JP2005344255A - 発色性及び制電性に優れたポリエステル系混繊未延伸糸 - Google Patents

Abstract

【課題】 発色性および制電性に優れたポリエステル系混繊未延伸糸を提供する。
【解決手段】 伸度の異なる２種類の繊維群Ａ、Ｂからなるポリエステル系混繊未延伸糸において、高伸度繊維群Ａは、平均一次粒子径が０．０２〜０．１μｍであるコロイダルシリカ微粒子を０．４〜５重量％含有したポリエステル繊維であり、低伸度繊維群Ｂは、伸度が８０％以上で、制電剤として高親水性ポリマーを０．２〜１０重量％含有したポリエステル系繊維であって、かつ繊維群Ａと繊維群Ｂの伸度差は２０％以上であることを特徴とするポリエステル系混繊未延伸糸。
【選択図】なし

Description

本発明は、ふくらみ感および制電性に優れ、更には深色化可能でブラックフォーマル用途にも好適なポリエステル混繊未延伸糸に関する。

従来よりポリエステル繊維は、強度、耐薬品性、耐熱性などに優れるため、衣料用途、産業資材用途などに幅広く使用されてきた。しかし他の天然繊維等に比べ発色性が劣るという欠点がある。また、ポリエステル繊維は疎水性であることから、冬場などの低温低湿度下で静電気起因の電撃による着用不快感やほこり付着、衣服のまとわりつきが起こり、特にブラックフォーマルのような用途では一般に撥水加工を施すため、静電気が更に発生しやすい状況となっている。

これらを改善すべく、まずポリエステルの発色性改善を検討したものとして、特開昭５２−９９４００号公報にはプラズマエッチングにより繊維表面に微細な凹凸を付与する方法、または特開昭５５−１０７５１２号公報のように不活性無機微粒子含有ポリエステル繊維をアルカリ溶液処理することによって、糸表面にランダムな微細凹凸を発生させる方法が開示されている。しかしながら前者は、コスト面での実用性が劣ること、また、後者はある程度の深色性向上効果は期待できるが、十分な深色性を得るためには多量の無機粒子の添加の必要があるため、紡糸操業性が悪いという問題があった。また、これらの提案ではポリエステルに制電性を付与することはできない。

ポリエステルに制電性を付与する試みとしては、ポリエステルに実質的に非相溶性のポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコール・ポリアミドブロック共重合体等を配合し、さらに有機あるいは無機のイオン性化合物を配合して中実ポリエステル繊維となす方法（たとえば特公昭４４−３１８２８号公報、特公昭６０−１１９４４号公報、特開昭５３−８０４９７号公報、特開昭６０−３９４１３号公報）などが知られている。しかしながらこれらのポリエステル繊維は、アルカリ減量により制電性が失われたり、繊維がフィブリル化したりするという欠点があった。また、この欠点を改善すべく特開昭５１−８２０１８号公報には、複合繊維の芯部のみにポリアルキレングリコール成分を導入する方法が提案されている。この方法では確かに高アルカリ減量を施した場合でも比較的高い制電性を得ることが出来るが、芯鞘構造のわずかな偏心やピンホールがあるとアルカリ減量した際に芯成分の溶出を招き様々な問題が発生する。また、これらの手法ではポリエステル繊維の発色性は何ら改善されていない。

さらに、ポリエステル繊維に発色性と制電性を同時に付与する試みとしては、不活性無機粒子を含有したポリエステルに、ポリオキシアルキレングリコール成分を配合する方法（特許文献１）、さらに芯鞘型複合繊維の芯成分にポリオキシアルキレングリコール成分を配合し、鞘成分のポリエステルに不活性無機粒子を含有する方法（特許文献２）などがある。しかしながらこれらの提案では、得られたポリエステル繊維は上記と同様の理由によりアルカリ減量に絶え得るもので無く、また、上記の繊維を布帛とした際に、ふくらみ感等の風合いが得られにくいという問題があった。また、鞘糸が表面凹凸を有するポリエステル系繊維、芯糸がキュプラ繊維からなる芯鞘複合糸を使用した布帛（特許文献３）が提案されている。この方法により、布帛にある程度の発色性と制電性を付与することが可能であるが、芯糸がキュプラ繊維であるため、得られた布帛にハリ・コシ感が無く、引裂き強力といった機械的特性にも劣るという欠点があった。
特開平５−３１１５１４号（請求項１） 特開平５７−４７９１７号（請求項１） 特開２００３−２６８６４７号（請求項１）

