JP4115029B2 - ストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、嵩高性に富み、従来にないソフトな風合いを有するストレッチ性織編物用のポリエステル複合繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ストレッチ機能を有する織編物を得るために、極限粘度の異なる２種類のポリエステルをサイドバイサイド型に接合した潜在捲縮性の複合繊維を使用することはよく知られている。この潜在捲縮性複合繊維に糸条や織編物の状態で捲縮発現処理を施して捲縮を発現させ、ストレッチ性能を具備する織編物として利用する際には、糸条の３次元クリンプ形態や捲縮性能が布帛にしたときのストレッチ性能に大きく影響する。
【０００３】
従来、このような潜在捲縮性ポリエステル複合繊維を得るために、両ポリエステルの極限粘度差を可能な限り大きくし、繊維にしたときの収縮差を大きくしており、さらには、紡糸操業性を向上させるために、繊維横断面の両ポリエステルの接合面を直線的にする努力がなされており、これらの複合繊維について種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、２種類のポリエステルの極限粘度差が大きい場合などは、溶融紡糸時に吐出糸条が屈曲を起こす。また、極限粘度差がさらに大きくなると、屈曲が過度に進み、糸条が紡糸口金に付着して切断が生じ、安定して紡糸を行うことができない。そこで、粘度の異なるポリマーを一対の吐出孔から吐出させて、サイドバイサイド型の複合繊維を形成するようにした口金において、１対をなす吐出孔が口金面と直交する方向に対してなす各々の傾斜角度や、１対の吐出孔間の距離等を規制した溶融紡糸用口金（特公昭６１−６０１６３号公報）が提案されている。
【０００５】
この溶融紡糸用口金を用いて紡糸すると、繊維横断面における２種類のポリエステルの接合面は直線的になる。この場合、２種類のポリエステルの極限粘度差が大きくても紡糸操業性は良好であるが、２種類のポリエステルの接合面が直線的であるため、発現する捲縮の３次元クリンプ形態が小さく、単位長さ当たりに捲縮が非常に多く発現するため、単糸同士にはまり込みが発生し、織編物にしたときに嵩高性に欠けたフラットな風合になるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題を解消し、製編織すれば、嵩高性に富み、従来にないソフトな風合を有するストレッチ性織編物となるストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維を提供することを技術的な課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、繊維横断面における両ポリエステルの接合面形状を特定の範囲内で湾曲させ、かつ、糸条のヤング率を特定の範囲内にすることにより、製編織して得られる布帛に、嵩高性、従来にないソフトな風合、ストレッチ性を同時に付与することができるポリエステル複合繊維が得られることを知見して本発明に到達した。
【０００８】
すなわち、本発明は、極限粘度の異なる２種類のポリエステルとして、トリメチレンテレフタレートの繰り返し単位が８５％以上のポリトリメチレンテレフタレートを用い、２種類のポリエステルが互いにサイドバイサイド型に複合され、繊維横断面の両ポリエステルの接合面形状が湾曲している繊維であり、低極限粘度ポリエステルの極限粘度を０．６〜１．１０、高極限粘度ポリエステルの極限粘度を０．７〜１．３０、両ポリエステル間の極限粘度差を０．１以上とし、接合面と繊維外周との２つの接点ａ、ｂを結んだ線分ａｂの中心を通り、線分ａｂと直交した直線Ｘと高粘度側ポリエステルの繊維外周との交点をｃ、接合面との交点をｄ、線分ｃｄと線分ａｂとの交点をｅとしたとき、線分ｄｅと線分ｃｄとの長さの比ｄｅ／ｃｄが下記式（１）を満足し、かつ、糸条のヤング率が４０ｇ／Ｄ以下、捲縮率が３０％以上であることを特徴とするストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維を要旨とするものである。
