JP4598411B2

JP4598411B2 - 細繊度ポリエステル混繊糸およびその製造方法

Info

Publication number: JP4598411B2
Application number: JP2004049174A
Authority: JP
Inventors: 恵示長棟; 浩幸逢坂
Original assignee: Teijin Fibers Ltd
Current assignee: Teijin Frontier Co Ltd
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2024-02-25
Also published as: JP2005240208A

Description

本発明は、繊度が１００ｄｔｅｘ以下と細繊度であっても、高い強度を有しながら優れた風合を呈する細繊度ポリエステル混繊糸およびその製造方法に関するものである。

従来、多種多様のポリエステル混繊糸が多種提案されており、様々な用途で利用されている。一方、スポーツ織物などの用途では、引裂強力向上などの観点から高強力の糸が使用されており、通常ポリエステルの固有粘度を高くして糸のシルクファクターを向上させる方法が採用されている（特許文献１参照）。

このような知見から、固有粘度で高いポリエステルを用いた高強力の糸が主として芯部を占め、鞘部に物性の異なる糸が配置されるような混繊糸であれば、高強力でかつループによる嵩高性などの性能の発現が期待できることは容易に予想される。しかし、こうした混繊糸の強力は、主として芯糸の物性で決定されるため、鞘糸を混ぜることにより混繊糸の繊度あたりの強度は低下するという問題があるだけでなく、薄地の織物用として用いる場合には糸の細さが不十分であるという問題がある。

このような問題を改善するためには、鞘部に配される糸の比率を低下させる必要があり、そのためには鞘糸に使用する糸を細くする必要がある。しかしながら、例えば３０ｄｔｅｘ以下の細い糸は、擦過による糸切れなどが頻発しやすいため、安定して生産することは困難である。

このような問題を解消する方法としては、例えば特許文献２に提案されているように、同一又は異なる紡糸口金から芯糸となる成分と鞘糸となる成分とを同時に紡糸し、これを混繊交絡処理した後に延伸加工等の後加工を施す方法がある。しかしながら、本発明者らの研究によれば、一方成分として固有粘度の高いポリエステルを使用する場合には、溶融粘度の関係で紡糸温度を高くする必要があり、その結果、他方のポリエステルの劣化が大きくなって安定に紡糸できなくなるという問題がある。

特開平６−１５８４７２号公報特開平１１−１４０７３７号公報

本発明は、上記背景技術を鑑みなされたもので、その目的は、細繊度であっても、高い強度を有しながら優れた外観を呈するポリエステル混繊糸を提供することにある。

本発明者らの研究によれば、上記課題は、「同一の紡糸パック内であって互いに異なる紡糸口金から互いに異なる固有粘度のポリエステルを溶融吐出し、該吐出糸条を冷却固化後に集束して混繊交絡処理した後に未延伸糸として引取り、次いで延伸熱処理して固有粘度が０．７５〜１．００、５％伸長時の応力が１．５〜２．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸水収縮率が６〜１５％、単糸繊度が１．０〜５．０ｄｔｅｘであるポリエステルフィラメントＡと、固有粘度が０．５〜０．６５、５％伸長時の応力が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下、沸水収縮率が６％以下、単糸繊度が１．０〜５．０ｄｔｅｘであるポリエステルフィラメントＢとから構成される紡糸混繊糸であって、該ポリエステルフィラメントＢの混繊糸全重量を基準とする割合が５〜３０重量％であり、且つ混繊糸の総繊度が３０〜１００ｄｔｅｘ、強度が４．５〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、交絡数が３〜１０ケ／ｍであるポリエステル混繊糸を製造するに際して、紡糸パック内に送液するポリエステルの温度を、固有粘度が高い方のポリエステルが低い方のポリエステルよりも５℃以上高くなるようにすることを特徴とする細繊度ポリエステル混繊糸の製造方法。」により達成できることが見出された。

本発明の細繊度ポリエステル混繊糸は、固有粘度が高くて高強力高弾性の高収縮糸と、固有粘度が低い低弾性の低収縮糸とを紡糸の段階で混繊しているので、低収縮成分の割合を少なくしても優れた外観を呈し、強度と外観を両立させることができる。

本発明におけるポリエステルは、主たる繰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を主たる対象とし、他の成分を全酸成分を基準として１５モル％以下、好ましくは１０モル％以下、特に好ましくは５モル％以下の割合で共重合したものであってもよい。好ましく用いられる共重合成分としては、イソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、テトラメチレングリコール、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、２，２−ビス（４−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパンなどがあげられる。