本発明では、従来技術では達成できていない、アルカリ減量処理が可能でふくらみ感および制電性に優れ、かつ優れた発色性を有するブラックフォーマル用途にも好適なポリエステル系混繊未延伸糸を提供するものである。

本発明は、伸度の異なる２種類の繊維群Ａ、Ｂからなるポリエステル系混繊未延伸糸において、高伸度繊維群Ａが、平均一次粒子径が０．０２〜０．１μｍであるコロイダルシリカ微粒子を０．４〜５重量％含有したポリエステル繊維であり、低伸度繊維群Ｂが、高親水性ポリマーを制電剤として０．２〜１０重量％含有するポリエステル系繊維であって、かつ伸度が８０％以上であって、かつ繊維群Ａと繊維群Ｂの伸度差が２０％以上であることを特徴とするポリエステル系混繊未延伸糸により達成できる。

本発明により、アルカリ減量処理が可能でふくらみ感および制電性に優れ、かつ優れた発色性を有するブラックフォーマル用途に好適なポリエステル系混繊未延伸糸を得ることができる。即ち、低伸度繊維群として特定量の制電性成分を配合したポリエステル系繊維、また高伸度繊維群に特定平均一次粒子径を有するコロイダルシリカを特定量含有したポリエステル糸を配した混繊未延伸糸とすることで優れたふくらみ感を有し、かつ特定の繊維群間伸度差を有することにより、糸加工後に表面凹凸を有するポリエステル繊維が外部に露出し、アルカリ減量、染色といった加工時に発生する低伸度繊維群中の制電成分の溶出を軽減するとともに、ムラ感のない優れた発色性を得ることができる。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明のポリエステルとしては、ポリアルキレンテレフタレート、ポリアルキレンフタレート等が挙げられるが、中でも前者のテレフタル酸を主たる酸成分とし、炭素数２〜６のアルキレングリコール成分、すなわちエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール及びヘキサメチレングリコールから選ばれた少なくとも一種のグリコールを主たるグリコール成分とするポリエステルを対象とする。

尚、このポリエステルはそのテレフタル酸成分を他の二官能性カルボン酸成分で置き換えても良い。かかるカルボン酸としては、たとえばイソフタル酸、フタル酸、ジブロモテレフタル酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフェニルカルボン酸、ジフェノキシエタンカルボン酸、β−オキシエトキシ安息香酸の如き二官能性芳香族カルボン酸等を挙げることができる。

また上記グリコール成分の一部を他のグリコール成分で置き換えてもよく、かかるグリコール成分としては例えばシクロヘキサン−１，４−ジメタノール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、２，２−ビス〔３，５−ジブロモ−４−（２−ハイドロキシエトキシ）エトキシ）フェニル〕プロパンの如き脂肪族、脂環族、芳香族のジオールが挙げられる。
さらに上述のポリエステルに必要に応じて他のポリマを少量ブレンド溶融したもの、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメリット酸等の鎖分岐剤を少割合使用したものであっても良い。このほか本発明のポリエステルは通常のポリエステルと同様に酸化チタン、カーボンブラック等の顔料の他、従来公知の抗酸化剤、着色防止剤等が添加されても勿論良い。