０．０５≦ｄｅ／ｃｄ≦０．８０ （１）
【０００９】
【発明の実施と形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１０】
本発明の複合繊維は、極限粘度の異なる２種類のポリエステルが、互いにサイドバイサイド型に接合された繊維であり、かつ、繊維横断面における２種類のポリエステルの接合面形状が湾曲している必要がある。繊維横断面における２種類のポリエステルの接合面が直線的であると、収縮処理によって発現する捲縮の３次元クリンプ形態が小さくなり、単位長さ当たりに捲縮が非常に多く発現するため、単糸同士にはまり込みが発生する。このため、織編物の嵩高性が低くなる。
【００１１】
図１は、本発明の複合繊維の一実施態様を示す横断面図である。図１において、両ポリエステルの接合面と繊維外周との２つの接点ａ、ｂを結んだ線分ａｂの中心を通り、線分ａｂと直交する直線Ｘと高粘度側ポリエステルの繊維外周との交点をｃ、接合面との交点をｄとし、線分ｃｄと線分ａｂとの交点をｅとする。本発明の複合繊維は、線分ｄｅと線分ｃｄとの長さの比（以下、ｄｅ／ｃｄ）を前記（１）式のように０．０５〜０．８０とする必要がある。この比が０．０５未満になると、繊維横断面の両ポリエステルの接合面が直線的になり、織編物の嵩高性は低いものとなる。一方、この比が０．８０を超えると、収縮処理によって発現する捲縮の３次元クリンプ形態は大きくなるが、この比を０．８０を超えるようにするためには、両ポリエステルの極限粘度差を大きくする必要があるので、溶融紡糸時に吐出糸条が屈曲して口金面に付着し、このため、糸条の切断が生じて安定した紡糸ができなくなるという問題が生じる。
【００１２】
また、本発明の複合繊維は、糸条のヤング率が４０ｇ／Ｄ以下である必要がある。糸条のヤング率が４０ｇ／Ｄより大きくなると、織編物にしたときの風合いが硬くなり、ソフト感に欠けたものとなる。ヤング率を４０ｇ／Ｄ以下とする方法は特に限定されるものではないが、例えば、糸条を比較的柔軟な構造のポリエステルで構成させる方法が好ましい。中でも、伸縮性、寸法安定性、耐光性に優れたポリトリメチレンテレフタレート（以下、ＰＴＴと略称する。）が好適である。
【００１３】
なお、本発明の効果を損なわない限り、少量の共重合成分が含有されていても特に問題はなく、共重合成分としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸成分、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸成分、４−ヒドロキシ安息香酸、ε−カプロラクトン等のヒドロキシカルボン酸成分、エチレングリコール、１，４ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２−ビス｛４−（β−ヒドロキシ）フェニル｝プロパンのエチレンオキシド付加体等のジオール成分等が挙げられる。
【００１４】
さらに、本発明の複合繊維は、沸水で糸条を収縮処理したときの捲縮率が３０％以上である必要がある。捲縮率が３０％より低いと、この繊維から得られる織編物のストレッチ性が乏しくなり、ストレッチ性織編物用には適さない。捲縮率を３０％以上にする方法としては、両ポリエステル間の極限粘度差を調整する方法が好ましい。そして、複合繊維の捲縮率を３０％以上にするためには、低極限粘度側に０．６〜１．１０の極限粘度を有するポリエステル、高極限粘度側に０．７〜１．３０の極限粘度を有するポリエステルを使用し、両ポリエステル間の極限粘度差が０．１以上となるように組み合わせることが好ましい。
【００１５】
