JP3973539B2 - 易フィブリル性ポリエステル糸 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、織編物表面で均一にフィブリル化するポリエステル糸およびその混繊糸に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、織編物表面に毛羽状外観を付与する方法として、有機スルホン酸金属塩などを添加配合したポリエステルからなる繊維を織編物となし、織編物表面にアルカリ処理を施してバッフィング処理を行うか、若しくはバッフィング処理を施した後アルカリ加水分解処理を行うことにより、ポリエステル繊維をミクロフィブリル化して織編物表面に毛羽を形成せしめる方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、ポリエステルに非相溶である有機スルホン酸金属塩などをブレンドして得られるポリエステル繊維では、有機スルホン酸金属塩などのポリエステル繊維内での分散状態をコントロールすることが難しく、織編物を構成する繊維間でフィブリル化の程度に斑が生じ、織編物の表面に筋状の斑が発生し、織物品位が劣化するという問題があった。
【0003】
また、ポリエステルポリマーと非相溶の長鎖状有機化合物および/または有機スルホン酸金属塩を添加配合したポリエステルからなる繊維を織編物となし、織編物に凹凸加工あるいはエンボス加工などとアルカリ処理とを組み合わせて織物表面のポリエステル繊維を部分的にフィブリル化する方法が開示されている(例えば、特許文献2および特許文献3参照)。しかし、前記の方法で提示されているポリエステルポリマーと非相溶の長鎖状有機化あるいは有機スルホン酸金属塩を添加配合したポリエステル繊維からなる織編物を、カレンダーロールなどを用いて織編物全表面を加圧しフィブリル化した場合、織編物の表面に筋状の斑が発生し、織物品位が劣化するという問題があった。
【0004】
【特許文献1】
特開昭58−298457号公報
【0005】
【特許文献2】
特開平7−197375号公報
【0006】
【特許文献3】
特開平11−36181号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術を背景になされたもので、その目的は、織編物表面で均一にフィブリル化され、織編物表面に優れた毛羽状外観を発現することができる易フィブリル性ポリエステル糸を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記従来技術に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の目的は、「芳香族系ポリエステルからなるフィラメント糸であって、下記式(I)で表されるポリオキシエチレン系ポリエーテルを繊維重量基準で0.5〜2.0%および下記式(II)で表される有機金属スルホン酸塩を繊維重量基準で0.1〜1.0%含有することを特徴とする易フィブリル性ポリエステル糸」によって達成される。
【0009】
【化3】
【0010】
【化4】
【0011】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明でいう芳香族系ポリエステルとは、芳香環を重合体の主たる繰り返し単位とする芳香族系ポリエステルである。好ましい芳香族系ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどをあげることができる。また、酸成分および/またはグリコール成分以外の成分を少量共重合したポリエステルであっても良い。なかでも、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレートおよびそれらの共重合体が織編物用途に適した機械的性質を有しているので好ましく用いることができる。
【0012】
なお、該芳香族系ポリエステルは、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて少量の添加剤、例えば滑剤、顔料、染料、酸化防止剤、固相重合促進剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、抗菌剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、遮光剤、艶消剤等を含んでいても良い。
