５モル％以下が好ましい。もちろん本発明におい
て、共重合量の高いポリエステルと低いポリエステルを
混合して所定の共重合量とする方法を用いてもよい。

【００３３】本発明の複合繊維を得るための方法として
は、成分Ａと成分Ｂを別々の溶融系で加熱溶融してお
き、それぞれ通常の押出紡糸装置により紡糸口金まで送
り、紡糸口金直前で両成分を前述したような複合形状に
合わせて合流させ、押し出して得られる糸条を巻き取る
かあるいは一旦ケンスに蓄えた後、さらに延伸・熱処理
することにより得られる。また紡糸口金から押出したの
ち、巻き取ることやケンスに蓄えることなく直ちに延伸
する方法や、紡糸口金から押し出したのち、高速で巻き
取り、そのまま製品とする方法も用いることができる。
勿論、捲縮や仮撚加工等の後加工を付与することも出来
る。

【００３４】本発明は無機微粒子を多量に含むポリマー
から、細さが８デニール以下の繊維を得ようとする際に
生じる問題点、すなわち紡糸性の悪化を解決するもので
ある。したがって、細さが８デニールを越える繊維を得
ようとする場合には本発明の解決課題そのものがないこ
とになる。本発明は特に細さが５デニール以下の繊維を
得ようとする場合に、極めて顕著な効果が発揮される。

【００３５】本発明で得られる複合繊維は、長繊維のみ
ならず、短繊維であっても本発明の効果が発揮される。
また本発明で得られる複合繊維は、仮撚捲縮加工等の高
次加工により、繊維横断面が５角、６角等の多角形に類
似した形状となつたり、紡糸時の異形断面ノズルにより
３葉形、Ｔ形、４葉形、８葉形等の多角形やその他の異
形断面形状となっていてもよい。また、図１〜図６にお
ける芯鞘構造繊維において成分Ｂが丸断面以外の異形断
面形状となっていてもよい。要は、今まで説明した要件
を満たした繊維であれば、本発明の目的を達成すること
ができる。本発明は、無機微粒子として紫外線を吸収ま
たは反射する微粒子を用いる場合に特に優れた効果を発
揮する。なぜならば、紫外線遮蔽効果を十分に有する繊
維を得るためには、上記微粒子を多量に添加する必要が
あり、しかもこの繊維を衣料用として用いるためには、
通常の衣料用繊維と同じ細さ、たとえば３デニール以下
とするのが好ましく、このような繊維としては本発明の
繊維が極めて適している。

【００３６】また、本発明の複合繊維は、単独あるいは
他の繊維と混用して織物、編物、不織布などの布帛とし
て、広汎な用途に用いることができる。他の繊維と混用
する場合には、混繊、合糸、合撚、交織、交編、その他
のあらゆる手段を用いることができ、さらに得られた布
帛は必要に応じて染色、樹脂加工などの加工処理を施し
て、各種の用途に供することができる。もちろん繊維の
形態、糸の形態あるいは繊維製品の形態で染色すること
も可能である。

【００３７】本発明で得られる複合繊維が紫外線を遮蔽
する繊維である場合には、その好適な用途として、短繊
維では、衣料用ステープル、乾式不織布、湿式不織布等
があり、長繊維では、織物、編物等がある。より具体的
には、サッカー、ゴルフなどの野外球技用ウェア、Ｔシ
ャツ、ポロシャツ、さらには、マラソン、ビーチウェア
−、水着などのアウトドアスポーツ用ウェア、帽子、ブ
ラウス、ベール、ストッキング、手袋、幌、カーテン、
ブラインド用スラット、日傘、テント地、農業用遮光材
などあるいはそれらの染色物として用いられるものが挙
げられる。

【００３８】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。実施
例中、紫外線遮蔽性に関しては、以下のような評価方法
により試料の評価を行った。まず、得られた繊維を７５
デニールのマルチフィラメントとし、該マルチフィラメ
ントから経密度９５本／インチ、緯密度６０本／インチ
の織り密度で平織りを作製し、精錬仕上げをした後、測
定用サンプルとした。測定は東レテクノ株式会社製紫外
線強度積算計を用い、織物の紫外線透過率を測定するこ
とにより評価した。すなわち、紫外線強度積算計のセン
ター部に測定用サンプルを設置し、同時にサンプルを設
置していない紫外線強度積算計を用意して、それぞれに
紫外線を照射してその量を測定し、次式で紫外線透過率
を算出した。 紫外線透過率（％）＝１００ Ｘ（Ｕ／Ｕｏ） Ｕ ＝試料側紫外線量 Ｕｏ＝無試料側紫外線量 紫外線透過率が低い値ほど遮蔽性能が良好である。