本発明のポリエステル系混繊未延伸糸は、該混繊未延伸糸を構成する高伸度繊維群Ａ（以下、単に繊維群Ａとする）と低伸度繊維群Ｂの伸度差が２０％以上であり、かつ低伸度群Ｂ（以下、単に繊維群Ｂとする）の伸度が８０％以上であることが必要である。本発明でいう伸度とは、テンシロンＵＴＭ−III−１００型（オリエンティック社製）を用い、試料長５ｃｍ、引張速度４０ｃｍ／分でポリエステル系未延伸糸を引伸ばし、破断した際の最大伸度をいう。両繊維群の伸度差を２０％以上とすることで、糸加工適用後、優れたふくらみ感が得られるばかりでなく、繊維群Ａが繊維群Ｂを被覆する構造の加工糸とすることができるため、アルカリ減量や染色加工時に繊維群Ｂから制電剤が溶出するのが軽減され、また、混繊糸の露出面のほとんどが繊維群Ａで構成されていることから、繊維群間の染着差が出にくく、ムラ感なく染色することができる。また、繊維群Ｂの伸度が８０％以上とすることで、各種糸加工法で汎用的に使用することが可能となる。例えば、いわゆる太細加工に適用する場合には、太細化によるドライ感向上効果を十分に得ることが可能になる。ただし、本発明混繊未延伸糸の加工性を考慮すると、繊維群Ｂの伸度は、高倍率延伸を必要としない３００％以下であることが好ましい。

本発明のポリエステル系混繊未延伸糸は、十分な発色性を得るために、繊維群Ａが、コロイダルシリカ微粒子を０．４〜５重量％含有していることが必要である。コロイダルシリカ粒子の含有量が０．４重量％以上であると、十分な反射光抑制効果が得られる数の繊維表面凹凸がアルカリ減量後に形成され、良好な発色性が得られるとともにコロイダルシリカ粒子の配向抑制効果により、繊維群Ａを繊維群Ｂ対比高伸度化することが可能になる。また、含有量を５重量％以下とすることで、紡糸時のガイド類摩耗が抑制され、また製糸性も良好である。本発明でより好ましいコロイダルシリカ粒子含有量の範囲は１．０重量％以上３．０重量以下％である。

さらに繊維群Ａが含有するコロイダルシリカ微粒子は、平均一次粒子径が０．０２〜０．１０μｍであることが必要である。平均一次粒子径を０．０２μｍ以上とすることで、コロイダルシリカ粒子の凝集を抑制することができ安定製糸をすることが可能となる。また、平均一次粒子径を０．１０μｍ以下とすることにより、ガイド類の摩耗を抑制することができ、また、アルカリ減量処理後に形成される繊維表面の凹凸形状が大きくなりすぎず、繊維表面反射光を十分に抑制することができ、十分な発色性を得ることができる。より好ましいコロイダルシリカ微粒子の平均一次粒径は０．０３〜０．０８μｍである。

ここで本発明におけるコロイダルシリカとは、ケイ素酸化物を主成分とし、単粒子状で存在する微粒子が水または単価のアルコール類またはジオール類またはこれらの混合物を分散媒としてコロイドとして存在するものをいう。

本発明のポリエステル系混繊未延伸糸は、繊維群Ｂが、制電剤を繊維群Ｂの重量に対して０．２〜１０重量％含有することが必要である。制電剤が０．２重量％以上あると十分な制電性が得られ、また１０重量％以下とすることで安定した製糸が可能となる。

本発明において制電剤として使用される高親水性ポリマーとしては、エチレンオキシドやプロピレンオキシドの縮合生成物あるいは両者の縮合生成物などのポリアルキレンエーテル（ポリアルキレンオキシド）や、ポリアルキレンオキシド成分にアミノカルボン酸、ラクタム、ジアミン、ジカルボン酸、ジカルボン酸エステルなどを反応させたポリエーテルアミド、ポリエーテルエステル、ポリエーテルエステルアミドなどのブロック共重合ポリマーなどが挙げられる。なかでもポリエーテルエステルアミドが好ましい。

さらに、本発明の制電剤は、有機スルホン酸金属塩を有機スルホン酸金属塩を２〜１５重量％含有していることが好ましく、特に好ましくは３〜１０重量％である。本発明でいうスルホン酸の金属塩化合物とは、ドデシルベンゼンスルホン酸、トリデシルベンゼンスルホン酸、トリデシルベンゼンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸などのアルキルベンゼンスルホン酸とナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属から形成される塩や、アルキルスルホン酸とナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属から形成される塩であり、中でもドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが特に好ましい。尚、本発明においてポリエステルに含有させるポリエーテルエステルアミド系制電剤には従来公知の抗酸化剤、着色防止剤等が添加されても勿論良い。

