JP2007262588A

JP2007262588A - マイクロファイバー用マルチフィラメント糸

Info

Publication number: JP2007262588A
Application number: JP2006085069A
Authority: JP
Inventors: Masao Uchida; 正夫内田; Shoji Makino; 昭二牧野
Original assignee: Teijin Fibers Ltd
Current assignee: Teijin Frontier Co Ltd
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2007-10-11

Abstract

【課題】仮撚り加工工程での毛羽や断糸の発生がほとんどなく、極めて安定した加工性を有するマルチフィラメント糸を提供すること。
【解決手段】単糸繊度が１．５ｄｔｅｘ以下のポリエステル繊維からなる複屈折率０．０３〜０．０６、伸度１００〜２５０％のマルチフィラメント糸であって、交絡度が５〜２０個／ｍ、フィラメント−フィラメント間静摩擦係数が０．２５〜０．４０、かつフィラメント−ウレタン間動摩擦係数が０．２５〜０．４０であることを特徴とする。さらには該マルチフィラメント糸がプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドとの共重合体からなる油剤が付着したものであり、該油剤の平均分子量が１０００〜７０００であるとともに油剤付着量が０．２〜３重量％であることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明はマイクロファイバ−用マルチフィラメント糸に関するものであり、さらに詳しくはポリエステルからなるマイクロファイバー加工糸を製造するのに適したマルチフィラメント糸に関する。

単糸繊度が小さく細いマイクロファイバーから構成された加工糸は、通常の糸条に比べて吸水性、風合、保温性等が優れているため、インナーからアウター衣料に至るまで幅広く使用されるようになってきている。しかし高品位とするためには単糸繊度をより小さくすることが要求され、その生産は困難性を増している。特に生産工程途中における繊維糸条中の細い繊維が切れることによる毛羽の発生、ひいては糸条の断糸が発生するということが大きな問題であった。

このような問題の解決法としては、単糸の繊度斑を無くし極端に強力の弱い単糸を発生させないという方法があり、たとえば特許文献１や２では未延伸マルチフィラメント糸を製糸する際、ポリエーテル系油剤を多段オイリングで付与し紡糸張力を下げて単糸の品質斑を抑制する方法が、特許文献３には、マルチフィラメントの断面方向周りから環状に冷却風をマルチフィラメントに供給、冷却することで単糸の品質斑を少なくする方法が提案されている。

また、工程での耐毛羽性を向上させるために繊維油剤を改良する方法も提案されており、特許文献４では低分子量のポリエーテルと高分子量ポリエーテルをベース成分にエーテルエステル及びエーテルノニオンを併用した油剤が、特許文献５にはポリエーテルをベース成分に特定なエーテルエステルを併用した油剤が提案されている。

しかし確かにこのような繊維の単繊度斑の改良や耐毛羽油剤によってある程度の毛羽や工程での断糸性の改善は可能であるものの、未だ満足できるレベルまでには改善されていないのが実状である。

特開平１１−１３１３２２号公報特開平１１−１３１３７２号公報特開２００４−２８５５１８号公報特開平８−３２５９４９号公報特開２００２−２１２８８１号公報

本発明の目的は仮撚り加工工程での毛羽や断糸の発生がほとんどなく、極めて安定した加工性を有するマルチフィラメント糸を提供することにある。

本発明のマイクロファイバー用マルチフィラメント糸は、単糸繊度が１．５ｄｔｅｘ以下のポリエステル繊維からなる複屈折率０．０３〜０．０６、伸度１００〜２５０％のマルチフィラメント糸であって、交絡度が５〜２０個／ｍ、フィラメント−フィラメント間静摩擦係数が０．２５〜０．４０、かつフィラメント−ウレタン間動摩擦係数が０．２５〜０．４０であることを特徴とする。

さらには該マルチフィラメント糸がプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドとの共重合体からなる油剤が付着したものであり、該油剤の平均分子量が１０００〜７０００であるとともに油剤付着量が０．２〜３重量％であることが好ましい。

