JP2005273115A - 易染性ポリエステル繊維及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ポリエチレンテレフタレートを改質し、単糸断面をＷ断面とすることにより、従来のポリエステル繊維よりも格段に優れた染色性を示し、ソフトな風合いと吸水性を有した他素材との複合化に適したポリエステル繊維を提供する。
【解決手段】 １．ポリエチレンテレフタレートに分子量３００〜２０００のポリエチレングリコールを３〜８重量％共重合したポリエステルで、９０重量％以上がエチレンテレフタレート繰り返し単位からなるポリエチレンテレフタレートからなり、単糸の断面形状がＷ字状で、下記（１）を満足するポリエステル繊維で、測定周波数１１０Ｈｚにおける力学的損失正接（ｔａｎδ）が最大を示す温度（Ｔmax）が、下記（２）で示される範囲に存在することを特徴とする易染性ポリエステル繊維。
（１） ２≦扁平度≦４
（２） ８５℃≦（Ｔmax）≦１０５℃
２．紡口ランド部形状が楕円形で、楕円に外接する長方形の長辺と短辺の比が１．２〜３．５の範囲にある紡口を使用し、巻取速度５０００ｍ／分以上で紡糸することを特徴とする１．記載のポリエステル繊維の製造方法。
【選択図】 なし
【解決手段】 １．ポリエチレンテレフタレートに分子量３００〜２０００のポリエチレングリコールを３〜８重量％共重合したポリエステルで、９０重量％以上がエチレンテレフタレート繰り返し単位からなるポリエチレンテレフタレートからなり、単糸の断面形状がＷ字状で、下記（１）を満足するポリエステル繊維で、測定周波数１１０Ｈｚにおける力学的損失正接（ｔａｎδ）が最大を示す温度（Ｔmax）が、下記（２）で示される範囲に存在することを特徴とする易染性ポリエステル繊維。
（１） ２≦扁平度≦４
（２） ８５℃≦（Ｔmax）≦１０５℃
２．紡口ランド部形状が楕円形で、楕円に外接する長方形の長辺と短辺の比が１．２〜３．５の範囲にある紡口を使用し、巻取速度５０００ｍ／分以上で紡糸することを特徴とする１．記載のポリエステル繊維の製造方法。
【選択図】 なし
Description
本発明は易染性で且つ吸水特性を高めるために高度に異型化された断面を有する、柔軟性を有したポリエステル繊維及びその製造方法に関するものである。更に詳しくは、延伸工程を必要としない、経済性の高い高速紡糸法によるポリエステル繊維で、インナー分野、スポーツ分野などに使用可能な易染性、吸水速乾性、柔軟性および他素材への染料汚染性に優れた布帛を作るのに適し、紡糸時の断糸、ケバ等欠点の少ない高品位なＷ字状断面を有するポリエステル繊維及びその製造方法に関するものである。
一般にポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートを構成単位とするポリエステルは、優れた力学特性、化学的性質を有することから繊維、樹脂、フィルム等の幅広い分野にわたって利用されている。
しかし、このようなポリエステルも、染色性に関しては酸性染料や塩基性染料のようなイオン性染料との親和性を持たず、実用的に用いる分散染料においても、その緻密な分子構造により高温高圧染色を必要とする欠点を有している。
従来よりポリエステル繊維は、種々の繊維素材と複合化して用いられている。これら複合化の目的はそれぞれの素材の短所を補い、長所を生かすことで総合的に優れた繊維素材を提供しようとするものであり、ポリエステルの最大の短所である染色性の改善は不可欠の要素といえる。
更に、近年においてはポリエステルの染色性の改善と共に、他の短所である疎水性、風合いの硬さ等を改善し、セルロース繊維との交織、ウール及びシルクとの交編交織、ポリウレタン繊維との交編等において複合素材の吸水性、ソフトな風合い等を阻害しないポリエステル繊維の必要性も高まっている。
しかし、このようなポリエステルも、染色性に関しては酸性染料や塩基性染料のようなイオン性染料との親和性を持たず、実用的に用いる分散染料においても、その緻密な分子構造により高温高圧染色を必要とする欠点を有している。
従来よりポリエステル繊維は、種々の繊維素材と複合化して用いられている。これら複合化の目的はそれぞれの素材の短所を補い、長所を生かすことで総合的に優れた繊維素材を提供しようとするものであり、ポリエステルの最大の短所である染色性の改善は不可欠の要素といえる。
更に、近年においてはポリエステルの染色性の改善と共に、他の短所である疎水性、風合いの硬さ等を改善し、セルロース繊維との交織、ウール及びシルクとの交編交織、ポリウレタン繊維との交編等において複合素材の吸水性、ソフトな風合い等を阻害しないポリエステル繊維の必要性も高まっている。
セルロース繊維の場合、セルロース繊維からのみ構成された織物は、吸水性、風合いに優れているが、強度、バルキー性、寸法安定性、ウオッシュアドウエアー性、防シワ性、仕立ての良さ、防虫、防カビ性、原糸コストに問題がある。そこで、セルロース繊維のこれらの問題点を解決するため、ポリエステル繊維との交織が行われている。
通常、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル繊維の染色には、分散染料が用いられる。一方セルロース繊維の染色は、直接染料または反応染料が用いられる。このように各々の染料が異なるので、従来は、別々の染浴を用いる二段二浴染色が主流であった。ところが、２種の染料を一つの染浴に加えて染色を行う一段一浴法が、染色コストの低減、操業性といった観点から盛んに用いられるようになってきた。本発明におけるポリエステル繊維は、このセルロース繊維との一段一浴染色に用いることができることが前提である。
通常、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル繊維の染色には、分散染料が用いられる。一方セルロース繊維の染色は、直接染料または反応染料が用いられる。このように各々の染料が異なるので、従来は、別々の染浴を用いる二段二浴染色が主流であった。ところが、２種の染料を一つの染浴に加えて染色を行う一段一浴法が、染色コストの低減、操業性といった観点から盛んに用いられるようになってきた。本発明におけるポリエステル繊維は、このセルロース繊維との一段一浴染色に用いることができることが前提である。
ところが、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル繊維は極性が低く、比較的緻密な分子構造を有しているために、染色性が極めて悪い。共重合などの変性を行わない限り、その染色温度は１１０℃以上、通常は１３０℃付近であり、そのため、ポリエステル繊維の染色法としては、一般的には高圧高温染色が行われている。
