JPS6099027A - ポリエステル捲縮繊維及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は熱安定性のよい高強力、高モジュラスのポリエ
ステル捲縮繊維及び七のりＪ　ｉ’、力法に関するもの
である。

（従来技術） ポリエステル繊維は、単独であるいは綿。

麻、レーヨン等と混紡して紡績糸として広く使用されて
いる。

か〜るポリエステル繊維の紡績性を向上させる方法とし
て高強力化、低伸度化、高モジユラス化を行うのが一般
的であり、これ忙より、紡績工程において最も要求され
る精紡工程の高速化が達成される。

しかしながら、核締維の製造工程において高強力化、低
伸度化、高モジユラス化を図ろうとする−と、どうして
も該繊維の捲縮性能が低下し、その結果前紡工程での紡
績性が著しく悪化ゴる。また該ｔｐ維の熱収縮率が大き
くなって織物の熱収縮が大きくなり、織物の中出しが不
充分となって問題となる。

この問題を解決する斤めに、特公昭５２−６３６８号公
報にて高弾力、高モジュラスであるにも拘らず捲縮性能
がすぐれ且つ熱収縮率が小さいポリエステル捲縮ｔト維
の製造力Ｖ、が提案されている。

しかしながら上記製造力〃によって１！（もれるポリエ
ステル捲縮繊維を用いた布帛を寸法固定するためにテン
ターにかけて熱処理を施すと織物組織が変形し゛Ｃ布帛
の１１ＲＩ＋が引吊りしわとなる欠点がある。

（発明の目的） 本発明の目的は、０１１述の欠点をブリ１消しに１．テ
テ・カラ高モジュラスであるｎ？　Ｍ糾オイトかｒ）ｊ
ｈ、ろ布帛をテンターに掛けてτ」〃；固定しても結物
組織のり、形が小さく、耳部σ）引吊りゃしわが起らな
いポリエステル（剤縮Ｕ維を提供−イることＫある。

（発明の構成） 本発明者は、前記目的を達成→シんとし−（検討を行な
った所、布帛をフンターで熱処理を施したときに発生ず
る１１１部の引吊りゃしわけ、布帛を構成する繊維の２
００℃における熱収縮応力と関係していることを知つｒ
。

本発明者はかかる知見に基いて更に検討を行った結果、
木兄間圧到達し次。

即ち、本発明の紹１の発明け、破断強度が７　、ｆ／ｄ
以上、１０チ伸張時の応力がｓ、ｓｇ／ｄＶ上で且つ捲
縮率が１０−以上である高モジュラスポリエステル捲縮
紳給であって、１８０℃乾熱下における熱収縮率が５％
り下であると共に、初期張力をｏ、ｏ　ｓ　１／／ｄ　
Ｋ設定した際の２００℃における熱収縮応力がｏ、ｏ　
ｓ　＃、／ａｖ下であることを特徴とするポリエステル
捲縮繊維であり、本発明の第２の発明は、ポリエステル
を溶融紡糸して得られ危未延伸糸をその自然苅伸倍率の
１．４〜１．５倍に延伸してから１　＃／ｄ以上３１１
／ｄ以下の張力下で１１℃の温度で熱処理した後、１２
℃の温度で押込捲縮を施して（巻縮度１０チ以上の捲縮
を付与し、引続き充填用シュート内において４００　ｋ
ｇ／ｍ’以上の充填密度に充填したトウを林立状態で熱
処理機につらなるコンペア上に塔載させて１１℃の温瓜
で自由収縮熱処理を施し、その際に前記Ｔ＋　、Ｔｔ　
、Ｔｓの各温度が下ｉｅ　［１）　〜［Ｖ）式を同時に
満足せしめることをｑ！ｆ徴とＪるポリエステル捲縮仔
細の製造方法である。

ＴＩ≦２４０　・・・・・・・・・・・・・・・・〔１
〕１′、≦０．１’ｌ’、＋１１０　・・・・・・・川
・山・・・　］］夏Ｊ〕１−≧−１．５１．＋４１５　
・・・・旧用・山川・　〔川〕１゛３≧−０，４Ｔ、＋
１９５　川・旧・山・・・・・　〔１ν〕３．７５Ｘ１
０　ｘＴ、ｘｌ”ｓ５ｑ’、＜１）、−＝−ＥＶ）本発
明でｂう「ポリエステル」とけ２１−リヱチレンテレフ
タレートを主ｆ（る対象とするが、その性質を本質的に
変化させない範囲（例えは１０七ルー以下）で第３成分
を共重合させたポリエステルであってもよい。該ポリエ
ステルは艶消剤１着色剤、安庁剤、制亀剤、　６を燃剤
等の添加剤を含有してもよい。

