JP2002105755A

JP2002105755A - ポリエステルｘ型断面繊維

Info

Publication number: JP2002105755A
Application number: JP2000301784A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Oguchi; 朝弘小口; Yuko Ishii; 祐子石居; Masahide Matsumura; 正英松村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2000-10-02
Filing date: 2000-10-02
Publication date: 2002-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】衣料用素材、特にスポーツ用またはインナー用
素材で高い吸水性・速乾性、従来にないソフト感を有
し、かつ仮撚加工時につぶれ、フィブリル化を抑制する
ことができるポリエステルＸ型断面繊維を提供する。【解決手段】実質的にポリプロピレンテレフタレートか
らなるマルチフィラメントであって、単糸断面形状が周
囲に４葉の突起物を有したＸ型断面であり、その一つの
交差角度が９５〜１４０度であって、空隙率が１０〜３
５％であることを特徴とするポリエステルＸ型断面繊
維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は実質的にポリプロピ
レンテレフタレートからなるポリエステルＸ型断面繊維
に関し、更に詳しくは糸加工段階での断面形状潰れの少
なく、さらに衣服にした際、着用時や洗濯時等のなど摩
擦によってもフィブリル化による毛羽立ちが少ない、高
吸水・速乾性およびソフトな風合いを有するポリエステ
ルＸ型断面繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維はその優れた耐久性と
ウオッシュアンドウエア性から衣料用途、特に、スポー
ツ衣料、インナーウエア衣料用に好適に使用されてい
る。近年、スポーツ衣料またはインナーウエア衣料もフ
ァッション性と機能性が要求され、種々の工夫されたポ
リエステル繊維が採用されている。例えば、特開昭６１
−１１３８１９号公報、特開平８−２４６２３７号公
報、特開平７−３４３４２号公報、特開平１０−２１２
６２１号公報には、特殊な単糸断面形状を持つポリエス
テル繊維が開示されている。

【０００３】これらの提案は、いずれもその単糸断面形
状に凹凸を付与することで布帛とした際に人の肌との接
触面積を少なくし、ドライな感触を得ることを目的とし
たものである。一方、吸水・速乾性を向上させるには旧
来より、ウオッシュバーンの法則から繊維間に多くの空
隙を設け、繊維間の毛細管現象を利用することが有効で
あることが知られている。かかる原則を応用する提案と
して、特開昭５６−１４０１１５号公報が提案されてい
る。

【０００４】しかしながら、いずれもその単糸断面形状
形成の困難さから凹凸付与に限界があり、さらに、仮撚
加工を施すことにより断面形状がつぶれてしまい、仮撚
加工糸使いの布帛では十分な吸水・速乾性を得ることは
困難であった。また、衣服にした際、着用時等の摩擦に
よって表面がフィブリル化し、毛羽立ちやすくなるとい
った問題もあった。加えて、これらは実質的にポリエチ
レンテレフタレートからなる繊維であるため、布帛にし
たとき一般にごわごわした風合いのかたさがあり、風合
いを柔らかくするために糸径を細くするなどの手法もあ
るが、破断強度が低下するためインナー用素材として満
足するものが得られなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
した従来技術の問題を解決し、糸加工時の断面形状のつ
ぶれがなく、衣服にした際、摩擦による表層のフィブリ
ル化を抑制し、かつポリエチレンテレフタレートからな
る繊維では実現できなかったソフトな風合いを有し、生
糸使いのみならず加工糸使いとしても従来以上の高い吸
水性・速乾性を持つポリエステルＸ型断面繊維を提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ポリエ
ステルとして通常用いられるポリエチレンテレフタレー
トではなく、実質的にポリプロピレンテレフタレートか
らなるマルチフィラメントであって、単糸断面形状が周
囲に４葉の突起物を有したＸ型断面であり、その一つの
交差角度が９５〜１４０度であって、空隙率が１０〜３
５％であることを特徴とするポリエステルＸ型断面繊維
によって達成することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明を更に詳細に説明す
る。

