JPH08260343A

JPH08260343A - 中空ポリエステル繊維及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08260343A
Application number: JP9319195A
Authority: JP
Inventors: Takashi Akita; 隆秋田; Juetsu Fukui; 寿悦福井; Hideo Sakakura; 秀夫坂倉
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1995-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1996-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】手触りが柔らかく、繊維表面のヌメリ感のな
い優れた風合いを有し、かつ優れた吸水性を有する中空
ポリエステル繊維を安定かつ低コストで提供する。【構成】式Ｒ−ＳＯ₃Ｍで表される有機スルホン酸金
属塩を０．５〜５重量％含有するエチレンテレフタレー
トを主たる繰り返し単位とするポリエステルからなる中
空繊維であって、中空率が２５％以上であり、繊維表面
の外表面及び中空内壁面の全面に０．１〜５μｍの溝間
隔で繊維軸方向に配向する連続筋状溝を有する中空ポリ
エステル繊維を、ポリエステルを中空紡糸口金より紡出
し、ポリエステルのガラス転移点以下の温度に一旦冷却
した後、ガラス転移点以上融点未満の温度の加熱帯域中
を走行させ、３５００〜６０００ｍ／分の速度で巻取
り、得られた繊維を減量率１０％以上のアルカリ減量処
理して得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空ポリエステル繊維
及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維は、多くの優れた特性
を有し、衣料用途等各種用途の広く用いられている。し
かしながら、ポリエステル繊維は、溶融紡糸法により製
造されるため、一般に繊維表面が平滑であり、手触りが
硬く、独特のヌメリ感があるという風合い面での欠点を
有する。このような欠点を改良したものとしてフィブリ
ル状繊維があり、その製造方法として、ポリエステルと
ポリエステルに非相溶性のポリマーをブレンドして溶融
紡糸する方法（特開昭５５−１６９０６号公報等）やポ
リエステルとポリアミドを複合紡糸してポリアミドの膨
潤剤で処理する方法（特公昭６１−９４２７号公報等）
が提案されている。

【０００３】また、ポリエステル繊維は、棉、絹、羊毛
等の天然繊維、レイヨン、アセテート等の半合成繊維に
比べ、吸水性、吸汗性に劣るという機能面での欠点を有
する。これらの欠点を改良するため、有機スルホン酸金
属塩を添加したポリエステルの中空繊維をアルカリ水溶
液で処理し、一部が中空部まで連通した微細孔を有する
吸水性ポリエステル繊維が特公昭６１−６０１８８号公
報、特公昭６２−４４０６５号公報等で提案されてい
る。

【０００４】しかしながら、従来のフィブリル状繊維で
は、風合いは改良されるものの、吸水性の面で劣り、ま
た、繊維表面を微多孔化した従来の中空繊維では、吸水
性は改良されるものの、風合いの面での改良まで伴うも
のではなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、手触りが柔
らかく、繊維表面のヌメリ感のない優れた風合いを有
し、かつ優れた吸水性を有する中空ポリエステル繊維を
安定かつ低コストで提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、式Ｒ−ＳＯ₃
Ｍ（Ｒ：炭素数３〜３０のアルキル基または炭素数７〜
４０のアリール基若しくはアルキルアリール基、Ｍ：ア
ルカリ金属）で表される有機スルホン酸金属塩を０．５
〜５重量％含有するエチレンテレフタレートを主たる繰
り返し単位とするポリエステルからなる中空繊維であっ
て、中空率が２５％以上であり、繊維表面の外表面及び
中空内壁面の全面に０．１〜５μｍの溝間隔で繊維軸方
向に配向する連続筋状溝を有する中空ポリエステル繊
維、

【０００７】及び、式Ｒ−ＳＯ₃Ｍ（Ｒ：炭素数３〜３
０のアルキル基または炭素数７〜４０のアリール基若し
くはアルキルアリール基、Ｍ：アルカリ金属）で表され
る有機スルホン酸金属塩を０．５〜５重量％含有するエ
チレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリ
エステルポリマーを溶融紡糸してポリエステル繊維を製
造する際、中空紡糸口金より紡出した糸条を、ポリエス
テルのガラス転移点以下の温度に一旦冷却した後、ガラ
ス転移点以上融点未満の温度の加熱帯域中を走行させ、
３５００〜６０００ｍ／分の速度で巻取り、得られた繊
維を減量率１０％以上のアルカリ減量処理することを特
徴とする中空ポリエステル繊維の製造方法にある。

