JP2002180377A - ポリエステル繊維 - Google Patents
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Abstract
断糸が殆どなく安定した仮撚加工や織編加工が可能なポ
リトリメチレンテレフタレート繊維を提供する。 【解決手段】 複屈折率が0.03〜0.08、伸度が
30〜180%、10%伸長弾性回復率が30〜100
%のポリトリメチレンテレフタレート繊維の繊維表面
に、レッドウッド粘度が60〜200秒の鉱物油及び/
又は分子量が300〜600のエステル化合物を40〜
70重量%、下記式で表される化合物を1〜5重量%含
有する処理剤が、0.2〜1重量%付着しているポリエ
ステル繊維。 【化1】 (式中、ROは炭素数2〜3のアルキレンオキシド基、
(CH2CH2CH2CH2O)zは平均分子量が500〜
4000のポリテトラメチレングリコールの残基、X、
Yは夫々1以上でX+Yは20〜100の整数を示す)
Description
がトリメチレンテレフタレートからなるポリエステル繊
維に関するものである。更に詳しくは、優れた平滑性、
集束性、制電性を有し、毛羽や断糸が殆どなく安定した
仮撚加工から織編加工が可能なポリエステル繊維に関す
るものである。
るポリエステル繊維は、低弾性率なため編織物した場
合、ソフトな風合を呈するだけでなく、弾性回復性や染
色性がポリアミド繊維並みの性能を有し、且つ、ポリエ
チレンテレフタレートからなるポリエステル繊維の特徴
である寸法安定性、耐光性、低吸湿性などの特性も維持
している点から、広範囲への展開が期待されている。
レート繊維は低張力下でも変形し易すいため、接触面積
の増大により糸・糸間の静摩擦や糸・各種接触体間の動
摩擦がポリエチレンテレフタレート繊維に比べて大き
く、糸条の通過性が悪くなって高速下での仮撚加工や織
編加工が難しいという問題がある。
レフタレート繊維に多用されている鉱物油やエステル含
有処理剤を用いても、糸・糸間の静摩擦は依然として高
いためは糸条の通過性は改善できないことが判明した。
公報WO99/39041号には、脂肪族エステル及び
/又は鉱物油に、エチレンオキシドとプロピレンオキシ
ドの共重合体ポリエーテルを併用することにより、糸・
糸間の静摩擦や糸・各種接触体間の動摩擦を下げること
が提案されている。確かにこのような成分を適宜、選択
することによって、糸・糸間の静摩擦や糸・各種接触体
間の動摩擦をある程度下げることは可能だが、未だ不十
分である。この理由は、ポリトリメチレンテレフタレー
トは、ポリエチレンテレフタレートに比べて糸・糸間の
静摩擦が非常に高いため、ポリエーテル成分の比率を少
なく共10重量%以上にしない限りポリエチレンテレフ
タレート並の糸・糸間の静摩擦にすることは困難である
が、このようにポリエーテルを多く使用すると今度は油
剤全体の粘度が高くなるため、糸・各種接触体間の動摩
擦がアップして毛羽や断糸の発生を抑制することが困難
になり、仮撚加工や織編加工時の糸条の通過性を改善す
ることができなくなるためである。
術の有する問題を解消し、優れた平滑性、集束性、制電
性を有し毛羽や断糸が殆どなく安定した仮撚加工や織編
加工が可能なポリエステル繊維を提供することを課題と
する。
下の構成により達成することができる。すなわち、繰返
し単位の80モル%以上がトリメチレンテレフタレート
単位からなるポリエステル繊維であって、該繊維の複屈
折率が0.03〜0.08、伸度が30〜180%、1
0%伸長弾性回復率が30〜100%で、且つ、該繊維
