JP2505570B2 - ポリエステル繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、毛羽が少なく、金属・繊維間もしくは繊維
・繊維間の耐擦過性に優れ、かつ糊付製織時の製織効率
が著しく高められたポリエステル繊維に関する。

（従来技術） 近年、合成繊維の製造における製糸技術の進歩はめざ
ましく、殊に、高速ワインダーの開発に伴ない、その製
糸速度は益々増大の方向となっている。これらの技術は
吐出生産性の向上と、その紡糸過程で起る特有の繊維微
細構造の変化から生ずる特異な素材としての用途展開に
と、熱い期待が寄せられており、各種研究開発が推し進
められている。

しかし、紡糸速度の増大、及びそれに引き続く延伸速
度の増大、ひいては捲取速度の増大に伴ない、走行糸条
と各種糸導（ローラー、ガイド等）との擦過、及び走行
糸束間内での繊維同士の擦過が増大し、単糸切れひいて
は糸切れを誘発し、得られた糸の品位をそこなうばかり
でなく、かえって生産効率を低下せしめることにもなる
という問題を含んでいる。

最近、これらの問題解消の為に、紡出糸条への繊維処
理用油剤の給油方法に関する提案、並びに、走行糸条の
集束性向上の為の糸束への空気処理に関する提案等につ
いては数多くなされている。

しかしながら、給油油剤そのものに関する提案は数少
なく、しかも、そのいずれをもってしても未だ不適切か
不充分なものである。

一方、かかる製糸により得られた糸には、織・編工程
を通す場合、その製織編の効率を高めるべく各々の工程
に合致した糊剤を付与（サイジング）することがしばし
ば行なわれることではあるが、この時製糸工程で付与し
た処理油剤が不適切であると、折角糸上に形成せしめた
糊皮膜を軟化せしめて糸の保護作用を低減せしめたり、
或いは、“糊落ち”と称して織機の各所に糊剤が脱落堆
積して糸との摩擦を増大させ、毛羽や断糸を惹き起こし
て製織・編効率を阻害するといった問題を生じせしめ
る。

この為に、過去において製糸油剤中にアマイド成分を
用いる提案がなされているが、最近の本発明者らの高速
製糸における検討によれば、かかる剤は上記糊付特性に
関しては良いものの、製糸油剤中にあまり多く用いると
耐熱性或いは潤滑性をそこなう結果となり、製糸効率に
阻害を及ぼすことが判明した。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記背景に鑑みなされたもので、その目的
は、衣料用途等に、殊に、製織編工程で糊付を要する工
程に供するための高速製糸されたポリエステル繊維であ
って、製糸工程で生じる毛羽が極めて少なく、対金属及
び繊維同志の耐擦過性に極めて優れ、かつ製織・編時の
糊付特性も著しく優れた繊維を提供することにある。

（問題を解決する為の手段） 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結
果、特定の高分子量ポリアルキレンオキサイドとアマイ
ドとを特定の割合で配合した油剤を付与することによ
り、耐擦過性と耐糊落ち性を同時に改善できることを見
い出し本発明に到達した。

すなわち本発明によれば、4000m/分以上の紡糸速度で
引き取られ次いで延伸されたポリエステル繊維であっ
て、該繊維の表面には、下記（ａ）〜（ｃ）の成分を必
須成分として含有し各成分が下記（ｉ）〜（ii）式を満
足する油剤が付着していることを特徴とするポリエステ
ル繊維が提供される。

（ａ）分子量が300〜500の一価脂肪族カルボン酸モノエ
ステル化合物 （ｂ）分子量が9000以上のプロピレンオキサイド・エチ
レンオキサイド共重合体 （ｃ）炭素数が12〜18の脂肪酸のジエタノールアマイド
及び／又はそのアルキレンオキサイド付加物 （ｉ）（ａ）＝50重量％以上（油剤の有効成分に対し
て） （ii）（ｂ）／（ｃ）＝0.5〜5.0（重量比） 本発明におけるポリエステル繊維は、主たる繰り返し
単位がエチレンテレフタレートであるポリエステル例え
ばポリエチレンテレフタレートからなる繊維であって、
4000m/分以上、好ましくは4000〜5000m/分の紡糸速度で
引き取られ次いで延伸された繊維であることを必要とす
る。紡糸速度が4000m/分未満の場合にあっては、得られ
た繊維のヤング率が高く粗硬性となって耐摩耗性に劣る
ことになる。また紡糸したのみの未延伸糸では、たとえ
紡糸速度を高めても耐摩耗性は不十分となる。適切な延
伸倍率は紡糸速度，製糸条件によっても変わってくる
が、通常は1.05〜1.5倍、好ましくは1.1〜1.4倍であ
る。