またもう一つの本発明であるマイクロファイバー加工糸の製造方法は、本発明のマイクロファイバー用マルチフィラメントを延伸仮撚加工することを特徴とする。

本発明によれば、仮撚り加工工程での毛羽や断糸の発生がほとんどなく、極めて安定した加工性を有するマルチフィラメント糸が提供される。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明のマイクロファイバー用マルチフィラメント糸は、単糸繊度が１．５ｄｔｅｘ以下のポリエステル繊維からなる糸条である。本発明でいうポリエステルとは、繰り返し単位としてエチレンテレフタレートが８５モル％以上、好ましくは９５モル％以上を占めるポリエステルである。テレフタレート酸及び／またはエチレングリコール成分以外の成分を少量（通常はテレフタル酸成分に対して１５モル％以下）共重合したものであってもよい。これらのポリエステルには、公知の添加剤、例えば顔料、染料、艶消し剤、防汚剤、蛍光増白剤、難燃剤、安定剤、紫外線吸収剤、滑剤等を含んでもよい。

マルチフィラメントの単糸繊度としては、１．５ｄｔｅｘ以下である。さらには１．０〜０．５ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。マルチフィラメントの単糸繊度が１．５ｄｔｅｘを超える場合には、本発明の他の要件を満たさなくとも、毛羽や断糸の少ない加工糸をある程度は安定して製造することが可能である。

また本発明のマルチフィラメント糸はその物性として複屈折率０．０３〜０．０６、伸度１００〜２５０％の範囲であることが必要である。複屈折率０．０３未満のマルチフィラメント糸では仮撚加工でヒーターに糸条が接触したとき脆化し、断糸するため仮撚加工工程の最初の操作を開始することができない。複屈折率０．０６を超えるマルチフィラメント糸の場合には、仮撚加工時の毛羽発生を低減することは極めて困難となる。伸度が不足すると仮撚り加工時に同時に延伸することができず、伸度が大きすぎると延伸斑が生じ、毛羽や断糸も発生し易くなる。このようなマルチフィラメント糸は、定法により例えば２５００〜４０００ｍ／分の範囲で紡糸引取りを行うことにより得ることができ、一般的には未延伸糸と呼ばれるものである。

さらに本発明のマルチフィラメント糸は、交絡度が５〜２０個／ｍの範囲であることが必要である。交絡することによりマルチフィラメント糸の集束性を向上させて、毛羽の発生を抑制することができる。交絡度が５個／ｍ未満の場合は、集束性不良による綾外れが発生しやすい。逆に付与する交絡数が多いほど集束性が向上して毛羽の発生は抑制されるものの、交絡度が２０個／ｍより多くなるとマイクロファイバー加工糸とするための仮撚加工する際に未解撚スポットが多くなる問題が発生する。また、圧空圧のアップによるエネルギーコストの増大や、製織後の織物に残留する交絡数が多くなるという問題もあるので、交絡度は２０個／ｍ以下であることが必要である。このような交絡を行う方法としては、空気交絡処理が好ましい。空気交絡処理は、紡糸して得たポリエステル繊維に油剤処理を施した後、例えば従来公知のインターレースノズルを使用する方法が例示されるが、これに限定されるものではない。

そして本発明のマイクロファイバー用マルチフィラメント糸は、そのフィラメント・フィラメント間静摩擦係数が０．２５〜０．３５であることを必須とする。フィラメント・フィラメント間静摩擦係数が０．２５未満では合成繊維未延伸マルチフィラメント糸（ＰＯＹ）を巻き取ったパッケージに綾外れが多く、マルチフィラメントを後に仮撚加工をする際にＰＯＹの解舒不良による断糸を誘発しやすい。逆にフィラメント・フィラメント間静摩擦係数が０．３５を超えると仮撚加工時、撚り掛け具、例えばウレタンディスク部で加撚する際、単糸間での擦過が大きく毛羽が発生しやすくなる問題がある。