【０００８】本発明の中空ポリエステル繊維は、前記式
Ｒ−ＳＯ₃Ｍで表される有機スルホン酸金属塩を０．５
〜５重量％含有するエチレンテレフタレートを主たる繰
り返し単位とするポリエステルから構成される。ポリエ
ステルは、テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導
体をジカルボン酸成分とし、エチレングリコールまたは
そのエステル形成性誘導体をグリコール成分としたエチ
レンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするもの
で、ジカルボン酸成分及びまたはグリコール成分の一部
を他のジカルボン酸成分及びまたはグリコール成分で置
き換えたものでもよい。

【０００９】他のジカルボン酸成分としては、例えばイ
ソフタル酸、５−スルホイソフタルアルカリ金属塩、ナ
フタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフ
ェニルスルホンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン
酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等のジカルボ
ン酸またはそのエステル、ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−β
−オキシエトキシ安息香酸等のオキシカルボン酸または
そのエステルが挙げられる。

【００１０】また、他のグリコール成分としては、例え
ば炭素数２〜１０のアルキレングリコール、１，４−シ
クロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、
１，４−ビス（β−オキシエトキシ）ベンゼン、ビスフ
ェノールＡのビスグリコールエーテル、ポリアルキレン
グリコールが挙げられる。

【００１１】さらに、ポリエステルが実質的に線状であ
れば、トリメリット酸、ピロメリット酸等のポリカルボ
ン酸、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパ
ン、グリセリン等のポリオール、モノハイドリックポリ
アルキレンオキサイド、フェニル酢酸等の重合禁止剤が
含まれていてもよい。

【００１２】かかるポリエステルは、公知の任意の方法
で合成されたものでよく、例えばポリエチレンテレフタ
レートについて説明すれば、テレフタル酸とエチレング
リコールを直接エステル化反応させるか、ジメチルテレ
フタレートとエチレングリコールをエステル交換反応さ
せるかしてテレフタル酸のグリコールエステルまたはそ
の低縮合物を作り、次いで重縮合させる方法により合成
され、合成に際し、公知の触媒、抗酸化剤、着色防止
剤、エーテル結合副生防止剤、難燃剤等が添加されたも
のでよい。

【００１３】ポリエステルに含有される前記式Ｒ−ＳＯ
₃Ｍで表される有機スルホン酸金属塩としては、例えば
炭素数３〜３０のアルキルスルホン酸のナトリウム塩、
カリウム塩、リチウム塩、または、トルエンスルホン
酸、ドデシルベンゼンスルホン酸のナトリウム塩、カリ
ウム塩、リチウム塩或いはこれらの同種または異種の混
合物が挙げられ、ポリエステルに０．５〜５重量％、好
ましくは１〜４重量％含まれ、有機スルホン酸金属塩の
含有は、ポリエステル繊維の親水性の改善に寄与する。

【００１４】本発明の中空ポリエステル繊維は、有機ス
ルホン酸金属塩を含有するポリエステルからなり、繊維
断面における中空部の割合である中空率が２５％以上で
あり、さらに、繊維表面の外表面及び中空内壁面の全面
に０．１〜５μｍの溝間隔で繊維軸方向に配向する連続
筋状溝を有する。中空率が２５％未満では、吸水性が不
十分であり、溝間隔が０．１μｍ未満でも５μｍを超え
ても、手触りの柔らかさの付与、ヌメリ感の解消は不十
分である。本発明の中空ポリエステル繊維における高中
空率は、繊維表面の水分を繊維内部に取り込み、繊維表
面の外表面及び中空内壁面の連続筋状溝は手触りを柔ら
かくし、ヌメリ感を改善し、さらに表面のフィブリル化
による毛細管現象により吸水性を改善する。