一方、セルロース繊維の染色には直接染料を用いることが多いが、堅牢性を高めるために、近年、反応染料を用いる場合が増加している。しかしながら、反応染料の耐熱性は通常９５℃以下であり、高圧高温染色法を用いることができない。もちろん、耐熱性のある反応染料の開発も行われているが、この染料は高価であり、特定用途にしか使うことができない。標準的な反応染料を用いて９５℃以上の高温、高圧化で染色すると、定量的な吸尽率は得られるものの、染料の部分的分解が生じたり、その分解物が繊維製品に付着して品質の悪い織物になる可能性がある。
一方、セルロース繊維の染色には直接染料を用いることが多いが、堅牢性を高めるために、近年、反応染料を用いる場合が増加している。しかしながら、反応染料の耐熱性は通常９５℃以下であり、高圧高温染色法を用いることができない。もちろん、耐熱性のある反応染料の開発も行われているが、この染料は高価であり、特定用途にしか使うことができない。標準的な反応染料を用いて９５℃以上の高温、高圧化で染色すると、定量的な吸尽率は得られるものの、染料の部分的分解が生じたり、その分解物が繊維製品に付着して品質の悪い織物になる可能性がある。
以上のように、従来から公知のポリエステル繊維とセルロース繊維の交織物は、各々の繊維の染色温度に大きな開きがあるために、分散染料と反応染料を用いる一段一浴染色は行うことができなかった。
更に、９５℃の染色温度の場合、染色釜の圧力が加圧にならないため、高圧タイプの染色釜を使用しなくても良い利点も有する。しかしながら、染液の沸騰温度（通常は９８℃以上）以上の場合、染色釜にかかる圧力は大気圧を越えることがわかっている。従って、沸騰温度を必要としない染色性を有するエステル繊維の活用は染色釜の種類の限定も大幅に緩和できるのである。
もちろん、分散染料を用いたポリエステル繊維の染色性を向上させる検討、すなわち、より低い温度で染色できるポリエステル繊維の開発は、ここ数十年間、数多く報告されている。
更に、９５℃の染色温度の場合、染色釜の圧力が加圧にならないため、高圧タイプの染色釜を使用しなくても良い利点も有する。しかしながら、染液の沸騰温度（通常は９８℃以上）以上の場合、染色釜にかかる圧力は大気圧を越えることがわかっている。従って、沸騰温度を必要としない染色性を有するエステル繊維の活用は染色釜の種類の限定も大幅に緩和できるのである。
もちろん、分散染料を用いたポリエステル繊維の染色性を向上させる検討、すなわち、より低い温度で染色できるポリエステル繊維の開発は、ここ数十年間、数多く報告されている。
ポリエステル繊維の紡糸方法としては、大きく分けて次の三通りが可能である。
（１）１０００〜１５００ｍ／分の巻取速度で紡糸し、未延伸糸として該未延伸糸を３〜４倍に延伸熱処理を行う方法（通常法）。
（２）４０００ｍ／分以下の巻取速度で紡糸、いわゆるＰＯＹとし、該ＰＯＹを１．０５〜１．５倍で延伸仮撚を行う方法（直延法）。
（３）５０００ｍ／分以上の巻取速度で高速紡糸を行う方法（高速紡糸法）。 紡糸法から考えると、一般的には、５０００ｍ／分以上の巻取速度で紡糸を行う高速紡糸法による繊維のほうが、通常法で得られるポリエステル繊維よりも染色性が高くなることが知られている。しかしながら、ポリエチレンテレフタレートを用いる限り、分散染料を用いて９５℃以下で十分な染色性を示す繊維を得ることが出来なかった。
そこで、ポリエステル繊維の分散染料における染色性を改善する技術としては、原料ポリマーの変性を行う方法、染色方法や後処理方法を改善する方法等が検討されている。
（１）１０００〜１５００ｍ／分の巻取速度で紡糸し、未延伸糸として該未延伸糸を３〜４倍に延伸熱処理を行う方法（通常法）。
（２）４０００ｍ／分以下の巻取速度で紡糸、いわゆるＰＯＹとし、該ＰＯＹを１．０５〜１．５倍で延伸仮撚を行う方法（直延法）。
（３）５０００ｍ／分以上の巻取速度で高速紡糸を行う方法（高速紡糸法）。 紡糸法から考えると、一般的には、５０００ｍ／分以上の巻取速度で紡糸を行う高速紡糸法による繊維のほうが、通常法で得られるポリエステル繊維よりも染色性が高くなることが知られている。しかしながら、ポリエチレンテレフタレートを用いる限り、分散染料を用いて９５℃以下で十分な染色性を示す繊維を得ることが出来なかった。
そこで、ポリエステル繊維の分散染料における染色性を改善する技術としては、原料ポリマーの変性を行う方法、染色方法や後処理方法を改善する方法等が検討されている。
原料ポリマーの変性を行う方法としては、テトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジオールなどのグリコールを共重合したポリエステル繊維（特許文献１）、２，２−ビス（４−（２−ヒドロエトキシ）フェニル）プロパンを共重合した高速紡糸法におけるポリエステル繊維（特許文献２）等が知られている。しかし、これらの方法で得られるポリエステル繊維は、染色性は改善されるものの９５℃での可染性はなく、染色堅牢度が悪いという問題点を有する。
また、ポリオキシエチレングリコールに代表されるポリオキシアルキレングリコールを共重合した高速紡糸法によるポリエステル繊維の製造方法（特許文献３）が知られている。この方法では染色性は改善されるものの、セルロース繊維やウール、ポリウレタン繊維との複合を行った場合、発色性が不十分で、吸湿性を阻害することとなる。また、ポリエステルを染色する為に用いられる分散染料が複合素材であるセルロース繊維やウール、ポリウレタン繊維に汚染し同色性が不十分となる。
また、ポリオール、脂肪族カルボン酸、芳香族ジカルボン酸を共重合させた通常法による易染性ポリエステル繊維が知られている（特許文献４、特許文献５）。例えば、ポリアルキレノンオキサイド、アゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸、イソフタル酸や１，２−ビス（フェノキシ）エタン−４，４−ジカルボン酸等芳香族ジカルボン酸を共重合したポリエステル繊維では、９５℃での可染性を付与するには共重合比率を１５重量％以上にする必要がある。
また、ポリオキシエチレングリコールに代表されるポリオキシアルキレングリコールを共重合した高速紡糸法によるポリエステル繊維の製造方法（特許文献３）が知られている。この方法では染色性は改善されるものの、セルロース繊維やウール、ポリウレタン繊維との複合を行った場合、発色性が不十分で、吸湿性を阻害することとなる。また、ポリエステルを染色する為に用いられる分散染料が複合素材であるセルロース繊維やウール、ポリウレタン繊維に汚染し同色性が不十分となる。
また、ポリオール、脂肪族カルボン酸、芳香族ジカルボン酸を共重合させた通常法による易染性ポリエステル繊維が知られている（特許文献４、特許文献５）。例えば、ポリアルキレノンオキサイド、アゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸、イソフタル酸や１，２−ビス（フェノキシ）エタン−４，４−ジカルボン酸等芳香族ジカルボン酸を共重合したポリエステル繊維では、９５℃での可染性を付与するには共重合比率を１５重量％以上にする必要がある。