【００３９】また、実施例中、繊維化工程性は、紡糸・
延伸工程でのＡ格率で表示した。Ａ格率は次式により算
出した。 Ａ格率＝１００Ｘ（毛羽・断糸のないボビン数）／（全
ボビン数） したがって、Ａ格率の値が高いほど工程性が良好である
ことを意味している。ただし、上記式中、全ボビン数
は、一週間連続運転で２時間満管で得られたボビン数で
あり、巻き上げ途中（すなわち巻初めから２時間未満）
で断糸が生じた場合には、その時点でボビンを新しいの
に切り替えて巻き取りを開始した。

【００４０】参考例 乾燥し窒素置換されたオートグレーブに、溶媒としてシ
クロヘキサン、重合触媒としてｎ−ブチルリチウム、ビ
ニル化剤としてＮ，Ｎ，Ｎ′Ｎ′−テトラメチルエチレ
ンジアミンを用い、スチレンモノマー、イソプレンモノ
マーまたはブタジエンモノマー、スチレンモノマーの順
に添加し重合した。得られたトリブロック共重合体をシ
クロヘキサン中で、水添触媒としてＰｄ−Ｃを用い、水
素圧２０ｋｇ／ｃｍ↑2で水添反応を行い、表１に示す
分子特性を有するブロック共重合体を得た。

【００４１】実施例１ 下記式１３で表されるヒドロキシ−第三ブチルフェニル
系化合物を０．３重量％含有させたブロック共重合体
（ａ）３８重量部に、平均粒子径０．４μｍの二酸化チ
タン（チタン工業（株）社製：紫外線性能：紫外線透過
率ほとんど０）６０重量部とステアリン酸マグネシウム
２重量部を加え、２３０℃の温度において二軸混練機で
混練し出し、押し出されたストランドをカットしペレッ
トを得た。

【００４２】

【化１３】

【００４３】得られた二酸化チタン含有ブロック共重合
体（ａ）ペレットと二酸化チタンを全く含有していない
ブロック共重合体（ａ）ペレットとを１：１の重量比で
溶融混合したものを成分Ｂとして押し出し機へ供給し
た。一方、成分Ａとしては、二酸化チタンを０．０５重
量％含有するポリエチレンテレフタレートを用い（極限
粘度〔η〕＝０．６５）別の押出機で溶融押し出しし、
紡糸温度２９５℃で成分Ａを鞘成分、成分Ｂを芯成分と
なるようにノズル部で合流し、複合重量比Ａ：Ｂを２：
１とし、断面を図１のような形状にして、紡糸速度１０
００ｍ／分で巻き取った。得られた紡糸原糸をホットロ
ーラー７５℃。プレート１４０℃、延伸倍率３．４倍の
条件で延伸し、７５デニール／２４フィラメントのマル
チフィラメントを得た。このマルチフィラメントの繊維
を構成する芯ポリマーをトルエンにより抽出し、その分
子量分布をチェックしたところ原料と殆んど同じであ
り、このことよりＭＦＲ値に変化がないことが確認でき
た。このマルチフィラメント糸の断面形状を顕微鏡によ
り観察したところ、芯鞘比率がいずれの繊維においても
また長さ方向においてもほぼ一定であり、かつ芯成分が
鞘成分により完全に覆われており、さらに極めて均質的
に優れ、毛羽も無かった。

【００４４】この得られた延伸糸を用い、経密度９５本
／インチ、緯密度６０本／インチの織密度で平織物を作
製し、精錬仕上げを行い、測定用試料とした。以上の製
造工程において、紡糸工程でのＡ格率は９８％、延伸工
程でのＡ格率は９３％で極めて良好であった。更に織物
作製の際の工程性、さらにその後工程性は共に良好であ
った。紫外線遮蔽性を測定したところ、極めて良好な紫
外線遮蔽性であることが判明した。

【００４５】比較例１ 実施例１において、成分Ｂ中にヒドロキシ−第三ブチル
フェニル系化合物を全く含まない以外は実施例１と同一
のポリマーおよび同一の条件下で繊維化を行った。しか
しながら、紡糸パック内で成分Ｂポリマーが熱分解し
て、分解ガスにより気泡が繊維中に発生し、その結果、
紡糸時に単糸切れが発生し、良好な紡糸原糸を収率よく
得ることが出来なかった。

