JP2006249606A

JP2006249606A - ポリエステルフィラメント、ポリエステル仮撚加工糸の製造方法

Info

Publication number: JP2006249606A
Application number: JP2005066743A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Okuya; 真一奥谷; Naoyuki Yoshida; 直幸吉田; Naoyuki Kinoshita; 直之木下
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2006-09-21

Abstract

【課題】カチオン染料可染ポリエステルフィラメントの摩擦仮撚加工において、毛羽や断糸発生を抑制する。
【解決手段】
金属スルホネート基を含有するイソフタル酸成分が全カルボン酸に対し０．７〜２．４モル％、かつ、分子量９０〜６０００のポリアルキレングリコール成分が０．２〜１０重量％共重合した改質ポリエステルからなり、下記（Ａ）および（Ｂ）成分を必須成分として含有し、（Ｂ）成分が５０重量％以上７０重量％以下含有するとともに、（Ａ）＋（Ｂ）の含有率が９５重量％以上９９重量％以下である油剤を付着していることを特徴とするポリエステルフィラメント。
（Ａ）平均分子量が１０００〜４０００のポリアルキレンオキサイド共重合体
（Ｂ）平均分子量が４５００〜１００００のポリアルキレンオキサイド共重合体
【選択図】なし

Description

本発明は、カチオン染料可染ポリエステルフィラメントに関するものであり、毛羽が少なく品質の安定した仮撚加工糸を得るものである。

従来より、特定油剤を未延伸マルチフィラメント糸に特定量付着させることにより高速度で摩擦仮撚加工してもヒータープレート上へのタール蓄積が少なく、毛羽や断糸の発生が抑制され加工安定性が向上することは知られている。（特許文献１参照）。

近年になって発色鮮明性に優れたポリエステル素材、すなわちカチオン染料可染ポリエステルフィラメントの要望が高まり、該素材の強度が比較的低いこともあり、該組成の油剤では摩擦仮撚加工での毛羽や断糸発生抑制が不十分になってきた。

そこで、カチオン染料可染ポリエステルフィラメントの延伸等の後加工工程においてトラブルが少なく、品位の高いフィラメントを得る方法について、鉱物油や脂肪酸エステルを主体とした特定油剤を用いることが提案されている。（特許文献２参照）しかしながら、該油剤を用いても、摩擦仮撚加工においては毛羽や断糸発生抑制が不十分であった。
特開２０００−１３６４４８号公報特開２００３−１２９３７５号公報

本発明の目的は、上述した従来の問題点を解消し、カチオン染料可染ポリエステルフィラメントの摩擦仮撚加工において、毛羽や断糸発生を抑制させる部分配向糸並びにその製造方法を提供するものである。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の構成を採用する。
すなわち、金属スルホネート基を含有するイソフタル酸成分が全カルボン酸に対して０．７〜２．４モル％、かつ、分子量９０〜６０００のポリアルキレングリコール成分が０．２〜１０重量％共重合した改質ポリエステルからなり、下記（Ａ）および（Ｂ）成分を必須成分として含有し、（Ｂ）成分が５０重量％以上７０重量％以下含有するとともに、（Ａ）＋（Ｂ）の含有率が９５重量％以上９９重量％以下である油剤を付着していることを特徴とするポリエステルフィラメント。

（Ａ）平均分子量が１０００〜４０００のポリアルキレンオキサイド共重合体
（Ｂ）平均分子量が４５００〜１００００のポリアルキレンオキサイド共重合体
及び、ポリエステルが、金属スルホネート基を含有するイソフタル酸成分が全カルボン酸に対し０．７〜２．４モル％、分子量９０〜６０００のポリアルキレングリコール成分がポリエステルに対し０．２〜１０重量％共重合した改質ポリエステルからなる部分配向糸を摩擦仮撚加工する際に、予め該部分配向糸に下記（Ａ）および（Ｂ）成分を必須成分として含有し、（Ｂ）成分が５０重量％以上７０重量％以下含有するとともに、（Ａ）＋（Ｂ）の含有率が９５重量％以上９９重量％以下である油剤を付着させることを特徴とするポリエステル仮撚加工糸の製造方法、からなる。
（Ａ）平均分子量が１０００〜４０００のポリアルキレンオキサイド共重合体
（Ｂ）平均分子量が４５００〜１００００のポリアルキレンオキサイド共重合体