このようなポリエステル繊維は、繊維強度の低下、繊維白度の低下、紡糸性の低下、熱セット時の硬化、染色堅牢性の低下等の問題があり、満足すべきものではなかった。炭素数８以上の脂肪族ジカルボン酸を共重合した、高速紡糸法による易染性ポリエステル繊維も知られている（特許文献６）。確かに、このようなポリエステル繊維は高い染色性を有するが、染色堅牢性が極めて悪くなる問題があった。また、特許文献７には、金属スルホネート基を含有するポリエステルの高速紡糸による繊維が開示されている。この繊維による染色性の改善は認められるが、分散染料で沸騰温度（９８℃）でさえ、通常法で紡糸されたポリエチレンテレフタレート繊維の１３０℃染色の染料の吸尽率を達成できていない。
また、染色方法や後処理方法を改良する方法としては、例えば、キャリア染色が知られている。しかしながら、キャリア染色は染浴にフェノール誘導体、芳香族ハロゲン化合物、ビフェニール誘導体などの高沸点有機化合物を用いるので、廃液処理、作業性を著しく悪化させる等の問題を有する。
また、高速紡糸法で得られたポリエステル繊維を、１８０〜３００℃で湿熱処理して染色法を高める方法が知られている（特許文献８、特許文献９）。しかしながら、湿熱処理は染色性の向上は認められるものの、均染性に乏しく、しかも、一度高速紡糸法で得た繊維を再熱処理するために、高速紡糸法の生産性という利点が生かされないという問題点を有している。
以上のように、常圧可染性ポリエステル繊維で吸水性、ソフトな風合いを有した、他素材との複合時の染色汚染性の少ない等他素材との複合に適したポリエステル繊維は、いまだ完成されていないのが現状である。
また、高速紡糸法で得られたポリエステル繊維を、１８０〜３００℃で湿熱処理して染色法を高める方法が知られている（特許文献８、特許文献９）。しかしながら、湿熱処理は染色性の向上は認められるものの、均染性に乏しく、しかも、一度高速紡糸法で得た繊維を再熱処理するために、高速紡糸法の生産性という利点が生かされないという問題点を有している。
以上のように、常圧可染性ポリエステル繊維で吸水性、ソフトな風合いを有した、他素材との複合時の染色汚染性の少ない等他素材との複合に適したポリエステル繊維は、いまだ完成されていないのが現状である。
本発明の目的は、ポリエチレンテレフタレートを改質することにより、従来のポリエステル繊維よりも格段に優れた易染色性を示し、ソフトな風合いと吸水性を有し、複合時に染色汚染が少ない易染性ポリエステル繊維を提供するものである。
本発明者は鋭意研究を行った結果、ポリエチレンテレフタレートに分子量３００〜２０００のポリエチレングリコールを３〜８重量％共重合したポリエステルを単糸の断面形状がＷ字状で、５０００ｍ／分以上の巻取速度で紡糸した繊維が、上記の課題を解決することを見出し、更に検討を重ねた結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明の第一は、ポリエチレンテレフタレートに分子量３００〜２０００のポリエチレングリコールを３〜８重量％共重合したポリエステルで、９０重量％以上がエチレンテレフタレート繰り返し単位からなるポリエチレンテレフタレートからなり、単糸の断面形状がＷ字状で、下記の条件（１）を満足するポリエステル繊維であって、測定周波数１１０Ｈｚにおける力学的損失正接（ｔａｎδ）が最大を示す温度（Ｔmax）が、下記の条件（２）で示される範囲に存在することを特徴とする易染性ポリエステル繊維、である。ただし、扁平度は単糸断面の外接長方形の長辺を短辺で割った値である。
（１）２≦扁平度≦４
（２）８５℃≦（Ｔmax）≦１０５℃
本発明の第二は、紡口ランド部形状が楕円形で、楕円に外接する長方形の長辺と短辺の比が１．２〜３．５の範囲にある紡口を使用し、巻取速度５０００ｍ／分以上で紡糸することを特徴とする請求抗１記載のポリエステル繊維の製造方法、である。
すなわち、本発明の第一は、ポリエチレンテレフタレートに分子量３００〜２０００のポリエチレングリコールを３〜８重量％共重合したポリエステルで、９０重量％以上がエチレンテレフタレート繰り返し単位からなるポリエチレンテレフタレートからなり、単糸の断面形状がＷ字状で、下記の条件（１）を満足するポリエステル繊維であって、測定周波数１１０Ｈｚにおける力学的損失正接（ｔａｎδ）が最大を示す温度（Ｔmax）が、下記の条件（２）で示される範囲に存在することを特徴とする易染性ポリエステル繊維、である。ただし、扁平度は単糸断面の外接長方形の長辺を短辺で割った値である。
（１）２≦扁平度≦４
（２）８５℃≦（Ｔmax）≦１０５℃
本発明の第二は、紡口ランド部形状が楕円形で、楕円に外接する長方形の長辺と短辺の比が１．２〜３．５の範囲にある紡口を使用し、巻取速度５０００ｍ／分以上で紡糸することを特徴とする請求抗１記載のポリエステル繊維の製造方法、である。
ポリエチレンテレフタレートに分子量３００〜２０００のポリエチレングリコールを３〜８重量％共重合したポリエステルを単糸の断面形状がＷ字状で、５０００ｍ／分以上の巻取速度で紡糸することで常圧可染性を有し、ソフトな風合いと吸水性を併せ持った、セルロース繊維との交織、ウール及びシルクとの交編交織、ポリウレタン繊維との交編等、他素材との複合時に染色汚染性が少なく、複合化に適したポリエステル繊維が得られた。
［作用］
本発明の第１の発明において共重合成分として用いるポリエチレングリコールは、繊維の非晶構造に適当な乱れを起こすし、染色性の向上に寄与するものである。
ポリエチレングリコールの分子量が３００未満のものでは易染効果が不十分で常圧可染性を達成するためには８重量％を超える共重合量が必要となり、ポリマーの色調が悪化するため好ましくない。また、ポリエチレンテレフタレートは真空下での重合のため分子量が３００未満のポリエチレングリコールの場合、一部がプロダクト系外に飛散し、ポリマー組成が不安定となる。一方、ポリエチレングリコールの分子量が２０００を超える場合、ブロック共重合にともない超高分子成分が増大し、染色堅牢度、耐光性の低下が顕在化するため好ましくない。
また、ポリエチレングリコールの共重合量が３重量％未満では常圧染色性が不十分であり、常圧可染性は得られない。一方、８重量％を越える場合は常圧染色性は十分であるが、ポリマーの色調が悪化し、更に５０００ｍ／分以上の高速巻取速度においては、糸切れや毛羽の発生が多くなり、安定生産が困難となる。また、製糸されたフィラメントは耐光堅牢度、染色堅牢度等が悪化し好ましくない。
本発明の第１の発明において共重合成分として用いるポリエチレングリコールは、繊維の非晶構造に適当な乱れを起こすし、染色性の向上に寄与するものである。