【００１５】図１に本発明の中空ポリエステル繊維の一
例の走査型電子顕微鏡写真を示す。

【００１６】本発明の中空ポリエステル繊維の製造につ
いて、以下説明する。用いるポリエステルポリマーは、
前記のように、エチレンテレフタレートを主たる繰り返
し単位とするポリエステルであり、ポリエステルへの前
記式Ｒ−ＳＯ₃Ｍで表される有機スルホン酸金属塩の添
加は、ポリエステルの溶融紡糸工程が終了する以前の任
意の段階でよく、例えば、ポリエステルの原料中に添加
配合してもよく、ポリエステルの合成中に添加してもよ
く、また合成後溶融紡糸するまでの間に添加してもよい
が、添加後に溶融状態で充分に混合されるような添加手
段を用いることが好ましい。

【００１７】ポリエステルへの有機スルホン酸金属塩の
添加量は、０．５〜５重量％、好ましくは１〜４重量％
とし、添加量が０．５重量％未満では、親水性付与及び
後の工程でのアルカリ減量処理による連続筋状溝の形成
が不充分となり、５重量％を超えると、製糸工程におけ
る通過性が悪化する。

【００１８】有機スルホン酸金属塩の添加に際しては、
通常市販されている有機スルホン酸金属塩には、塩化ナ
トリウム、硫酸ナトリウム等の無機塩の不純物が含まれ
ているが、これら不純物は、背圧上昇や糸切れ等の溶融
紡糸の安定性を阻害するので、有機スルホン酸金属塩中
の不純物を予め少なくすることが望ましく、好ましくは
有機スルホン酸金属塩に含まれる塩化ナトリウムを０．
５重量％以下、硫酸ナトリウムを０．１重量％以下とす
る。

【００１９】有機スルホン酸金属塩を含有するポリエス
テルポリマーの溶融紡糸においては、紡糸口金として、
中空繊維製造用の中空紡糸口金を用い、公知の任意の紡
糸条件で紡糸口金より紡出する。用いる中空紡糸口金
は、円形中空繊維用のみならず、異形中空繊維用の中空
紡糸口金であってもよい。

【００２０】紡出後、紡出糸条を、ポリエステルのガラ
ス転移点以下の温度に一旦冷却する。この冷却は、得ら
れる繊維の染色性を優れたものとし、繊維物性を実用上
充分ものとするために不可欠である。冷却後、引き続
き、糸条をガラス転移点以上融点未満の温度、好ましく
は１２０〜１３０℃の温度の加熱帯域中を走行させ再加
熱する。加熱帯域の温度がガラス転移点未満の温度で
は、繊維物性が実用に耐え得ない著しく劣ったものとな
り、融点以上の温度では、単繊維間の融着や糸切れを招
き、製糸上問題となるだけでなく、得られた繊維を製編
織して得た布帛の風合いを著しく劣るものとする。

【００２１】加熱帯域を形成する装置は、高速で走行す
る糸条が加熱部との接触の起因する糸斑等を発生させな
いため、糸条と接触しない間接加熱型の装置が好まし
く、また、糸条に随伴する高速気流に起因する温度斑、
熱効率低下を防ぐため、糸条の出入口部の開口面積をで
きる限り小さくした装置であることが好ましい。

【００２２】加熱帯域における加熱方法としては、空気
等の気体を予め加熱して装置内へ供給する方法、走行す
る糸条の周囲に設置した加熱ヒーターで直接雰囲気を加
熱する方法等いずれの方法であってもよい。また、加熱
帯域は、２つ以上に分割され、各々異なる温度雰囲気下
にあるものであってもよい。加熱帯域を走行する糸条
は、熱処理され、実質的な延伸が施される。

【００２３】加熱帯域を通過した糸条は、糸条に適宜油
剤を付与した後、引き取りローラーにより引き取られ、
巻取り機にて巻取られるが、本発明においては、巻取り
は、３５００〜６０００ｍ／分、好ましくは４０００〜
６０００ｍ／分の速度で行う。巻取り速度が３５００ｍ
／分未満では、得られる繊維の染色性が劣り、また繊維
物性が実用に耐え得ない著しく劣ったものとなり、６０
００ｍ／分を超えると、加熱帯域で充分に熱処理され延
伸された糸条とすることができない。なお、引き取り速
度は、巻取り速度より０．５〜１％大とすることが好ま
しい。