【0013】
本発明の易フィブリル性ポリエステル糸は、下記式(I)で表されるポリオキシエチレン系ポリエーテルを繊維重量基準で0.5〜2.0%および下記式(II)で表される有機金属スルホン酸塩を繊維重量基準で0.1〜1.0%含有していることが肝要である。
【0014】
【化5】
【0015】
【化6】
【0016】
該ポリオキシエチレン系ポリエーテルは、上記式(I)から明らかなように、−CjH2j+1および−Cj'H2j'+1で表される枝わかれ部分を持つ鎖(以下おのおのA鎖ブロックおよびA’鎖ブロックと称する)と枝分かれの無い直鎖(以下B鎖ブロックと称する)からなる非ランダム共重合ポリオキシエチレン系ポリエーテルである。この時、上記JおよびJ’は13〜28、好ましくは14〜20の範囲である。JおよびJ’が13未満の場合は、繊維のフィブリル化が不均一となり、織編物表面に筋状の斑が発生する。JおよびJ’が28を超える場合は、充分な繊維のフィブリル化が起こらなくなる。
【0017】
さらに、B鎖ブロックの分子量(MwB)と、A鎖ブロックおよびA’鎖ブロック(AおよびA’)との合計分子量(MwA)との比(以下MwA/MwBと称する)が0.2〜1.2、好ましくは0.25〜1.0であることが必要である。MwA/MwBが0.2未満の場合は、B鎖ブロックが長くなり過ぎ、あるいは、AおよびA’鎖ブロックの枝の長さが短くなり過ぎて、繊維のフィブリル化が起こらなくなる。MwA/MwBが1.2を超える場合には、AおよびA’鎖ブロックが長くなり過ぎ、あるいは、B鎖ブロックの枝の長さが短くなり過ぎて、繊維のフィブリル化が不均一となり、織編物表面に筋状の斑が発生する。
【0018】
このようなポリオキシエチレン系ポリエーテルの繊維フィブリル化効果は、次のようなメカニズムによって発現すると推定される。すなわち、該ポリオキシエチレン系ポリエーテルが、ポリエステルポリマーの繊維化過程で分子単位の伸張を受け、直鎖部分の両端にある枝分かれ部分が、ポリエステル分子に対してアンカー効果を発現し、ポリオキシエチレン系ポリエーテルの直鎖部分がポリエステル分子の伸張とともに引き伸ばされた状態で細化すると推定される。このような分子構造で細化されたポリエステル繊維では、アルカリ処理等のフィブリル化処理を受けた時、引き伸ばされたポリオキシエチレン系ポリエーテル分子に沿って繊維軸方向に、均一なフィブリルが生じるものと推定される。
【0019】
また、該ポリオキシエチレン系ポリエーテル含有量は、繊維重量基準で0.5〜2.0%、好ましくは、1.0〜2.0%でなければならない。ポリオキシエチレン系ポリエーテルの含量が0.5%未満では、繊維のフィブリル化が充分に進行しない。また、ポリオキシエチレン系ポリエーテル含量が2.0%を超える場合には、過度のフィブリル化が起こり、フィブリルの脱落や、マルチフィラメント糸の強度低下が起こる。
【0020】
なお、該ポリオキシエチレン系ポリエーテルの重量平均分子量は、5000〜16000、より好ましくは5500〜14000の範囲が適切である。
【0021】
次に、本発明の易フィブリル性ポリエステル糸には、上述のポリオキシエチレン系ポリエーテルとともに、前述の式(II)で表される有機金属スルホン酸塩が含有されている。該有機金属スルホン酸塩は、単一の化合物であっても、各種のアルキル基あるいはアルキルアリール基を有する有機スルホン酸金属塩の混合物であっても良い。
【0022】
具体的には、ステアリルスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウムおよび上記の混合物などを例示することができる。このような有機金属スルホン酸塩は、アルカリ処理等のフィブリル化処理工程で、繊維の分子構造中で、フィブリル化の基点となり、繊維全体にわたり均一なフィブリル化を進行させる役割を果たしていると推定される。
【0023】
また、該有機金属スルホン酸塩含有量は、繊維重量基準で0.1〜1.0%、好ましくは、0.2〜0.7%でなければならない。有機金属スルホン酸塩の含有量が0.1%未満の場合、繊維のフィブリル化が充分に進行しなかったり、不均一なフィブリルが発生したりする。含有量が1.0%を越える場合には、過度のフィブリル化が起こり、フィブリルの脱落や、マルチフィラメント糸の強度低下が起こる。