【００４６】実施例２〜８ 表２に示す条件に変更した以外は実施例１と同様の方法
で実施した。工程性は良好で、繊維の断面形状や均質性
は共に良好であり、しかも紫外線遮蔽性も良好なレベル
にあった。

【００４７】実施例９〜１３ 実施例９は成分Ａとしてポリブチレンテレフタレートを
用い、実施例１０は成分Ａとしてナイロン６を用い、実
施例１１はヒドロキシ−第三ブチルフェニル系化合物と
して下記化１４の化合物を用い、実施例１２はヒドロキ
シ−第三ブチルフェニル系化合物として下記化１５の化
合物を用い、実施例１３はヒドロキシ−第三ブチルフェ
ニル系化合物として下記化１６の化合物を用い、それぞ
れ紡糸したのち、巻き取る事なく連続して延伸する方法
で７５デニール／２４フィラメントの延伸糸を得た以外
は実施例１と同様の方法で実施した。得られたマルチフ
ィラメント糸の断面形状を顕微鏡により観察したとこ
ろ、いずれの糸も、実施例１と同様に芯鞘比率がマルチ
フィラメント糸中のどの繊維もほぼ同一で有り、極めて
均一性に優れ、毛羽も無かった。

【００４８】

【化１４】

【化１５】

【化１６】

【００４９】比較例２ 実施例１において、成分Ｂ中に二酸化チタンを添加しな
い以外は実施例１と同一の条件で繊維化を実施し、７５
デニール／２４フィラメントのマルチフィラメントを得
た。そして実施例１と同様に平織物を作製し、紫外線透
過率を調べた。紫外線遮蔽性は実施例１よりかなり低い
レベルであった。続いて、実施例１の織物と比較例２の
織物を左右半身づつに使用した長袖シャツを作製し、太
陽光の下で上半身に該長袖シャツのみを実際に５名の人
に着用させ、累計５０時間の着用テストを実施した。そ
の結果を表３に示す。

【００５０】また実施例１の織物と比較例２の織物を用
いて、それぞれ傘地として日傘を作製した。得られた日
傘について、紫外線の透過率を調べたところ、表２に示
す値とほぼ同等の値が得られた。更に、実施例１の織物
と比較例２の織物を用い、それぞれで同じ仕様の帽子を
作製した。実施例１のものは、比較例２のものに比べ
て、直射日光下で長時間着用していても頭部の蒸れが少
なく、快適なものであった。

【００５１】実施例１４〜１８ 成分Ｂ中の無機微粒子として表２に示すものを用いる以
外は実施例１と同様に実施した。実施例１４は、平均粒
径０．４μｍの二酸化チタン（紫外線性能：全く透過せ
ず）を１５重量％および平均粒径０．５μｍの酸化亜鉛
（紫外線性能：全く透過せず）を１５重量％添加した例
である。実施例１５は上記酸化亜鉛を２０重量％、実施
例１６は上記二酸化チタン１５重量％および平均粒径
０．５μｍの硫酸バリウム（紫外線性能：殆んど透過せ
ず）を１５重量％用いた例であり、実施例１７は、上記
二酸化チタンを１５重量％および平均粒径０．１μｍの
二酸化ケイ素（紫外線性能：殆んど透過せず）を１５重
量％用いた例、そして実施例１８は０．５μｍのアルミ
ナ（紫外線性能：殆んど透過せず）を１５重量％と上記
酸化チタン１５重量％用いた例である。結果を表２に示
す。

【００５２】実施例１９〜２０ 実施例１９は、成分Ｂポリマーとしてブロック共重合体
（ｂ）を用い、実施例２０は、成分Ｂポリマーとしてブ
ロック共重合体（ｃ）を用いた以外は実施例１と同様の
方法で紡糸、延伸し、７５デニール／２４フィラメント
のマルチフィラメントを得た。得られたマルチフィラメ
ント糸の断面形状を顕微鏡により観察したところ、いず
れの糸も実施例１と同様に芯鞘比率がマルチフィラメン
ト糸中のどの繊維もほぼ同一であり、極めて均一性に優
れ、毛羽もなかった。

【００５３】比較例３〜４ 比較例３は成分Ｂポリマーとしてブロック共重合体
（ｄ）を用い、比較例４は成分Ｂポリマーとしてブロッ
ク共重合体（ｅ）を用いた以外は実施例１と同様にして
紡糸を実施した。いずれも紡糸時に成分Ｂポリマーの分
解が激しく、繊維化が不能であった。

