JP2002266167A

JP2002266167A - 分割性中空ポリエステル繊維

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Publication number: JP2002266167A
Application number: JP2001070132A
Authority: JP
Inventors: Hironori Aida; 裕憲合田
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2002-09-18
Anticipated expiration: 2021-03-13
Also published as: JP4495874B2

Abstract

(57)【要約】【課題】結晶構造や結晶サイズといった繊維微細構造
のコントロールを必要とせず、カード通過性に優れると
共に、機械的応力によって容易に分割して極細繊維化す
ることができる分割性中空ポリエステル繊維を提供す
る。【解決手段】スルホン酸塩基を有する共重合成分が全
酸成分に対して１〜１０モル％共重合されたエチレンテ
レフタレート系ポリエステルに、乳酸系ポリエステルを
０．１〜１０重量％含有させたポリエステル組成物から
なり、中空率が１５％以上である分割性中空ポリエステ
ル繊維とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械的応力を作用
させることにより容易に分割させることのできる、分割
性中空ポリエステル繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、極細繊維は市場の要求が強く、そ
の製造方法については数多くの提案がなされている。

【０００３】例えば、互いに非相溶である２種類のポリ
マーを混合紡糸した後、一方の成分を溶出除去する方法
（特公昭４２−１９５１８号公報）、互いに非相溶であ
る２種類のポリマーを海島状又は放射状もしくは層状の
交互積層構造に複合紡糸した後、一方の成分を溶出除去
する方法（特公昭４７−３０７２３号公報、特開平４−
１５３３２１号公報など）、２種以上のポリマーを放射
状又は層状に交互積層した複合繊維を、熱膨張、収縮特
性の差や、機械的衝撃力により分割させる方法（特開昭
６２−１３３１６４号公報）、ポリマー中に適当な添加
剤を入れて中空繊維となした後、アルカリ減量処理など
を施すことにより、中空部が形成されるときに接合した
ポリマー間で剥離させる方法（特開平８−３２５９４５
号公報、特開平８−２６０３４３号公報）等が提案され
ている。

【０００４】しかし、従来提案されている上記の分割方
式または一成分を溶出除去する方式で極細繊維を得る方
法では、複数のポリマーを複雑な紡糸口金を用いて紡糸
する必要があったり、分割性が低かったり、カード通過
性が不十分であったり、さらには溶剤溶出やアルカリ減
量処理が必要であったりするため、幅広い分野で使用す
るのには限界があり、極細繊維を効率よく製造するのが
難しい。

【０００５】これに対して、特開２０００−１７５１９
号公報には、スルホン酸塩基共重合エチレンテレフタレ
ート系ポリエステルからなる中空ポリエステル繊維で、
繊度が０．５〜８．０デニール、中空率が２５％以上、
結晶化度が２０％以上、（０１０）面の結晶サイズが４
ｎｍ以上あり、繊維軸方向に配列した複数の不連続孔を
有する分割性中空ポリエステル繊維が提案されている。
このポリエステル繊維は、複雑な口金を用いることなく
製糸でき、機械的応力を作用させることで容易に分割で
きるため溶出処理なども不要であり、しかもカード通過
性にも優れている。このため、かかる中空ポリエステル
繊維からは従来に比べ極細繊維またはそれからなる繊維
製品を容易にしかも効率良く製造することが可能であ
る。

【０００６】しかしながら、上記のように繊維の微細構
造までコントロールしようとすれば、製造工程が煩雑に
なり、実際の生産においては繊維物性の管理が大変とな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術を背景になされたもので、より簡単に製造でき、し
かも上記分割性中空ポリエステル繊維と同様の効果が得
られる分割性中空ポリエステル繊維を提供することを狙
いとする。すなわち本発明は、結晶構造や結晶サイズと
いった繊維微細構造のコントロールを必要とせず、カー
ド通過性に優れると共に、機械的応力によって容易に分
割して極細繊維化することができる分割性中空ポリエス
テル繊維を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者の研究によれ
ば、上記目的は、スルホン酸塩基を有する共重合成分が
全酸成分に対して１〜１０モル％共重合されたエチレン
テレフタレート系ポリエステルに、乳酸系ポリエステル
を０．１〜１０重量％含有させたポリエステル組成物か
らなり、中空率が１５％以上である分割性中空ポリエス
テル繊維により達成されることが見出だされた。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の中空ポリエステル繊維
は、エチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とし、
スルホン酸塩基を有する共重合成分が全酸成分を基準と
して１〜１０モル％、好ましくは２〜８モル％共重合さ
れたエチレンテレフタレート系ポリエステルからなるこ
とが必要である。スルホン酸塩基を有する共重合成分の
量が１モル％未満の場合には、機械的応力を作用させて
も中空壁の分割が起こりがたく、極細繊維化することが
できなくなる。一方、該共重合成分の量が１０モル％を
越える場合には、製糸時の工程安定性が低下するので好
ましくない。

