JP2003166119A - ポリエステルマルチ繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 延伸仮撚加工後も、布帛に充分な吸水・速乾
性を発現させることができるポリエステルマルチ繊維を
提供すること。 【解決手段】 結晶化度が３０％以下および沸水収縮率
が１５〜７０％の部分配向ポリエステルマルチ繊維にお
いて、その単繊維横断面を、突起係数が０．３〜０．７
の、繊維断面コア−部から放射状に突出したフィンの数
が３〜８個存在する形状とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、吸水・速乾特性を
高めるために高度に異型化された繊維断面を有する、延
伸仮撚加工向けのポリエステルマルチ繊維に関する。 【０００２】 【従来の技術】ポリエステルはその優れた特性を生かし
衣料用布帛素材として広く使用されている。衣生活の多
様化、高級化、個性化と共に、天然繊維が持つ好ましい
性能、例えば吸水性能をポリエステル繊維に付与する試
みが続けられている。さらに、ランニングシャツあるい
はゴルフシャツなどのスポーツ衣料用途においては、汗
をかいても快適な状態が維持されるように、吸水性能に
加え、速乾性も備えた布帛が使用されるようになり、ポ
リエステル繊維でも吸水・速乾性能の実現が望まれてい
る。 【０００３】従来、ポリエステル繊維に吸水・速乾性能
を付与する方法として、特開昭５４−１５１６１７号公
報に開示されているように、スルホン酸金属塩を含んだ
ポリエステルを用いスロットおよび／またはアーム状の
突起を有する繊維断面のポリエステル延伸糸（以下フラ
ットヤーンと称する）を製造し、吸水布帛用に使用する
例が提案されている。しかし、このような中空あるいは
スロットおよび／またはアーム状の突起を有する繊維断
面のフラットヤーンに仮撚加工を施すと、中空部分、ス
ロットおよびアーム状の突起が潰れて、仮撚加工後の繊
維断面形状は通常の仮撚加工糸の繊維断面と何ら変わり
ないものとなる。このようなフラットヤーンから得られ
たポリエステル仮撚加工糸を使用した布帛では十分な吸
水・速乾性能が得られない。 【０００４】特公昭６１−３１２３２号公報には芯鞘構
造のポリエステル複合繊維を仮撚加工した後、布帛とな
し、アルカリ処理によって芯部のポリエステルを溶出す
る方法が開示されている。しかし、このような複雑な構
造をもつフラットヤーンの製造は極めて難しく、そのよ
うにして得られたポリエステル仮撚加工糸は極めて高価
なものとなり、商業的に広く使用されることはない。 【０００５】また、特開平１１−２６９７１８号公報に
は、吸水特性を高めるために高度に異形化された繊維断
面、すなわち扁平度が２〜４、Ｗ字状繊維断面の各凹部
の開口角度が１００〜１５０度の繊維断面形状をなす、
部分配向ポリエステル繊維が開示されている。しかし、
このような開口角度の大きなＷ字型繊維断面を有する部
分配向ポリエステル繊維を延伸仮撚加工すると、得られ
る延伸仮撚加工糸のＷ字開口角度はより拡大し、吸水・
速乾性能は充分発現しない。また、このようなＷ字繊維
断面形状は、扁平繊維断面形状に見られるように、繊維
同士が密着充填した繊維集合体となりやすく、ますます
吸水・速乾性が減退する。 【０００６】このように、延伸仮撚加工時に受ける衝撃
に耐え、延伸仮撚加工後も布帛に充分な吸水・速乾性を
発現させることができる高度に異形化された繊維断面を
有するポリエステルマルチ繊維は今まで提案されていな
かった。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術を背景になされたもので、その目的は、延伸仮撚加工
時に受ける衝撃に耐え、延伸仮撚加工後も布帛に充分な
吸水・速乾性を発現させることができ、且つ自然なドラ
イ感をも発現する、高度に異形化された繊維断面を有す
るポリエステルマルチ繊維を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、結晶化度が３
０％以下および沸水収縮率が１５〜７０％の部分配向ポ
リエステルマルチ繊維であって、その単繊維横断面に、
