JP2004011029A

JP2004011029A - ストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維

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Publication number: JP2004011029A
Application number: JP2002161418A
Authority: JP
Inventors: Takao Okochi; 大河内　隆雄; Kenji Yamashita; 山下　賢司
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】リサイクルポリエステルを含有していても、安定した性能、色調が得られる潜在捲縮性能を有するストレッチ性織物用ポリエステル複合繊維を提供することを課題とする。
【解決手段】主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートから構成され、極限粘度が異なる２種類のポリエステル成分が、互いにサイドバイサイド型に複合された繊維であって、少なくとも一方のポリエステル成分がリサイクルポリエステルであり、かつ少なくとも一方のポリエステル成分が濃染可能な改質成分を含有していることを特徴とするストレッチ性織編用ポリエステル複合繊維。
【選択図】　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リサイクルポリエステルを使用し、かつ濃染可能な改質成分を含有したポリエステルをサイドバイサイドに貼り合わせたストレッチ性織編用ポリエステル複合繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を始めとするポリエステルは、高融点で耐薬品性があり、また、低コストであるために、繊維はもちろんのこと、フィルム成型品等に幅広く用いられている。
【０００３】
これらのポリエステル製品は使用後に廃棄処分されているが、燃焼する場合には高熱が発生し、焼却炉の痛みが大きく、寿命が短くなるという問題がある。また、焼却しない場合は腐敗分解しないため永久的に残ることになり、環境の面からも問題となっている。
【０００４】
また、近年、資源の再利用、環境問題等の面から、様々な分野や素材でリサイクル性が求められてきている。使用量が多く、今後も使用量の大幅な増加が予想されるポリエステルにおいても、液体飲用品用ＰＥＴボトル等に成形使用されたポリエステル樹脂を回収し、再度使用、すなわちリサイクルすることは行われている。このようなリサイクルは資源の再利用に貢献し、地球環境にやさしい企業活動の一環として重要である。このリサイクルポリエステル樹脂を使用した製品の一つとして、再溶融・紡糸を行って得たポリエステルフィラメント糸があり、このフィラメント糸は衣料用途あるいは産業資材用途に使用されている。
【０００５】
しかしながら、リサイクルポリエステル樹脂はその回収法から、溶融粘度、分子量分布、白度、結晶化度等の物性に広いバラツキを有し、ロット間の物性もあまり安定したものではないことにより、リサイクルポリエステル樹脂を使用して得られたフィラメントは、糸あるいは布帛の状態で染色を行った場合、製品内で色斑を生じたり、ロット間で色差を生じるという問題がある。
【０００６】
そこで、リサイクルポリエステルのみではなく、原料ポリエステルとリサイクルポリエステルを混合してマルチフィラメントとすることが提案されている。例えば、溶融前のチップの段階で原料ポリエステルとリサイクルポリエステルを混合する方法、各々別々に溶融押し出しされた原料ポリエステルとリサイクルポリエステルをノズルパック内で混練する方法により得られた混合フィラメントが提案されている。
【０００７】
しかしながら、この混合フィラメントにおいても、リサイクルポリエステル部分の品質が変動したり、再生品の混率が増加した場合等、染色斑等の色斑が発生するという問題があった。
【０００８】
一方、フィラメントとして、ストレッチ機能を有する織編物を得るために熱収縮特性の異なる２種類のポリエステルをサイドバイサイド型に接合したものであって、製織編後の加工時に受ける熱により捲縮性能を発現する潜在捲縮性の複合繊維は一般的によく知られている。このような潜在捲縮性を有する繊維は、製編織後に捲縮を発現することにより織編物に嵩高性を付与し、膨らみ感を与えることができ、ソフトな風合いを発現するのに好適な繊維であるが、このような繊維にリサイクルポリエステルを使用したものはこれまでに開発されていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点を解決し、リサイクルポリエステルを含有していても、安定した性能、色調を有し、かつ潜在捲縮性能を有する複合繊維であって、染色性が改善され、膨らみ感のあるソフトな風合いを有する布帛を得ることができるストレッチ性織物用ポリエステル複合繊維を提供することを課題とするものである。