さらには本発明ではフィラメント・ウレタン間動摩擦係数が、０．２５〜０．４０の範囲にすることが重要である。フィラメント・ウレタン間動摩擦係数が０．２５未満では、後の仮撚り加工時のウレタンデスク部でスリップによる糸送りが悪く、解撚張力／加撚張力比が大きくなり、毛羽が発生しやすいという問題がおこる。逆にフィラメント・ウレタン間動摩擦係数が０．４０を超えるとウレタンデスク部での摩擦抵抗によって糸切れしやすい問題がある。ただし未延伸糸の状態でフィラメント・ウレタン間動摩擦係数を安定して測定することは困難であるため、本発明ではあらかじめマルチフィラメント糸を１．６５倍に冷延伸し、その後に測定した値を本発明のフィラメント・ウレタン間動摩擦係数とした。本発明は、このようにフィラメント・フィラメント間静摩擦係数及びフィラメント・ウレタン間動摩擦係数を適正範囲に設定することにより、極めて安定した加工品質が得られたのである。

このような本発明のマイクロファイバー用マルチフィラメント糸はポリエーテルを主成分とする油剤が製糸時に付与されていることが多いが、さらには該マルチフィラメント糸がプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドとの共重合体からなる油剤が付着したものであり、該油剤の平均分子量が１０００〜７０００であるとともに油剤付着量が０．２〜３重量％であることが好ましい。より具体的な油剤成分としては、主成分が、プロピレンオキサイド（ＰＯ）とエチレンオキサイド（ＥＯ）との共重合体であって、平均分子量が１０００〜７０００、好ましくは２０００〜６０００の範囲で、ＰＯ／ＥＯ共重合重量比が２０／８０〜８０／２０、好ましくは３０／７０〜７０／３０の範囲である、ランダムあるいはブロック型の共重合体であることが好ましい。共重合体の平均分子量が１０００未満では熱安定性に乏しく、分解揮散して平滑性が不十分となる傾向にあり、またマルチフィラメント糸を摩擦仮撚する際に使用されるウレタンゴムの膨潤性が悪化するなど、工程安定性が低下する傾向にある。一方、平均分子量が８０００を越える場合には、油剤中に占める比率が高いので粘性アップにより平滑性が低下し、均一加工性が悪化する傾向にある。またエチレンオキサイドの共重合比が大きすぎても摩擦仮撚具に使用されるウレタンゴムの膨潤性が大きく、その後の工程安定性が悪化しやすい傾向にある。逆にエチレンオキサイドの共重合比が２０重量％未満の場合では自己乳化性が低下し、油剤を乳化するために必要な乳化剤が多くなるため仮撚加工性が低下する傾向にある。また油剤中における共重合体の含有量は、６０〜９０重量％が好ましい。

この他、油剤には平滑剤、濡れ剤、制電剤等を適宜、選択し配合して使用できる。平滑剤としては仮撚加工時のヒータータール対策として、鉱物油やエステルよりもエーテルエステル化合物の使用が好ましい。エーテルエステルとしては、高級アルコールにエチレンオキサイドを付加した後、高級脂肪酸でエステル化したものである。高級アルコールとしては、２−ヘチルヘキシルアルコール、ラウリルアルコール、６−ドデシルアルコール、オレイルアルコールなどが挙げられる。一方、高級脂肪酸としては、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、オレイン酸などが挙げられる。濡れ剤は、油剤を繊維糸条に均一に付着させるために使用するものであり、高級アルコールのエチレンオキサイド付加物等が使用できる。高級アルコールとしては、２−エチルヘキシルアルコール、６−ドデシルアルコール、セカンダリーアルコール（Ｃ_１２〜Ｃ_１４）などを好ましく用いることができる。制電剤としては公知のスルホン酸塩化合物、リン酸エステル塩、高級脂肪酸塩等を適宜組み合わせて使用できる。更に必要に応じて、フッソ系界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーン、酸化防止剤など任意の成分を配合してもよい。

このような油剤を本発明のマルチフィラメント糸に付与する方法は特に限定されないが、通常油剤を濃度５〜２０重量％の水性エマルジョンとして付与するのが適当である。この際、付与する方法としては、オイリングローラー方式、ノズルを用いる方式等、従来採用されているいずれの方式であってもよい。