カチオン可染ポリエステル部分配向糸に、特定分子量のポリアルキレンオキサイド共重合体を特定量含有する油剤を付着させることによって糸切れや毛羽が少なく品質の安定した仮撚加工糸が得られるメカニズムは明確ではないが、該組成の油剤を用いることにより油膜保護作用が効果的に発現するものと推定される。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明におけるポリエステルとは、繊維形成性の優れたポリエステルであり、エチレンテレフタレート単位を少なくとも８０モル％以上含むものを指し、さらに、金属スルホネート基を含有するイソフタル酸成分が全カルボン酸に対し、０．７〜２．４モル％、分子量９０〜６０００のポリアルキレングリコール成分がポリエステルに対し０．２〜１０重量％共重合した改質ポリエステルである。

金属スルホネート基を含有するイソフタル酸として、例えばジメチル（５−ナトリウムスルホ）イソフタレート、ビス−２−ヒドロキシエチル（５−ナトリウムスルホ）イソフタレートが挙げられる。

ポリエステル繊維の塩基性染料による染色性（発色性）を十分付与するとともに、製糸性を良好とするためには改質ポリエステル中の、金属スルホネート基を含有するイソフタル酸は、全カルボン酸に対して、０．７〜２．４モル％共重合している必要がある。

また併用するポリアルキレングリコール成分の分子量は、繊維の染色性及び改質ポリエステルの融点低下に起因して、繊維の高次加工性が低下するのを防ぐ点から９０〜６０００であることが必要である。

前記した分子量９０〜６０００のポリアルキレングリコール成分の代表例としては、
ＨＯ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ）m−Ｒ−Ｏ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ）nＨ
（式中Ｒは炭素原子数２〜２０の直鎖、環状、側鎖を有する２価の脂肪族炭化水素基、ｍ、ｎは同一または異なる整数で１≦ｍ＋ｎ≦１００である）で示されるグリコール、ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド付加物等が挙げられる。

分子量９０〜６０００のポリアルキレングリコール成分の共重合量は染色性及び染色布として耐光堅牢度及び耐熱性の観点から改質ポリエステルに対して０．２〜１０重量％であることが必要である。

上記した、金属スルホネート基を含有するイソフタル酸成分と、分子量９０〜６０００のポリアルキレングリコール成分を特定量共重合した改質ポリエステルを適用することによって、糸強度、製糸性、高次加工通過性、発色性、耐光性、着用性等を同時に満足させることができる。

本発明のポリエステル繊維には、本発明の効果を阻害しない範囲で艶消剤、抗酸化剤、蛍光増白剤、難燃剤、紫外線吸収剤など公知の添加剤が含有されていてもよい。

本発明は、上記した特定成分を特定量共重合した改質ポリエステルを溶融紡糸し、後述する特定油剤を付与した後、約２５００ｍ／分〜４０００ｍ／分の紡糸速度で巻き取ることが好ましい。該紡糸速度で巻き取った糸は部分配向糸であり、通常ＰＯＹと呼ばれる。

本発明は、予め上記した部分配向糸に下記（Ａ）および（Ｂ）成分を必須成分として含有し、（Ｂ）成分が５０重量％以上７０重量％以下含有するとともに、（Ａ）＋（Ｂ）の含有率が９５重量％以上９９重量％以下である油剤を付着させる。
（Ａ）平均分子量が１０００〜４０００のポリアルキレンオキサイド共重合体
（Ｂ）平均分子量が４５００〜１００００のポリアルキレンオキサイド共重合体
本発明で、必須成分として用いられる成分は、エチレンオキサイド（ＥＯ）とプロピレンオキサイド（ＰＯ）の共重合重量比（ＰＯ／ＥＯ）が２０／８０〜８０／２０で、平均分子量が１０００〜１００００の範囲にある、ランダムまたはブロック型のポリアルキレンオキサイド共重合体である。もちろんこれらのポリオキシアルキレングリコールの片末端または両末端が、アルキル基等で、エーテル結合、エステル結合等を介して封鎖されていても良い。