表面には下記成分を含有する処理剤が繊維重量を基準と
して0.2〜1重量%付着していることを特徴とするポ
リエステル繊維。 処理剤成分 a.レッドウッド粘度が60〜200秒の鉱物油及び/
又は分子量が300〜600のエステル化合物:40〜
70重量% b.下記一般式(化2)で表される化合物:1〜5重量
%
オキシド基、(CH2CH2CH2CH2O)zは平均分子
量が500〜4000のポリテトラメチレングリコール
の残基、X、Yは夫々1以上でX+Yは20〜100の
整数を示す)
て詳細に説明する。本発明のポリエステル繊維は、繰返
し単位の80モル%以上、好ましくは95モル%以上、
特に好ましくは実質的に100モル%がトリメチレンテ
レフタレートであるポリエステルから構成される。20
モル%以下の範囲で共重合してもよい第3成分として
は、エチレングリコール、テトラメチレングリコール等
のジオール成分、イソフタル酸、アジピン酸、5−ナト
リウムスルホイソフタル酸等のジカルボン酸成分を例示
できる。かかるポリエステルの固有粘度は、0.4〜
1.5の範囲が適当であり、特に0.7〜1.2が好ま
しい。
通常は20重量%以下の範囲内で、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリシ
クロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン
−2,6−ナフタレンジカルボキシレート等の他のポリ
エステルをブレンドしてもよい。その他、必要に応じ
て、艶消し剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、
末端停止剤、蛍光増白剤等が含まれていてもよい。
は、複屈折率が0.03〜0.08の範囲、好ましくは
0.04〜0.07の範囲にある必要がある。複屈折率
が0.03未満の場合には、仮撚加工する前の経時で原
糸の物性が変化したり、仮撚加工時に部分融着などが発
生し、品質斑を起こし易くなる。一方、複屈折率が0.
08を越えると延伸糸に近く、高速度で加工すると糸切
れや毛羽が発生し易くなり安定した仮撚加工や織編加工
ができなくなる。
範囲、特に60〜150%の範囲にある必要がある。伸
度がこの範囲を外れると、糸切れや毛羽が発生し易くな
り安定した仮撚加工や織編加工できない。
回復率が30〜100%、好ましくは50〜80%の範
囲である必要がある。この回復率が蒸気範囲を外れると
編織物した場合、ソフトな風合が得られなくなる。
維には、レッドウッド粘度が60〜200秒の鉱物油及
び/又は分子量が300〜600のエステル化合物を4
0〜70重量%、及び、前記した化学式(化2)で表さ
れるポリエーテル化合物を1〜5重量%含有した処理剤
が付着している必要がある。
油としては、例えば流動パラフィンを挙げることができ
る。一方、分子量が300〜600のエステル化合物と
しては、ラウリルオレート、イソオクチルステアレー
ト、ブチルステアレート、イソトリデシルステアレート
等の脂肪族モノカルボン酸と脂肪族1価アルコールとの
エステル化合物、ネオペンチルグリコールジラウレー
ト、1,6−ヘキサンジオールジオレート、トリメチロ
ールプロパントリヘラルゴネート等の脂肪族モノカルボ
ン酸と脂肪族多価アルコールとの完全エステル化合物、
ジ(2−エチルヘキシル)アゼレート、ジオレイルアジ
ペート等の脂肪族ポリカルボン酸と脂肪族1価アルコー
ルとの完全エステル化合物等を例示することができる。
物の処理剤中における含有量は40〜70重量%、好ま
しくは50〜70重量%の範囲であることが必要であ