木兄ψ１の第１の発す１であｚ・ｄ−リエスフル位縮繊
維は、高強力、高モジュラスでｔ・って、低熱収縮率で
あると共に熱収縮応力が小さいものである。

即ち、本発明の捲縮ｇｔ＃け、ま−ｊ゛その破断強度が
７９／ｄ以上、１０％伸張時の応力がｓ、ｓｙ／ｄ以上
であり、且つ捲縮率がｌＯチ以上であることが必要であ
る。

ここで、破断強度や１０％伸張時の応力が上記範囲を外
れると精紡工程における近年の高速回転に耐えることが
できず、糸切れが発生し、高品質の紡績糸を安定して生
産することができない。

また、捲縮ホがｌＯ−未満であると、この様な捲縮＃！
ｌ維ではカードシリンクー等に巻付き易くなる為に、得
られる紡績糸の太さ斑が大きくなる。

次Ｋ、本発明のポリエステル捲縮軸曽維は、上記の破断
強度、１０チ伸張時の応力及び捲縮率を全て満足すると
ともに、１８０℃乾熱下における熱収縮率が５％以下で
ありかつ初期張力をｏ、ｏ　ｓ　ｌ／ｄに設定した際の
２００℃における熱収縮応力が０．０５１／／ｄ以下で
あることが必要である。

ここで、１８０℃における乾熱収縮率と初期張力０．０
５１１／ｄに設定した際の２００℃における熱収縮応力
が上記範囲を外え２・とシンターで熱処理を施すと織物
組織が火影し布帛の耳部が引吊り、しわとなる欠点が牛
じｚｌ。

しかも、この様なポリエステル捲縮ｆｆ　＃（ｔから成
る紡績糸なチーズに袴きルつｆ（状伸で染色を施す（チ
ーズ染色）ことがあＺ・が、前ｎＮ捲縮繊維の１８０℃
乾か収縮率が５チを赳λる場合、得られる紡績糸をチー
ズ染色に付−イと、染色時に紡績糸が収ｒ！Ｉｉ、Ｌ染
色液の仙ゴパ１抵抗が大きくなってチーズ内外層１・艮
色斑が４１じ易くなる。

以上、述べてきた本発明の５ｉ゛す・六ツノ１（１−縮
綾維の製造方法は、ｈ融紡糸して＃！ｒ　「）１＋イ・
未延伸糸を高倍率で延伸し１次いで緊張熱４ｓＬ理（−
てから捲縮を０力し、（の後自由収縮熱処理を施すもの
であって、この貯の卯伸、緊張熱処理、ＷＡ縮付与、自
由収縮熱処Ｆｌ！　ｏ）ｆマへ・缶が重要である。

まず、延伸条件とし、てけ、ｆ！Ｊ　ｌ”ｌ　ｉ＋、、
　ｆ二未ｔ・Ｉ仲糸をその自然延伸倍率の１．４〜１．
５倍で延伸することが大切である。

この様な高倍率の延伸は、例えば高級脂肪酸のリン酸塩
を０．５〜１．０重ｆｔ％含有している温水浴中で液浴
延伸を実施することか好ましい。かかる延伸方法によれ
ば、はとんど延伸「１−ル上にラップが生じることなく
自然延伸倍率の１．４〜１．５倍で数十万〜数百万テニ
ーノ１のトウを１００１１Ｉ／分以上の速度で延伸を施
すことが可能である。

かかる延伸倍率が自然延伸倍率の１．４未満であ第１ば
、省Ｉられる捲縮Ｗ維の破断強度は７ｇ／ｄ未満であり
、ＩＯ％伸長伸長力応力、５ｐ／ｄ未満となって精紡工
程で糸切れが多発する。

また、延伸倍率が自然延伸倍率の１．５倍を越えると、
延伸工程で断糸が多発する。

次に、前述の延伸操作によって得られた高配向延伸糸は
そのままでは熱収縮率、熱応力とも高く熱処理をして熱
安定性を向上させる必要がある。

かかる熱処理の手段としては延伸後直ちに行なう緊張熱
処理と捲縮度ｌＯ−以上の捲縮付与後に行なう自由収縮
熱処理とがｔ）す、この両者の条件及びその組合せが大
切である。

まず、緊張熱処理における張力は１〜３ｐ／ｄ、好まし
くは１．５〜２．５　ｙ／ｄに設定することが必要であ
る。

かかる張力が１１９／ｄ未満であると繊維非晶部分の緩
和によりモジュラスが低−トし、一方張力が３１／ｄを
越える場合は粋荊トが剛直化して十分な捲縮が得られな
〜・。