本発明のマルチフィラメント糸に対する油剤の付与量（油剤有効成分として）は、マルチフィラメント糸重量を基準として０．２〜３重量％であることが好ましい。さらに好ましくは０．６〜１．５重量％の範囲とするのが適当ある。ここで各フィラメント糸に付着している油膜の平均厚さは、同一総繊度で同一付着量の場合、（１／フィラメント数）^１／２に比例することが知られている。したがって、本発明のように１．５ｄｔｅｘ以下の極細繊維である場合、通常繊維に比べ、同一の油膜厚さを形成するためにはより多い油剤付与量とする必要があることになる。すなわち、マルチフィラメント糸の集束性、潤滑性、及び延伸仮撚加工時の加工安定性の点から、下限は従来糸条より多いことが好ましいのである。一方、付与量をあまりに多くしすぎると、マルチフィラメント糸を製糸する際の巻取性等の工程安定性には特に問題を生じないが、その後、延伸仮撚加工する際にヒーターガイドにヒータータールが付着して安定に仮撚加工することが困難になる傾向にある。

このような本発明のマイクロファイバー加工用のマルチフィラメント糸は、安定して生産できるとともに、特にその後の仮撚り加工工程での毛羽や断糸の発生がほとんどなく、極めて安定した加工性を有する。また、加工によって最終的に得られるマイクロファイバー加工糸は、吸水性、風合、保温性に優れ、インナー衣料やアウター衣料に最適である。
分繊性及び工程安定性に優れた、均一なポリエステルモノフィラメントの原料である。

以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例における各評価項目は下記の方法で測定した。

（１）ＯＰＵ（油剤付着量）
あらかじめサンプルのマルチフィラメント糸を１．６５倍に冷延伸し、測定用の糸条とする。この糸条３ｇを、１０５℃×２時間乾燥し、重量Ｗ_Ａを測定する。次いで、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダを主成分とする洗浄用水溶液３００ｃｃ中に糸条を浸漬し、４０℃にて超音波処理１０分間行う。さらに洗浄液を廃棄し、４０℃の温水により３０分流水洗浄後、室温にて風乾する。その後、糸条を１０５℃×２時間乾燥し、重量Ｗ_Ｂを測定し、重量Ｗ_ＡとＷ_ＢよりＯＰＵ（油剤付着量）を算出した。
ＯＰＵ（％）＝（（Ｗ_Ａ−Ｗ_Ｂ）／Ｗ_Ｂ）×１００

（２）フィラメント・フィラメント間静摩擦係数
マルチフィラメント糸をあらかじめ円筒の周りに、ラセン角±１５°で９．８ｃＮ（約１０ｇ）の巻き張力で前後に巻き付ける。この円筒は直径が５．１ｃｍ（２インチ）で、長さが７．６ｃｍ（３インチ）である。このあらかじめマルチフィラメント糸が巻きついた円筒の上に、マルチフィラメント糸を別に３０．５ｃｍ（１２インチ）とって掛ける。この時、後でかけたマルチフィラメント糸はあらかじめ円筒に巻きつけたマルチフィラメント糸の上層部にのっており、かつその巻き付け方向と平行になるようにする。マルチフィラメント糸の繊度（単位；ｄｔｅｘ）の０．０４倍の荷重（単位；ｇ）を後にかけたマルチフィラメント糸の一端にかけ、もう一方の端には、ストレインゲージを連結させる。円筒を０．００１６ｃｍ／秒の周速で１８０度回転させて、その時の張力を連続記録する。フィラメント・フィラメント間静摩擦係数（ｆ）は、円筒上を走行するベルトの摩擦に関する下記式より算出した。
ｆ＝（１／π）・（ｌｎ（Ｔ_２／Ｔ_１））
ここで、Ｔ_２はピーク張力の平均値（ｎ＝２５）、Ｔ_１はマルチフィラメント糸の一端にかけられた荷重により与えられる張力、ｌｎは自然対数記号である。なお、測定中に非可逆的な伸長、すなわち延伸が起った場合、そのサンプルのデータは使用しなかった。また測定雰囲気温度は２５℃とした。