る。該含有量が40重量%未満の場合には、平滑性が不
十分となって本発明の目的を達成することができない。
一方、70重量%を越える場合には、該鉱物油やエステ
ルを乳化させるために必要な量の乳化剤を併用すること
ができなくなり、該処理剤の安定性が低下するので好ま
しくない。
用される、前記した化学式(化2)で表されるポリエー
テル化合物は、糸・各種接触体間の動摩擦をアップさせ
ずに糸・糸間の静摩擦を調整して耐毛羽性を改善するた
めに使用する。
方法で合成される。すなわち、テトラヒドロフランの開
環重合で得られたポリテトラメチレングリコール(以下
PTMGと称する)に炭素数2〜3のアルキレンオキシ
ドを付加させることにより容易に合成できる。該アルキ
レンオキシドを付加させる形式としては、ランダム付
加、ブロック付加の何れでもよい。ここで、炭素数2〜
3のアルキレンオキシドはエチレンオキシド又はプロピ
レンオキシドである。エチレンオキシドとプロピレンオ
キシドの比率は特に限定するものではないが、好ましく
はエチレンオキシドがモル比で50〜100%である。
PTMGの平均分子量は500〜4000とする必要が
あるが、好ましくは1000〜3000である。PTM
Gの平均分子量が4000を越えると処理剤の粘性が高
くなりすぎ、平滑性が低下して安定した仮撚加工や織編
加工ができなくなるので好ましくない。一方、PTMG
の平均分子量が500未満では、集束性が不十分となり
好ましくない。
レンオキシドの付加モル数は20〜100モルの範囲と
する必要がある。付加モル数が20モル未満では、集束
性が不十分となり好ましくない。一方、付加モル数が1
00モルを越えると、処理剤の粘性が高くなりすぎ、平
滑性悪化して安定した仮撚加工や織編加工ができなくな
る。なお、該ポリエーテル化合物の末端OHの一方もし
くは双方を、炭素数18以下のアルキル基、アルケニル
基又はアシル基で封鎖しておいたものでもよい。該アル
キル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、オ
クチル基、デシル基、ラウリル基、ミリシチル基、セチ
ル基、ステアリル基などの直鎖状のもの及びイソプロピ
ル基、イソアミル基、2エチルヘキシル基、イソトリデ
シル基、イソステアリル基などの分岐状のものが挙げら
れる。また炭素数18以下のアルケニル基としては、ア
リル基、クロトニル基、オレイル基などが挙げられる。
さらに炭素数18以下のアシル基としては、炭素数18
以下のカルボン酸からOHを除いたもの、例えばアセチ
ル基、プロピオニル基、ラウロイル基、オレオイル基
や、アジピン酸、琥珀酸などの2塩基酸の片方のカルボ
キシル基よりOHを除いたものなどが挙げられる。
における含有量は、仮撚加工や織編加工時の毛羽発生防
止のためには1重量%以上必要であるが、あまりに多く
なりすぎると、糸・糸間の静摩擦が低下して巻取性に問
題を生じるようになるので、1〜5重量%の範囲にする
ことが必要である。
は、上記成分の他、本発明の効果を阻害しない範囲内
で、従来、使用されている非イオン系界面活性剤、アニ
オン系界面活性剤、シリコーン化合物、弗素化合物、酸
化防止剤等を配合してもよい。これらの成分は特に限定
しないが、一般的には、非イオン系界面活性剤は鉱物油
やエステルの乳化や濡れ性向上ために用いられ、ポリア
ルキレングリコールアルキルエーテル、ポリアルキレン
グリコールアリールエーテル、部分エステル多価アルコ
ールのアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる
が、特に好ましくは、ポリアルキレングリコールアルキ
ルエーテルである。アニオン系界面活性剤は主に制電性
向上のために用いられ、アルキルスルホネート塩、アル
キルホスフェート塩、ポリアルキレングリコールアルキ
ルエーテルホスフェート塩、アルキルカルボン酸塩、ア
ルキルサルフェート塩などが挙げられる。
に付与する方法は任意であるが、通常濃度3〜20重量
%の水性エマルジョンとして、従来公知のオイリングロ
ーラー方式やノズル方式で付与するのが適当である。
成分として)は、繊維重量を基準として0.2〜1.0
重量%、好ましくは0.3〜0.5重量%の範囲にする
必要がある。付与量が1.0重量%を越える場合には、
紡糸時の巻取り性には特に問題を生じないが、得られた
繊維を摩擦仮撚加工する際にヒータープレートにタール
が付着して安定に仮撚加工できなくなるので好ましくな
い。一方、付与量が0.2重量%未満の場合には、繊維
の集束性及び潤滑性が不十分で紡糸時の巻取り性が低下
するだけでなく、摩擦仮撚加工時の加工性も不十分とな
るため好ましくない。
は、公知の方法で摩擦仮撚加工や織編加工が施される。
摩擦仮撚加工方法については限定しないが、一般的には
摩擦仮撚具としてウレタンやセラミックディスク、或い
はベルト方式が採用される。加工機のヒーターは、要求
される捲縮の状態や加工速度によって、接触1段あるい
は接触と非接触の2段、更には非接触2段方式など任意
のものが使用できる。また、ヒーターの温度は、接触ヒ
ーターの場合150〜200℃、非接触ヒーターの場合
150〜500℃である。加工速度は、加工機の機種に
よって300〜1200m/分が適宜選択される。
されるが、織編加工方法する場合、必要に応じて更に平
滑性を付与するため低粘度の鉱物油やエステルを主体と
した処理剤が0.3〜3重量%追油される。
は、低張力下でも変形し易すいために接触面積が増大
し、糸・糸間の静摩擦や糸・各種接触体間の動摩擦がポ
リエチレンテレフタレート繊維に比べ大きくなり、糸条
の通過性は低下して毛羽や断糸が発生し易いのに対し、
本発明では、繊維表面に鉱物油やエステル化合物を主体
として含有し、さらにポリテトラメチレングリコールに
エチレンオキシドやプロピレンオキシドを付加させたポ
リエーテルを1〜5重量%含有する処理剤を付着してい
るので、糸・糸間の静摩擦や糸・各種接触体間の動摩擦
をいずれも低くすることでき、安定した仮撚加工や織編
加工が可能となるのである。
に説明する。なお、実施例における各評価は項目は以下
の方法にしたがって測定した。
長530nmの単色光を用いてを測定した。
tex(1/30g/de)をかけてセットした後、1
0%まで伸長(L)させたのち回復させ徐重し、2分間
放置後再び伸長させて負荷が0.029cN/dtex
(1/30g/de)となる伸長(L1)を求め、次式
より回復率を求める。 伸長弾性回復率(%)=(L−L1)/L×100
(A)を測定し、次いでアルキルベンゼンスルホン酸ソ
ーダを主成分として含有(濃度0.5重量%)する洗浄
用水溶液300cc中に浸漬し、40℃にて超音波を少
なくとも10分かける。次いで、洗浄液を廃棄し、40
℃の温水で30分間流水洗浄後、室温にて風乾する。そ
の後、105℃×2時間乾燥後直ちに重量(B)を測定
する。下記式にしたがいOPUを算出した。 OPU(%)=(A−B)/B×100
ポリトリメチレンテレフタレートからなる未延伸ポリエ
ステル繊維(A)を円筒の周りに、ラセン角±15°で
約10gの巻き張力で前後に巻き付ける。この円筒は直
径が2インチ(5.1cm)で、長さが3インチ(7.