【0024】
前述のポリオキシエチレン系ポリエーテルおよび有機金属スルホン酸塩を易フィブリル性ポリエステル糸に配合するには、芳香族系ポリエステルが繊維化される前の任意の段階で、任意の方法が採用できる。例えば、芳香族系ポリエステルの重縮合反応開始前、重縮合反応途中、あるいは重縮合反応終了時に、粉粒体またはグリコール等の溶媒に溶解または分散した状態で添加しても良い。また、ポリオキシエチレン系ポリエーテルおよび有機金属スルホン酸塩を規定量含有したマスターチップを予め作成し、乾燥工程あるいは溶融紡糸工程で、重縮合が終わった芳香族ポリエステルと固体混合あるいは溶融混合しても良い。
【0025】
上記の任意の方法で、ポリオキシエチレン系ポリエーテルおよび有機金属スルホン酸塩が混合された芳香族ポリエステルは、常法の溶融紡糸法でポリエステル糸とすることができる。例えば、270〜300℃の紡糸温度で紡糸口金より吐出し、冷却固化し、油剤を付与した後、800〜2500m/minの速度で紡糸引き取りし、ワインダーで巻き取り、ポリエステル未延伸糸となす。該ポリエステル未延伸を一端巻き取って、紡糸工程とは別途に延伸を行っても良く、一端巻き取ることなく、紡糸引き取り後連続して延伸を行っても良い。
【0026】
本発明の易フィブリル性ポリエステル糸の繊度は通常の衣料用ポリエステル糸の範囲であれば良い。すなわち、総繊度は、30〜200dtex、より好ましくは50〜150dtex、単糸繊度は1〜4dtex、より好ましくは2〜3dtex、の範囲であれば良い。繊維断面形状は特に規定する必要は無く、円形、多葉形あるいは中空断面など用途に応じて任意に設定しても良い。
【0027】
さらに、本発明者は、このようにして得られた易フィブリル性ポリエステル糸と、より高い沸水収縮率を有するポリエステル糸とを混繊することによって、より高度で、均一な繊維のフィブリル化が達成できることを見出した。すなわち、易フィブリル性ポリエステル糸より4〜40%高い沸水収縮率を有するポリエステル糸を高収縮糸として混繊すれば、易フィブリル性ポリエステル糸が糸条表面に浮き出す状態となり、より高度で、均一なフィブリル化が達成できる。両ポリエステル糸の沸水収縮率差が4%未満の場合は、易フィブリル性ポリエステル糸単独糸とフィブリル化の程度は変わらない。一方、易フィブリル性ポリエステル糸より沸水収縮率が40%を越えるような高収縮糸は、常法で安定して生産することが難しく、また、織編物の熱収縮設定が困難となる。なお、易フィブリル性ポリエステル糸と高収縮糸との混繊比率は20/80〜80/20の範囲が好ましい。
【0028】
本発明の易フィブリル性ポリエステル糸あるいはポリエステル混繊糸を使用した織編物は、常法のカレンダー加工機にかけられ、140〜200℃に加熱されたローラーで押圧された後、アルカリ処理によって押圧された織編物表面が主体的にフィブリル化される。
【0029】
【実施例】
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例における各項目は次の方法で測定した。
【0030】
(1)固有粘度
常法に従い、オルソクロロフェノールを溶媒として使用し35℃で測定した。
【0031】
(2)重量平均分子量
ゲル透過クロマトグラフィーSHODEX GPC−101(昭和電工(株)製)を用いて測定した。
【0032】
(3)フィブリル品位
実施例、比較例で得られたポリエステル糸あるいはポリエステル混繊糸に400回/mの撚りを掛け、経緯使いの平織り組織で製織し、80℃で精錬・リラックス処理、160℃・45秒でプレセット乾熱処理を行った。この織物を、常法のカレンダー加工機に通し、160℃に加熱されたローラーで押圧した後、10%のアルカリ減量処理を行い、押圧された織編物表面を主体的にフィブリル化した。ついで120℃・30分で染色を行い、自然乾燥した後、160℃・45秒でファイナルセットを行い、フィブリル品位評価用織物とした。5人の検査員により、フィブリル化した織物表面の目視検査を行い、以下の格付けを行った。
レベル1: 織物表面が均一な細かい毛羽状態となっており、経筋は認められない。
