JP4385569B2 - ポリエステル系ストレッチ織物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、良好な加工工程通過性と品質を有するポリエステル系ストレッチ織物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステルは、機械的特性をはじめ様々な優れた特性を有しているため、幅広く展開されている。また、近年のストレッチブームによってポリエステル系織物により優れたストレッチ性を付与することが望まれている。
【０００３】
ストレッチ性織物を得るためには、原糸特性を活かすため織物拘束力が低くかつ織物組織拘束間距離が長くなるツイル、サテン組織等の表裏で浮き数が異なる組織が一般に用いられる。この様な織物を製織する場合、地組織のみでは織物の耳部に緩みが発生しやすく、それに伴い製織性が悪化しやすい。また撚糸、仮撚加工糸を用いた場合は、その解撚トルクにより織物両端が左右逆方向にカールする癖が織物に発生する。これらを解決するために織物に耳を付けることが一般的であり、その組織としては逆綾、斜子耳、および枕耳等が耳組織としてよく利用される。
【０００４】
またストレッチ性織物に用いる繊維としては、ポリウレタン系繊維や仮撚加工糸を用る方法、またはサイドバイサイド複合を利用した潜在捲縮発現性ポリエステル繊維を利用する方法が提案されている。潜在捲縮発現性ポリエステル繊維は、熱処理により捲縮が発現するか、あるいは熱処理前より微細な捲縮が発現する能力を有するものであり、通常の仮撚加工糸とは区別されるものである。
【０００５】
例えば、特開２００１−３０３３９４号公報にはポリトリメチレンテレフタレートを利用したサイドバイサイド複合糸が記載されている。ここに記載されている方法を用いれば適度なストレッチ性を与えることができるが、地組織がツイル等の表裏で浮き数が異なる組織の場合、生機表面への耳カール、加工工程中での耳カールおよび耳折れが発生し易く工程通過性に劣り、かつ仕上げ反に耳折れの影響が残留し品質に問題が発生した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、生機で地組織表面への耳カールを抑制し、かつ染色加工工程で裏面への耳カールおよび耳折れを防止するストレッチ性織物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のポリエステル系ストレッチ織物は、次の構成を有する。
【０００８】
すなわち、一方がポリトリメチレンテレフタレートを主体としたポリエステルである２種類のポリエステル系重合体を繊維長さ方向に沿ってサイドバイサイド型に貼り合わせた複合繊維のマルチフィラメントを実質的に無撚りで緯糸に用い、地組織が表裏で浮き数が異なり、かつ地組織の完全組織を基にした昼夜組織により、表裏の浮き数が同じ耳組織を有するポリエステル系ストレッチ織物である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のポリエステル系ストレッチ織物は、緯糸にポリエステル系のサイドバイサイド型複合繊維を用いる。
【００１０】
サイドバイサイド型の複合繊維は、固有粘度や共重合成分、共重合率等が異なる重合体を貼り合わせ、それらの弾性回復特性や収縮特性の差によって、捲縮を発現するものである。固有粘度差を有するサイドバイサイド型複合の場合、紡糸、延伸時に高固有粘度側に応力が集中するため、２成分間で内部歪みが異なる。そのため、延伸後の弾性回復率差および織物の熱処理工程での熱収縮率差により高粘度側が大きく収縮し、単繊維内で歪みが生じて３次元コイル捲縮の形態をとる。この３次元コイルの径および単位繊維長当たりのコイル数は、高収縮成分と低収縮成分との収縮差（弾性回復率差を含む）によって決まると言ってもよく、収縮差が大きいほどコイル径が小さく、単位繊維長当たりのコイル数が多くなる。
【００１１】
ストレッチ素材として要求されるコイル捲縮は、コイル径が小さく、単位繊維長当たりのコイル数が多い（伸長特性に優れ、見映えが良い）、コイルの耐へたり性が良い（伸縮回数に応じたコイルのへたり量が小さく、ストレッチ保持性に優れる）、さらにはコイルの伸長回復時におけるヒステリシスロスが小さい（弾発性に優れ、フィット感がよい）等である。これらの要求を全て満足しつつ、ポリエステルとしての特性、例えば適度な張り腰、ドレープ性、高染色堅牢性を有することで、トータルバランスに優れたストレッチ素材とすることができる。