このようなポリオキシアルキレングリコールは、公知の方法を用いて、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを共重合させることにより製造されるが、通常アルキレンオキサイドと反応できる活性水素を少なくとも１個有する化合物に、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを所定重量比で付加重合する方法により製造される。

本発明では、平均分子量の異なる（Ａ）、（Ｂ）２種類のポリオキシアルキレングリコールを必須成分として用いるが、特定成分が共重合してなるカチオン染料可染ポリエステル仮撚加工糸での、高度な耐毛羽性の効果を得るためには、（Ｂ）成分が５０重量％以上７０重量％以下含有するとともに、（Ａ）＋（Ｂ）の含有率が９５重量％以上９９重量％以下である油剤を用いることが必要である。

本発明で用いる油剤中の（Ｂ）成分の含有率が５０重量％未満であると高度な耐毛羽性を得ることが不十分となり、７０重量％を越えると油剤の平滑性が著しく損なわれる。

更に、本発明では（Ａ）＋（Ｂ）の含有率が９５重量％以上９９重量％以下である油剤であることが必要であり、該含有率が９５重量％に満たないと、高度な耐毛羽性が得られないと共に加工糸切れが多くなる。また９９重量％を越えると油剤の平滑性が著しく損なわれる。

また、油剤中に微量のアニオン系帯電防止剤、酸化防止剤等の添加剤が含有されていても良い。

本発明のポリエステルフィラメントに付着させる油剤のエマルジョン曇点が２０℃以上３０℃以下であることが好ましい。

エマルジョンの曇点が２０℃未満であると、繊維への均一付着性が低下する場合があり、曇点が３０℃を越えると、本発明の耐毛羽性の効果が不十分な場合がある。

また、上記した油剤の繊維への付着量は０．５重量％以上１．０重量％以下が好ましい。付着量が０．５重量未満の場合、本発明の耐毛羽効果が不十分な場合があり、１．０重量％を越えるとヒーター汚れにより仮撚加工時に断糸しやすくなる場合がある。

本発明は上記した部分配向糸を摩擦仮撚加工することにより、ポリエステル仮撚加工糸とする。

摩擦仮撚加工は公知の方法を採用することができる。例として、仮撚ヒーター（第１ヒーター）が温度１６０〜２４０℃、好ましくは１７０〜２１０℃の接触式ヒーターを有する延伸仮撚加工機を用いて加工する。更に第２ヒーターを用いて、第１ヒーターで熱セットされた加工糸のトルクを低下させ、低捲縮性低トルク糸を得る、いわゆる２ヒーターの仮撚加工であってもよい。この場合、第２ヒーターは接触式であっても非接触式であっても良いが、第２ヒーター温度は１４０〜２２０℃、好ましくは１５０〜１９０℃の範囲が適当である。

仮撚加工糸のトータル繊度は２０〜１７０ｄｔｅｘの範囲が適当であり、更に、単糸繊度が２．０ｄｔｅｘ未満のときに本発明の耐毛羽効果が著しく発現するので好ましい。また部分配向糸の断面形状は丸断面であっても、楕円形状、多葉断面等の異形断面であってもよい。

また、加工速度は通常４００〜８００ｍ／分、仮撚具はフリクションディスクでウレタンディスク、セラミックコーティングのディスク等が適当である。

以下本発明を実施例により詳細に説明する。

なお、実施例中における測定値、評価は以下の方法により求めた。
＜糸切れ＞ポリエステル部分配向糸を２００本仕掛け、仮撚加工（約５ｋｇ巻）を実施したときの糸切れ率を、糸切れ本数／２００本×１００（％）によって算出した。
＜毛羽＞得られた仮撚加工糸を２００ｍ／分の速度で解舒し、東レエンジニアリング（株）製フライカウンター（MULTI POINT FLAY COUNTER MODEL MFC-1110）で２０００ｍあたりのカウント数で判定し、１０本の平均値を求めた。
＜曇点＞濃度１０%のエマルジョンを調整し、５℃から温度をアップしたときに白濁し始める温度を曇点（℃）とした。