なお、ここでいう耐摩耗性とは、製織・編中に受ける
金属（例えば、筬，綜絖，編針等）との擦過摩耗、及び
繊維同志の擦過（例えば製織時での開口運動時に受ける
経糸同士の擦過）摩耗を言い、製織・編時の毛羽の発生
や糸切れの発生を抑制することに効果を及ぼすものであ
る。

本発明者らは、原糸特性に加えて、原糸の油剤成分を
変更して油膜強度を更に高めることにより、驚くべきこ
とに上記耐摩耗性は極めて向上することを見い出したの
である。即ち、本発明では分子量が9000以上のポリプロ
ピレンオキサイド・エチレンオキサイド共重合体（以下
PO・EO共重合体と称す）を油剤成分中に用いることが必
要で、これにより油膜強度が高まり、繊維としての極圧
潤滑性に富み、繊維物性との相乗効果を生み、耐摩耗性
が著しく向上するものである。この耐摩耗性向上の効果
は、高速製糸過程中の糸と糸導、或いは糸同士の耐摩耗
性にも有効に働き、毛羽が極めて少ない糸をしかも糸切
れなく効率よく製糸することができるのである。

なお、本発明で用いるPO・EO共重合体（ｂ）は、分子
量が9000以上の共重合体であれば特に制限するものでは
ないが、特に好ましく用いられるものは、PO/EO比率が2
0/80〜80/20のランダム共重合体で、その分子量は9000
〜30000のものである。又、その共重合出発化合物とし
てはｎ−ブタノール，エチレングリコール，ジエチレン
グリコール等のアルコール類が好ましく用いられる。

又、本発明で用いられる脂肪酸のジエタノールアマイ
ド及び／又はそのアルキレンオキサイド付加物（ｃ）
は、脂肪酸としてはその炭素数が12〜18の高級脂肪酸
で、アルキレンオキサイドの種類はエチレンオキサイド
及び／又はプロピレンオキサイドでその付加モル数は20
モル以下である必要があり、特に５モル以下が好まし
い。これらの条件を満足しない場合は、“糊落ち”が増
大するので好ましくない。

上述の（ｂ）及び（ｃ）成分は、夫々耐摩耗性向上、
糊落ち防止に効果を発揮するものであるが、これらの比
率が適切でないと各々の特性が発揮されないばかりか、
他のマイナス要素が発現して、本発明の効果が得られな
くなる。しかるに、本発明は、これらの比率をある一定
の範囲にすることにより、両性能を同時に満足し得た点
を大きな特徴としているのである。

すなわち、本発明においては、（ｂ）／（ｃ）＝0.5
〜5.0（重量比）の範囲にすることが肝要である。0.5未
満の場合には耐摩耗性向上効果が発揮されないばかり
か、製糸時の走行安定性も阻害して毛羽の発生を増大さ
せる傾向がある。更には油剤の耐熱性をも阻害し、加熱
ローラー，熱板上に油剤の加熱分解物であるタール状物
質が堆積して長期製糸安定性を損う原因となる。

一方（ｂ）／（ｃ）の比が５を越える場合には、繊維
間摩擦の低減が過剰となって製糸捲取原糸のパッケージ
・ユニフォームが不良となり、後加工工程での原糸の解
舒に支障をきたしたり、あるいは、油剤の粘度が増大し
て走行摩擦が高くなり糸条の高速走行安定性に欠くこと
にもなりやすい。さらに、後加工工程での糊付において
は、その糊皮膜を軟化して糊付効果を低減せしめたり、
あるいは糊落ちとなって製織・編時の各糸導に脱落汚れ
として堆積して、製織・編効率を低下させるという問題
をも生じることになる。

このように、本発明においては（ｂ）および（ｃ）成
分の使用割合は前記の範囲にする必要があるが、好まし
くは、（ｂ）成分を４〜15重量％（ｃ）成分を２〜10重
量％となるよう配合することが望ましい。