【０００８】本発明は、実質的にポリプロピレンテレフ
タレートからなり、かつ該ポリプロピレンテレフタレー
ト繊維が、単糸形状が周囲に４葉の突起物を有したＸ型
断面を有することを特徴とするものである。

【０００９】本発明のポリプロピレンテレフタレート
は、テレフタル酸を主たる成分とし、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可能な共
重合成分を含むものであっても良い。

【００１０】共重合可能な化合物として、例えばイソフ
タル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダ
イマ酸、セバシン酸などのジカルボン酸類、一方，グリ
コール成分として、例えば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を上げることが
できるが、これらに限られるものではない。

【００１１】また、艶消剤として二酸化チタン、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、着色顔料などを必要に応じて
添加することができる。エチレンテレフタレートまたは
ブチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルを
意味するが、エチレンテレフタレートが高強度特性の点
で好ましく適用される。

【００１２】本発明の繊維の単糸断面形状は、周囲に４
葉の突起部を有したＸ型断面であって、その１つの交差
角度が９５〜１４０度であり、１００〜１２５であるこ
とがより好ましい。交差角が９０度以上９５度未満のほ
ぼ十字型断面形状では、布帛にした際、最密充填状態に
陥るため空隙が少なくなり毛細管現象による吸水・速乾
性が劣ってしまう。また、１４０度を越え１８０度以下
になると、十分な吸水性を持つ空隙率を有する繊維の安
定した製糸が困難になってくる。ここでいう交差角と
は、図１のθに示すように対向する突起部の頂点を結ん
だ２本の線の交差角の大きい方である。

【００１３】さらに、本発明の単糸断面の空隙率は１０
〜３５％でり、１５〜３０％であることが好ましい。こ
こでいう単糸断面の空隙率とは図１に示すように単糸断
面積をＡ、隣接する突起部を接線で結んでできる点線で
結んだ矩形型面積Ｓとした場合、（Ｓ−Ａ）／Ｓ×１０
０で表す。空隙率が１０％未満では吸水・速乾性に劣
り、３５％を越えるような高異形糸では製糸安定性に問
題がある。

【００１４】さらに、４つの凹部異形度は１０〜８０で
あることが好ましく、１５〜７５であることがより好ま
しい。ここでいう凹部異形度とは図２に示したように隣
接する２葉の突起部に接線をひいた接点間距離ｃおよび
接線からの凹部最長距離ｄによりｄ／ｃ×１００によっ
て計算する。凹部異形度が１０未満ではほぼ平らである
ため織物とした場合、いやびかりとなり好ましくない。
また、８０を越えるような高異形糸では製糸性に問題が
生じやすく、仮撚加工時つぶれやすくなるので好ましく
ない。また、自然界の水苔、野草などの毛細管を利用し
たものの空隙が１０μｍ前後であることを考慮すれば、
布帛にした際の空隙が１０μｍとなるように単糸断面の
凹部の深さは４〜６μｍであることが好ましく、さらに
４．５〜５．５μｍであることがより好ましい。好まし
い凹部の深さをを得るためには単糸繊度は１．５デニー
ル以上が好ましく、２．０デニール以上がより好まし
い。また、衣料用ポリエステル繊維とした場合のソフト
感を向上させるために、単糸繊度は５．０デニール以下
が好ましく、４．０デニール以下がより好ましい。

【００１５】さらに、本発明の単糸断面形状は形態安定
性の面から単糸断面の４葉の突起部異形度が０．７〜
１．５であることが好ましく、０．８〜１．４であるこ
とがより好ましい。ここでいう突起部異形度とは図２に
示したように隣接する凹部最深点間の直線に対し突起部
の頂点までの距離ｂを、凹部間距離ａで割ったｂ／ａで
示す。凹部最深点は凹部異形度を求めた点に相当する。
また、形態安定性の面から対向する凹部間距離の比（長
い距離／短い距離）が１．２〜４．６であることが好ま
しい。１．２未満では突起部に対し形態安定性が不安定
になるため仮撚加工時につぶれやすく、４．６を越える
と長辺方向へへたりやすくなるため好ましくない。