下記式で定義する突起係数が０．３〜０．７の、繊維断
面コアー部から外側へ突出したフィン部が３〜８個存在
することを特徴とするポリエステルマルチ繊維により達
成できることを見出した。 突起係数＝（ａ₁―ｂ₁）／ａ₁ ａ₁：繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点ま
での長さ ｂ₁：繊維断面内面壁の内接円の半径 【０００９】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態について詳
細に説明する。本発明で用いるポリエステルは、テレフ
タル酸を主たるジカルボン酸成分とし、エチレングリコ
ール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオ
ール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジ
オールなどのアルキレングリコールを主たるジオール成
分とするポリエステルを８０重量％以上、好ましくは９
０重量％以上含有するポリエステルであり、該ポリエス
テルには、本発明の目的を損なわない範囲内で、例えば
イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジ
カルボン酸などの芳香族ジカルボン酸成分や上記とは異
なる他のグリコール成分を共重合していても良い。 【００１０】かかるポリエステルの固有粘度（オルソク
ロロフェノールを溶媒として使用し３５℃で測定）は、
通常衣料用布帛素材として使用されるポリエステルと同
じ範疇の０．５５〜０．８０の範囲のものが好ましい。
また、必要に応じて適宜艶消し剤、制電剤、安定剤など
の添加剤またはアルカリ減量により繊維表面に微細孔や
フィブリルを形成させる事の出来る添加剤などを含んで
も良い。 【００１１】本発明のポリエステルマルチ繊維は、その
結晶化度が３０％以下および沸水収縮率が１５〜７０％
であって、かつ、その単繊維横断面に、下記式で定義す
る突起係数が０．３〜０．７の、繊維断面コアー部から
外側へ突出したフィン部が３〜８個存在している必要が
ある。 突起係数＝（ａ₁―ｂ₁）／ａ₁ ａ₁：繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点ま
での長さ ｂ₁：繊維断面内面壁の内接円の半径 【００１２】このような特性と断面形状を有する本発明
のポリエステルマルチ繊維は、延伸仮撚加工時に受ける
衝撃に耐え、延伸仮撚加工後も布帛に充分な吸水・速乾
性を発現させる性能をもっている。 【００１３】さらに、驚くべきことに、本発明のポリエ
ステルマルチ繊維は、通常の条件下で延伸仮撚を行って
も、延伸仮撚加工時の糸切れ（加工断糸）および毛羽の
発生が少ない。また得られる延伸仮撚加工糸も、その繊
維横断面扁平度合いが繊維軸方向に適度に分散し、繊維
軸方向に一様で無い繊維断面をなしており、繊維間空隙
が大きな繊維集合体を形成するものとなる。このような
大きな繊維間空隙は、さらなる吸水・速乾性能および該
性能の洗濯耐久性向上の効果をもたらす。さらに、繊維
断面扁平度合いが繊維軸方向に適度に分散する繊維集合
体は、布帛での自然なドライ感をもたらすという性能も
合わせ持っている。 【００１４】以下、本発明のポリエステルマルチ繊維の
各特性とそれらの効果について説明する。先ず、本発明
のポリエステルマルチ繊維の結晶化度は３０％以下およ
び沸水収縮率は１５〜７０％、より好ましくは、結晶化
度は１５〜３０％および沸水収縮率は２０〜６５％、で
なければならない。 【００１５】結晶化度が３０％を超える場合あるいは沸
水収縮率が１５％未満の場合は、該繊維の結晶領域が増
大しているため、剛直な繊維構造となって通常の延伸仮
撚条件下では延伸仮撚加工糸の繊維断面扁平度が繊維軸
方向に適度に分散しがたくなる。その結果、単調な繊維
集合体が形成されることになり、吸水・速乾性能および
該性能の洗濯耐久性が減退し、また布帛での自然なドラ
イ感も発現し難くなるので好ましくない。一方、沸水収
縮率が７０％を越える場合は、その繊維構造が不安定と