【００５４】実施例２１ 成分Ａとして、二酸化チタンを０．０５重量％含有する
５−ナトリウムスルホイソフタル酸を全酸成分に対して
１．７モル％共重合したポリエチレンテレフタレートを
用いる以外は実施例１と同様にして７５デニール／２４
フィラメントのマルチフィラメントを得た。このマルチ
フィラメントの繊維を構成する芯ポリマーをトルエンに
より抽出し、その分子量分布をチェックしたところ原料
と殆んど同じであり、このことよりＭＦＲ値に変化がな
いことが確認できた。このマルチフィラメント糸の断面
形状を顕微鏡により観察したところ、芯鞘比率がいずれ
の繊維においてもまた長さ方向においてもほぼ一定であ
り、かつ芯成分が鞘成分により完全に覆われており、さ
らに極めて均質性に優れ、毛羽も無かった。

【００５５】この得られた延伸糸を用い、経密度９５本
／インチ、緯密度６０本／インチの織密度で平織物を作
製し、精錬仕上げを行い、測定用試料とした。以上の製
造工程において、紡糸性、延伸性および織物作製の際の
工程性、さらにその後工程性は共に良好であった。紫外
線遮蔽性を測定したところ、極めて良好な紫外線遮蔽性
であることが判明した。また得られた平織物を以下の条
件でカオチン染料で染色した。 Ｃａｔｈｉｌｏｎ Ｂｒｉｌｌ Ｒｅｄ ４ＧＨ ２％ｏｗｆ Ｎａ↓2ＳＯ↓4 ２ｇ／ｌ 酢酸（氷酢酸） １％ｏｗｆ 酢酸ナトリウム ０．５％ｏｗｆ 浴比 ５０：１ １２０℃×１時間 後述する比較例５における分散染料で染色した染色後の
織物と比較して、比較例５のものは鮮明性の劣るもので
あったが、実施例１９のものは鮮明な極めて良好な発色
性を有していた。

【００５６】比較例５ 成分Ａとして二酸化チタン０．０５重量％含有のポリエ
チレンテレフタレートを用いた以外は、実施例２１と同
様の条件で繊維化し、織物を作製した。得られた平織物
を以下の条件で分散染料で染色した。 Ｓｕｍｉｋａｒｏｎ Ｒｅｄ ＳＥ−ＲＰＤ ２％ｏｗｆ 分散剤 ニッカサンソルト＃７０００ ０．５％／ｌ ｐＨ調節剤 硫酸アンモニウム １ｇ／ｌ 酢酸（４８％） １ｃｃ／ｌ 浴比 ５０：１ １３０℃×１時間 実施例２１と比較して、鮮明性で代表される発色性は不
良であった。

【００５７】比較例６ 実施例２１において、成分Ｂ中にヒドロキシ−第三ブチ
ルフェニル系化合物を全く含まない以外は実施例２１と
同一のポリマーおよび同一の条件下で繊維化を行った。
しかしながら、紡糸パック内で成分Ｂポリマーが熱分解
して、分解ガスにより気泡が繊維中に発生し、その結
果、紡糸時に単糸切れが発生し、良好な紡糸原糸を収率
よく得ることが出来なかった。

【００５８】実施例２２〜２８ 表５に示す条件に変更した以外は実施例２１と同様の方
法で実施した。工程性は良好で、繊維の断面形状や均質
性は共に良好であり、しかも紫外線遮蔽性も良好なレベ
ルにあった。しかも染色物は鮮明性においても極めて優
れたものであった。

【００５９】実施例２９〜３３ 実施例２９は成分Ａポリマーとして５−ナトリウムスル
ホイソフタル酸を２．５モル％共重合したポリエチレン
テレフタレートを用い、実施例３０は成分Ａポリマーと
して５−ナトリウムスルホイソフタル酸を４．５モル％
共重合したポリエチレンテレフタレートを用い、実施例
３１はヒドロキシ−第三ブチルフェニル系化合物として
下記化１４の化合物を用い、実施例３２はヒドロキシ−
第三ブチルフェニル系化合物として下記１５の化合物を
用い、実施例３３はヒドロキシ−第三ブチルフェニル系
化合物として下記１６の化合物を用い、それぞれ紡糸し
たのち、巻き取る事なく連続して延伸する方法で７５デ
ニール／２４フィラメントの延伸糸を得た以外は実施例
２１と同様の方法で実施した。得られたマルチフィラメ
ント糸の断面形状を顕微鏡により観察したところ、いず
れの糸も、実施例２１と同様に芯鞘比率がマルチフィラ
メント糸中のどの繊維もほぼ同一で有り、極めて均一性
に優れ、毛羽も無かった。さらに染色後の色の鮮明性に
おいても極めて優れたものであった。