実施例１〜４
ジメチル（５−ナトリウムスルホ）イソフタル酸が全カルボン酸に対し、1.6モル％、分子量1000のポリエチレングリコールがポリエステルに対して1.2重量％共重合した改質ポリエチレンテレフタレートを用いて、表１に示す油剤を0.8％付着させて部分配向糸を採取した（紡速3000ｍ／分、繊度150dtex）。該ＰＯＹを用いて、ウレタンディスクによる仮撚加工（インドロー仮撚、加工速度450ｍ／分、延伸倍率1.8倍、１ｓｔヒーター温度195℃、２ｎｄヒーター温度160℃）を行い、84ｄｔｅｘ−72フィラメントのポリエステル仮撚加工糸を得た。仮撚加工での糸切れが少なく、該仮撚加工糸の毛羽は少なく良好であった。

比較例１〜４
表１に示す油剤を用いて実施したこと以外は実施例１と同様に行った。糸切れが多くまた、仮撚加工での毛羽が多かった。

実施例５
ジメチル（５−ナトリウムスルホ）イソフタル酸が全カルボン酸に対し、2.0モル％、分子量2000のポリエチレングリコールがポリエステルに対して0.8重量％共重合した改質ポリエチレンテレフタレートを用いて、実施例１と同じ油剤を0.9％付着させて部分配向糸を採取した（紡速3200ｍ／分、繊度150dtex）。該ＰＯＹを用いて、ウレタンディスクによる仮撚加工（インドロー仮撚、加工速度400ｍ／分、延伸倍率1.8倍、１ｓｔヒーター温度190℃、２ｎｄヒーター温度160℃）を行い、84ｄｔｅｘ−96フィラメントのポリエステル仮撚加工糸を得た。仮撚加工での糸切れは０％、該仮撚加工糸の毛羽は0.2個と少なく良好であった。

Claims

金属スルホネート基を含有するイソフタル酸成分が全カルボン酸に対し０．７〜２．４モル％、かつ、分子量９０〜６０００のポリアルキレングリコール成分が０．２〜１０重量％共重合した改質ポリエステルからなり、下記（Ａ）および（Ｂ）成分を必須成分として含有し、（Ｂ）成分が５０重量％以上７０重量％以下含有するとともに、（Ａ）＋（Ｂ）の含有率が９５重量％以上９９重量％以下である油剤を付着していることを特徴とするポリエステルフィラメント。
（Ａ）平均分子量が１０００〜４０００のポリアルキレンオキサイド共重合体
（Ｂ）平均分子量が４５００〜１００００のポリアルキレンオキサイド共重合体
仮撚加工糸であって、単糸繊度が２．０ｄｔｅｘ未満であることを特徴とする請求項１記載のポリエステルフィラメント。
付着させる油剤のエマルジョン曇点が２０℃以上３０℃以下であることを特徴とする請求項１項または２項記載のポリエステルフィラメント。
ポリエステルが、金属スルホネート基を含有するイソフタル酸成分が全カルボン酸に対し０．７〜２．４モル％、分子量９０〜６０００のポリアルキレングリコール成分がポリエステルに対し０．２〜１０重量％共重合した改質ポリエステルからなる部分配向糸を摩擦仮撚加工する際に、予め該部分配向糸に下記（Ａ）および（Ｂ）成分を必須成分として含有し、（Ｂ）成分が５０重量％以上７０重量％以下含有するとともに、（Ａ）＋（Ｂ）の含有率が９５重量％以上９９重量％以下である油剤を付着させることを特徴とするポリエステル仮撚加工糸の製造方法。
（Ａ）平均分子量が１０００〜４０００のポリアルキレンオキサイド共重合体
（Ｂ）平均分子量が４５００〜１００００のポリアルキレンオキサイド共重合体
仮撚加工糸の単糸繊度が２．０ｄｔｅｘ未満であることを特徴とする請求項４記載のポリエステル仮撚加工糸の製造方法。
付着させる油剤のエマルジョンの曇点が２０℃以上３０℃以下であることを特徴とする請求項４項または５項記載のポリエステル仮撚加工糸の製造方法。