【００１６】本発明のポリプロピレンテレフタレートの
極限粘度は、０．６以上２．０以下であることが好まし
い。０．６より小さいと、紡糸時に繊度ムラや糸切れが
多発するなどして安定して紡糸することが困難となった
り、得られたとしても引張強度や耐屈曲摩耗性など実用
面で劣る場合がある。また、極限粘度が２．０より大き
ければ溶融粘度が高くなりすぎるため、ギアポンプ等の
計量性に劣り、吐出不良により安定して紡糸することが
困難となり好ましくない。より好ましいポリプロピレン
テレフタレートの極限粘度は０．８以上１．５以下であ
る。

【００１７】さらに本発明のポリエステルＸ型断面繊維
からなるマルチフィラメントは、平均開繊長１０〜２５
０ｍｍの交絡を付与することが好ましく、２０〜２００
ｍｍとすることがより好ましい。交絡を付与することに
より糸条集束性が増し、高次通過性が良好となるのみな
らず、単糸断面方向をばらつかせ、布帛にした際の細密
充填状態を避けることができるため、吸水・速乾性およ
び嵩高性が向上し、インナー衣料で要求される保温性が
向上する。

【００１８】本発明のポリエステル繊維は、図３に例示
するようなＸ型形状の吐出孔を複数有する紡糸口金を用
いて、常法の溶融紡糸法により紡糸温度２５０〜２９０
℃、好ましくは２６０〜２８０℃で紡糸する。延伸は、
未延伸糸を一旦巻き取った後延伸するか、もしくは巻取
ることなく連続して延伸してもよい。交絡は延伸時に交
絡ノズルから圧空を吹き付け付与する。

【００１９】なお、本発明のポリプロピレンテレフタレ
ートＸ型断面繊維は、布帛とするに際し単独あるいは、
または本発明の効果を損なわない範囲で他の繊維と混繊
して用いることも可能である。

【００２０】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例により何等限定されるも
のではない。なお、実施例中における各測定値は以下の
方法により測定した値である。Ａ．極限粘度[η] Ｏ−クロロフェノール１０ｍｌに対し、試料０．１０ｇ
を溶解し、温度２５℃においてオストワルド粘度計を用
いて測定した。Ｂ．吸水性ＪＩＳＬ１０９６に準じた以下のバイレック法による
測定を行った。（１）１ｃｍ×約２０ｃｍ試験片を、たて、よこ方向用
にそれぞれ５枚ずつ採取する。（２）採取した試験片を温度２０℃、湿度６０±５％Ｒ
Ｈの環境下で５時間以上放置する。（３）温度２０℃、湿度６０±５％ＲＨの環境下におい
て試験片の一端をつかみに固定し、他端約２ｃｍを２０
±２℃の蒸留水中に浸す。（４）１０分後毛細管現象による水の上昇距離（ｍｍ）
をはかり（０．５ｍｍ単位まで読みとる）たて、よこ方
向それぞれ５回の平均値で表す。（整数位まで）（５）次にたて方向、よこ方向の各々の平均値から、さ
らに平均値を求め、その値を水の上昇距離Ｈとする。（注）なお、水の上昇が読みにくい場合は、蒸留水中に
インクもしくは水溶性染料（エオシンなど）を入れる
か、あらかじめブラシを用いて水溶性染料（エオシンな
ど）を試験片に付着させておくかの、いずれかの方法を
用いる。Ｃ．開繊長ロッシールド社製Ｒ−２０６０を使用し、サンプル糸に
針を突き刺し、１０ｇの張力で糸を送り、トリップレベ
ル（１３．５ｇ）以上の張力が生じるまでの移動距離を
３０個測定した。この平均の２倍を平均開繊長とした。Ｄ．摩耗試験平織りした試料を、皺や凹凸がなくなるようにして平坦
な台上に固定し、試料の上から４０Ｐａの荷重下で綿布
を当て、綿布を試料面に対して平行に往復運動させ、３
００往復させたときの試料表面状態を観察し、○：表面
状態に変化のないもの、△：軽度にフィブリル化したも
の、×：はっきりとフィブリル化したもの、の３段階で
評価した。

