JP2007039846A

JP2007039846A - 扁平ポリエステル繊維

Info

Publication number: JP2007039846A
Application number: JP2005226666A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nakamura; 孝弘中村; Tokio Takahashi; 富喜夫高橋; Shoji Fujioka; 祥二藤岡
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】優れた防透性、紫外線遮蔽効果、ドライ感と、従来にはないペーパーライクな風合いを有する扁平ポリエステル繊維を提供することを技術的な課題とするものである。
【解決手段】エチレンテレフタレート繰り返し単位が８５モル％以上のポリエチレンテレフタレートからなる繊維であって、平均粒径が０．１〜２．０μmのセラミック微粒子を１．５〜８．０質量％含有し、かつ繊維横断面における扁平度が３．０〜６．０であることを特徴とする扁平ポリエステル繊維。
【選択図】なし

Description

本発明は、セラミック微粒子が含有された、紫外線遮蔽効果を有し、かつ防透性に優れ、ドライ感を有する扁平ポリエステル繊維に関するものである。

ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称することがある。）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、繊維はもちろんのこと、フイルム、成型品等で幅広く用いられている。

特に衣料用途においては、ニーズの多様化、及び個性化によって、高い防透性、紫外線遮蔽効果、ドライ感を有する製品が望まれており、これらの要望に対応するために種々の技術が開発され、製品が販売されつつある。

上記した機能を付与する方法として、例えば特許文献１では、繊維の芯部に二酸化チタンを含有する方法が提案されている。

しかし、この方法では、通常糸と比較して防透性、紫外線遮蔽効果、及びドライ感のある製品は得られるものの、その効果は十分ではない。

また、近年では、上記の機能に加えて、さらには今までにない風合いであるペーパーライク感が望まれているが、これらの機能を十分に満足するポリエステル繊維は未だ得られていないのが現状である。
特開平10-110328号公報

本発明は、上記の問題を解決し、優れた防透性、紫外線遮蔽効果、ドライ感と、従来にはないペーパーライクな風合いを有する扁平ポリエステル繊維を提供することを技術的な課題とするものである。

本発明者らは、上記の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、エチレンテレフタレート繰り返し単位が85モル％以上のポリエチレンテレフタレートからなる繊維であって、平均粒径が0.1〜2.0μmのセラミック微粒子を1.5〜8.0質量％含有し、かつ繊維横断面における扁平度が3.0〜6.0であることを特徴とする扁平ポリエステル繊維を要旨とするものである。

本発明の扁平ポリエステル繊維を製編織すれば、従来技術では達成できなかった優れた防透性、紫外線遮蔽効果、ドライ感と、ペーパーライクな風合いを有する製品が得られ、この製品は多種の用途に使用することが可能となる。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明の扁平ポリエステル繊維（以下、単にポリエステル繊維と称することがある。）は、エチレンテレフタレート繰り返し単位が85モル％以上の実質的にポリエチレンテレフタレートからなる繊維である。

本発明のポリエステル繊維を構成するポリエステルには、本発明の効果を損なわない範囲内で共重合成分を含有してもよい。共重合成分の代表例としては、3 , 3'- ジフエニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、コハク酸等の脂肪族ジカルボン酸、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,4- シクロヘキサンジオール等の脂肪族、脂環式ジオール、P-ヒドロキシ安息香酸等が挙げられる。

また、本発明のポリエステル繊維は、平均粒径が0.1〜2.0μm、好ましくは0.2〜1.8μmのセラミック微粒子を1.5〜8.0質量％、好ましくは2.0〜6.0質量％含有することが必要である。この微粒子を含有することにより、繊維の重量感を増すと同時に、優れた防透性、紫外線遮蔽効果を付与することができる。

セラミック微粒子の平均粒径が0.1μm以下になると、セラミック微粒子の二次凝集が進行し、操業性が悪くなるばかりでなく、得られる繊維の染色品位も悪くなる。また、2.0μmを超えると、粒子が局部的に大きく露出してしまうため摩擦抵抗が大きくなってしまい、極端な場合は粒子が局在するために、紡糸時に応力の偏りによる糸切れが発生したり、延伸時に毛羽が発生する等、操業的な問題が発生するため好ましくない。