【００１２】
ここで、前記のコイル特性を満足するためには高収縮成分（高粘度成分）の特性が重要となる。コイルの伸縮特性は、低収縮成分を支点とした高収縮成分の伸縮特性が支配的となるため、高収縮成分に用いる重合体には高い伸長性および回復性が要求される。
【００１３】
そこで、本発明者らはポリエステルの特性を損なうことなく前記特性を満足させるために鋭意検討した結果、高収縮成分にポリトリメチレンテレフタレート（以下、ＰＴＴと略記する）を主体としたポリエステルを用いることを見出した。ＰＴＴ繊維は、代表的なポリエステル繊維であるポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する）やポリブチレンテレフタレート繊維と同等の力学的特性や化学的特性を有しつつ、弾性回復性、伸長回復性が極めて優れている。これは、ＰＴＴの結晶構造においてアルキレングリコール部のメチレン鎖がゴーシュ−ゴーシュの構造（分子鎖が９０度に屈曲）であること、さらにはベンゼン環同士の相互作用（スタッキング、並列）による拘束点密度が低く、フレキシビリティーが高いことから、メチレン基の回転により分子鎖が容易に伸長・回復するためと考えている。
【００１４】
ここで、本発明におけるＰＴＴとは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、１，３−プロパンジオールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。ただし、２０モル％、より好ましくは１０モル％以下の割合で他のエステル結合の形成が可能な共重合成分を含むものであってもよい。共重合可能な化合物として、例えばイソフタル酸、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのジオール類を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを添加してもよい。
【００１５】
また、低収縮成分（低粘度成分）には高収縮成分であるＰＴＴとの界面接着性が良好で、製糸性が安定している繊維形成性ポリエステルであれば特に限定されるものではないが、力学的特性、化学的特性および原料価格を考慮すると、ＰＥＴが好ましい。
【００１６】
また、両成分の複合比率は製糸性および繊維長さ方向のコイルの寸法均質性の点で、高収縮成分：低収縮成分＝７５：２５〜３５：６５（重量％）の範囲が好ましく、６５：３５〜４５：５５の範囲がより好ましい。
【００１７】
本発明に用いるサイドバイサイド型複合繊維の断面形状は、丸断面、三角断面、マルチローバル断面、偏平断面、ダルマ型断面、Ｘ型断面その他の異形断面であってもよいが、捲縮発現性と風合いのバランスから、丸断面の半円状サイドバイサイドや軽量、保温を狙った中空サイドバイサイド、ドライ風合いを狙った三角断面サイドバイサイド等が好ましく用いられる。
【００１８】
また、単繊維繊度は、１．１〜１０ｄｔｅｘが好ましく、より好ましくは１．１〜６ｄｔｅｘである。１．１ｄｔｅｘ以上とすることで、捲縮による優れたストレッチ性を得ることができ、また１０ｄｔｅｘ以下とすることによりシボ感を抑えることができる。
【００１９】
また、前述のように布帛拘束力に打ち勝ってコイル捲縮を発現させるためには、サイドバイサイド型複合繊維の収縮応力が高いことが好ましい。布帛の熱処理工程で捲縮発現性を高めるには、収縮応力の極大を示す温度は１１０℃以上、応力の極大値は０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、より好ましくは応力の極大値は０．２８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、更に好ましくは０．３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。又、シボの抑制という点では、０．５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下とすることが好ましい。
【００２０】