なるため、その物性が変化しやすく、延伸仮撚加工用の
部分配向ポリエステルマルチ繊維として使用することは
できない。 【００１６】次に、本発明のポリエステルマルチ繊維の
単繊維断面形状は、先に定義した突起係数が０．３〜
０．７、より好ましくは０．４〜０．６である、繊維断
面コアー部から外側へ突出したフィン部（図１の１）が
３〜８個、好ましくは４〜６個存在する形状を呈してい
る必要がある。 【００１７】該突起係数が０．３未満のフィン部は、延
伸仮撚加工後の繊維断面に充分な毛細管空隙を形成する
機能がなく、吸水・速乾性能を発現することができな
い。さらにこのような短小フィン部は、布帛に吸水処理
剤を施す場合のアンカー効果が小さくなるため、該処理
剤の洗濯耐久性を低下させる傾向にある。また、布帛の
風合もフラットなペーパーライクなものとなる。一方、
突起係数が０．７を越えるフィン部は、延伸仮撚加工
時、該フィン部に加工張力が集中しやすいため、繊維断
面の部分的破壊が発生して十分な毛細管形成がなされな
くなり、吸水性能が不十分となる。また、延伸仮撚工程
での糸切れ（加工断糸）や毛羽も頻発する。 【００１８】なお、突起係数が０．３〜０．７のフィン
部であっても、単繊維断面に該フィンブの数が１〜２個
では、内側に閉じた繊維断面部分が最大１個しか形成さ
れなくなるので、十分な毛細管現象が発現せず、吸水性
能が不十分となる。また、布帛の風合もフラットなペー
パーライクなものとなる。一方、８個を越える場合に
は、延伸仮撚加工時、フィン部への加工張力集中が発生
し、繊維断面の部分的破壊が起こり、十分な毛細管形成
がなされなくなり、吸水性能が不十分となる。また、延
伸仮撚工程での糸切れ（加工断糸）や毛羽が頻発する。
なお、突起係数が０．３未満のフィン部は８個を超えて
存在しても良い。 【００１９】以上に説明した本発明のポリエステルマル
チ繊維は、例えば以下の方法で製造することができる。
すなわち、固有粘度が０．５５〜０．８０のポリエチレ
ンテレフタレートを通常の条件で乾燥し、スクリュウエ
クストルーダー等の溶融押出機で溶融し、例えば、特許
第３０７６３７２号に開示されているような、コアー部
形成用円形吐出孔（図２の３）の周囲に間隔を置いて配
置された３〜８個、より好ましくは４〜６個、の小円状
開口部（図２の５）とスリット状開口部（図２の４）と
が連結したフィン部形成用吐出孔を配置した紡糸口金
（図２）から吐出し、従来公知の方法で冷却、固化後、
２０００〜４０００ｍ／ｍｉｎ、より好ましくは２５０
０〜３５００ｍ／ｍｉｎの速度で紡糸捲き取りすること
により容易に得ることができる。 【００２０】この時、コアー部形成用円形吐出孔の半径
（図２のｂ₂）、該円形吐出孔の中心点からフィン部形
成用吐出孔の先端部の長さ（図２のａ₂）等を変えるこ
とにより、繊維断面の突起係数が０．３〜０．７となる
ように任意に設定することができる。また、スピンブロ
ックの温度および／または冷却風量を変えることによっ
ても、繊維断面の突起係数をある程度コントロールする
ことができる。なお、冷却風は、紡糸口金から５〜１５
ｃｍ下方が上端となるように設置された長さ５０〜１０
０ｃｍのクロスフロータイプの紡糸筒から送風するのが
望ましい。 【００２１】このような繊維横断面形状を有するポリエ
ステルマルチ繊維は、紡糸捲取速度が４０００ｍ／ｍｉ
ｎを超えると急激な配向結晶化が起こり、結晶化度が３
０％を超えてしまいやすい。一方、２０００ｍ／ｍｉｎ
を下回る紡糸捲取速度では、該ポリエステルマルチ繊維
の沸水収縮率が７０％を超えてしまいやすい。 【００２２】このようにして得られる本発明のポリエス
テルマルチ繊維は、延伸仮撚工程に供給され、ポリエス
テルマルチ繊維の繊度、紡糸捲取速度などに応じて、適
切な条件を設定し延伸仮撚される。このようにして得ら
れる延伸仮撚加工糸は、定法に従って織編物等の布帛と
すれば、優れた吸水・速乾性能を有する布帛が得られ
る。また、該布帛は自然なドライ感に富んだ風合を呈
し、衣料用布帛として極めて有用なものとなる。 【００２３】 【実施例】以下、実施例により、本発明を更に具体的に
説明する。なお、実施例における各項目は次の方法で測