セラミック微粒子の密度は3.5g/cm³ 以上であることが好ましい。密度が3.5g/cm³ より低いと繊維の密度を増す効果が乏しく、密度を増すために多量に含有させた場合は紡糸時に糸切れが発生したり、延伸、加工時に毛羽が発生する等、操業性に問題を生じることがある。

また、セラミック微粒子の含有量が1.5質量％未満になると、防透性や紫外線遮蔽効果が劣ったものとなる。一方、含有量が8質量％を超えると、糸切れ、毛羽等が発生する操業上の問題があり、好ましくない。セラミック微粒子は、ポリエステルの重合時あるいは紡糸時の溶融段階で添加することが可能であるが、凝集を防ぎ、より均一に分散させることを考慮すると、重合時に添加することが好ましい。

本発明において使用するセラミック微粒子は、平均粒径が0.1〜2.0μmであれば特に限定されるものではなく、二酸化チタン、アルミナ、シリカ等を使用することができるが、中でも防透性、紫外線遮蔽効果に特に優れるものとして二酸化チタンが好ましい。

さらに、本発明のポリエステル繊維は、繊維横断面が扁平断面であることが重要であり、扁平断面であることで、優れた防透性と紫外線遮蔽効果を得ることができる。また、繊維表面の接触面積が低下するためドライ感が得られるばかりでなく、ペーパーライク感を得ることができる。扁平断面の程度としては、繊維横断面の最長部となる長さ(L1)を、L1と直交し繊維横断面の最長部となる長さ(L2)にて除した扁平度(L1/L2)が3.0〜6.0、特に2.0〜5.0であることが好ましい。扁平度を3.0以上とすることによって、繊維単糸間の空隙が増し、防透性及びドライ感が付与され、さらにはペーパーライク感も得られる。一方、扁平度を6.0以下とすることによって、加工時における工程通過性を向上させることができる。

また、繊維の形態は長繊維、短繊維のいずれでもよいが、風合いや効果を生かした製品としては織編物等の布帛にすることが好ましいため、長繊維とすることが好ましく、単糸繊度としては０．５〜１０dtex、中でも１〜５dtexとすることが好ましい。また、単糸本数は１０〜１００本、中でも１２〜７０本とすることが好ましい。

なお、本発明のポリエステル繊維には、本発明の効果を損なわない範囲内で、ヒンダードフエ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。

次に、本発明のポリエステル繊維の製造方法について説明する。予めセラミックス微粒子を含有するＰＥＴを作成しておき、このＰＥＴを常法により乾燥して押出機に供給し、紡糸装置により溶融紡糸を行う。このとき紡糸口金の紡糸孔を長方形のスリット形状とすることにより、扁平糸となるものである。そして、紡糸口金より紡出された糸条束を空気流により冷却し、オイリング装置を通過させて油剤を付与し、集束ガイドにて集束し、必要に応じて交絡を付与した後、一旦、捲取機にて巻き取る。次に、この繊維を、通常の延伸装置を用いて延伸を施し、本発明の扁平ポリエステル繊維を得る。

なお、本発明のポリエステル繊維は、上記したような2000m/min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のみならず、2000m/min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/min以上の高速紡糸し、一旦、巻き取ることなく、続けて延伸するスピンドロー法等により得たものであってもよい。