本発明の複合繊維中には、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて酸化チタンなどの艶消し剤、ヒンダ−トフェノ−ル系化合物等の酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、難燃剤、抗菌剤、導電性付与剤等を配合してもよい。
【００１６】
次に、本発明の複合繊維の製法例について説明する。
まず、複合紡糸装置を用いて、互いに異なる極限粘度の２種類のポリエステルを溶融して別々の計量孔で計量し、口金背面でサイドバイサイド型になるように合流させ、紡糸温度２４０〜２９０℃で同一吐出孔から吐出させ、紡出糸条を冷却した後、油剤を付与して１０００〜４０００ｍ／分の速度で引取り、捲取る。次いで、延撚機を用いて延伸熱処理を行い、本発明の複合繊維を得る。
【００１７】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例における測定方法および評価方法は次の通りである。
(1) 極限粘度〔η〕
フェノ−ルと四塩化エタンの等量混合物を溶媒とし、温度２５℃で測定した。
(2) 捲縮率
得られた複合繊維マルチフィラメントを外周１．１２５ｍの検尺機で５回かせ取りして２重にし、１／６０００ｇ／Ｄの荷重をかけて３０分間放置する。次いで、荷重をかけたままの状態で３０分間沸水処理し、処理後の試料を３０分間乾燥する。乾燥した試料に１／５００ｇ／Ｄの荷重をかけ、長さＡを測定する。次いで、１／５００ｇ／Ｄの荷重を外し、１／２０ｇ／Ｄの荷重をかけて長さＢを測定し，次式で算出する。
捲縮率（％）＝〔（Ｂ−Ａ）／Ｂ〕×１００
(3) 紡糸操業性評価
１６錘で２４時間の紡糸を行った時の切糸回数で評価し、○及び△を合格基準とした。
０回：○ 、 １〜２回：△ 、 ３回以上：×
(4) ストレッチ性と風合の評価
経糸に５０デニール／２４フィラメントのポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略称する。）延伸糸を用い、緯糸に得られた複合繊維を用いて平織り組織にて製織し、この生機を精練した後、１００℃の沸水中で３０分間処理し、次いで風乾して得た布帛について、１０人のパネラーによる官能評価を実施した。緯方向に引っ張った時にストレッチ性を有し、かつ、嵩高性があるソフトな風合であると判断した人数で評価を行い、○及び△を合格基準とした。
９人以上：○ 、 ７〜８人：△ 、 ６人以下：×
(5) 総合評価
上記した各評価項目を考慮して総合的に○、△、×で評価し、○及び△を合格基準とした。
【００１８】
実施例１
酸化チタンを０．４重量％含有し、極限粘度が１．０１の高粘度側ＰＴＴ（Ａ）と、酸化チタンを０．４重量％含有し、極限粘度が０．７８の低粘度側ＰＴＴ（Ｂ）を夫々溶融し、２４孔で孔径０．６ｍｍの丸断面形状孔を有する同一紡糸口金から繊維横断面のＰＴＴ（Ａ）と（Ｂ）の容積比が１：１になるように吐出比を調整して２６０℃の紡糸温度で紡出した。
【００１９】
次いで、紡出糸条を空気流で冷却固化した後、０．７重量％の油剤を付与し、糸条を２分割して２８００ｍ／分の速度で引き取り、８２．５デニ−ルのサイドバイサイド型の半未延伸糸を得た。なお、この時の吐出量は、延伸後の繊度が５０デニ−ルになるように調整した。
次いで、得られた半未延伸糸を７０℃で１．６５倍に延伸した後、１６０℃のホットプレ−ト上で熱処理を行い、５０デニ−ル／１２フィラメントの複合繊維を得た。
【００２０】
実施例２〜３、比較例１〜２
繊維横断面におけるｄｅ／ｃｄを変更するために、表１で示したようにＰＴＴ（Ｂ）の極限粘度を変更した以外は、実施例１と同様にして複合繊維を製造した。
【００２１】
比較例３
ｄｅ／ｃｄを変更するために、ＰＴＴ（Ａ）に第３成分として２，２−ビス｛４−（β−ヒドロキシ）フェニル｝プロパンのエチレンオキシド付加体を実施例４は５モル％、比較例３は２モル％共重合し、ＰＴＴ（Ｂ）との間に表１で示したような極限粘度差を付けた以外は、実施例１と同様にして複合繊維マルチフィラメントを製造した。
【００２２】
比較例４