ポリエチレングリコールの分子量が３００未満のものでは易染効果が不十分で常圧可染性を達成するためには８重量％を超える共重合量が必要となり、ポリマーの色調が悪化するため好ましくない。また、ポリエチレンテレフタレートは真空下での重合のため分子量が３００未満のポリエチレングリコールの場合、一部がプロダクト系外に飛散し、ポリマー組成が不安定となる。一方、ポリエチレングリコールの分子量が２０００を超える場合、ブロック共重合にともない超高分子成分が増大し、染色堅牢度、耐光性の低下が顕在化するため好ましくない。
また、ポリエチレングリコールの共重合量が３重量％未満では常圧染色性が不十分であり、常圧可染性は得られない。一方、８重量％を越える場合は常圧染色性は十分であるが、ポリマーの色調が悪化し、更に５０００ｍ／分以上の高速巻取速度においては、糸切れや毛羽の発生が多くなり、安定生産が困難となる。また、製糸されたフィラメントは耐光堅牢度、染色堅牢度等が悪化し好ましくない。
また、第１の発明において吸水性を付与し、染色性を安定化させるためには、扁平度は２．０以上４．０以下が必要である。扁平度が４を超えると単なる扁平糸に近くなり、毛細管現象による吸水特性が不十分となり、得られる布帛の風合いがペーパーライクとなり、イラツキ感のある光沢となり好ましくない。
一方、扁平度が２．０未満の場合、吸水特性が不十分となり、また比表面積が丸断面糸と近似するため、風合いが硬くなり、ソフトな風合いを有する他素材との複合には好ましくない。更に、染料の吸尽速度が遅くなるため、セルロース繊維やウール、ポリウレタン繊維等と交編交織した場合、ポリエステル繊維を染色する為に用いる分散染料による他繊維への染料汚染性が高まり、その結果、発色性が不安定となり、色の再現性も不安定となる。従って、さらに好ましい扁平度は、２．５〜３．５の範囲である。
一方、扁平度が２．０未満の場合、吸水特性が不十分となり、また比表面積が丸断面糸と近似するため、風合いが硬くなり、ソフトな風合いを有する他素材との複合には好ましくない。更に、染料の吸尽速度が遅くなるため、セルロース繊維やウール、ポリウレタン繊維等と交編交織した場合、ポリエステル繊維を染色する為に用いる分散染料による他繊維への染料汚染性が高まり、その結果、発色性が不安定となり、色の再現性も不安定となる。従って、さらに好ましい扁平度は、２．５〜３．５の範囲である。
本発明では、Ｗ字状断面の各凹部の開口角度が１００〜１５０度であることが好ましい。開口角度は、断面形状の鋭利さを意味し、角度が小さい程断面が鋭利であり、角度が大きい程鈍である。開口角度が１００度未満では、延伸仮撚の際にＷ断面の変形が大きく、Ｗ断面形状の持つ溝の多くが潰れてしまい、吸水特性が不十分となる。一方、開口角度が１５０度を超えても毛細管現象による吸水特性が不安定となる。
ポリエステルを高度に異型化し吸水性を付与する方法として単糸断面を、Ｙ型断面、十字型断面、Ｈ型断面、星型断面等があるが、高度に異型化することで吸水性が改善され、染色性も安定化されるが、布帛の風合いが硬いという致命的欠点が顕在化するのである。また、凹部を３個所以上持たせる方法もあるが、Ｗ断面同様に吸水性が改善され、染色性も安定化するが凹部の増加に伴い紡糸ノズルの吐出線速度が低下し紡糸安定性が低下することとなる。本発明では、単糸断面形状をＷ断面とすることにより吸水性の付与による染色性の安定化と共に紡糸安定性に優れ、ソフトな風合いを有したポリエステル繊維が得られることを見出したものである。
ポリエステルを高度に異型化し吸水性を付与する方法として単糸断面を、Ｙ型断面、十字型断面、Ｈ型断面、星型断面等があるが、高度に異型化することで吸水性が改善され、染色性も安定化されるが、布帛の風合いが硬いという致命的欠点が顕在化するのである。また、凹部を３個所以上持たせる方法もあるが、Ｗ断面同様に吸水性が改善され、染色性も安定化するが凹部の増加に伴い紡糸ノズルの吐出線速度が低下し紡糸安定性が低下することとなる。本発明では、単糸断面形状をＷ断面とすることにより吸水性の付与による染色性の安定化と共に紡糸安定性に優れ、ソフトな風合いを有したポリエステル繊維が得られることを見出したものである。
本発明の易染性の改質ポリエステル繊維は、動的粘弾性測定から求められる損失正接のピーク温度（以下、「Ｔmax 」と称す）が、８５〜１０５℃であることが必要である。これは、この範囲で本発明が求める易染色性が確保できるからである。Ｔmax は、非晶部の分子の易動性に対応するので、この値が小さくなるほど染料が非晶部に入りやすくなる、すなわち染色性が高くなるといえる。
本発明の易染性ポリエステル繊維において、Ｔmax が１０５℃を越えると染色性改善効果が少なく、より高い温度での染色が必要となるので好ましくない。逆に、Ｔmax が８５℃未満と低い範囲では、力学物性、対熱性の低下等の問題が出てくる。実用的には８５〜１０５℃が好ましく、特に好ましくは９０〜１００℃である。
また、Ｔmax ほど重要な条件ではないが、Ｔmax における損失正接の値（以下、ｔａｎδmax と称す）は０．１３〜０．２２程度が好ましい。損失正接の値は非晶量に対応しており、この範囲から外れると、染色性や堅牢性が悪化する惧れがある。
本発明の易染性ポリエステル繊維において、Ｔmax が１０５℃を越えると染色性改善効果が少なく、より高い温度での染色が必要となるので好ましくない。逆に、Ｔmax が８５℃未満と低い範囲では、力学物性、対熱性の低下等の問題が出てくる。実用的には８５〜１０５℃が好ましく、特に好ましくは９０〜１００℃である。
また、Ｔmax ほど重要な条件ではないが、Ｔmax における損失正接の値（以下、ｔａｎδmax と称す）は０．１３〜０．２２程度が好ましい。損失正接の値は非晶量に対応しており、この範囲から外れると、染色性や堅牢性が悪化する惧れがある。
［製造方法］
次に第二の発明であるポリエチレンテレフタレートに分子量３００〜２０００のポリエチレングリコールを３〜８重量％共重合したポリエステルで９０重量％以上がエチレンテレフタレート繰り返し単位からなるポリエチレンテレフタレートを使用し、単糸の断面形状がＷ字状で、常圧可染性を有し、吸水速乾性、柔軟性に優れた布帛を作るのに適し、紡糸時の断糸、ケバ等欠点の少ない高品位なポリエステル繊維の製造方法について述べる。
本発明で云うポリエステルとは構成単位の少なくとも９０重量％がエチレンテレフタレートであり、前記ポリエチレングリコール成分以外にも５モル％以下の他の成分を共重合していてもよい。例えば、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ホウ酸等の鎖分岐剤を小割合重合したものであっても良い。