【００１０】
【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した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートから構成され、極限粘度が異なる２種類のポリエステル成分が、互いにサイドバイサイド型に複合された繊維であって、少なくとも一方のポリエステル成分がリサイクルポリエステルであり、かつ少なくとも一方のポリエステル成分が濃染可能な改質成分を含有していることを特徴とするストレッチ性織編用ポリエステル複合繊維を要旨とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のストレッチ性織編用ポリエステル複合繊維を構成する２種類のポリエステル成分は、エチレンテレフタレートの繰り返し単位が９０％以上の実質的にＰＥＴを主体とするものであり、２種類のポリエステル成分は極限粘度が異なるものである。
そして、２種類のポリエステル成分の一方又は両方ともがＰＥＴを主たる構成成分とするリサイクルポリエステルとする。なお、両方のポリエステル成分には、本発明の効果を損なわない範囲内で、酸化チタン等のダル化剤、ヒンダードフェノール系化合物等の酸化防止剤、その他顔料、添加剤等が配合されていてもよい。
【００１２】
そして、２種類のポリエステル成分は、極限粘度〔η〕が０．４〜０．８とすることが好ましく、高粘度側のポリエステル成分は極限粘度〔η〕０．６〜０．８とし、低粘度側のポリエステル成分は極限粘度〔η〕０．４〜０．６とし、両成分の差が０．１〜０．２５とすることが好ましい。このように両成分に極限粘度差があることで、両成分の熱収縮性が異なるものとなり、捲縮性能を有するものとすることができ、上記範囲のものとすることで捲縮性能がより良好となる。
【００１３】
なお、本発明におけるリサイクルポリエステルとは、液体飲食品用ＰＥＴボトルやフィルム、繊維などの形に成形された後、低分子に戻されずに再び成形するために回収された樹脂のことをいう。
【００１４】
本発明においてはリサイクルポリエステルを使用するが、リサイクルポリエステルはその回収法から、溶融粘度、分子量分布、白度、結晶化度等の物性に広いバラツキを有し、ロット間の物性もあまり安定したものではない。そこで、本発明においては、濃染化が可能な改質成分を含有させることによって、リサイクルポリエステルの品位が変動しても染色斑が生じないものとなり、通常のポリエステルを用いた場合と同等な、品位の高いポリエステル繊維とすることができる。
【００１５】
ポリエステル成分に含有させる濃染可能な改質成分としては、下記の（１）〜（３）に示す成分と量を満足していることが好ましい。これらの成分を含有させることによって、染色性が向上するとともに、捲縮性能も向上させることができる。
（１）成分：５−アルカリ金属イソフタル酸成分　共重合量：１．２〜６モル％
（２）成分：アジピン酸及び／又はセバシン酸　共重合量：２．０〜１０モル％
（３）成分：分子量３００〜１００００のポリアルキレングリコール　含有量：０．５〜４質量　　　％
これらの改質成分は、２種類のポリエステル成分の両方に含有されていても、又はどちらか一方に含有されていてもよい。さらに、（１）〜（３）の成分と量の少なくとも１つを満足していればよいので、（１）〜（３）の条件のいずれか２つ又は３つを満足するものでもよい。
【００１６】
中でも本発明の複合繊維の形態としては、リサイクルポリエステルは高粘度側、低粘度側のどちらに使用してもよいが、改質成分は捲縮性能も向上できることを考慮すると、高粘度側のポリエステルに含有させることが好ましい。
【００１７】
次に改質成分（１）〜（３）について説明する。
まず、（１）については、ＰＥＴに５−アルカリ金属イソフタル酸成分を１．２〜６モル％共重合する。５−アルカリ金属イソフタル酸成分の共重合量が１．２モル％未満であると、良好な染色性能が得られず、色斑が発生する。また、捲縮性能の向上効果も少ない。一方、６モル％を超えると、溶融粘度が大きくなりすぎるため、曳糸性が不良となり好ましくない。
【００１８】