【００１０】好ましく用いられるスルホン酸塩基を有す
る共重合成分としては、５−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸、５−リチウム
スルホイソフタル酸、４−ナトリウムスルホイソフタル
酸、４−ナトリウムスルホ−２，６−ナフタレンジカル
ボン酸等をあげることができ、これらは単独でも２種以
上を併用してもよい。

【００１１】上記ポリエステルには、本発明の目的を損
なわない範囲内で上記以外の共重合成分を共重合しても
よく、通常その割合は全酸成分を基準として１０モル％
以下である。共重合し得る成分としては、例えば酸成分
としてイソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ナフタ
レンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、コハク酸、
アジピン酸、セバチン酸などの脂肪族ジカルボン酸、パ
ラヒドロキシ安息香酸、４−（β−ヒドロキシエトキ
シ）安息香酸等のオキシカルボン酸があげられ、またジ
オール成分としては、１，３−プロパンジオール、１，
６−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の脂
肪族ジオール、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキ
シ）ベンゼン等の芳香族ジオール、ポリエチレチングリ
コール、ポリブチレングリコール等のポリアルキレング
リコール等があげられる。なおこれらの成分は、単独で
共重合させても２種以上を同時に共重合させてもよい。

【００１２】また、上記ポリエステルの重合度（固有粘
度）は、大きくなりすぎると紡糸時の工程安定性が低下
して細繊度のものが得難くなる傾向にあり、一方小さく
なりすぎると高中空のものが得難くなる傾向にあるの
で、オルソクロロフェノール中３５℃で測定した固有粘
度（ＩＶ）で０．３５〜０．７０、好ましくは０．４０
〜０．５５の範囲が適当である。

【００１３】本発明においては、上記ポリエステルに乳
酸系ポリエステルが含有されていることが肝要であり、
これにより高い分割性と、良好なカード通過性を同時に
有する分割性中空ポリエステル繊維を得ることができ
る。また、かかる乳酸系ポリエステルが含有されている
ことによって中空ポリエステル繊維の中空率を容易に高
することができる。

【００１４】本発明において乳酸系ポリエステルとは、
乳酸を主たる繰り返し単位とするポリエステルをいい、
かかるポリエステルとしては、ポリＬ−乳酸ホモポリエ
ステル、ポリＤ−乳酸ホモポリエステル、Ｌ−乳酸／Ｄ
−乳酸共重合ポリエステルなどの乳酸単独からなるポリ
エステル、および、これらの乳酸に１種類以上の共重合
成分が５０％重量以下共重合されたポリエステルをあげ
ることができる。好ましく用いられる共重合成分として
は、例えばエチレングルコール、ブタンジオール、ヘキ
サンジオール、オクタンジオール、デカンジオールなど
のジオール、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸などの
ジカルボン酸、ヒドロキシアルキルカルボン酸、ピバロ
ラクトン、カプロラクトンなどの脂肪族ラクトン、ポリ
エチレングリコール等があげられる。なお、上記成分を
共重合する際には、同量のジオール成分と酸成分とが必
要である。

【００１５】本発明においては、スルホン酸塩基を有す
る共重合体成分が共重合されたエチレンテレフタレート
系ポリエステルに、乳酸系ポリエステルが０．１〜１０
重量％含有されている必要がある。この含有率が０．１
重量％未満では、本発明の目的とする易分割性を得るこ
とができず、一方、該含有率が１０重量％を超えると曳
糸性が悪くなり繊維を得ることができない。より好まし
い含有率は、１．０〜８．０重量％の範囲である。

【００１６】また、前述のエチレンテレフタレート系ポ
リエステルに乳酸系ポリエステルを含有させたポリエス
テル組成物には、目的に応じて、離型剤、流動性改善
剤、撥水剤、親水剤、安定剤、酸化防止剤、顔料、着色
剤、各種無機粒子、その他の改良剤を添加することがで
きる。