ここで、緊張熱処ＴＭＴ、　℃と自由収縮熱処Ｊ’ｌ＋
温度Ｔ５℃との関係をＢｉ図に示１゜ 第１図は、自然延伸倍率の１．４倍の延伸したポリエス
テル延伸糸を１．５＃／ｄの張力下で緊張熱処理し、次
いで１３個／イングーの捲縮を付与した後、トウ充填密
度４００　ｋｇ／（ｙ４で自由熱処理を施して捲縮締紐
を４！＋　２−際に、緊張熱処理温度Ｔ、及び自由熱処
理温ａ　Ｔ’ｓを種々変更して得られる捲縮ｐ維の物性
を測定しｔ結果を示したものである。

かかる物性としては、破断強度（Ｓｔ）　、　１　。

チ伸長時応力（Ｍ＋ｏ）　＋　ｌｓ　ｏ℃熱収縮率（Ｓ
ｒ＋ｇｏ）　Ｉ及び初期張力をｏ、ｏ　ｓ　ＩＩｄ　Ｋ
設定した際の２００℃におげろ熱収縮応力（ＳｒＭ　）
を測定しに０ 図中において、○印はＳｉ２０　ｙ／ｄ　＋　Ｍｈｏ≧
５．５　＃／ｄ　＋　Ｓｒ＋ｇｏ≦５％＋　ＳｒＭ≦０
．ｏ　ｓ　ｇ／ｄを全て満足する捲縮繊維を示し、×印
はこれら物性の中でどれか１つでも上記範囲を外れる捲
縮繊維を示す。

第１図から、（“）印の俸縮稙維、即ち本発明の目的と
する高モジュラス、低熱収縮率、低熱収縮応力の捲縮繊
維は図中の←）・〜に）の直線で囲まれている範囲内の
ものであり、０）〜に）の直線は夫々次式で表わすこと
ができる。

Ｔ、＝２４０　・・・・・・・・・・・・・・・ピ）１
’ｓ　＝０　、１　’ｌ’＋　＋　１１０　・・・・・
・・・・・・・・・へ（ロ）Ｔ、＝−１，５Ｔ、＋４１
５　・・・・・・・・・・・・・・・（ハ）Ｔ、＝　−
０，４Ｔ、＋　１９５　・・・・・・・・・・・・・・
・に）かかるＧ）〜に）式を用いて本発明の目的とする
高モジュラス、低熱収縮率、低熱収縮応力の捲縮繊維が
得られるＴ１と′ｒ、との関係を示−すと、下記ＣＩ）
〜（ＩＶ）式で表わすことができる。

Ｔ、≦２４０　・・・・・・・・・・・・・・・　［１
］Ｔ、≦０．１Ｔ、’＋１１　ｏ　・・・・・・・・・
・・・・・・　Ｅｌｆ）Ｔ、≧−１．５’ｌ’、＋４１
５　・・・・・・・・・・・・・・　〔川〕Ｔ、≧−０
，４Ｔ、　＋　１９５　・・・・・・・・・・・・・・
・　〔１ｖ〕ここで、Ｔ、＞　ｏ、＋Ｔ、＋１１ｏとな
ると、ＮＬ６がｓ、ｓｇ／ｄ以上とすることが出来なく
、Ｔ、（−１，５Ｔ、＋　４１５となるものはＳ　ｒＵ
ｆｉを５チ以−Ｆとすることが出来ない。そして、’ｌ
”、　＜　−１１、４Ｔ。

＋１９５となるものはＳｒｕを０．０　ｓ　ｙ／ｃ＋　
ｖ）Ｉとすることは出来ない。

まえ、捲縮度ｌ〇−以上の捲縮（＝ｊ与時の温度Ｔ、も
大切である。

ｔＲ２図に１前述のＴ、　、　１−、　’ｌ−との関係
を示した。第２図は捲縮度１０％以上の捲縮を付与し、
次いで自由収縮熱処理を施１際Ｋ、１′、。

−９Ｔ、を変更して得られた捲縮繊維の捲縮度を測定し
たものである。

図中において、Ｏ９Δ印は夫々Ｔ１＝１９０’Ｃ，２２
０℃に設定して、−及びＴ、を変更したものであって、
白抜きのものは捲縮度が１０％以上有しているものであ
り、黒色は捲縮度が１０％未満のものである。