次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、実施例において各種の測定及び評価は、次の通りに行った。
（１）極限粘度
フエ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、温度20℃で測定した。
（２）ドライ感とペーパーライク感の評価
経糸、緯糸ともに42dtex/24ｆの延伸糸を用い、経糸密度217本／2.54cm、緯糸密度130 本／2.54cmで平織組織に製織して、10人のパネラーによりそれぞれ3段階で官能評価を行い、最も多かった評価（同数の場合は優れた評価を採用）をサンプルの評価とし、○のみを合格とした。なお、基準試料には、二酸化チタンを実施例１と同量含有したＰＥＴからなる42dtex/24ｆの丸断面延伸糸を用いて同様に製織したものを用い、これを×とした。
○：極めて良好
△：良好
×：劣っている
（３）防透性の評価
ドライ感の評価で用いた製織したサンプルを用いて、10人のパネラーによりそれぞれ目視で３段階の評価を行い、最も多かった評価（同数の場合は優れた評価を採用）をサンプルの評価とし、○のみを合格とした。
○：良好
△：やや透ける
×：透ける
（４）紫外線遮蔽性
ドライ感と防透性の評価で用いたサンプルを用いて、評価を行った。評価方法は、光源として紫外線ランプ(400W高圧メタルハイランドランプ：フナコシ社製ELC4000)を使用し、波長260〜390nm領域の紫外線を紫外線センサーSUV-T(東レテクノ社製-以下UVセンサー)を使用し、15分間積算測定し、以下の式により算出した。紫外線透過率が低ければ低いほど紫外線遮蔽性に優れており、10％以下を合格とした。
紫外線透過率=UV2/UV1×100(％)
UV1:UVセンサー上にサンプルを載せない状態での紫外線量
UV2:UVセンサー上にサンプルを載せ、サンプルを透過する紫外線量
(５)染色品位
ドライ感の評価で用いた製織したサンプルを用いて染色し、染色斑を10人のパネラーによりそれぞれ目視で3段階の評価を行い、最も多かった評価（同数の場合は優れた評価を採用）をサンプルの評価とし、○のみを合格とした。
○：良好
△：やや斑がある
×：斑の発生大

実施例１
密度が3.9g/cm³、平均粒径が0.2μmの二酸化チタン微粒子を重合時に2.0質量％添加した極限粘度0.58のＰＥＴを常法により乾燥して295℃の押出機に供給し、紡糸装置により溶融紡糸を行った。紡糸口金には、紡糸孔（長方形のスリット形状で縦と横の長さの比が縦：横＝１：１０のもの）24個が穿設されているものを使用した。紡出された糸条束を空気流により冷却し、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、交絡を付与した後、紡糸速度3500m/minのローラで引き取り、捲取機にて巻き取った。得られた繊維は61dtex/24fであり、毛羽、単糸切れによる欠点はなかった。
次に、この繊維を、通常の延伸装置を用いて700m/minの速度で延伸し、42dtex/24ｆで扁平度が5.0の扁平ポリエステル繊維を得た。

実施例２〜４、比較例１〜５
二酸化チタンの平均粒径、含有量、極限粘度及び繊維の扁平度を表1のように変更した以外は、実施例１と同様に実施した。なお、繊維の扁平度は紡糸孔のスリット形状の縦と横の長さの比を種々変更することにより調整した。

実施例１〜４及び比較例１〜５で得られた繊維の、ドライ感、ペーパーライク感、防透性、紫外線遮蔽性及び染色品位の評価結果を併せて表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１〜４の繊維で得られた織物は、染色斑の発生がなく、ドライ感、ペーパーライク感、防透性及び紫外線遮蔽性に優れたものであった。
一方、比較例１は、二酸化チタンの平均粒径が小さかったため、２次凝集が発生して操業性が悪く、織物の染色品位も悪いものであった。比較例２は、二酸化チタンの平均粒径が大きすぎたため、比較例３は、二酸化チタンの含有量が多すぎたため、いずれも紡糸時に糸切れが多発し、繊維を採取することができなかった。比較例４は、二酸化チタンの含有量が少なかったため、得られた織物はドライ感、ペーパーライク感、防透性及び紫外線遮蔽性に劣るものであった。比較例５は、繊維の横断面が丸断面であったため、得られた織物はドライ感、ペーパーライク感に劣るものであった。

Claims

エチレンテレフタレート繰り返し単位が85モル％以上のポリエチレンテレフタレートからなる繊維であって、平均粒径が0.1〜2.0μmのセラミック微粒子を1.5〜8.0質量％含有し、かつ繊維横断面における扁平度が3.0〜6.0であることを特徴とする扁平ポリエステル繊維。