次に、本発明で用いられる油剤のもう一つの成分であ
る一価脂肪族カルボン酸モノエステル化合物は、油剤の
主体成分であってその有効成分の50重量％以上、好まし
くは50〜75重量％含まれる必要がある。50重量％未満で
は、高速製糸に要求される潤滑性を付与することができ
ず、単糸切れ，断糸の発生が増加する傾向にある。

かかる一価脂肪族カルボン酸モノエステル化合物は、
一価の脂肪族カルボン酸と一価の脂肪族アルコールとか
ら得られるエステルであって、その分子量が300〜500、
好ましくは350〜450である必要がある。具体的には、オ
クチルパルミテート，オクチルステアレート，ラウリル
ラウレート,2−エチルヘキシルステアレート，イソトリ
デジルパルミテート，イソステアリルカプリレート等が
好ましく用いられる。

ここにおいて、分子量が500を越えると一価脂肪族カ
ルボン酸モノエステル化合物あるいは二価以上の多塩基
酸エステルを用いた場合には、糊落ちが増大したり、あ
るいは製糸時の走行糸と糸導の摩擦が増大して単糸切
れ，断糸が発生するようになり好ましくない。

また、分子量が300未満の一価脂肪族カルボン酸モノ
エステル化合物では、延伸段階の熱により揮散しやくな
って発煙が生じ、作業環境汚染の問題を惹き起こす。

本発明で用いる油剤は、上記（ａ），（ｂ）及び
（ｃ）３成分を必須成分とし（ａ）が主体成分で（ｂ）
と（ｃ）の比が特定の比率で構成されていることが重要
であるが、この他に一般の乳化剤，高級アルコール，高
級脂肪酸，グライコール類，および少量の有機もしくは
無機化合物の添加剤および帯電防止剤等を加えてもよ
い。

以上のように本発明においては、特定のポリエステル
繊維に特定の（ａ），（ｂ）及び（ｃ）３種の化合物を
必須成分とし、それらを特定割合に配合せしめた油剤で
処理することにより、前述の如く従来にない顕著な作用
効果を奏し得たものであり、これらのいずれの事項が欠
けても、又、いずれかの項目がその範囲を外れても、本
発明の優れた効果を奏することはできない。

なお、本発明で油剤を付与するには、紡出糸条が固化
した時点以降であればいずれの時点でも良いが、通常は
引き取りローラーより前の時点で糸条に付与する。

付与する好ましい手段としては、前述の油剤を水系エ
マルジョンとし、計量オイリングノズルを介して油剤純
分量が糸重量に対して、例えば0.2〜２重量％となるよ
うに付与することにより達成されるが、この油剤付与に
関しては本発明では、これに限定するものではないこと
はいうまでもない。

（発明の効果） 本発明のポリエステル繊維は衣料用繊維に適してお
り、特に製織・編時、糊付を要する工程に適した繊維で
ある。

即ち、特定の製糸方法で得られたポリエステル繊維で
あって、特定の繊維処理油剤が付与されているため、織
物風合が良いばかりでなく、製織・編時の糊付特性に優
れ、製織・編時に受ける金属或いは繊維同士の擦過に耐
久性の優れた繊維が得られる。更に、繊維上に特定の油
剤を有することにより、上記繊維を得る為の高速製糸に
特に好適であり、毛羽の少ない高品位の繊維を効率よく
得ることができるものである。

（実施例） 以下、本発明を実施例によって更に説明する。

なお、、実施例において用いる原糸毛羽，耐擦過性，
糊皮膜性状，及び糊落性は、それぞれ下記の方法により
求めたものである。

（１）原糸毛羽 原糸を160本採取して、各々20万ｍ間の毛羽（単糸切
れ）のケ数をカウント積算しこれから10⁶ｍ当りの毛羽
個数を求め、下記に示す３段階で評価した。

毛 羽 ケ 数 グ レ ー ド （ケ／10⁶m） 0〜0.5 ： ○ 0.5〜2.0 ： △ 2.0 以上 ： × （２）耐擦過性 繊維と金属（F/M）及び繊維と繊維（F/F）とのそれぞ
れの耐擦過性の評価を次表の測定法より行った。