【００２４】引き取りローラーを介しての糸条の巻取り
に際しては、２つの引き取りローラー間に熱緩和処理装
置を設け、オーバーフィード下で加熱することにより糸
条の応力を緩和させることが好ましい。またこの熱緩和
処理装置の前または後に流体交絡処理装置を設けて糸条
の緩和率を増大させることもできる。

【００２５】本発明においては、得られた繊維を、必要
に応じて仮撚加工或いは熱処理した後の任意の工程で、
アルカリ減量処理するが、アルカリ減量処理するに先立
ち、１２０℃以上、好ましく１４０℃以上の温度で、１
０秒以上、好ましくは２０秒以上乾熱処理する。この乾
熱処理は、後のアルカリ減量処理による繊維表面及び中
空内壁面の連続筋状溝の形成及びフィブル化のため必要
であり、得られた繊維を製編織して布帛とした後に施す
ことが好ましい。

【００２６】さらに、本発明においては、乾熱処理後、
アルカリ減量処理を施す。アルカリ減量処理は、減量率
で１０％以上、好ましくは１５％以上の減量する。この
アルカリ減量処理により、繊維表面及び中空内壁面の全
面に０．１〜５μｍの溝間隔で繊維軸方向に配向する連
続筋状溝を形成し、さらに図２の走査型電子顕微鏡拡大
写真に示すように繊維内部に微多孔質構造を形成する。
アルカリ減量処理においては、繊維に含有される配向さ
れた有機スルホン酸金属塩がアルカリ減量の活性点とな
り、連続筋状溝、微多孔質構造の形成とフィブリル化を
ひき起こす。

【００２７】アルカリ減量処理においては、アルカリ化
合物として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テト
ラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、炭酸ナトリ
ウム、炭酸カリウム等が用いられ、特に水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムが好ましく用いられ、アルカリ化合
物の種類、処理条件等により異なるが、０．１〜３０重
量％の濃度のアルカリ化合物水溶液で、常温〜１００℃
の処理温度、１分〜４時間の処理時間で行う。このアル
カリ減量処理は、布帛とした後に施すことが好ましい。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例中、部、％とあるは重量部、重量％を
意味する。また、実施例中の各特性値は下記の方法によ
り測定した。

【００２９】（極限粘度）フェノール／テトラクロルエ
タン（５０／５０）を用いウベローデ粘度計で２５℃で
測定した。

【００３０】（吸水性能）得られた原糸を次の条件経糸：ポリエステル通常糸５０デニール／１８フィラメ
ント緯糸：本発明中空ポリエステル繊維糸１００デニール／
３０フィラメント経糸密度：４０本／ｃｍ緯糸密度：２９．１本／ｃｍで製織した後、精練、プリセットし、水酸化ナトリウム
２％水溶液を用い沸騰温度で所定時間アルカリ減量処理
した。この織物を試料とし直径１５ｃｍの刺繍用丸枠に
取り付け、水滴滴下法により滴下した水滴の消失時間を
計測した。水滴には蒸留水を用い、水滴量を０．０３９
ｍｌ、ビューレット先端と試料表面との距離を１ｃｍ、
室温下相対湿度５５〜６０％で測定、５〜７回測定の平
均水滴消失時間を求めた。

【００３１】（実施例１）テレフタル酸１００部とエチ
レングリコール５２部をエステル化槽に仕込み、４ｋｇ
／ｃｍ²の加圧下、２６０℃でエステル化反応を行っ
た。引き続き得られた反応生成物に、トリメチルホスフ
ェイト０．０１％（対生成ポリマー）、三酸化アンチモ
ン０．０４％（対生成ポリマー）、二酸化チタン０．５
％（対生成ポリマー）をエチレングリコール分散液とし
て加え、さらに平均の炭素数が１５のアルキルスルホン
酸ナトリウム（塩化ナトリウム０．０２％、硫酸ナトリ
ウム０．０５％含有）２．０％をエチレングリコール分
散液として加え、重合槽に移し、高真空下、２８５℃で
重縮合反応を行い、極限粘度０．６９のポリエステルポ
リマーを得た。