定した。 （１）結晶化度 広角Ｘ線回折法による。理学電気社製Ｘ線発生装置（ロ
ーターフレックスＲＵ−２００）を用い、ニッケルフィ
ルターで単色化したＣｕ−Ｋα線で散乱強度を測定し、
次式で結晶化度を計算する。 結晶化度＝結晶部の散乱強度／全散乱強度×１００
（％） （２）沸水収縮率 枠周１．１２５ｍの検尺機で捲数２０回のカセを作り、
０．０２２ｃＮ／ｄｔｅｘの過重を掛けて、スケール板
に吊るして初期のカセ長Ｌ₀を測定する。その後、この
カセを６５℃の温水浴中で３０分間処理後、放冷し再び
スケール板に吊るし収縮後の長さＬを測定し次式で沸水
収縮率を計算する。 沸水収縮率＝（Ｌ₀−Ｌ）／Ｌ₀×１００（％） （３）突起係数 ポリエステルマルチ繊維の断面顕微鏡写真を撮影し、単
繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点までの長
さ（ａ₁）および繊維断面内面壁の内接円の半径（ｂ₁）
を測定し、下記式で突起係数を計算した。 突起係数＝（ａ₁―ｂ₁）／ａ₁ （４）吸水速乾性（ウイッキング値） 吸水・速乾性能の指標として、ＪＩＳ Ｌ１９０７繊維
製品の吸水試験法、５．１．１項吸水速度（滴下法）に
準じて、落下水滴が、ポリエステル仮撚加工糸からなる
試験布表面から表面反射をしなくなるまでの秒数（ウィ
ッキング値）を採用した。なお、Ｌ₁₀は、ＪＩＳ Ｌ０
８４４−Ａ−２法により１０回洗濯を行った後のウイッ
キング値（秒）を表す。 （５）加工断糸率 スグラッグ社製ＳＤＳ−８型延伸仮撚加工機で、１０ｋ
ｇ巻ポリエステルマルチ繊維パッケージを延伸仮撚加工
し、５ｋｇ巻ポリエステル仮撚加工糸パッケージを２個
作成する方法で運転した時、断糸回数を記録し、下記式
で加工断糸率を計算した。 加工断糸率＝断糸回数／（稼動錘数×２）×１００ （６）加工毛羽 東レ（株）製ＤＴ−１０４型毛羽カウンター装置を用い
て、仮撚加工糸を５００ｍ／分の速度で２０分間連続測
定して発生毛羽数をカウントした。 （７）織物風合 延伸仮撚加工糸に６００回／ｍの撚りを施し、たて糸・
よこ糸使い綾織の布帛とした。次いで、１００℃で精錬
・リラックス処理、１８０℃・４５秒でプレセット乾熱
処理、１５％のアルカリ減量処理、１３０℃・３０分で
染色を行い、自然乾燥した後、１７０℃・４５秒でファ
イナルセットを行い、織物を作成した。この織物を検査
員が触感判定し下記基準で格付けした。 レベル１：自然でドライな感触がある レベル２：ドライ感がやや少なく感じられる レベル３：フラットでペーパーライクな感触がある。 【００２４】［実施例１〜３、比較例１〜２］予め、図
２示す吐出孔形状と同じタイプの吐出孔をベースとし
て、スリット幅が０．１０ｍｍおよび該円形吐出孔中心
点から先端部までの長さ（図２のａ₂）が０．８８ｍｍ
のフィン部形成用吐出孔をおのおの表１に示す個数有
し、コアー部形成用円形吐出孔の半径（図２のｂ₂）が
０．１５ｍｍの吐出孔群を２４群穿設した紡糸口金を準
備し、スピンパックに組み込み、各々例Ｎｏ．毎に表１
に従って選択し、スピンブロックに装填した。以下、例
Ｎｏ．毎に次の操作を実施した。 【００２５】０．３５重量％の酸化チタンを含む固有粘
度０．６３０のポリエチレンテレフタレートを１６０℃
で乾燥した後、スクリュウ押出機にて溶融しポリマー導
管を通して、例Ｎｏ．毎にスピンブロックに装填された
前記のスピンパックに導入し、紡糸口金より吐出量４０
ｇ／ｍｉｎで吐出した。引き続き、紡糸口金吐出面から
下方１０ｃｍの位置が上端となるように設置された長さ
６０ｃｍのクロスフロータイプの紡糸筒から２５℃の冷
却風を、５Ｎｍ³／ｍｉｎの割合で、ポリマー流に吹き
付つけて、冷却・固化し、紡糸油剤を付与し、３０００
ｍ／ｍｉｎの速度で捲き取り、各々表１に示す結晶化
度、沸水収縮率、フィン部個数および突起係数を有する
ポリエチレンテレフタレートマルチ繊維を得た。 【００２６】 【表１】【００２７】このポリエチレンテレフタレートマルチ繊
維をスクラッグ社製のＳＤＳ−８型延伸仮撚機（３軸フ
リクションディスク仮撚ユニット、２１６錘）に掛け
て、延伸倍率１．６５、ヒーター温度１７５℃、撚数３