本発明のポリエステル混繊糸を構成している一方成分のフィラメントＡは、その固有粘度が０．７５〜１．００、５％伸長時の応力が１．５〜２．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸水収縮率が６〜１５％、単糸繊度が１．０〜５．０ｄｔｅｘである必要がある。

該フィラメントＡの固有粘度は、混繊糸に十分な強力と破断耐性（シルクファクター）を得るために前記範囲とする必要がある。なお、この値が０．７５未満の場合には、他方成分である後述するフィラメントＢとの差が小さくなりすぎて、嵩高性も発現しがたくなるので好ましくない。一方、１．００を越える場合には、そのようなフィラメントを製糸することが極めて難しくなり、商業的に生産することが困難になる。より好ましい固有粘度の範囲は０．９０〜１．００である。

また、５％伸長時の応力が１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満または沸水収縮率が６％未満の場合には、後述するフィラメントＢとの物性差が小さくなりすぎ、やはり嵩高性が発現しがたくなる。逆に５％伸長時の応力が２．４ｃＮ／ｄｔｅｘを越える場合には、そのようなフィラメントを製糸することが極めて困難になり、沸水収縮率が１５％を越える場合には、収縮が大きすぎるために風合が低下するので好ましくない。

次に単糸繊度が１．０ｄｔｅｘ未満の場合には、製糸時に糸切れが多発するようになるので好ましくなく、逆に５．０ｄｔｅｘを越える場合には風合が粗硬になるので好ましくない。

次に本発明のポリエステル混繊糸を構成している他方成分のフィラメントＢは、その固有粘度が０．５０〜０．６５、５％伸長時の応力が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下、沸水収縮率が６％以下、単糸繊度が１．０〜５．０ｄｔｅｘである必要がある。

該フィラメントＢの固有粘度が０．５未満の場合には、紡糸時の融液の粘度が低下しすぎるため、安定に紡糸することが困難になる。一方、０．６５を超える場合には、フィラメントＡとの差が小さくなり、やはり嵩高性が発現しがたくなる。

また、５％伸長時の応力が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘを越える場合または沸水収縮率が６％を越える場合には、戦術のフィラメントＡとの差が小さくなりすぎるため、嵩高性が発現しがたくなる。さらに単糸繊度が１．０ｄｔｅｘ未満の場合には、製糸時に糸切れが多発するようになり、逆に５．０ｄｔｅｘを越える場合には風合が粗硬になるので好ましくない。

上記のフィラメントＡとフィラメントＢとからなる本発明の混繊糸は、その総繊度が３０〜１００ｄｔｅｘ、好ましくは５０〜９０ｄｔｅｘの範囲にあり、かつ、フィラメントＢの混繊糸全重量を基準とする割合が５〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重量％特に好ましくは１５〜２０重量％の範囲にある必要がある。総繊度が３０ｄｔｅｘ未満の場合には糸自体の強度が不十分となって糸切れしやすくなり、安定に生産することが困難になる。一方１００ｄｔｅｘを越える場合には、織物などの布帛とした際、柔軟性や布帛の薄さが悪化するので好ましくない。また、フィラメントＢの割合が５重量％未満の場合には外観が低下し、逆に３０重量％を越える場合にはフィラメントＡの割合が低下して混繊糸としての強度が低下するので本発明の目的を達成できなくなる。

さらに本発明の混繊糸は、その強度が４．５〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲にある必要がある。該強度が４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合には、強度が通常の混繊糸と同等で不十分であり、本発明の目的を達成することができない。一方７．０ｃＮ／ｄｔｅｘを越える場合には、製糸時に糸切れが多発し、このような混繊糸を安定に生産することが困難となる。

また本発明の混繊糸は、交絡数３〜１０ケ／ｍの交絡を有している必要がある。該交絡数がこの範囲未満の場合には、製糸における延伸時にフィラメントＡとフィラメントＢとが分離しやすく、安定に延伸処理することが困難になる。一方交絡数が１０ケ／ｍを越える場合には、熱処理してもフィラメントＢがループ状に十分張出すことができず風合が低下するので好ましくない。

以上に説明した本発明の混繊糸は、例えば以下の方法により容易に製造することができる。すなわち、互いに固有粘度が異なるポリエステルを、固有粘度が高い方のポリエステルの温度が、固有粘度が低い方のポリエステルの温度よりも５℃以上高くなるように加熱溶融し、それぞれのポリマー流を計量して紡糸パックに送液し、次いで同一の紡糸パック内にあって互いに異なる紡糸口金から、好ましくは高固有粘度ポリエステルの温度と同じ温度で溶融吐出する。