レベル5: 織物表面の毛羽状態が不均一で、長短の明瞭な経筋が一面に認められる。
レベル2〜4:織物表面の毛羽状態および経筋の発生状況が上記レベル1とレベル5の間に格付けされる。
【0033】
(4)沸水収縮率
JIS L1013 8.18.1 B法に従い測定した。処理温度100℃。
【0034】
(5)強度、伸度
JIS−L1013の方法に従い引張試験を行い、破断時の強度、伸度を測定した。
【0035】
[実施例1〜5、比較例1〜2]
テレフタル酸ジメチル100部、エチレングリコール60部、酢酸カルシウム1水塩0.06部(テレフタル酸ジメチルに対して0.066モル%)および整色剤として酢酸コバルト4水塩0.009部(テレフタル酸ジメチルに対して0.07モル%)をエステル交換缶に仕込み、常法でエステル交換反応させた。次いで安定剤としてリン酸トリメチル0.058部(テレフタル酸ジメチルに対して0.080モル%)、重合触媒として三酸化アンチモン0.04部(テレフタル酸ジメチルに対して0.027モル%)を添加し、同時に過剰のエチレングリコールを追い出しながら240℃まで昇温したあと、重合反応缶に移した。
【0036】
次にこの反応混合物に、下記式(I)で表され、式(I)中のj、j’、m、m’、p、MwA/MwBおよび重量平均分子量が各々表1に示す値を有するポリオキシエチレン系ポリエーテルを、ポリマー重量基準で1.4%となるように添加し、引き続いて反応缶内の圧力を1時間かけて760mmHgから3mmHgまで減圧し、10分後にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムをポリマー重量基準で0.5%となるように添加した。さらに1mmHgまで減圧し、以下常法に従い重合を行い、ペレット状に裁断し、固有粘度0.63のポリエステルチップを得た。
【0037】
【化7】
【0038】
【表1】
【0039】
こうして得られたポリエステルチップを各々常法で乾燥し、スクリュウ押出機を装備した溶融紡糸装置に導入し、286℃で溶融し、20個の円形吐出孔を穿設した紡糸口金を通して吐出し、冷却固化し、油剤を付与した後、一対のゴデットローラーを介して1200m/minで紡糸引き取りし、ワインダーで巻き取りポリエステル未延伸糸を得た。該ポリエステル延伸糸を別途延伸装置に掛け、伸度が約30%となるように延伸倍率を設定し、90℃で延伸し、205℃で熱セットし、表1に示す繊維物性(強度、伸度、沸水収縮率)を有する50dtex/20フィラメントのポリエステル糸を得て、前述の(3)の方法で各々のポリエステル糸から織物のフィブリル品位を評価し、表1に示す結果を得た。
【0040】
表1から明らかなように、本発明の範囲内の構造式を有するポリオキシエチレン系ポリエーテルを本発明に既定する範囲の量含有するポリエステル糸からの織物表面には極めて良好なフィブリル品位が発現した(実施例1〜5)。本発明の範囲外の構造を有するポリオキシエチレン系ポリエーテルを含有したポリエステル糸からの織物表面は経筋が多く、レベル4〜5の格付けとなった(比較例1〜2)。
【0041】
[比較例3]
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを添加しない以外は実施例1と同じ方法、条件でポリエステルチップを作成し、ポリエステル糸を作成し、フィブリル品位を評価した結果、フィブリル品位はレベル5であった。
【0042】
[実施例6]
実施例1で得られたポリエステル糸(沸水収縮率8.5%)と、イソフタール酸が10モル%共重された固有粘度0.64のポリエチレンテレフタレートポリマーからなり、沸水収縮率が35.2%のポリエステル高収縮糸(33dtex/12フィラメント)とをエアーノズルを通して交絡し、混繊糸となし、フィブリル品位を評価した。この混繊糸からの織物では、極めて良好なフィブリル品位が発現した(レベル1)。
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、織編物表面の繊維が均一にフィブリル化され織編物表面に優れた毛羽状外観を発現することができる。
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