6cm)である。上述と同じ未延伸ポリエステル繊維
(B)を12インチ(30.5cm)とって、この円筒
の上に掛ける。この時(B)が(A)の上部にのってお
り、且つその巻き付け方向と略平行になるようにする。
0.035cN/dtex(0.04g/de)の荷重
を(B)の一端にかけ、もう一方の端には、ストレイン
ゲージを連結させる。円筒を0.0016cm/秒の周
速で180度回転させて、ストレインゲージに負荷され
る張力を連続記録する。糸糸間の静摩擦係数μsは、円
筒上を走行するベルトの摩擦に関する良く知られた下記
式より算出される。 μs=1/πln(T2/T1) ここで、T2はストレインゲージに負荷される張力のピ
ーク値の平均値(n=25)、T1は0.035cN/
dtex(0.04g/de)の荷重により与えられる
張力、lnは自然対数記号である。なお、測定中に非可
逆的な伸長、すなわち延伸が起った場合のデータは使用
しなかった。測定雰囲気温度は25℃とした。
なる未延伸糸を1.45倍に延伸した83dtex/3
6フィラメントを用い、繊維・金属間走行摩擦測定機
で、走行速度300m/分で摩擦体として径60mmの
梨地クロムピンを用いて、接触角180度、摩擦体入側
張力(T1)9.8cN(10g)で摩擦体出側の張力
(T2)を測定し糸・糸間の静摩擦に記載した式と同様
にして動摩擦係数μdをもとめた。 μd=1/πln(T2/T1)
を、東洋精機製作所製の糸摩擦抱合力試験機を用いて、
下記条件で糸切れまでのしごき回数を測定した。張力=
2.94N(300g)、ストローク長=5cm、速度
=200ストローク/分、撚数=3ターン、交わり角度
=45度
来の巻取幅に対する端面の膨らみ幅をmm単位で測定し
た。
の個数を数え、1メートルあたりの毛羽数を求めた。
チレンテレフタレートからなるポリエステル繊維を33
00m/分の紡糸速度で溶融紡糸するに際し、紡糸糸条
に表1に記載した組成の水系エマルジョン処理剤(エマ
ルジョン濃度10重量%)を純分付着量が0.35%重
量となる割合で付着させ、118dtex/36フィラ
メントの未延伸ポリエステル繊維を得た。得られた繊維
の複屈折率は0.06、伸度は145%、10%伸長弾
性回復率は55%であった。この未延伸繊維を直径45
mmの円板を備えたウレタン製の外接式摩擦仮撚装置を
用いて、延伸倍率1.45、ヒーター温度160℃、摩
擦円板回転数6250rpm、加工速度800m/分で
延伸同時仮撚加工を施して83dtex/36フィラメ
ントの加工糸を得た。その結果を表1に示す。
O)10モルランダム付加物 3−2:PTMG1000の(EO)25モルランダム
付加物 4−1:平均分子量が1万のPO/EO=30/70
(重量比)ランダム付加ポリエーテル(グリセリン出発
原料) 4−2:平均分子量が2000のPO/EO=50/5
0(重量比)ランダム付加ポリエーテル(ブタンノ−ル
出発原料) 4−3:(EO)7ラウリルエーテル 4−4:(EO)n硬化ヒマシ油エーテル 4−5:ラウリルスルホネートNa塩 4−6:(EO)3ラウリルホスフェートK塩
レート単位からなるポリエステル繊維は、糸・糸間の静
摩擦係数、及び糸・各種接触体間の動摩擦係数が小さく
て平滑性に優れているので、仮撚加工や職編加工におい
て毛羽や断糸の発生が抑制され、品位に優れた製品を得
ることができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 繰返し単位の80モル%以上がトリメチ
レンテレフタレート単位からなるポリエステル繊維であ
って、該繊維の複屈折率が0.03〜0.08、伸度が
30〜180%、10%伸長弾性回復率が30〜100
%で、且つ、該繊維表面には下記成分を含有する処理剤
が繊維重量を基準として0.2〜1重量%付着している
ことを特徴とするポリエステル繊維。 処理剤成分 a.レッドウッド粘度が60〜200秒の鉱物油及び/
又は分子量が300〜600のエステル化合物:40〜
70重量% b.下記一般式(化1)で表される化合物:1〜5重量
% 【化1】 (式中、ROは炭素数2〜3のアルキレンオキシド基、
(CH2CH2CH2CH2O)zは平均分子量が500〜
4000のポリテトラメチレングリコールの残基、X、
Yは夫々1以上でX+Yは20〜100の整数を示す)
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-
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- 2000-12-12 JP JP2000377008A patent/JP3676973B2/ja not_active Expired - Fee Related
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