ここで、両ポリマーの温度差が５℃未満の場合には、高固有粘度のポリエステルの溶融粘度が高くなりすぎて送液性が低下して安定に紡糸することができなくなるか、または低固有粘度ポリエステルの溶融粘度が低くなりすぎるか若しくは熱劣化して安定に紡糸することができなくなるので好ましくない。なお、低固有粘度ポリエステルの紡糸パック平均滞留時間は２分以下とするのが、ポリマーの熱分解抑制の点から好ましい。

溶融吐出された糸条は、冷却風を吹付けて冷却固化後に集束し、次いで例えばインターレースノズルなどの流体処理装置を通過させて交絡を付与した後、５００〜２５００ｍ／分、好ましくは８００〜１５００ｍ／分の速度で引取る。この際、使用するポリエステルの固有粘度は、最終的に得られるフィラメントＡおよびＢの固有粘度が前記範囲となるものを用いる。また、交絡数が３〜１０個／ｍとなるように流体処理装置を選択するか、流体処理条件（例えば空気圧）を適宜選択設定する。

交絡処理された未延伸糸は、従来公知の方法により、前記特性を満足する混繊糸となるよう、温度７０〜１００℃、好ましくは８０〜９５℃で、２．５〜４．５倍、好ましくは３．０〜４．０倍に延伸後、温度１８０〜２２０℃で熱セットする。

以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。
［実施例１］
固有粘度が０．９５のポリエチレンテレフタレートと固有粘度が０．６４のポリエチレンテレフタレートとを、図１に示す２成分ポリマーの同時紡糸が可能な設備を用い、それぞれを表１記載の温度で押出機にて溶融後、紡糸パックに融液を供給した。その際、高固有粘度側：低固有粘度側の吐出重量比が８：２となるようにし、かつ延伸後の総繊度が７８ｄｔｅｘとなるように計量後、温度２９５℃の紡糸口金より吐出した。吐出された糸条は、冷却後インターレースノズルにて交絡数１０ケ／ｍとなるように交絡処理を施し、１０００ｍ／分の速度にて巻き取った。

得られた未延伸糸を温度９５℃で３．３６倍に延伸し、次いで温度２００℃で熱セットを施し表１記載の混繊糸を得た。得られた混繊糸の評価結果を表１に示す。

なお、フィラメントＡおよびＢの単糸物性は、それぞれ２０本のフィラメントを分離して測定をおこなった。また、固有粘度は、ｏ−クロロフェノールを溶媒として温度３５℃で測定した。

［実施例２］
実施例１において、高固有粘度側のポリエステルの溶融温度を２９３℃とし、表２記載の条件で紡糸延伸する以外は実施例１と同様にした。得られた混繊糸の評価結果を表２に示す。なお、ポリエステルの溶融粘度が高くなりすぎて紡糸安定性は低下した。

本発明のポリエステル混繊糸は紡糸混繊法により製造されたものなので、細繊度の混繊糸でありながら強度と外観が両立したものを安定に製糸することができ、品位に優れた布帛などの最終製品を提供することができる。

本発明の１実施態様を示す溶融紡糸設備の概略図である。

符号の説明

１芯側ポリマー計量ギアポンプ.
２鞘側ポリマー計量ギアポンプ
３ポリマー供給ブロック
４紡糸パック
５紡糸口金

Claims

同一の紡糸パック内であって互いに異なる紡糸口金から互いに異なる固有粘度のポリエ
ステルを溶融吐出し、該吐出糸条を冷却固化後に集束して混繊交絡処理した後に未延伸糸
として引取り、次いで延伸熱処理して固有粘度が０．７５〜１．００、５％伸長時の応力が１．５〜２．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸水収縮率が６〜１５％、単糸繊度が１．０〜５．０ｄｔｅｘであるポリエステルフィラメントＡと、固有粘度が０．５〜０．６５、５％伸長時の応力が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下、沸水収縮率が６％以下、単糸繊度が１．０〜５．０ｄｔｅｘであるポリエステルフィラメントＢとから構成される紡糸混繊糸であって、該ポリエステルフィラメントＢの混繊糸全重量を基準とする割合が５〜３０重量％であり、且つ混繊糸の総繊度が３０〜１００ｄｔｅｘ、強度が４．５〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、交絡数が３〜１０ケ／ｍであるポリエステル混繊糸を製造するに際して、紡糸パック内に送液するポリエステルの温度を、固有粘度が高い方のポリエステルが低い方のポリエステルよりも５℃以上高くなるようにすることを特徴とする細繊度ポリエステル混繊糸の製造方法。