【００１７】次に繊維横断面における中空率は１５％以
上であることが必要である。中空率が１５％未満では、
機械的応力を作用させても極細繊維に分割できなくなる
ので好ましくない。一方、中空率が大きくなりすぎると
中空壁面の厚さが薄くなり、中空破断が発生して製糸の
工程安定性が低下したり、得られる繊維の機械的特性が
低下したりするので、８５％以下が望ましい。より好ま
しい中空率は２０〜６０％の範囲である。なお、ここで
いう中空率とは、繊維横断面において該横断面の外周部
で囲まれた面積に対する、中空部の面積の割合（％）を
いう。

【００１８】さらに、分割性中空ポリエステル繊維の単
繊維繊度は、あまり小さすぎると中空率を１５％以上と
して製糸する際、製糸安定性が低下する傾向にあり、一
方、あまり大きすぎると分割性が低くなる傾向にあるた
め、０．５〜１１．０デシテックスの範囲とするのが好
ましい。より好ましい単繊維繊度の範囲は１．０〜７．
０デシテックスである。

【００１９】本発明の分割性中空ポリエステル繊維は、
繊維軸方向の機械的特性は良好であるが、繊維軸に垂直
な方向の特性は劣っているため、機械的応力を作用させ
ることにより、繊維の９０％以上が４個以上、好ましく
は５〜２０個に分割されて極細繊維化することができ
る。

【００２０】以上に述べた本発明の分割性中空ポリエス
テル繊維は、例えば以下の方法によって製造することが
できる。すなわち、スルホン酸塩基を有する共重合成分
が全酸成分に対して１〜１０モル％共重合されたエチレ
ンテレフタレート系ポリエステルに、乳酸系ポリエステ
ルを０．１〜１０重量％溶融混合したポリエステル組成
物を、複数のスリット孔からなる中空糸製造用紡糸孔を
具備する紡糸口金から吐出する。この際、エチレンテレ
フタレート系ポリエステルと乳酸系ポリエステルとを溶
融混合する方法は特に限定されることはなく、従来公知
の方法により混合することができる。例えば、各々のポ
リエステルをペレットの状態として単軸または二軸のエ
クストルーダーに供給して溶融混合する方法や、予め溶
融した各々のポリエステルをスタティックミキサーやダ
イナミックミキサーで混合する方法等があげられる。

【００２１】紡糸口金から吐出された糸条を、紡糸口金
直下２５ｍｍ以上の位置で１５〜３５℃、好ましくは２
０〜２５℃の冷却風で冷却固化し、これを３００〜２０
００ｍ／分、好ましくは５００〜１５００ｍ／分の紡糸
速度で引取って、中空未延伸糸が得る。

【００２２】次に得られた中空未延伸糸を温度５０〜７
０℃の温水中で、１．３〜６．０倍の延伸倍率で延伸
し、その後必要に応じて加熱ローラーや熱プレートなど
を用いて７５〜２００℃で熱処理して中空繊維が得られ
る。

【００２３】さらに、紡績、不織布用の短繊維とする場
合は、例えば、上記の温水延伸に引続いて、紡績性また
は機能性付与のための油剤を付与し、クリンパーなどで
機械捲縮を付与し、熱風などで乾燥・熱セットした後、
所望の繊維長にカットする。

【００２４】このように得られた中空ポリエステル繊維
の長繊維または短繊維は、機械的応力を作用させること
によって容易に分割され極細繊維化できる。この際、分
割の方法としては、上記の長繊維や短繊維を製造する工
程で、これらの繊維に機械的応力を与えて分割してもよ
いし、これらの繊維を紡績糸、不織布、織物などの繊維
製品に成形した後、機械的応力を与えて分割してもよ
い。特に後者のような方法を採用すれば、カード成形が
通常不可能である０．５デシテックス以下の極細繊維か
らなる繊維製品であっても容易に製造することができ
る。

【００２５】上記の分割はカード成形工程でも起こる
が、その際は、先ず繊維軸方向に亀裂が発生し、さらに
不連続な分割が発現し、徐々に分割が進行して極細繊維
化していく。このため、本発明の分割性中空ポリエステ
ル繊維は、直接極細繊維をカードに通すのとは異なり、
カード通過性が非常に良好である。