（３）糊皮膜性状の評価 繊維に糊付けを施した時の該繊維上の糊皮膜物性をみ
る代用評価として、次のモデル実験により評価した。

ポリビニルアルコールとポリアクリル酸エスレルを主
体とした糊剤と油剤とを有効成分比で5/1の混合水溶液
をガラス板上に流して風乾及び熱処理を施してキャステ
ィングフィルムを得た。該フィルムから短冊状にサンプ
リングして引張試験を行ない、次の基準で評価した。

油剤と混合しない糊剤のみから得たフィルムサンプル
対比皮膜強力が30％以上、或いは伸びが250％以下のも
のを「○」とし、この範囲を外れるものを「×」とし
た。

（４）“糊落ち”の評価 実際の製織・編工程での“糊落ち”現象に対する代用
特性として、サイジング糸条の糸軸方向に作用する摩擦
に対して、糸条表面の糊皮膜の一部が糸表面より剥離す
る剥離頻度をもって評価した。

ポリビニルアルコールとポリアクリル酸エステルを主
体とした糊剤で、目標付着量5.0％となるよう通常のロ
ーラーサイジング方法によりポリエステル繊維を糊付し
て、サイジング糸を得た。次に、このサイジング糸20本
を等間隔に配列し、両端が乱れないように固定端子を設
置し、これを第１図及び第２図に示すごとく一端をチャ
ック４によって固定し、他端に5g/本の荷重６をかけ、
滑車５を通し試料全体に張力を与える。図において、1,
2,及び３は10cm間隔に設置された筬であって可動台７に
固定され、該可動台７は糸軸と並行に5cm巾にわたって
往復運動ができる。試料サイジング糸は図２に示すよう
に中央部筬２において108°の開角度をもつように仕掛
ける。次いで可動台７を左右に往復運動させ、10往復さ
せた後に筬を糸条の摩擦部分における糊皮膜の剥離状態
を注意深く観察し、剥離した試料本数の全試料20本当り
の割合をもって次のグレード付けで表わした。尚、ここ
では各３回の結果の平均をもって判定した。

グレード 剥離本数割合 × ： ＞50％ △ ： 25〜50％ ○ ： ＜25％ 実施例１ 固有粘度［η］が0.64のポリエレンテレフタレートを
溶融吐出して、36フィラメントの糸条となした。この糸
条の固化後計量オイリングノズルを介して表１に示す油
剤エマルジョンを油剤純分にして糸重量に対して、0.4
重量％となるように付与した。その後、表２に示す表面
速度のローラーを通して引き取り、延伸して50d/36fの
延伸糸を得た。

この時に得られた原糸をもって前述の測定法により評
価した結果を表２にまとめた。

本結果より、本発明にいうように紡糸速度が4000m/分
以上の延伸糸に特定の油剤を用いた時はじめて、原糸毛
羽及び耐擦過性に優れた糸が得られることが明らかであ
る。

実施例２ 実施例１の実験No.1と同じ条件で製糸し、繊維処理油
剤としては表３に示す組成の油剤を付与した。その結果
を表３にまとめた。

本結果より明らかなように、本発明にいう範囲の油剤を
有する繊維は、毛羽も少なく織・編工程での糊特性に優
れ、製糸及び後加工トラブルのない極めて顕著な効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図は、糊落ち特性を評価するに用いた装
置の該略図であり、第１図は側面図，第２図は平面図で
ある。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】4000m/分以上の紡糸速度で引き取られ次い
   で延伸されたポリエステル繊維であって、該繊維の表面
   には、下記（ａ）〜（ｃ）の成分を必須成分として含有
   し各成分が下記（Ｉ）〜（II）式を満足する油剤が付着
   していることを特徴とするポリエステル繊維。 （ａ）分子量が300〜500の一価脂肪族カルボン酸モノエ
   ステル化合物 （ｂ）分子量が9000以上のプロピレンオキサイド・エチ
   レンオキサイド共重合体 （ｃ）炭素数が12〜18の脂肪酸のジエタノールアマイド
   及び／又はそのアルキレンオキサイド付加物 （Ｉ）（ａ）＝50重量％以上（油剤の有効成分に対し
   て） （II）（ｂ）／（ｃ）＝0.5〜5.0（重量比）