第２図で捲縮度ｌＯチ以上保持しているＴ。

とＴ３との関係は次式で表わすことができる。

Ｔ、＝１９０℃　１−′≧０．７１３ＸＴ、・・・・・
・（１）’ｌ’、　＝　２２０℃　ＴＩ≧０．８２５Ｘ
’ｌ”、・・・・・・（１１）ここで、（＋）　（ＩＩ
）式を夫々Ｔｔ’／　１９０　＋　Ｔ＠／　２２０で表
わ１と（＋）　（ｉｌ）式の傾斜は共に３．７５ＸＩＯ
−３となるので、Ｔｔ　、Ｔｔ　、Ｔｓの関係はＴ、≧
３．７５Ｘ１０　ＸＴ、ＸＴ。

で表わすことができる。

イロし、捲縮付与時の温度１）が自由収縮熱処理温度Ｔ
、を越えると得られる捲縮＃維のモジュラスが低下する
ためＫ　Ｔ、　、　Ｔ、　、−の関係は次式で表わされ
る範囲とすることが必要である。

３．７５　Ｘ　１Ｏ−３Ｘ　Ｔ、　Ｘ　Ｔ、≦Ｔ、＜　
１’、・・・・・・〔ｖ〕更に、自由収縮処理時のコン
ベア上のトウ充填密度も大切であって、かかる充填ｆｆ
ｌ＋■を４ｏａｋ１／／ｒｒ？以上にせしめることが必
要であ２・。この充填密度が４１１１１　ｋｑ　／　ｙ
ｌ未泗−（あ１１ば、得られる鉢維の捲縮度は１０％未
満となる。

（作　用） 一般に、紡績糸から４９られた布帛は、寸法固定めため
テンターに掛けられるが、そのｒの熱処理温度は１８０
〜２００℃である１、や「って、紡績糸を構成する繊維
の１８０〜２００℃における熱収縮特性が俺めてル袈で
ある。

この点、本発明では高強力、高士；：・ノスのポリエス
テル捲縮−維の１ｓｏ’Ｔ’１ｔＣ１，；けン）乾熱収
縮率と初期張力０．０５９／ｄ　Ｋ設定した際の２００
℃における熱収縮応力とを夫々規定することによって、
寸法固定後のイ「Ｓ吊の耳部の引吊りやしわを防止ゴる
ことができｆ（のである。

（発明の効果） 本発明によれば、精紡工程の高速化が可能になると共に
、従来の高強力、高モジュラスの捲縮繊維から成る布帛
をテンターに掛けて寸法固定する際に発生していた布帛
耳部の引吊りやしわを防止することができる捲縮繊維を
提供することができた。

（実　施　例） 実施例！ ２５℃オルンクロロフェノール溶液中で測定した仲限粘
度＝　０．６２０のポリエチレンテレフタレートを溶融
紡糸し１０００　ｍ７分で巻取った。この未延伸糸をイ
ンス）Ｒン万能引張試験器にて試料長＝２００１１　＋
伸長速ｌ−１ｏ　ｏ　ｏチ／分で伸張し、自然延伸倍率
を測定した所３．０であった。

この未延伸糸を第１表に示す種々の条件で延伸・踏張熱
処理・押込捲縮・自由熱処理を施し、得られたポリエス
テル捲縮繊維の性能を表−ＩＫ併せて示す。ここで、緊
張熱処理時の張力は１．５ｐ／ｄとし、自由熱処理時の
トウ充填密度は４ｏｏｋｓｔ／ｍ又は捲縮数は１３個／
インチとしたー （注１）゛熱収縮応力は自由熱処Ｆ＋１後のトウｌ０（
）デニールをカネボウエンジニアニング社製ＫＥ−２１
！ａ％Ｋ”（初張力０．０５　Ｊｉ’／ｄ　＋　Ｊｌ温
速度３り０℃／２分でσＴｌ＋定しｆｃ　０（注２）破
断強力、１０％伸長時応力は、単＃屓維を東洋ポールＦ
ウィン社ｆｆＬｌｉ’１１１−ＩＩ型引張試馳器忙て試
料長２１１１１．引張速度１００チ／分で伸長し、その
背伸曲線よりめた。