また、本発明で用いるサイドバイサイド型複合繊維は、荷重下捲縮発現伸長率が１５％以上であることが好ましい。従来は、特開平６−３２２６６１号公報等に記載されているように、潜在捲縮発現性ポリエステル繊維を荷重フリーに近い状態で熱処理し、そこでの捲縮特性を規定していたが、これでは布帛拘束下での捲縮特性を必ずしも反映しているとは言えない。そこで本発明者らは、布帛拘束下での捲縮発現能力が重要であることに着目し、実施例中の「測定方法」に示すような方法で熱処理を行う、荷重下捲縮発現伸長率を定義した。
【００２１】
すなわち、布帛内での拘束力に相当すると見立てた０．９×１０^-3ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を繊維カセに吊して熱処理することで、布帛拘束下での捲縮発現能力を繊維カセの捲縮伸長率で表すものである。この荷重下捲縮発現伸長率が高いほど捲縮発現能力が高いことを示しており、１５％以上であれば本発明の目的とする適度なストレッチ特性を織物に与えることができる。捲縮伸長率は織物に求められるストレッチ性能と同様、より好ましくは２０％以上、更に好ましくは２５％以上である。
【００２２】
なお、特公昭４４−２５０４号公報に記載されているような固有粘度差のあるＰＥＴ系複合糸、あるいは特開平５−２９５６３４号公報に記載されているような非共重合ＰＥＴと高収縮性共重合ＰＥＴとの組み合わせでの複合糸では荷重下捲縮発現伸長率は高々１０％程度である。
【００２３】
本発明においては、このサイドバイサイド型複合繊維を実質的に無撚で用いることが重要である。実質的に無撚とは、製織性を向上するために経糸及び／または緯糸に施す５００回／ｍ以下の実撚は許容し、これを超えて実撚を施さないことを意味する。好ましくは、３００回／ｍ以下である。
【００２４】
これを超えて実撚を施した場合には、滑らかな触感やソフトな風合いが損なわれ風合いが硬くなり、また、単繊維の配列に凹凸が生じ、凹凸による光の乱反射により光沢も失われる。
【００２５】
またサイドバイサイド型複合繊維は、捲縮の位相がマルチフィラメントを構成する単繊維間で揃っていないことが好ましい。
【００２６】
従来、サイドバイサイド型複合繊維を用いて織物とした場合、シボの発生が問題となったが、その要因としては、次のようなことが考えられる。つまり、サイドバイサイド型複合繊維において、マルチフィラメントの位相が揃い集合した形でＳとＺ方向のトルクを有するクリンプが交互に発現しやすく、するとＳとＺのトルクの変わり目においてマルチフィラメント全体が捩れ、これが織物においてはシボとなって品位の低下をもたらすのである。
【００２７】
そこで本発明者等は、シボの発生を抑える手段として、単繊維間の捲縮の位相をずらすことを見出した。ここで捲縮の位相とは、単繊維においてＳ方向のトルクの捲縮とＺ方向のトルクの捲縮とが交互に発現しているパターンをいう。通常、無撚の状態で捲縮を発現させると、織物構造における拘束や単繊維同士の影響により捲縮の位相が揃いやすいのだが、例えばある単繊維がＳトルクの捲縮を呈している箇所に、別の単繊維のＺトルクの捲縮を配することにより、ストレッチ性は損なうことなく互いのトルクを消し合い、シボの発生を抑えることができる。
【００２８】
高捲縮性ポリエステル系複合繊維の捲縮の位相をマルチフィラメントを構成する各単繊維間でずらす方法としては、単繊維間で低収縮成分と高収縮成分の複合比率を変更する方法、単繊維間で単繊維繊度を変更する方法等が考えられる。
【００２９】
また、サイドバイサイド型複合繊維の未延伸糸を延伸し、次いで一旦巻き取ることなく弛緩させた後に巻き取る方法も考えられる。この方法は、複合比率や単繊維繊度を制約することなく単繊維間の捲縮の位相をずらすことができる。そのメカニズムとしては、次のようなことが考えられる。
【００３０】
まず、ＰＴＴを用いたサイドバイサイド型複合繊維の場合は、前述のように弾性回復性に極めて優れているため、延伸時の張力からの弾性回復によっても捲縮を発現する。従ってこのサイドバイサイド型複合繊維の未延伸糸を延伸して巻き取り、解舒すると捲縮が発現するのだが、この場合は単繊維同士が集束した状態であるため、互いに干渉し、単繊維間の捲縮の位相が揃いやすくなってしまう。
【００３１】