５−アルカリ金属イソフタル酸成分として用いられる化合物の中で特に好ましい具体例としては、３，５−シ゛（カルホ゛メトキシ）ヘ゛ンセ゛ンスルホン酸ナトリウム（またはカリウムもしくはリチウム）、３，５−シ゛（β−ヒト゛ロキシエトキシカルホ゛ニル　）ヘ゛ンセ゛ンスルホン酸ナトリウム（またはカリウムもしくはリチウム）等がある。
【００１９】
（２）の場合、アジピン酸とセバシン酸を、それぞれ単独もしくは併用して２．０〜１０モル％共重合する。アジピン酸及び／又はセバシン酸の共重合量が２．０モル％未満では、良好な染色性能が得られず、色斑が発生する。また、捲縮性能の向上効果も少ない。アジピン酸及び／又はセバシン酸の共重合量が１０モル％を超えると、ポリマー融着が生じ、好ましくない。
【００２０】
（３）の場合、分子量３００〜１００００のポリアルキレングリコールを０．５〜４質量％含有している。ポリアルキレングリコールの分子量が３００未満であったり、添加量が０．５質量％未満であると、良好な染色性能が得られない。また、捲縮性能の向上効果も少ない。一方、分子量が１００００を超えたり、添加量が４質量％を超える場合、ポリアルキレングリコール自体の耐熱性、耐候性が低下したり、ポリエステルの耐候性が悪化し、好ましくない。
【００２１】
なお、本発明におけるポリアルキレングリコールとは、ホ゜リエチレンク゛リコール、ホ゜リフ゜ロヒ゜レンク゛リコール、ホ゜リテトラメチレンク゛リコール等が挙げられ、これら２種以上のランタ゛ムまたはフ゛ロック共重合体でもよく、これらはホ゜リエステルに共重合されたものであっても、また末端封鎖により共重合性を失ったものでもよい。
【００２２】
さらに、本発明においては、（１）〜（３）の改質成分以外にも、本発明の効果を損なわない範囲であれば、共重合エステル単位を含有していてもよい。このような共重合エステル単位としては、例えば、３，３’−シ゛フェニルシ゛カルホ゛ン酸などの芳香族シ゛カルホ゛ン酸、コハク酸などの脂肪族シ゛カルホ゛ン酸、シ゛エチレンク゛リコール、１，４−フ゛タンシ゛オール、１，４−シクロヘキサンシ゛オールなどの脂肪族、脂環式シ゛オール、Ｐ−ヒト゛ロキシ安息香酸等が挙げられる。
【００２３】
次に、本発明の複合繊維の製造方法について説明する。
本発明の複合繊維は、上記のようなポリエステル成分を用い、通常の複合紡糸装置を用いて２種類のポリエステルを複合紡糸し、サイドバイサイド型に複合した繊維とする。なお、リサイクルポリエステルに改質成分を含有させる方法としては、リサイクルポリエステルを一旦溶融させ、改質成分を添加して解重合させて共重合を行う方法等が挙げられる。そして、複合紡糸した糸条を、２０００ｍ／分以上の高速紡糸により、半未延伸糸として巻き取るＰＯＹ法、あるいは一旦２０００ｍ／分以上の高速紡糸又は２０００ｍ／分未満の低速紡糸で溶融紡糸し、巻き取った糸条を延伸熱処理する方法、又は、一旦、巻き取ることなく、続けて延伸する紡糸延伸法を採用することにより、本発明の複合繊維を得ることができる。
【００２４】
【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。なお、実施例における各種の値の測定及び評価は次の通りに行った。
（１）極限粘度〔η〕
フェノールと四塩化エタンの質量比５／５の混合物を溶媒とし、２０℃で測定した。
（２）操業性
１６錘で２４時間紡糸を行った時の切糸回数で評価し、○と△を合格基準とした。
０回：○、１〜２回：△、３回以上：×
（３）捲縮回復応力
得られた複合繊維を外周１．１２５ｍの検尺機で５回かせ取りして２重にし、１／６８３０ｃＮ／ｄｔｅｘの加重を掛けて３０分間放置した後、３０分間沸水処理し、乾燥後、オリエンテック製万能引張試験機テンシロンＲＴＣ１２１０の引張速度を１００ｍｍ／分、記録計のチャート速度を１００ｍｍ／分に設定し、上記試料をセットする。次いで、（繊度×１．９６）ｃＮの応力が掛かる点まで試料を伸長させ、その後、同じ速度で回復させる。この時の、チャートの最大応力点から垂線を降ろし、応力０ｃＮの線との交点から４５度の角度で応力曲線側に引いた線と応力回復曲線との交点での応力測定値を読みとった。なお、０．０１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を優れていると判断した。
（４）ストレッチ性
得られた複合繊維を経糸に、緯糸に評価糸（ＰＥＴを主たる構成成分とするポリエステルからなる繊維、８４ｄｔｅｘ／３６ｆ）を用いて平織組織に製織し、パネラーによる触感評価（４段階◎、○、△、×で評価）を行った。○以上を合格とした。
（５）染色性
得られた複合繊維を筒編して染色し、染色斑の有無を目視で判定し、３段階で評価した。
○：斑がなく良好
△：やや斑がある
×：斑の発生大