酸化チタンを０．４重量％含有し、極限粘度が０．６７の高粘度側ＰＥＴ（Ａ）と、酸化チタンを０．４重量％含有し、極限粘度が０．４６の低粘度側ＰＴＴ（Ｂ）を夫々溶融し、２４孔で孔径０．８ｍｍの丸断面形状孔を有する同一紡糸口金から繊維横断面のＰＥＴ（Ａ）と（Ｂ）の容積比が１：１になるように吐出比を調整して２９５℃の紡糸温度で紡出した。
【００２３】
次いで、紡出糸条を空気流で冷却固化した後、０．７重量％の油剤を付与し、糸条を２分割して３３００ｍ／分の速度で引き取り、７５デニ−ルのサイドバイサイド型の半未延伸糸を得た。なお、この時の吐出量は、延伸後の繊度が５０デニ−ルになるように調整した。さらに、得られた半未延伸糸を７０℃で１．５倍に延伸し、次いで１５０℃のホットプレ−ト上で熱処理を行い、５０デニ−ル／１２フィラメントの複合繊維を得た。実施例１〜３及び比較例１〜４で得られた複合繊維マルチフィラメントの評価結果を併せて表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
表１から明らかなように、実施例１〜３で得られた複合繊維マルチフィラメントは、紡糸時の切糸が少なく、これらの複合繊維マルチフィラメントを緯糸に配した熱処理後の織物は、緯方向にストレッチ性を有した嵩高性のあるソフトな風合であった。また、ストレッチ性の指標とした捲縮率も３０％以上であり、さらには、ソフト感の指標としたヤング率も４０ｇ／Ｄ以下であり、布帛の官能評価との相関性が非常に大きいものであった。
【００２６】
一方、比較例１は、両ポリエステルの極限粘度差が大きすぎるため、溶融紡糸時に吐出糸条が屈曲して口金面に付着し、紡糸が不可能であった。また、比較例２は、ｄｅ／ｃｄが小さすぎるために捲縮の３次元クリンプ形態が小さくなり、織物に嵩高性が欠けており、捲縮率も低い値であった。次に、比較例３は、ＰＴＴ（Ａ）に第３成分を共重合しているために捲縮率は適当な値であったが、ｄｅ／ｃｄが小さすぎるために捲縮の形態が小さくなり、織物に嵩高性が欠けていた。さらに、比較例４は、ＰＥＴを用いているために織物の風合いが硬く、ソフト感のある織物は得られなかった。また、ヤング率も４０ｇ／Ｄよりも高い値であった。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、製編織すれば、嵩高性に富み、従来にないソフトな風合を有するストレッチ性織編物となるストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維の一実施態様を示す横断面図である。
【符号の説明】
ａ 両ポリエステル接合面と繊維外周との接点。
ｂ 両ポリエステル接合面と繊維外周との接点。
Ｘ 線分ａｂの中心を通り、線分ａｂに直交する直線。
ｃ 直線Ｘと高粘度側ポリエステルの繊維外周との交点。
ｄ 直線Ｘと両ポリエステル接合面との交点。
ｅ 線分ａｂと直線Ｘとの交点。

Claims (1)

1. 極限粘度の異なる２種類のポリエステルとして、トリメチレンテレフタレートの繰り返し単位が８５％以上のポリトリメチレンテレフタレートを用い、２種類のポリエステルが互いにサイドバイサイド型に複合され、繊維横断面の両ポリエステルの接合面形状が湾曲している繊維であり、低極限粘度ポリエステルの極限粘度を０．６〜１．１０、高極限粘度ポリエステルの極限粘度を０．７〜１．３０、両ポリエステル間の極限粘度差を０．１以上とし、接合面と繊維外周との２つの接点ａ、ｂを結んだ線分ａｂの中心を通り、線分ａｂと直交した直線Ｘと高粘度側ポリエステルの繊維外周との交点をｃ、接合面との交点をｄ、線分ｃｄと線分ａｂとの交点をｅとしたとき、線分ｄｅと線分ｃｄとの長さの比ｄｅ／ｃｄが下記式（１）を満足し、かつ、糸条のヤング率が４０ｇ／Ｄ以下、捲縮率が３０％以上であることを特徴とするストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維。
   ０．０５≦ｄｅ／ｃｄ≦０．８０ （１）