【００２１】実施例１、比較例１〜２ジメチルテレフタル酸１９．４ｋｇ、１，３−プロパン
ジオール１５．２ｋｇにテトラブチルチタネートを触媒
として用い、１４０〜２３０℃でメタノールを蒸留しつ
つエステル交換反応を行った後、さらに２５０℃温度一
定の条件下で３時間重合を行い極限粘度[η]が０．９５
のポリプロピレンテレフタレートを得た。

【００２２】上記ポリプロピレンテレフタレートをＸ型
吐出孔を３６個有する紡糸口金を用い紡糸温度２６０℃
で紡糸し、紡糸速度１６５０ｍ/分で未延伸糸を巻き取
った。

【００２３】得られた未延伸糸を通常のホットロール
（ＨＲ）延伸機を用いて１ＨＲ６０℃、２ＨＲ９０℃、
延伸倍率３．０倍で延伸し、圧空圧０．２ＭＰａで交絡
付与した後、巻取り速度６００ｍ／分で巻き上げ８４ｄ
ｔｅｘ／３６ｆの延伸糸を得た。平均開繊長は３０〜４
０ｍｍであった。

【００２４】比較のため、極限粘度[η]が０．６５のポ
リエチレンテレフタレートを、実施例１と同一の紡糸口
金および実施例１と同数の丸型吐出孔を有する紡糸口金
を使用し、紡糸温度２９０℃で紡糸し、紡糸速度１６５
０ｍ/分で未延伸糸を巻き取り、得られた未延伸糸を１
ＨＲ９０℃、２ＨＲ１２０℃、延伸倍率３．０倍で延伸
し、圧空圧０．２ＭＰａで交絡付与した後、巻取り速度
６００ｍ／分で巻き上げ８４ｄｔｅｘ／３６ｆの延伸糸
を得た。

【００２５】このようにして得られたポリエステル繊維
を生糸使いの平織物と、仮撚加工後平織物としそれぞれ
につき吸水性評価および摩耗試験を行った。その結果を
表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、周囲に４葉の突起部を
有したＸ型断面であり、高吸水・速乾性、ソフトな風合
いを有するポリエステル繊維を得ることができる。この
Ｘ型断面繊維は、実質的にポリプロピレンテレフタレー
トからなり、仮撚加工時につぶれがないので、生糸のみ
ならず仮撚加工糸にも好ましく用いることができ、さら
に、衣服にした際に着用や洗濯などの摩擦によってもフ
ィブリル化が発生しにくいため、幅広い用途展開が可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるＸ型断面繊維の一例である。

【図２】本発明におけるＸ型断面繊維の一例である。

【図３】本発明における単糸を製造するための紡糸口金
吐出孔の一例である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実質的にポリプロピレンテレフタレートか
らなるマルチフィラメントであって、単糸断面形状が周
囲に４葉の突起物を有したＸ型断面であり、その一つの
交差角度が９５〜１４０度であって、空隙率が１０〜３
５％であることを特徴とするポリエステルＸ型断面繊
維。
【請求項２】単糸断面の４つの凹部異形度が１０〜８０
であることを特徴とする請求項１記載のポリエステルＸ
型断面繊維。
【請求項３】単糸断面の４葉の突起部異形度が０．７〜
１．５であることを特徴とする請求項１または２記載の
ポリエステルＸ型断面繊維。