【００２６】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明は何等これらに限定されるものでは
ない。なお、実施例中における各特性値の測定は、以下
の方法にしたがった。（ａ）固有粘度オルトクロロフェノールを溶媒として、３５℃で測定し
た。（ｂ）分割前繊度ＪＩＳ−Ｌ１０１５７−５−１Ａ法により測定した。（ｃ）中空率画像解析システム、ピアス−２（ピアス（株）製）を用
いて単繊維のセクション断面画像を５００倍に拡大し、
単繊維の断面積（中空部を含む）と中空部面積を測定し
てその面積比より求めた。（ｄ）繊維の分割割合中空ポリエステル繊維を１対の金属ローラーで線圧９８
Ｎ／ｃｍ（１０ｋｇ／ｃｍ）でニップして通過させた後
の繊維断面写真を撮り、写真から単糸を５０本ランダム
に選択し、中空壁が４か所以上で分割している割合を求
めた。（ｅ）中空繊維の平均中空分割数上記の断面写真から単糸を１０本ランダムに選択し、各
中空繊維が分割している個数を測定し、平均値を求め
た。（ｆ）中空繊維の平均分割後繊度分割前繊維の繊度を上記の平均中空分割数で割った計算
値で示した。（ｇ）カード通過性原綿２ｋｇをフラットカードに、カード速度５０ｍ／分
で通過させ、下記基準で評価した。良好：カード詰まり、ウェブ切れ、ネップが発生せ
ず、カード通過性が良好やや良好：カード詰まり、ウェブ切れはないが、若干の
ネップ発生が認められるやや不良：カード詰まりはないが、ウェブ切れ、ネップ
発生が若干認められる不良：カード詰まり、ウェブ切れ、ネップ等の発生
が認められる

【００２７】［実施例１］酸化チタン含有量が０．５重
量％で、固有粘度が０．４５、５−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸成分（ＳＩＰ）の共重合量が４．５モル％で
あるポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステル
（帝人（株）製：融点２５４℃）チップと、ポリＬ−乳
酸（島津製作所（株）製ラクティ：融点１７５℃、重
量平均分子量２００，０００）チップとを、重量比９
７：３の割合で２軸のエクストルーダーに供給し溶融混
合して中空型ノズルを９００孔有する紡糸口金から、ポ
リマー温度２８０℃、吐出量５００ｇ／分で押出し、紡
糸速度５００ｍ／分で引取って単繊維繊度が１１．１デ
シテックス、中空率が４０％の未延伸糸を得た。

【００２８】この際、中空型ノズル（３個のスリット
孔）の直下３５ｍｍの位置で温度２５℃、風速１．５ｍ
／秒の冷却風を長さ２００ｍｍにわたって吹付けた。

【００２９】得られた中空未延伸糸を、温度７０℃、延
伸倍率３．０倍で温水１段延伸し、紡績用油剤付与し、
さらにクリンパーを通して１２個／２５ｍｍの機械捲縮
を付与し、１２０℃の熱風で熱セットした後、５１ｍｍ
の長さに切断して短繊維とした。得られた中空ポリエス
テル短繊維は繊度が４．２デシテックス、中空率が３８
％であり、繊維表面には不連続分割孔は見られなかっ
た。得られた繊維の評価結果を表１に示す。

【００３０】［実施例２、比較例１〜３］ポリ乳酸の含
有率を表１のとおりとした以外は実施例１と同様にして
短繊維を得た。これらの評価結果を表１に合わせて示
す。

【００３１】［実施例３、比較例４〜５］ＳＩＰの共重
合率を表１のとおりとした以外は実施例１と同様にして
短繊維を得た。これらの評価結果を表１に合わせて示
す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、結晶化度や結晶サイズ
といった繊維の微細構造までコントロールすることを要
せずに、カード通過性が良好であり、機械的応力により
繊維軸方向に容易に分割されて極細繊維化できる分割性
中空ポリエステル繊維が提供される。かかる分割性中空
ポリエステル繊維からは、通常カード成形が極めて困難
な極細繊維からなる織編物、乾式不織布、人工皮革など
の繊維製品が容易に製造できるだけでなく、例えばカー
ド工程を必要としない湿式不織布なども効率よく製造す
ることができる。このため、例えば、保液性に優れた化
粧液担持体や吸液マット、遮音性に優れた繊維構造体、
人工皮革用不織布、選択性の高いフィルター、解像度に
優れた高品質印刷紙などの用途に好適に用いることがで
きる。

【００３４】しかも、このような分割性中空ポリエステ
ル繊維は、複雑な紡糸口金を用いることなく、従来のポ
リエステル繊維の製造方法、装置を使用して容易に製造
することができ、さらに極細繊維化のための溶剤抽出処
理やアルカリ減量処理も不要であるといったメリットも
有している。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スルホン酸塩基を有する共重合成分が全
酸成分に対して１〜１０モル％共重合されたエチレンテ
レフタレート系ポリエステルに、乳酸系ポリエステルを
０．１〜１０重量％含有させたポリエステル組成物から
なり、中空率が１５％以上である分割性中空ポリエステ
ル繊維。