また、前記共重合成分の他に通常のエステル交換触媒、重合触媒、リン化合物 、二酸化チタン等の艶消し剤、着色防止剤、酸化分解防止剤、消泡剤、ケイ光増泊剤、顔料などを必要に応じて含有させても良い。
次に第二の発明であるポリエチレンテレフタレートに分子量３００〜２０００のポリエチレングリコールを３〜８重量％共重合したポリエステルで９０重量％以上がエチレンテレフタレート繰り返し単位からなるポリエチレンテレフタレートを使用し、単糸の断面形状がＷ字状で、常圧可染性を有し、吸水速乾性、柔軟性に優れた布帛を作るのに適し、紡糸時の断糸、ケバ等欠点の少ない高品位なポリエステル繊維の製造方法について述べる。
本発明で云うポリエステルとは構成単位の少なくとも９０重量％がエチレンテレフタレートであり、前記ポリエチレングリコール成分以外にも５モル％以下の他の成分を共重合していてもよい。例えば、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ホウ酸等の鎖分岐剤を小割合重合したものであっても良い。
また、前記共重合成分の他に通常のエステル交換触媒、重合触媒、リン化合物 、二酸化チタン等の艶消し剤、着色防止剤、酸化分解防止剤、消泡剤、ケイ光増泊剤、顔料などを必要に応じて含有させても良い。
本発明の易染性のポリエステル繊維を構成するポリマーの重合方法は、公知の方法を採用することができる。
すなわち、ポリエチレングリコールは、テレフタル酸、エチレングリコール等と反応させてもよく、あるいはテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールをエステル交換反応を行った後に反応させてもよく、ポリエステルの重合反応が完了する任意の段階で添加してもよい。また、現在工業生産が行われているバッチ重合法、連続重合法のいずれも適用できる。
本発明の易染性ポリエステル繊維は、上記の共重合ポリエステル重合物を、５０００ｍ／分以上の巻取速度である高速紡糸法によって繊維化することにより得ることができる。しかしながら、当該共重合ポリエステルを通常法や直延法を用いて繊維化しても、十分な染色性を得ることが出来ない。これは高速紡糸で得た繊維の非晶部分の配向が、通常法や直延法で得た繊維のそれよりもはるかに小さいことに起因する。特に、本発明で用いるポリマーは非晶部分に適度に分子鎖の長いポリエチレングリコールを有するので、非晶部の配向が一層低下し、染色性が向上する。このため、得られた本発明の共重合ポリエステル繊維はソフトな風合いをもち、しかも力学物性に優れた画期的な繊維となる。
すなわち、ポリエチレングリコールは、テレフタル酸、エチレングリコール等と反応させてもよく、あるいはテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールをエステル交換反応を行った後に反応させてもよく、ポリエステルの重合反応が完了する任意の段階で添加してもよい。また、現在工業生産が行われているバッチ重合法、連続重合法のいずれも適用できる。
本発明の易染性ポリエステル繊維は、上記の共重合ポリエステル重合物を、５０００ｍ／分以上の巻取速度である高速紡糸法によって繊維化することにより得ることができる。しかしながら、当該共重合ポリエステルを通常法や直延法を用いて繊維化しても、十分な染色性を得ることが出来ない。これは高速紡糸で得た繊維の非晶部分の配向が、通常法や直延法で得た繊維のそれよりもはるかに小さいことに起因する。特に、本発明で用いるポリマーは非晶部分に適度に分子鎖の長いポリエチレングリコールを有するので、非晶部の配向が一層低下し、染色性が向上する。このため、得られた本発明の共重合ポリエステル繊維はソフトな風合いをもち、しかも力学物性に優れた画期的な繊維となる。
本発明において吸水性およびソフトな風合いを付与するため単糸形状をＷ断面とし、高速紡糸法において製糸した場合、糸切れ、毛羽が多発することが明らかとなった。この事態を回避するため発明者は鋭意研究を重ねた結果、図１に示すとおり、紡口ランド部形状を楕円形とすることで、単糸断面形状がＷ字状であっても、紡糸時の断糸、ケバ等欠点の少ない高品位なポリエステル繊維が得られることを発見した。糸切れ、毛羽が多発する原因は定かではないが、単糸形状がＷ断面で紡口ランド部形状が真円の場合、ランド部にて異常滞留部が生じ、ポリマーの熱劣化による粘度低下物がフィラメントに混入し、糸切れ、毛羽が多発したものと考えられる。特に５０００ｍ／分以上の高速紡糸の場合、ポリマーの粘度変動や触媒、添加剤の凝集物等の影響を受けやすいため、ポリマー重合段階および紡糸工程において細心の注意をはらう必要がある。特に本発明の場合、易染性を付与するためにポリエチレングリコールを共重合しており、耐熱性においては通常ポリエチレンテレフタレートに比べ劣るため、重合工程および紡糸工程においては異常滞留を極力防止する必要がある。
紡口ランド部の楕円形状は、楕円に外接する長方形の長辺と短辺の比が１．２〜３．５の範囲にあることが必要となる。長辺と短辺の比が１．２未満あるいは３．５を超える場合は本発明の狙いとする紡糸時の断糸、ケバ等欠点の少ない高品位なポリエステル繊維が得られない。原因は定かではないが、長辺と短辺の比が１．２未満あるいは３．５を超えた場合、紡口ノズル形状とランド部形状とが不均衡となりランド部にポリマー長期滞留個所が生じ、長期滞留によるポリマー粘度低下物がフィラメントに混入するため、断糸や毛羽が生ずるものと推察される。
本発明の易染性ポリエステル繊維は、例えば、図３に示す紡糸装置を用いて製造することができる。本発明に用いられる給油用ノズルからなる集束ガイド、巻取機、およびその他の溶融紡糸に必要な装置は、公知のものを使用してよい。また、本発明に用いる仕上げ用油剤は、エマルジョンタイプ、ストレートタイプの何れでもよく、その成分は既知のものでよい。
本発明においては、溶融紡糸工程のみで、十分な実用特性を有する易染性の改質ポリエステル繊維を製造する際の巻取速度は、５０００ｍ／分以上が必要であり、５０００ｍ／分未満の巻取速度で得られた糸では製織・製編工程において伸張が起こりやすく、寸法安定性が低下する傾向であり、染斑や布帛の品質低下を生じ、実用上の障害となる。
本発明の易染性ポリエステル繊維は、例えば、図３に示す紡糸装置を用いて製造することができる。本発明に用いられる給油用ノズルからなる集束ガイド、巻取機、およびその他の溶融紡糸に必要な装置は、公知のものを使用してよい。また、本発明に用いる仕上げ用油剤は、エマルジョンタイプ、ストレートタイプの何れでもよく、その成分は既知のものでよい。
本発明においては、溶融紡糸工程のみで、十分な実用特性を有する易染性の改質ポリエステル繊維を製造する際の巻取速度は、５０００ｍ／分以上が必要であり、５０００ｍ／分未満の巻取速度で得られた糸では製織・製編工程において伸張が起こりやすく、寸法安定性が低下する傾向であり、染斑や布帛の品質低下を生じ、実用上の障害となる。