さらＫこれらの試験品をポリニスデル／綿＝　６５７３
５の比率で紡績０４５番手の糸とした。この時の撚係数
は３．０とした。

このうち一部はチース染プストＫ　（Ｉｌ、　Ｌ、一部
は製織後通常の晒し加工を施しテンターで布帛寸法の熱
固定を？ｉ’ｚｆ（。

その結果を表−２に示す。

表　−２ 本発明のポリエステル捲縮＃ｐ維（試験Ｎα１〜２　、
５　、８１１０　）ヲ（ｔ５ト紡＆Ｖ−織工程の加工性
が非常に優れている。

これに比して熱応力の高いポリエステル（市３）を使用
すると綿との混紡の場合でも原料であるポリエステルの
熱応力がそのまま紡績糸の特性に反映し、ポリエステル
この為布帛寸法を熱固定した時布帛月ｉ１（が引吊って
しまう。

ヌ、捲縮性能の劣るもの（ｒζｏ、４）ン使用すると的
紡工程での調子を悪化さ一ヒ、その後の工程忙影響が大
きい。

さ１．ＩＫ、モジ：Ｌ　５　スノ低いも’）　（Ｎ１１
Ｌ＋；　。

７．１１）は撚係数＝３．０という比較的Ｕ゛撚条件（
せ撚忙すると精紡の生産性は向上する）で紡績糸強力が
低下し、又強力変動率も大きくなるので整経時糸切れを
起こし易い。

最稜に熱収縮率の高いもの（ＮＩＩＬ９　）はチーズ染
の時、内外層の染着差かや一目立ち実用上好ましくない
。

実施例２ 紡速１０００ｍ／分自然延伸倍率３．０の未延伸糸を緊
張熱処理温度２１５’Ｃ，押込捲縮温度１００℃、自由
熱処理温度１１０℃の条件下で延伸倍率、緊張熱処理時
の張力。

フンペアー上のトウ充填密度を変更した時の製品物性を
表−３に示す０ （＊ｌ）延伸時の糸切れが多く、タル伸「・−ルへの巻
付が発生する。又、製品の品質の変動が大きい。

（＊２）糸切れのため延伸が出来ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は緊張熱処理温度Ｔ１と自由収縮熱処理度Ｔ、と
の関係、第２図は自由収縮熱処理湿度Ｔ５、催縮付与時
の温度Ｔ、及び緊張熱処理温度゛■゛、との関係を夫々
示すグラフである。 出　願　人　帝人株式会社 代　理　人　前　１）　純　ｆｖ／・　：”（ 第１図 第２０ 千、−１２０ Ｉｏｏ　１１０　１肋　＋３４７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ　破断強度が７９／ｄ以上、１０％伸長時の応力
   がｓ、ｓ　９／ｄ以上で且つ捲縮率が１０％以上である
   高モジュラスボリエステル捲縮繊維であって、該捲縮＃
   紺のｔＳＯ℃乾熱下における熱収縮率が５％以下である
   と共に、初期張力をｏ、ｏ　ｓ　Ｉ／ｄに設定した際の
   ２００℃における熱収縮応力が０．０５１／ｄ以下であ
   ることを重機とするポリエステル捲縮繊維。 １２１　ポリエステルの主たる繰返し単位が、エチレン
   テレフタレートである特許請求範囲第（１）項記載のポ
   リエステル捲縮繊維。 （３１ポリエステルを溶融紡糸して得られた未延伸糸を
   その自然延伸倍率の１．４〜１．５倍１ｃ延伸してから
   ｌ　１９／ｄ以上３ｔｔ／ｄ以下の張力下で１゛１℃の
   温度で熱処理した後、’１’、’ｃの温度で押込捲縮を
   施して捲縮度１０％以上の捲縮を付与し、引続き充填用
   シュート内において４００ｋｇ／ｉ以上の充填密度忙充
   填したトウを林立状態で熱処理機につらなるフンベア上
   に塔載させてＴｓ　’ｃの温度で自由収縮熱処理を施す
   と共に、その際に前記Ｔ＋　、Ｔｔ　、Ｔｓの各温度が
   下記（Ｉ）〜ＥＶ）式をＰｓ１時ＶＣＰ足せしめること
   を特徴とするポリエステル捲縮繊維の製造方法。 Ｔ、≦２４０　・・・・・・・・・・・・〔１〕１−≦
   ０．１Ｔ、＋１１０・・・・・・・・・・・・〔１１〕
   Ｔ、≧−１．５Ｔ、＋４１５　・・山・・・・・・・　
   ｔｉｌｌ）Ｔ、≧−０，４Ｔ、＋１９５　・・山−・＝
   ＝（ｌＶ）３．７５Ｘ１０　Ｘ’ｌ’、Ｘ’ｌ’、５’
   １％≦１’３−（Ｖ）（４）　ポリエステルの主たる繰
   返し単位がエチレンテレフタレートであるｌ持ｒ［請求
   範囲第（３１項記載のポリエステル捲縮繊維の製造方法
   。