一方、延伸に次いで一旦巻き取ることなく弛緩させた後に巻き取る場合には、弛緩を行うローラー上およびローラー間においてはマルチフィラメントが扁平状に配列され、単繊維同士が集束していないため、単繊維同士が干渉せずに独立して捲縮を発現することができるため、捲縮の位相をずらすことができる。
【００３２】
弛緩における好ましいリラックス率は０．９５〜０．８０倍、より好ましくは０．９２〜０．８５倍である。
【００３３】
製織する織機においては限定するものではなく、ウオータジェットルーム、エアージェットルーム、レピアルームを用いることが出来る。
【００３４】
上記サイドバイサイド型複合繊維糸条の他方の糸は任意に使用することが可能であり、表面感、風合い、使用用途により適宜選択することが出来る。
【００３５】
本発明では、サイドバイサイド型複合繊維のマルチフィラメントを緯糸に用い製織する。この時、耳組織に枕耳等地組織を基にしていない耳組織を使用すると、耳組織と地組織での織物剛性が異なり、境界での耳折れが染色加工工程で発生し、加工工程通過性の悪化と、加工反品位低下が発生する。
【００３６】
また耳組織がない場合、地組織緯糸の浮き数が裏面に多い組織において、生機状態では両耳端から表面へカールが発生する。耳カールはＰＴＴの遅延応力回復特性に起因すると推定される。サイドバイサイド型複合繊維は高収縮成分と低収縮成分により構成されており、高収縮成分であるＰＴＴ特性が織物の癖に大きい影響力を有している。このサイドバイサイド型複合繊維のマルチフィラメントは、パーン、チーズまたはドラムより解除された直後瞬間応力回復性により捲縮が半顕在化し、この状態で織物緯糸となる。織物中でこのサイドバイサイド型複合繊維の低収縮成分の遅延応力回復性が低く、かつ高収縮成分であるＰＴＴの遅延回復性が高い場合、半捲縮状態を非捲縮状態に戻そうとする低収縮成分の応力が、高収縮成分であるＰＴＴに作用し、ＰＴＴは遅延応力回復する。結果としてこのマルチフィラメントは未捲縮状態に近づくものと考えられる。
【００３７】
織物組織がツイル等の表裏で浮き組織数が異なる組織である場合、半顕在捲縮力により生機は一旦収縮するが、緯糸浮き数が裏面に多く在る場合、ＰＴＴの遅延応力回復性により緯糸が伸長した状態になり、表面へカールすると考えられる。染色加工工程では、熱処理により緯糸が収縮し、再び裏面にカールしてしまう。
【００３８】
こうした欠点を解消するために、本発明においては、耳に地組織を基にした組織を採用するのである。例えば地組織が２／１ツイルの場合、耳組織は２／１ツイルを基にして、２つの１／２ツイルを組み合わせて昼夜組織とし、１完全組織で浮き数が同じになる様にする。綾方向は同方向でもヘリンボンにしても良いが、浮き数が極端に変わらないように組み合わせた方がよい。
【００３９】
地組織が３／１ツイル、サテン等の場合も同様の考え方で耳組織を作成する。
【００４０】
耳部の筬入れ本数は地組織と同本数でも良いが、製織時耳緩みが発生する場合、数本上げても良い。ただし上げすぎると耳吊りが発生する。この考え方は従来の織物設計と同様である。耳幅については、幅が狭いとその効果は低く、広いと耳折れが発生し易くなるので、好ましくは０．５ｃｍ以上５ｃｍ以下、より好ましくは１ｃｍ以上４ｃｍ以下、さらに好ましくは１．５ｃｍ以上３ｃｍ以下である。捲き取り時の耳太り、その他見た目などを考慮して適宜耳の幅は選定すればよい。
【００４１】
製織後のリラックス熱処理、中間セット、アルカリ減量染色、仕上げセット等は通常行われる条件で実施可能であるが、リラックス熱処理においては、サイドバイサイド型複合繊維の捲縮を、織物拘束力に打ち勝って充分に発現させるため、液中温度を８０℃以上とすることが好ましい。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明を実施例を挙げてさらに具体的に説明する。
【００４３】
（測定方法）
（１）織物伸長率
ＪＩＳ Ｌ−１０９６の伸長率Ａ法（定速伸長法）で測定した。
【００４４】
（２）荷重下捲縮発現伸長率
荷重下捲縮発現伸長率（％）＝［（Ｌ0−Ｌ1）／Ｌ0］×100
Ｌ0：繊維カセに０．９×１０^-3ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を吊した状態で沸騰水処理を１５分間行い、風乾し、さらに同荷重を吊した状態で１６０℃乾熱処理を15分間行った後、前記熱処理荷重を取り除き、180×10^-3cN/dtex荷重を吊した時のカセ長。