また、繊維群Ｂに含有する制電剤は、ブレンドされていても同心円芯鞘、偏心芯鞘に複合されていてもよいし、もしくは芯が複数存在する海島形状でもよいが、制電性、加工性をより向上させるため、芯成分に制電剤を含有した芯鞘型複合繊維とすることが最も好ましい。また、本発明のポリエステル系混繊未延伸糸の断面形状は特に制限されるものではなく、特に繊維群Ａは任意の断面とすることができる。

本発明のポリエステル系混繊未延伸糸の製造方法としては、１つの口金から異なる２種以上のポリマを同時に製糸する、いわゆる紡糸混繊法によって製造可能である。本発明のポリエステル混繊未延伸糸は、未延伸糸のまま使用することも可能であるが、各種高次加工に適用することによって、ふくらみ感、深色性を向上できるとともに優れた制電性を得ることができる。高次加工方法としては、通常の延伸やいわゆる太細延伸等、さらには流体加工や延伸仮撚等の加工を適用することが好ましい。

また、本発明のポリエステル混繊未延伸糸に高次加工技術を施した加工糸を用いた織編物を製造する場合においても、織編機、織編組織等については何等制約することはなく、少なくとも一部に用いることによって、本発明の目的とする中肉厚地に適した、深色性、ふくらみ感、制電性を有する良好な織編物を製造することができる。

以下本発明を実施例により、更に詳細に説明する。なお実施例中の各特性値は次の方法によって求めた。

（１）黒発色性評価
実施例記載の加工方法により得た加工糸を織物とし、該織物をアルカリ減量率が２０％となるように処理した後、染料としてＤｉａｉｘ Ｂｌａｃｋ ＢＧ-ＦＳ（三菱化成社製、分散染料）１５％ｏｗｆ水分散液を使用し、浴比１：３０、１３０℃で６０分染色したものを、測色計（ミノルタ社製ＣＭ−３７００Ｄ）によりＬ値を３回測定し、平均値を求め、１２．５以下のものを発色性が良好とした。

（２）固有粘度
ポリエステルをＯ−クロロフェノールに溶解し、２５℃で測定した。

（３）伸度
テンシロンＵＴＭ−III−１００型（オリエンティック社製）を用い、試料長５ｃｍ、引張速度４０ｃｍ／分で繊維群Ａおよび繊維群Ｂの破断時の最大伸度を測定した。

（４）紡糸操業性
紡糸操業性は、紡糸中の糸切れ回数から判断し、特優：○○、優：○、良：△、不良：×、の４段階で評価した。

（５）制電性（摩擦帯電圧）
摩擦帯電圧はＪＩＳ Ｌ１０９４に準じ、摩擦布はＪＩＳ Ｌ０８０３に規定の綿添付布を使用し測定した。ただし、環境温湿度は２０℃、３０％ＲＨとして測定した。

（６）風合い特性（品位、ふくらみ感）
基準試料（同一繊度構成の通常のポリエステル布帛）との一対比較で５人のパネラーによる官能試験を実施し、特優：○○、優：○、普通：△、不良：×、の４段階で評価した。

実施例１
繊維群Ｂに含有する制電剤として、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを６重量％含有したポリエーテルエステルアミド系制電剤を調整した。繊維群Ｂはこの制電剤が繊維群Ｂ全体の１重量％になるようにポリエステルに分散させたポリマーを芯成分、通常の固有粘度０．６５のポリエステルを鞘成分とする同芯円状芯鞘型複合糸となるよう１８ホールで、また、繊維群Ａを形成するポリマーとして、平均一次粒径が０．０４μｍのコロイダルシリカ微粒子を生成ポリエステルに対し１．０重量％含有した固有粘度０．６６のポリエステルを１８ホールの丸断面で、それぞれ同一の口金から吐出させ、冷却後、給油すると同時に両糸条を合糸し、交絡を１０個／ｍ付与した後、引取速度３０００ｍ／分で引取り、１４０ｄｔｅｘ／３６ｆの未延伸糸を得た。紡糸操業性は良好であり、得られた混繊未延伸糸を構成する繊維群Ａ、Ｂの伸度はそれぞれ１７０％、１４０％であった。