本発明において、実施例に示した様に、複合時の他繊維への染料汚染が極めて少ないという効果を有し、例えば、ポリウレタン繊維との複合においては、ポリウレタン繊維への染料の着色が極めて少なく、染色汚染性は小さいといえる。本発明では、繊維の微細構造において特定の非晶領域を有し、染料を非常に吸尽しやすい構造を有しており、更に繊維の断面形状がＷ型であることで毛管現象に伴う吸水性にも優れており、この両方の作用が相まって、優れた染料の吸尽が達成され、その結果、複合時の他繊維への染色汚染が極めて少ないという効果を奏するものといえる。
こうして得られる本発明の高度に異型化された易染性改質ポリエステル繊維は、優れた染色性を示し、堅牢性に優れ、吸水性及びソフトな風合いを有するもので、セルロース繊維との交織、耐熱性の低いウールやポリウレタン繊維と交編した商品分野に有用であり、複合時の染色汚染も少なく、ファンデーション、ランジェリー等インナーウエアー、スポーツウエアー、アウターウエアーの何れにも用いることができる。
こうして得られる本発明の高度に異型化された易染性改質ポリエステル繊維は、優れた染色性を示し、堅牢性に優れ、吸水性及びソフトな風合いを有するもので、セルロース繊維との交織、耐熱性の低いウールやポリウレタン繊維と交編した商品分野に有用であり、複合時の染色汚染も少なく、ファンデーション、ランジェリー等インナーウエアー、スポーツウエアー、アウターウエアーの何れにも用いることができる。
以下に本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、本発明で用いられる特性値の測定法を以下に示す。
（１）ポリマー還元粘度
オルソ−クロロフェノールを溶媒としてポリマー濃度１．０％、３５℃にて測定する。
（２） 強度・伸度
オリエンテック社製引張試験機を用い、糸長２０ｃｍ、引張速２０ｃｍ／分の条件で測定する。
（３）扁平度
扁平度は、次式にて繊維の単糸横断面の外接長方形の長辺Ａと短辺Ｂの比にて求めた。
扁平度＝長辺Ａ／短辺Ｂ
（４）損失正接
オリエンテック社製レオバイブロンを用い、試料重量約０．１ｍｇ、測定周波数１１０Ｈｚ、昇温速度５℃／分、乾燥空気中にて測定を行い、各温度における力学的損失正接（ｔａｎδ）、および動的粘弾性（Ｅ’）を測定する。その結果から、ｔａｎδ−温度曲線が得られ、この曲線上でｔａｎδが最大値を示す温度Ｔmax（℃）を求める。
（１）ポリマー還元粘度
オルソ−クロロフェノールを溶媒としてポリマー濃度１．０％、３５℃にて測定する。
（２） 強度・伸度
オリエンテック社製引張試験機を用い、糸長２０ｃｍ、引張速２０ｃｍ／分の条件で測定する。
（３）扁平度
扁平度は、次式にて繊維の単糸横断面の外接長方形の長辺Ａと短辺Ｂの比にて求めた。
扁平度＝長辺Ａ／短辺Ｂ
（４）損失正接
オリエンテック社製レオバイブロンを用い、試料重量約０．１ｍｇ、測定周波数１１０Ｈｚ、昇温速度５℃／分、乾燥空気中にて測定を行い、各温度における力学的損失正接（ｔａｎδ）、および動的粘弾性（Ｅ’）を測定する。その結果から、ｔａｎδ−温度曲線が得られ、この曲線上でｔａｎδが最大値を示す温度Ｔmax（℃）を求める。
（５）吸尽率、深色度（Ｋ／Ｓ）測定：染色性の評価
試料は、糸を一口編地としスコアロール４００を２ｇ／リットル含む温水を用いて、７０℃、２０分間精錬処理し、タンブラー乾燥機で乾燥させ、次いで、ピンテンターを用いて、１８０℃、３０秒間の熱セットを行ったものを用いた。
染料は、ＳｕｍｉｋａｒｏｎＢｌｕｅ／Ｓ−３ＲＦ（住友化学（株）製、商品名）を布帛に対して５重量％使用し、さらに分散剤として、ニッカサンソルト７０００（日華化学（株）製、商品名）０．５ｇ／リットル、酢酸０．２５ｍｌ／リットル、酢酸ナトリウム１．０ｇ／リットルを添加してｐＨを５に調整して染液とした。吸尽率は、染料原液の吸光度をＡ、染色後の染液の吸光度ａを分光光度計から求め、以下の式に代入して求めた。吸光度は、当該染料の最大吸収波長である５８０ｎｍでの値を採用した。
吸尽率＝（Ａ−ａ）／Ａ×１００（％）
深色度は、Ｋ／Ｓを用いて評価した。この値は、染色後のサンプル布帛の分光反射率Ｒを測定し、以下に示すＫｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋの式から求めた。この値が大きいほど深色効果が大きいこと、すなわち、良く発色されていることを示す。当該染料の最大吸収波長である５８０ｎｍでの値を採用した。
Ｋ／Ｓ＝（１−Ｒ）2／２Ｒ
試料は、糸を一口編地としスコアロール４００を２ｇ／リットル含む温水を用いて、７０℃、２０分間精錬処理し、タンブラー乾燥機で乾燥させ、次いで、ピンテンターを用いて、１８０℃、３０秒間の熱セットを行ったものを用いた。
染料は、ＳｕｍｉｋａｒｏｎＢｌｕｅ／Ｓ−３ＲＦ（住友化学（株）製、商品名）を布帛に対して５重量％使用し、さらに分散剤として、ニッカサンソルト７０００（日華化学（株）製、商品名）０．５ｇ／リットル、酢酸０．２５ｍｌ／リットル、酢酸ナトリウム１．０ｇ／リットルを添加してｐＨを５に調整して染液とした。吸尽率は、染料原液の吸光度をＡ、染色後の染液の吸光度ａを分光光度計から求め、以下の式に代入して求めた。吸光度は、当該染料の最大吸収波長である５８０ｎｍでの値を採用した。
吸尽率＝（Ａ−ａ）／Ａ×１００（％）
深色度は、Ｋ／Ｓを用いて評価した。この値は、染色後のサンプル布帛の分光反射率Ｒを測定し、以下に示すＫｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋの式から求めた。この値が大きいほど深色効果が大きいこと、すなわち、良く発色されていることを示す。当該染料の最大吸収波長である５８０ｎｍでの値を採用した。
Ｋ／Ｓ＝（１−Ｒ）2／２Ｒ
（６）吸水性
目付１５０ｇ／ｃｍ2 で編んだ編地をポリエチレングリコール系の親水処理剤（高松油脂製ＳＲ１０００）を用い５％ｏｗｆ水溶液にて３０分間沸水中で処理した後、６０℃の温風乾燥器にて完全に乾燥させ、縦横１０ｃｍに切断し、切断した編み地の重量Ｗ０を測定する。その後、十分な水浴中に編み地を３０分間浸漬し、編み地を取り出し脱水機にて１０００ｒｐｍの回転数で１分間脱水し、直ちに編み地重量Ｗ１を測定する。吸水性は、（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｗ０）×１００（％）の値とした。吸水性は、７０％以上が好ましい。８０％以上であれば、優れた吸水性を示すといえる。
（７）紡糸性の評価
１錘で２４時間紡糸した場合の糸切れ回数で以下のように評価した。
糸切れ回数が１回以下を○、１〜３回までを△、３回を越える場合を×とした。