３００回／ｍ、延伸仮撚速度６００ｍ／ｍｉｎで延伸仮
撚加工を実施し、繊度８４ｄｔｅｘのポリエチレンテレ
フタレート延伸仮撚加工糸を得た。実施例１〜３、比較
例１〜２におけるウィッキング値（Ｌ₀およびＬ₁₀）、
織物風合い、加工断糸率および加工毛羽の結果をまとめ
て表２に示す。 【００２８】 【表２】 【００２９】［実施例４〜５、比較例３］半径０．１５
ｍｍ（図２のｂ₂）のコアー部形成用円形吐出孔１個お
よびスリット幅が０．１０ｍｍでおのおの表３に示す該
円形吐出孔中心点から先端部までの長さ（図２のａ₂）
のフィン部形成用吐出孔が４個ある吐出孔群を２４群穿
設した紡糸口金を使用し、おのおの表３に示すスピンブ
ロック温度および冷却風風量の条件とする以外は実施例
１〜３と同じ条件および方法で溶融紡糸を行い、各々表
３に示す結晶化度、沸水収縮率、および突起係数を有す
る、フィン部個数４個の断面のポリエチレンテレフタレ
ートマルチ繊維を得た。 【００３０】 【表３】 【００３１】このポリエチレンテレフタレート繊維を、
実施例１〜３と同じ条件および方法で延伸仮撚加工を実
施し、繊度８４ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート
延伸仮撚加工糸を得た。実施例４〜５、比較例３におけ
るウィッキング値（Ｌ₀およびＬ₁₀）、織物風合い、加
工断糸率および加工毛羽の結果をまとめて表４に示す。 【００３２】 【表４】 【００３３】［実施例６〜７、比較例４〜５］ポリマー
吐出量および紡糸速度をおのおの表５の条件とする以外
は実施例２と同じ条件および方法で溶融紡糸を行い、各
々表５に示す結晶化度、沸水収縮率および突起係数を有
する、フィン部個数４個の断面のポリエチレンテレフタ
レートマルチ繊維を得た。 【００３４】 【表５】【００３５】このポリエチレンテレフタレート繊維を、
延伸倍率および撚数をおのおの表６の条件とする以外は
実施例１〜３と同じ条件および方法で延伸仮撚加工を実
施し、繊度８４ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート
延伸仮撚加工糸を得た。 【００３６】実施例６〜７、比較例４〜５におけるウィ
ッキング値（Ｌ₀およびＬ₁₀）、織物風合い、加工断糸
率および加工毛羽の結果をまとめて表６に示す。 【００３７】 【表６】 【００３８】 【発明の効果】本発明のポリエステルマルチ繊維によれ
ば、適切な繊維断面形状が保持され、かつ適切な繊維間
空隙を持った延伸仮撚加工糸が得られるので、その延伸
仮撚加工糸を使った布帛は優れた吸水・速乾性能を持
つ。さらにその布帛は自然なドライ感に富んだ風合を持
つ。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のポリエステルマルチ繊維断面の１実施
態様を示した模式図。 【図２】本発明で使用する紡糸口金吐出孔の１実施態様
を示した模式図。 【符号の説明】 １ ：繊維断面フィン部 ２ ：繊維断面コアー部 ３ ：コアー部形成用円形吐出孔 ４ ：フィン部形成用吐出孔のスリット状開口部 ５ ：フィン部形成用吐出孔の小円状開口部 ａ₁ ：繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点ま
での長さ ｂ₁ ：繊維断面内面壁の内接円半径 ａ₂ ：コアー部形成用吐出孔中心点からフィン部形成用
吐出孔先端部までの長さ ｂ₂ ：コアー部形成用吐出孔の半径

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 結晶化度が３０％以下および沸水収縮率
   が１５〜７０％の部分配向ポリエステルマルチ繊維であ
   って、その単繊維横断面に、下記式で定義する突起係数
   が０．３〜０．７の、繊維断面コアー部から外側へ突出
   したフィン部が３〜８個存在することを特徴とする延伸
   仮撚加工用ポリエステルマルチ繊維。 突起係数＝（ａ₁―ｂ₁）／ａ₁ ａ₁：繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点ま
   での長さ ｂ₁：繊維断面内面壁の内接円の半径