該未延伸混繊糸に、延伸倍率１．６倍、仮撚温度１８０℃で延伸仮撚加工を施し、仮撚加工糸を得た。該加工糸をダブルツイスター撚糸機で１８００Ｔ／Ｍの追撚を施し追撚糸を得た。

得られた追撚糸をタテおよびヨコ糸に使用し経二重組織を製織し、９８℃の熱水で精錬後、３％水酸化ナトリウム水溶液で処理して減量率２０％の布帛とし、染色加工を行った。

得られた布帛のＬ値は１１．５であり、きわめて優れた深色性を示した。さらに、得られた布帛は品位、ふくらみ感に優れており、制電制も良好であった。

実施例２〜３および比較例１〜２
繊維群Ａのコロイダルシリカの平均一次粒子径を表１および表２のように変えた以外は実施例１と同様に紡糸、糸加工、製織を行い布帛を得た。紡糸操業性および布帛の特性を表１および２に示した。

実施例４〜５および比較例３〜４
繊維群Ａのコロイダルシリカ含有量を表１および表２のように変えた以外は実施例１と同様に紡糸、糸加工、製織を行い布帛を得た。紡糸操業性および布帛の特性を表１および２に示した。

実施例６〜７および比較例５〜６
繊維群Ｂに含有する制電剤の含有量を表１および表２のように変えた以外は実施例１と同様に紡糸、糸加工、製織を行い布帛を得た。紡糸操業性および布帛の特性を表１および２に示した。比較例６は制電剤の含有量増加に伴い、伸度が増加し、繊維群間の伸度差が８％であり、得られた布帛は品位、ふくらみ感、発色性もに劣るものであった。

実施例８および比較例７
また、紡糸速度を変更し、繊維群Ｂの伸度を表１および表２のように変えた以外は実施例１と同様に紡糸、糸加工、製織を行い布帛を得た。紡糸操業性および布帛の特性を表１および２に示した。比較例７は紡糸操業性に劣り、また得られた混繊未延伸糸は伸度が低すぎるため、太細加工に適用することができず、汎用性にかけるものとなった。

実施例９〜１０
繊維群Ｂに含有する制電剤中のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの含有量を表１のように変えた以外は実施例１と同様に紡糸、糸加工、製織を行い布帛を得た。紡糸操業性および布帛の特性を表１および２に示した。

実施例１１
繊維群Ｂを構成するポリマーとして、制電剤と通常のポリエステルをチップブレンドしたものを使用し（制電剤の添加量は実施例１と同様）、通常の丸孔から紡糸した以外は実施例１と同様に紡糸、糸加工、製織を行い布帛を得た。紡糸操業性および布帛の特性を表１および２に示した。

Claims (3)

1. 伸度の異なる２種類の繊維群Ａ、Ｂからなるポリエステル系混繊未延伸糸において、高伸度繊維群Ａは、平均一次粒子径が０．０２〜０．１μｍであるコロイダルシリカ微粒子を０．４〜５重量％含有したポリエステル繊維であり、低伸度繊維群Ｂは、伸度が８０％以上で、制電剤として高親水性ポリマーを０．２〜１０重量％含有したポリエステル系繊維であって、かつ繊維群Ａと繊維群Ｂの伸度差は２０％以上であることを特徴とするポリエステル系混繊未延伸糸。
2. 低伸度繊維群Ｂに含有する制電剤が、有機スルホン酸金属塩を２〜１５重量％含有するポリエーテルエステルアミドであることを特徴とする請求項１記載のポリエステル系混繊未延伸糸。
3. 低伸度繊維群Ｂが、芯鞘型複合繊維であって、芯部に制電剤を含有することを特徴とする請求項１または２記載のポリエステル系混繊未延伸糸。