目付１５０ｇ／ｃｍ2 で編んだ編地をポリエチレングリコール系の親水処理剤（高松油脂製ＳＲ１０００）を用い５％ｏｗｆ水溶液にて３０分間沸水中で処理した後、６０℃の温風乾燥器にて完全に乾燥させ、縦横１０ｃｍに切断し、切断した編み地の重量Ｗ０を測定する。その後、十分な水浴中に編み地を３０分間浸漬し、編み地を取り出し脱水機にて１０００ｒｐｍの回転数で１分間脱水し、直ちに編み地重量Ｗ１を測定する。吸水性は、（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｗ０）×１００（％）の値とした。吸水性は、７０％以上が好ましい。８０％以上であれば、優れた吸水性を示すといえる。
（７）紡糸性の評価
１錘で２４時間紡糸した場合の糸切れ回数で以下のように評価した。
糸切れ回数が１回以下を○、１〜３回までを△、３回を越える場合を×とした。
（８）風合い評価
検査者（３０人）の触感によって布帛を次の基準で相対評価した。
◎：ソフト、しなやか感が非常によく、ナイロンに近い
○：ソフト、しなやか感はよい
△：ソフト、しなやか感はやや劣る
×：ソフト、しなやか感がない
（９）染色物中のポリウレタン繊維の着色度
布帛からポリウレタン繊維を抜き取り、その着色度をＪＩＳ−Ｚ−８７３０に準拠し、分光測色計（Ｋｏｌｌｍｏｒｇｅｎ社製、形式マクベスＭＳ−２０２０）使用し評価した。着色度Ｄは、染色前と染色仕上後のポリウレタン繊維の着色度差を示すものであり、Ｌａｂ表色系において、下記の式により求めた。
Ｄ＝（ΔＬ2＋Δａ2＋Δｂ2）1/2
検査者（３０人）の触感によって布帛を次の基準で相対評価した。
◎：ソフト、しなやか感が非常によく、ナイロンに近い
○：ソフト、しなやか感はよい
△：ソフト、しなやか感はやや劣る
×：ソフト、しなやか感がない
（９）染色物中のポリウレタン繊維の着色度
布帛からポリウレタン繊維を抜き取り、その着色度をＪＩＳ−Ｚ−８７３０に準拠し、分光測色計（Ｋｏｌｌｍｏｒｇｅｎ社製、形式マクベスＭＳ−２０２０）使用し評価した。着色度Ｄは、染色前と染色仕上後のポリウレタン繊維の着色度差を示すものであり、Ｌａｂ表色系において、下記の式により求めた。
Ｄ＝（ΔＬ2＋Δａ2＋Δｂ2）1/2
〔実施例１〜４、比較例１〜４〕
テレフタル酸ジメチル（以下、「ＤＭＴ」と称す）１００部、エチレングリコール７６部、エステル交換触媒として、酢酸マンガン４水和物塩０．０４部を仕込み、１５０℃から２４０℃に加熱して３時間を要してメタノールを留出しつつエステル交換反応を行った。
次いで、安定剤としてトリメチルフォスフェート０．０４部、重合触媒として三酸化アンチモン０．０５部、艶消し剤として二酸化チタン０．４部を添加した後、表１記載の分子量及び添加量にてポリエチレングリコールと、熱安定剤としてイルガノックス２４５（チバガイギー社製）をポリエチレングリコールに対して３重量％となるように加え混合添加する。その後、３０分かけて常圧にて重縮合反応を行い、重合槽に移送した。移送完了後、徐々に減圧して、真空度０．５Ｔｏｒｒ、２７５℃で重縮合反応を行い、ηｓｐ／ｃ＝０．７３の改質ポリエステルを得た。これらポリマーを用いて、紡口ランド部形状が楕円形（長辺／短辺の比が２．０）でＷ型に穿孔された、紡糸孔３０個有する紡口を使用して、紡糸温度２８０℃、巻取速度６０００ｍ／分で高速紡糸を行い、単糸断面形状がＷ断面を有した、５６デシテックス／３０フィラメントの繊維を得た。得られた易染性ポリエステル繊維の偏平率、染色性、吸水性、風合い、紡糸性、染料汚染性等の評価結果を表１に記載した。
テレフタル酸ジメチル（以下、「ＤＭＴ」と称す）１００部、エチレングリコール７６部、エステル交換触媒として、酢酸マンガン４水和物塩０．０４部を仕込み、１５０℃から２４０℃に加熱して３時間を要してメタノールを留出しつつエステル交換反応を行った。
次いで、安定剤としてトリメチルフォスフェート０．０４部、重合触媒として三酸化アンチモン０．０５部、艶消し剤として二酸化チタン０．４部を添加した後、表１記載の分子量及び添加量にてポリエチレングリコールと、熱安定剤としてイルガノックス２４５（チバガイギー社製）をポリエチレングリコールに対して３重量％となるように加え混合添加する。その後、３０分かけて常圧にて重縮合反応を行い、重合槽に移送した。移送完了後、徐々に減圧して、真空度０．５Ｔｏｒｒ、２７５℃で重縮合反応を行い、ηｓｐ／ｃ＝０．７３の改質ポリエステルを得た。これらポリマーを用いて、紡口ランド部形状が楕円形（長辺／短辺の比が２．０）でＷ型に穿孔された、紡糸孔３０個有する紡口を使用して、紡糸温度２８０℃、巻取速度６０００ｍ／分で高速紡糸を行い、単糸断面形状がＷ断面を有した、５６デシテックス／３０フィラメントの繊維を得た。得られた易染性ポリエステル繊維の偏平率、染色性、吸水性、風合い、紡糸性、染料汚染性等の評価結果を表１に記載した。
本発明の易染性ポリエステル繊維の分散染料に対する染色性は、通常法で紡糸されたポリエチレンテレフタレート繊維（Ｔmax ＝１３６℃）の１３０℃、６０分の染色性を比較することで評価できる。通常法で紡糸された上記のポリエチレンテレフタレート繊維の分散染料に対する吸尽率は９４％、深色度Ｋ／Ｓは２４であった。
本実施例で得られる易染性の改質ポリエステル繊維の９５℃、６０分における分散染料の吸尽率は、通常法で紡糸されたポリエチレンテレフタレート繊維の１３０℃、６０分の吸尽率には及ばないものの、深色度Ｋ／Ｓはほぼ同値を示し、見た目にも同等に発色していることが認められた。
この糸条と３３ｄｔｅｘのポリエーテル系ポリウレタン繊維（旭化成せんい〔株〕製商品名；ロイカＳＣ）を用いて、通常の編成条件で６コースサテンネット編地（コース密度１７１ループ数／２．５４ｃｍ、ウエル密度４１ループ数／２．５４インチ）を調整した。このポリウレタン繊維混用編地のポリウレタン繊維の混用率は２１％であった。
本実施例で得られる易染性の改質ポリエステル繊維の９５℃、６０分における分散染料の吸尽率は、通常法で紡糸されたポリエチレンテレフタレート繊維の１３０℃、６０分の吸尽率には及ばないものの、深色度Ｋ／Ｓはほぼ同値を示し、見た目にも同等に発色していることが認められた。
この糸条と３３ｄｔｅｘのポリエーテル系ポリウレタン繊維（旭化成せんい〔株〕製商品名；ロイカＳＣ）を用いて、通常の編成条件で６コースサテンネット編地（コース密度１７１ループ数／２．５４ｃｍ、ウエル密度４１ループ数／２．５４インチ）を調整した。このポリウレタン繊維混用編地のポリウレタン繊維の混用率は２１％であった。
この混用編地を拡布上で４０℃、６０℃、９０℃と温度を変えながら精練リラックスしたのち１９０℃でプレセットを行い、下記の染色条件で染色した。
染料：Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー ７９．１ ４％ｏｍｆ