【００３２】このポリマーを常法によりチップ化し、乾
燥した後、孔数３０の円形中空紡糸口金を用いて、紡糸
温度２８４℃にて紡出した。紡出糸条を冷却空気で冷却
固化した後、２１０℃に設定した円筒型間接加熱処理装
置中を走行させ、次いで油剤を付与し、引き取りローラ
ー間に設けた流体交絡処理装置で流体交絡処理し、３５
０℃に設定した熱処理装置をオーバーフィード率０．５
％の条件下で通過させ、４０００ｍ／分の巻取り速度で
巻取り、１００デニール／３６フィラメントの延伸繊維
を得た。

【００３３】得られた繊維は、強度が３．８ｇ／ｄ、残
留伸度が３４％であり、染色したときに染色斑のない均
質なものであった。得られた繊維を用い製織した後、織
物を１８０℃で１分間乾熱処理し、引き続き、アルカリ
減量処理により減量率３１％に減量した。減量後の織物
を構成する繊維は、中空率が３６％の中空繊維であっ
て、溝間隔が０．３〜３μｍで繊維軸方向に配向した連
続筋状溝を繊維表面及び中空内壁面の全面に有するもの
であった。得られた織物は、柔軟でありながらドライな
優れた風合いを呈し、水滴消失時間が２分３７秒と良好
な吸水性能を有していた。

【００３４】（比較例１）実施例１において、アルキル
スルホン酸ナトリウムを添加しないポリエステルポリマ
ーを用いた以外は、実施例１と同様にして織物を得た
が、減量後の織物を構成する中空繊維は、繊維表面及び
中空内壁面の全面には連続筋状溝が全く形成されず、中
空率も１７％と低いものであり、また、水滴消失時間が
４５分２９秒と吸水性能に劣るものであった。

【００３５】

【発明の効果】本発明の中空ポリエステル繊維は、高い
中空率と繊維表面及び中空内壁面の連続筋状溝さらに繊
維内部の微多孔質構造によりフィブリル化が容易に生ず
ることから、手触りが柔らかく、繊維表面のヌメリ感の
ない優れた風合いと優れた吸水性を有しており、本発明
の中空ポリエステル繊維からなる織編物においては、優
れた風合いと吸水性を奏する。また、本発明によれば、
かかる中空ポリエステル繊維を安定かつ低コストで得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中空ポリエステル繊維の一例の走査型
電子顕微鏡写真（倍率５００倍）である。

【図２】本発明の中空ポリエステル繊維の一例の走査型
電子顕微鏡拡大写真（倍率１０００倍）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０１Ｆ 6/62 ３０３Ｄ０１Ｆ 6/62 ３０３Ｂ 6/84 ３０５ 6/84 ３０５Ａ 6/86 ３０１ 6/86 ３０１Ｊ 6/92 ３０６ 6/92 ３０６Ａ // Ｄ０６Ｍ 101:32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】式Ｒ−ＳＯ₃Ｍ（Ｒ：炭素数３〜３０の
アルキル基または炭素数７〜４０のアリール基若しくは
アルキルアリール基、Ｍ：アルカリ金属）で表される有
機スルホン酸金属塩を０．５〜５重量％含有するエチレ
ンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエス
テルからなる中空繊維であって、中空率が２５％以上で
あり、繊維表面の外表面及び中空内壁面の全面に０．１
〜５μｍの溝間隔で繊維軸方向に配向する連続筋状溝を
有する中空ポリエステル繊維。
【請求項２】式Ｒ−ＳＯ₃Ｍ（Ｒ：炭素数３〜３０の
アルキル基または炭素数７〜４０のアリール基若しくは
アルキルアリール基、Ｍ：アルカリ金属）で表される有
機スルホン酸金属塩を０．５〜５重量％含有するエチレ
ンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエス
テルポリマーを溶融紡糸してポリエステル繊維を製造す
る際、中空紡糸口金より紡出した糸条を、ポリエステル
のガラス転移点以下の温度に一旦冷却した後、ガラス転
移点以上融点未満の温度の加熱帯域中を走行させ、３５
００〜６０００ｍ／分の速度で巻取り、得られた繊維を
減量率１０％以上のアルカリ減量処理することを特徴と
する中空ポリエステル繊維の製造方法。