染色条件は、精練後、染料としてＡＳＴＲＡＺＯＮ　ＢＬＵＥ　ＦＲＲ　（バイエル社製原糸用染料）の０．５％ｏｗｆ、均染剤として酢酸０．２ｍｌ／ｌ、酢酸ナトリウム０．２ｇ／ｌを使用し、温度１００℃で３０分間、常法により染色した。△までを合格とした。
【００２５】
実施例１
高粘度ポリエステルとして、ＰＥＴを主たる構成成分とし、改質成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸を２ｍｏｌ％共重合した極限粘度０．６８の改質ホ゜リエステル重合体を用い、低粘度ポリエステルとして、極限粘度〔η〕０．４６のＰＥＴを主たる構成成分とするリサイクルポリエステルを用い、両成分を常法により乾燥し、複合紡糸型溶融押出機に等質量供給した。紡糸温度２９５℃で溶融し、紡糸孔を２４個有する紡糸口金の背面で両成分を合流させ、サイドバイサイド型に接合して紡出した。続いて冷却固化した後、オイリング装置を通過させて０．５質量％の付着量となるように油剤を付与し、集束ガイドにて集束した後、紡糸速度３５００ｍ／分のローラで引き取り、捲取機にて巻き取った。得られた複合繊維は１６０ｄｔｅｘ／２４ｆであった。
次いで、得られた繊維を延伸機に供給して１．４５倍に延伸し、１１０ｄｔｅｘ／２４ｆの複合繊維を得た。
【００２６】
実施例２、比較例１
高粘度ポリエステルと低粘度ポリエステルの極限粘度を表１に示す値に変更した以外は実施例１と同様に行った。
【００２７】
実施例３
高粘度ポリエステルとして、ＰＥＴを主たる構成成分とするリサイクルポリエステルに、改質成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸を１．５ｍｏｌ％共重合した極限粘度０．６１のものを用い、低粘度ポリエステルにもＰＥＴを主たる構成成分とするリサイクルポリエステルに、改質成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸を１．５ｍｏｌ％共重合した極限粘度０．４２のものを用いた以外は、実施例１と同様に行った。
【００２８】
実施例４
高粘度ポリエステルとして、ＰＥＴを主たる構成成分とするリサイクルポリエステルであって、改質成分を含有しないものを用い、低粘度ポリエステルとして、リサイクルポリエステルでない通常のＰＥＴを主たる構成成分とし、改質成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸を２ｍｏｌ％共重合したポリエステルを用いた以外は実施例１と同様に行った。
【００２９】
実施例５〜１０
高粘度ポリエステルに含有させる改質成分の種類と量を表１に示すように種々変更した以外は実施例１と同様に行った。
【００３０】
比較例２
高粘度ポリエステルに改質剤を含有させなかった以外は、実施例１と同様に行った。
【００３１】
実施例１〜１０、比較例１〜２で得られた繊維の物性値と各種の評価結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】

【００３３】
表１から明らかなように、実施例１〜１０の繊維は、操業性よく得ることができ、染色斑の発生がなく、捲縮の発現性もよくストレッチ性にも優れていた。
一方、比較例１の繊維は、両ポリエステル成分の極限粘度差がないため、捲縮が発現せず、織物にしたときにストレッチ性がなかった。比較例２の繊維は、改質成分を含有していなかったため、染色斑が生じた。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のポリエステル複合繊維は、リサイクルポリエステルを使用し、かつ濃染可能な改質成分を含有させているので、染色斑が発生せず、また潜在捲縮性能も有しているので、リサイクルポリエステルを使用していても、色調に優れたストレッチ性の織編物を得ることが可能となる。

Claims

主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートから構成され、極限粘度が異なる２種類のポリエステル成分が、互いにサイドバイサイド型に複合された繊維であって、少なくとも一方のポリエステル成分がリサイクルポリエステルであり、かつ少なくとも一方のポリエステル成分が濃染可能な改質成分を含有していることを特徴とするストレッチ性織編用ポリエステル複合繊維。
改質成分が下記（１）〜（３）に示す少なくとも１つを満足する請求項１記載のストレッチ性織編用ポリエステル複合繊維。
（１）成分：５−アルカリ金属イソフタル酸成分　共重合量：１．２〜６モル％
（２）成分：アジピン酸及び／又はセバシン酸　共重合量：２．０〜１０モル％
（３）成分：分子量３００〜１００００のポリアルキレングリコール　含有量：０．５〜４質量　　　％