（ベンゼンモノアゾ系分散染料）
分散均染剤：ニッカサンソルト ＲＭ−３４０（日華化学工業社製）
０．５ｇ／リットル
酢酸： ０．５ｃｃ／リットル
酢酸ナトリウム： １ｇ／リットル
ＳＲ−１８０１Ｍコンク ４％ｏｍｆ
浴 比： １：１５
染色温度、時間： ９８℃、３０分
染料：Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー ７９．１ ４％ｏｍｆ
（ベンゼンモノアゾ系分散染料）
分散均染剤：ニッカサンソルト ＲＭ−３４０（日華化学工業社製）
０．５ｇ／リットル
酢酸： ０．５ｃｃ／リットル
酢酸ナトリウム： １ｇ／リットル
ＳＲ−１８０１Ｍコンク ４％ｏｍｆ
浴 比： １：１５
染色温度、時間： ９８℃、３０分
染色完了後、染色機から染色残液を排出し、染色機に水を入れ温度を７０℃まで昇温し、これに下記薬剤を添加して下記の濃度の還元洗浄浴を調整し、染色物に７０℃、１０分間の還元洗浄を施した。
二酸化チオ尿素： ２ｇ／リットル
苛性ソーダー ： １ｇ／リットル
ビスノールＵＰ−１０（一方社油脂社製）：０．５ｇ／リットル
浴 比 ： １：２０
この還元洗浄後、残液を排出し、温湯および水により染色物を十分にすすぎ洗いした後、１５０℃で３０秒間の乾熱セットで仕上げた。仕上げた染色物中のポリウレタン繊維の着色度の評価結果を表１に示す。
表１で示した様に、ポリエチレングリコールの分子量が３００〜２０００の範囲で、添加量が３〜８重量％の範囲においては、本発明の通り、Ｔmax が９４から１００の範囲となり、深色性、吸尽性、吸水性、紡糸性、風合い及び染料汚染性が良好な結果を得た。
二酸化チオ尿素： ２ｇ／リットル
苛性ソーダー ： １ｇ／リットル
ビスノールＵＰ−１０（一方社油脂社製）：０．５ｇ／リットル
浴 比 ： １：２０
この還元洗浄後、残液を排出し、温湯および水により染色物を十分にすすぎ洗いした後、１５０℃で３０秒間の乾熱セットで仕上げた。仕上げた染色物中のポリウレタン繊維の着色度の評価結果を表１に示す。
表１で示した様に、ポリエチレングリコールの分子量が３００〜２０００の範囲で、添加量が３〜８重量％の範囲においては、本発明の通り、Ｔmax が９４から１００の範囲となり、深色性、吸尽性、吸水性、紡糸性、風合い及び染料汚染性が良好な結果を得た。
〔実施例５、６、比較例５〕
実施例５、６では表１の通り、ランド部の形状を変え、比較例５では丸型の紡糸孔を用いたほかは、実施例１と同様のポリマー及び紡糸設備及び条件を用い、紡糸孔を３０個有する紡口、及び縦横比を変更し偏平度を変更できるＷ型に穿孔された紡糸孔３０個有する紡口を用い、５６デシテックス／３０フィラメントの易染性ポリエステル繊維を得た。得られた易染性ポリエステル繊維を実施例１と同様に評価を行った。
その結果は、表１に示した通り、ランド部の形状が１．５〜３．０の範囲では、本発明の通り、深色性、吸尽性、吸水性、紡糸性、風合い及び染料汚染性が良好な結果を得たが、丸型断面では、吸水性、紡糸性、風合い、及び染色汚染性に劣るものであった。
実施例５、６では表１の通り、ランド部の形状を変え、比較例５では丸型の紡糸孔を用いたほかは、実施例１と同様のポリマー及び紡糸設備及び条件を用い、紡糸孔を３０個有する紡口、及び縦横比を変更し偏平度を変更できるＷ型に穿孔された紡糸孔３０個有する紡口を用い、５６デシテックス／３０フィラメントの易染性ポリエステル繊維を得た。得られた易染性ポリエステル繊維を実施例１と同様に評価を行った。
その結果は、表１に示した通り、ランド部の形状が１．５〜３．０の範囲では、本発明の通り、深色性、吸尽性、吸水性、紡糸性、風合い及び染料汚染性が良好な結果を得たが、丸型断面では、吸水性、紡糸性、風合い、及び染色汚染性に劣るものであった。
〔比較例６、７〕
実施例１と同様のポリマー及び紡糸設備及びＷ型に穿孔された紡糸孔３０個有する紡口を使用し、ランド部形状のみ変更して、５６デシテックス／３０フィラメントの易染性ポリエステル繊維を得た。得られた易染性ポリエステル繊維を実施例１と同様に評価を行った。
その結果は、表１に示したとおり、ランド部の形状が本発明の範囲から外れると紡糸性が悪くなり、扁平度が本発明の範囲から外れると吸水性に劣るものであった。
〔比較例８〕
実施例１と同様のポリマー及びＷ型に穿孔された紡糸孔３０個有する紡口を使 用し、巻取速度１５００ｍ／分で紡糸した後、８０℃でのホットロール、１３５℃でのホットプレートを通して３倍に延伸し、５６デシテックス／３０フィラメントのポリエステル繊維を得た。その結果は、表１に示したとおり、この繊維のＴmaxは１１０℃であり、染料吸尽率は４０％と低いものであった。
実施例１と同様のポリマー及び紡糸設備及びＷ型に穿孔された紡糸孔３０個有する紡口を使用し、ランド部形状のみ変更して、５６デシテックス／３０フィラメントの易染性ポリエステル繊維を得た。得られた易染性ポリエステル繊維を実施例１と同様に評価を行った。
その結果は、表１に示したとおり、ランド部の形状が本発明の範囲から外れると紡糸性が悪くなり、扁平度が本発明の範囲から外れると吸水性に劣るものであった。
〔比較例８〕
実施例１と同様のポリマー及びＷ型に穿孔された紡糸孔３０個有する紡口を使 用し、巻取速度１５００ｍ／分で紡糸した後、８０℃でのホットロール、１３５℃でのホットプレートを通して３倍に延伸し、５６デシテックス／３０フィラメントのポリエステル繊維を得た。その結果は、表１に示したとおり、この繊維のＴmaxは１１０℃であり、染料吸尽率は４０％と低いものであった。
Claims (2)
- ポリエチレンテレフタレートに分子量３００〜２０００のポリエチレングリコールを３〜８重量％共重合したポリエステルで、９０重量％以上がエチレンテレフタレート繰り返し単位からなるポリエチレンテレフタレートからなり、単糸の断面形状がＷ字状で、下記の条件（１）を満足するポリエステル繊維であって、測定周波数１１０Ｈｚにおける力学的損失正接（ｔａｎδ）が最大を示す温度（Ｔmax）が、下記の条件（２）で示される範囲に存在することを特徴とする易染性ポリエステル繊維。
（１）２≦扁平度≦４
（２）８５℃≦（Ｔmax）≦１０５℃ - 紡口ランド部形状が楕円形で、楕円に外接する長方形の長辺と短辺の比が１．２〜３．５の範囲にある紡口を使用し、巻取速度５０００ｍ／分以上で紡糸することを特徴とする請求項１記載の易染性ポリエステル繊維の製造方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2004
- 2004-03-26 JP JP2004092413A patent/JP2005273115A/ja active Pending
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