【００６０】比較例７ 実施例２１において、成分Ｂ中に二酸化チタンを添加し
ない以外は実施例２１と同一の条件で繊維化を実施し、
７５デニール／２４フィラメントのマルチフィラメント
を得た。そして実施例２１と同様に平織物を作製し、紫
外線透過率を調べた。紫外線遮蔽性は実施例２１よりか
なり低いレベルであった。また実施例２１と同様に染色
を行なったところ、鮮明性は優れたものであった。

【００６１】実施例３４〜３８ 成分Ｂ中の無機微粒子として表５に示すものを用いる以
外は実施例２１と同様に実施した。実施例３４は、平均
粒径０．４μｍの二酸化チタン（紫外線性能：全く透過
せず）を１５重量％および平均粒径０．５μｍの酸化亜
鉛（紫外線性能：全く透過せず）を１５重量％添加した
例である。実施例３５は上記酸化亜鉛を２０重量％、実
施例３６は上記二酸化チタン１５重量％および平均粒径
０．５μｍの硫酸バリウム（紫外線性能：全く透過せ
ず）を１５重量％用いた例であり、実施例３７は、上記
二酸化チタンを１５重量％および平均粒径０．１μｍの
二酸化ケイ素（紫外線性能：殆んど透過せず）を１５重
量％用いた例、そして実施例３８は０．５μｍのアルミ
ナ（紫外線性能：殆んど透過せず）を１５重量％と上記
酸化チタン１５重量％用いた例である。結果を表５に示
す。

【００６２】比較例８ 成分Ｂポリマーとして、ブロック共重合体（ｅ）を用い
た以外は実施例２１と同様の条件で実施したが、紡糸時
に成分Ｂポリマーの分解が激しく繊維化不能であった。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【表２】

【００６５】

【表３】

【００６６】

【表４】

【００６７】

【表５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合繊維の断面形状の一例を示した図
である。

【図２】本発明の複合繊維の断面形状の別の一例を示し
た図である。

【図３】本発明の複合繊維の断面形状の別の一例を示し
た図である。

【図４】本発明の複合繊維の断面形状の別の一例を示し
た図である。

【図５】本発明の複合繊維の断面形状の別の一例を示し
た図である。

【図６】本発明の複合繊維の断面形状の別の一例を示し
た図である。

【図７】本発明の複合繊維の断面形状の別の一例を示し
た図である。

【図８】本発明の複合繊維の断面形状の別の一例を示し
た図である。

【符号の説明】

Ａ 繊維形成性熱可塑性ポリマーからなる保護ポリマー
層成分 Ｂ ブロック共重合体層成分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−289118（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D01F 8/00 - 8/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維形成性熱可塑性ポリマーからなる保
   護ポリマー層成分（Ａ）および無機微粒子を含有するポ
   リマー層成分（Ｂ）から構成されている、単糸繊度が８
   デニール以下ならびに繊維横断面周長の６０％以上が成
   分（Ａ）である繊維であって、（Ｉ） 成分（Ｂ）中に
   占める無機微粒子の量が５〜８５重量％であり、（II）
   成分（Ｂ）中に、ヒドロキシル基がブチル基に対して
   オルト位に位置しているヒドロキシ−第三ブチルフェニ
   ル系化合物が成分（Ｂ）を構成するポリマーに対して
   ０．１重量％以上添加されており、（III） 成分
   （Ｂ）を構成するポリマーが、１つのブロックの数平均
   分子量が４０００〜５００００のポリ芳香族ビニルブロ
   ックと１つのブロックの数平均分子量が１００００〜１
   ５００００のポリ共役ジエンブロックからなるブロック
   共重合体であって、かつ該共役ジエンブロックの共役ジ
   エンに基づく二重結合の３０％以上が水素添加された、
   数平均分子量が３００００〜２５００００のものである
   複合繊維。
2. 【請求項２】 保護ポリマー層成分（Ａ）が芳香族に結
   合した−ＳＯ↓3Ｍ基（ただし、Ｍは水素原子、金属原
   子、アルキルホスホニウム基のいずれかである）を有す
   る二官能性単量体が共重合されたポリエステルであるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の複合繊維。
3. 【請求項３】 保護ポリマー層成分（Ａ）を鞘、無機微
   粒子を含有するポリマー層成分（Ｂ）を芯とする芯鞘型
   複合繊維であることを特徴とする請求項１に記載の複合
   繊維。