Ｌ1：Ｌ0を測定後、Ｌ0測定荷重を取り除いて再び０．９×１０^-3ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を吊した時のカセ長。
【００４５】
（３）収縮応力
カネボウエンジニアリング（株）社製熱応力測定器で、昇温速度１５０℃/分で 測定した。サンプルは１０ｃｍ×２のループとし、初期張力は繊度（デシテックス）×０．９×（１／３０）ｇｆとした。
【００４６】
実施例１〜６
固有粘度（ＩＶ）が１．４０のホモＰＴＴと固有粘度（ＩＶ）が０．６０のホモＰＥＴをそれぞれ別々に溶融し、紡糸温度２７５℃で２４孔の複合紡糸口金から複合比（重量％）５０：５０で吐出し、紡糸速度１４００ｍ／分で引取り１６５デシテックス、２４フィラメントのサイドバイサイド型複合未延伸糸（繊維断面は図１ａに示すような略半円接合型）を得た。さらにホットロール−熱板系延伸機（接糸長：２０ｃｍ、表面粗度：３Ｓ）を用い、ホットロール温度７５℃、熱板温度１７０℃、延伸倍率３．３倍で延伸し次いで一旦引き取ることなく、連続して０．９倍でリラックスして巻き取り、５５デシテックス、２４フィラメントの延伸糸を得た。紡糸、延伸とも製糸性は良好であり、糸切れは発生しなかった。
【００４７】
得られたサイドバイサイド型複合繊維の持性は、次のとおりであり、優れた捲縮発現能力を示した。さらに捲縮の位相は、ずれていて、互いのトルクを消し合う複合繊維となっていた。
【００４８】
収縮応力の極大温度：１５５℃
収縮応力の極大値 ：０．３３ｃＮ／ｄｔｅｘ
荷重下捲縮伸長率 ：５０．５％
また、得られた糸を無撚で緯糸に用い、５６デシテックス、１８フィラメントのＰＥＴ通常延伸糸を無撚で経糸に用いて、図２、図３に示す耳組織を付与し、表２に示す耳幅水準で２／１ツイル（経密度８６本／インチ）の生機をつくり、オープンソーパーで９０℃でリラックス熱処理を１分間行い、１５０℃×０．５分間乾燥後、乾熱１８５℃×０．５分間で中間セットし、１３５℃×６０分間で染色（染料：Tuxcedo Black、１０%owf）した。その後１６０℃の乾熱×０．５分間ピンテンター方式により仕上セットした 。仕上反の密度は経緯で１４５×９２本／２．５４ｃｍであった。
【００４９】
比較例１
実施例１〜６で得られた糸を無撚で緯糸に用い、５６デシテックス、１８フィラメントのＰＥＴ通常延伸糸を無撚で経糸に用いて、耳組織を付与せず２／１ツイル（経密度８６本／インチ）の生機をつくり、実施例１〜６と同様の加工を行った。
【００５０】
比較例２，３
実施例１〜６で得られた糸を無撚で緯糸に５６デシテックス、１８フィラメントのＰＥＴ通常延伸糸を無撚で経糸にして、逆綾および枕耳の耳組織を付与した２／１ツイル（経密度８６本／インチ）の生機をつくり、実施例１〜６と同様の加工を行った。
【００５１】
実施例１〜６、比較例１〜３で得られた生機、染色加工工程での耳カール、耳折れ状態を確認した結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】

【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、ポリエステル系ストレッチ織物について、耳カールおよび耳折れを防止し、加工工程通過性および織物品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において用いるサイドバイサイド型複合繊維の横断面形状の例を表す説明図
【図２】本発明における耳組織として用いる一例の逆綾昼夜耳組織を表す説明図
【図３】本発明における耳組織として用いる他の例の昼夜ヘリンボン耳組織を表す説明図

Claims (1)

1. 一方がポリトリメチレンテレフタレートを主体としたポリエステルである２種類のポリエステル系重合体を繊維長さ方向に沿ってサイドバイサイド型に貼り合わせた複合繊維のマルチフィラメントを実質的に無撚りで緯糸に用い、地組織が表裏で浮き数が異なり、かつ地組織の完全組織を基にした昼夜組織により、表裏の浮き数が同じ耳組織を有することを特徴とするポリエステル系ストレッチ織物。

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