（３）フィラメント・ウレタン間動摩擦係数
あらかじめサンプルのマルチフィラメント糸を１．６５倍に冷延伸し、測定用の糸条とする。この測定用糸条を用い、摩擦体として径３０ｍｍ、長さ５０ｍｍのウレタン製丸棒（硬度８８度）を上下に１０ストローク／分の速度で移動させながら、走行速度３００ｍ／分、接触角３０度、摩擦体入側張力１０ｇ（Ｔ_１）で摩擦体出側の張力（Ｔ_２）を測定し、下記式にて摩擦係数をもとめた。
ｆ＝（１／π）・（ｌｎ（Ｔ_２／Ｔ_１））

（４）糸・金属接触体間動摩擦係数
あらかじめサンプルのマルチフィラメント糸を１．６５倍に冷延伸し、測定用の糸条とする。この測定用糸条を繊維・金属間走行摩擦測定機で、走行速度３００ｍ／分、摩擦体として径６０ｍｍの梨地クロムピンを用い、接触角１８０度、摩擦体入側張力１０ｇ（Ｔ_１）で摩擦体出側の張力（Ｔ_２）を測定し下記式にて摩擦係数をもとめた。
ｆ＝（１／π）・（ｌｎ（Ｔ_２／Ｔ_１））

（５）原糸の巻姿
マルチフィラメント糸の巻姿を肉眼判定し綾外れの状態を次の３段階で示した。
○；綾外れが殆ど認められない △；綾外れが少しあり ×；綾外れが多い

（６）工程上でのスラッジの発生状況
３週間仮撚加工後のヒーターガイド上に発生したスラッジ量の大小を肉眼判定し、１〜５級の判定を行った。１級が「不可」で、５級が「良」を示す。

（７）加工毛羽
毛羽カウンター装置（東レ（株）製ＤＴ−１０４型）を用いて、得られた仮撚加工糸を５００ｍ／分の速度で２０分間連続測定し、発生毛羽数をカウントした。

［実施例１、２、比較例１〜４］
固有粘度が０．６４のポリエチレンテレフタレートを紡糸速度３１００ｍ／分で溶融紡糸し、その際、走行糸条に表１記載の組成の油剤ＡからＦを濃度１０重量％の水系エマルジョンとして純分付着量が１．０重量％となるように計量ノズルで付着させた後、インターレースノズルを用いて圧空圧０．５ｋｇ／ｃｍ^２（０．０４９ＭＰａ）で空気交絡処理を施し巻き取った。得られた丸断面の１３７ｄｔｅｘ／１４４フィラメントの未延伸のマルチフィラメント糸の伸度は１５０％、Δｎは０．０４５、交絡数は７．５個／ｍであった。このマイクロファイバー用マルチフィラメント糸の物性を表２に示した。なお一部測定用には１．６５倍に冷延伸した８３ｄｔｅｘ／１４４フィラメントの糸条を用いた。

得られた未延伸のマルチフィラメント糸を、延伸同時仮撚装置（糸条入側の非接触式第１ヒータの上段ヒータ長さを０．３ｍ、設定温度を４５０℃、熱処理時間を０．０１８秒とし、糸条出側の非接触式第１ヒータの下段ヒータ長さを０．７ｍ、設定温度を３００℃、熱処理時間を０．０４２秒とした）により、延伸倍率１．６５、加工速度８００ｍ／分で延伸仮撚加工を施し、８３ｄｔｅｘ／１４４フィラメントの延伸仮撚加工糸を得た。加工工程でのスラッジの発生状況、加工毛羽を表２に併せて示した。

Claims

単糸繊度が１．５ｄｔｅｘ以下のポリエステル繊維からなる複屈折率０．０３〜０．０６、伸度１００〜２５０％のマルチフィラメント糸であって、交絡度が５〜２０個／ｍ、フィラメント−フィラメント間静摩擦係数が０．２５〜０．４０、かつフィラメント−ウレタン間動摩擦係数が０．２５〜０．４０であることを特徴とするマイクロファイバー用マルチフィラメント糸。
該マルチフィラメント糸がプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドとの共重合体からなる油剤が付着したものであり、該油剤の平均分子量が１０００〜７０００であるとともに油剤付着量が０．２〜３重量％である請求項１記載のマイクロファイバー用マルチフィラメント糸。
請求項１記載のマイクロファイバー用マルチフィラメントを延伸仮撚加工することを特徴とするマイクロファイバー加工糸の製造方法。