JP2014101612A - 遮熱性ポリエステル繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた遮熱性を有するだけでなく塩化ビニル樹脂との接着性に優れた遮熱性ポリエステル繊維の製造方法を提供する。
【解決手段】無機化合物粒子をポリエステル重量対比１重量％以上含むポリエステル繊維に、塩化ビニル樹脂を含む処理液を付与する。
【選択図】図１

Description

本発明は、優れた遮熱性を有するだけでなく塩化ビニル樹脂との接着性に優れた遮熱性ポリエステル繊維の製造方法に関する。

ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートおよびポリテトラメチレンテレフタレートなどのポリエステルは、その機械的、物理的および化学的性能が優れているため、繊維および繊維製品に広く利用されている。

ポリエステルは分子内のエステル結合、脂肪族炭化水素のＣ−Ｈ結合・Ｃ−Ｃ結合、ベンゼン環・ナフタレン環において、特定波長の赤外線吸収性を有するが、これら以外の赤外線吸収帯領域においては、吸収はほとんどなく高い赤外線透過性を有する。
このため、ポリエステル繊維を利用したテント倉庫では、真夏の室内の温度が上昇するなどの問題を有していた。

このような問題を解決するポリエステル繊維として、例えば、特許文献１などでは、リン酸化合物またはスルホン酸化合物によって表面処理されているＩＴＯ粉末および／またはＡＴＯ粉末を２．０重量％より多く１０重量％以下含有する熱線遮蔽性を有するポリエステル繊維が提案されている。また、特許文献２などでは、芯部に平均粒子径０．８〜１．８μｍの酸化チタンを３重量％以上含有し、鞘部に平均粒子径０．８μｍ以上の酸化チタンを実質的に含有しない芯鞘型複合繊維が提案され、該繊維の芯部により、効果的に熱エネルギーに関係する波長の光を遮ることができるとしている。また、特許文献２などでは、遮光性を有するものとして２箇所以上のくびれ部を有する特殊な扁平断面からなる遮光用布帛が提案されている。

他方、ポリエステル繊維を基材として使用するロールカーテンや日よけテント、テント倉庫などは塩化ビニルを被覆することが多く、ポリエステル繊維と塩化ビニル樹脂との接着性を向上させることは膜材の軽量化や機械的特性を向上させる手段として有用である。

特開２０１０−８４２３８号公報 特開２０１０−１１６６６０号公報 特開２００７−９２１８９号公報

熱線を効果的に反射し、十分な遮熱効果を有する繊維であり、かつ塩ビ樹脂との接着性が良好なポリエステル繊維は、ロールカーテンや日よけテント、テント倉庫など塩化ビニル樹脂加工を施す産業資材用途においてその工業的価値は極めて大であり、本発明は、優れた遮熱性を有するだけでなく塩化ビニル樹脂との接着性に優れた遮熱性ポリエステル繊維の製造方法を提供することにある。

本発明者は上記課題を達成するため鋭意検討した結果、無機化合物粒子を含むポリエステル繊維に、塩化ビニル樹脂を含む処理液を付与することにより、優れた遮熱性を有するだけでなく塩化ビニル樹脂との接着性に優れた遮熱性ポリエステル繊維が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば「無機化合物粒子をポリエステル重量対比１重量％以上含むポリエステル繊維に、塩化ビニル樹脂を含む処理液を付与することを特徴とする遮熱性ポリエステル繊維の製造方法。」が提供される。
その際、前記無機化合物粒子が、二酸化チタン、チタン酸カリウム、チタン酸鉛、酸化鉛、硫化亜鉛、酸化亜鉛、二酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素、およびアルミナからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。また、前記ポリエステル繊維において、単糸繊度が０．１〜６．０ｄｔｅｘの範囲内であり、かつ強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。また、前記ポリエステル繊維が下記要件をすべて満たしていることが好ましい。
（１）単繊維の繊維軸に直交する断面の形状が扁平形状でくびれ部を２〜５個有する。
（２）該扁平形状断面の長軸の幅Ａとそれに直交する短軸の最大幅Ｂ１の比が２〜６である。
（３）該扁平形状断面の短軸の最大幅Ｂ１と、くびれ部に相当する短軸の最小幅Ｂ２の比が１．０５以上１．６以下である。

また、前記処理液において、塩化ビニル樹脂の固形分濃度が１０〜４０重量％の範囲内であることが好ましい。また、前記処理液にさらに油剤成分が含まれることが好ましい。その際、前記油剤成分が、平滑剤、帯電防止剤、乳化剤を含むものであることが好ましい。また、前記処理液において、油剤成分の固形分濃度が２０〜８０重量％の範囲内であることが好ましい。また、前記ポリエステル繊維に、前記処理液を、加工速度１００ｍ／分以上の速度で付与した後、乾燥することが好ましい。また、乾燥後に精練処理を行うことが好ましい。

本発明によれば、優れた遮熱性を有するだけでなく塩化ビニル樹脂との接着性に優れた遮熱性ポリエステル繊維の製造方法が提供される。

本発明において用いることのできる繊維の、横断面形状を模式的に示す図である。

本発明において、無機化合物粒子をポリエステル重量対比１重量％以上含むポリエステル繊維に、塩化ビニル樹脂を含む処理液を付与する。
ここで、前記ポリエステル繊維を構成するポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの繊維形成性ポリエステルが好ましい。すなわち、テレフタル酸を主たる二官能性カルボン酸成分とし、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などを主たるグリコール成分とするポリアルキレンテレフタレート系ポリエステルが好ましい。また特許第４２０２３６１号公報に記載されたポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとしポリオキシエチレングリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルや、ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルでもよい。さらには、かかるポリエステルとしては、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルや、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステル、ポリ乳酸やステレオコンプレックスポリ乳酸などの脂肪族ポリエステルでもよい。

また、テレフタル酸成分の一部を他の二官能性カルボン酸成分で置換えたポリエステルであってもよく、および／またはグリコール成分の一部を他のジオール化合物で置換えたポリエステルであってもよい。
ここで、使用されるテレフタル酸以外の二官能性カルボン酸としては、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、ジフェノキシエタンジカルボン酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸の如き芳香族、脂肪族、脂環族の二官能性カルボン酸をあげることができる。

また、上記グリコール以外のジオール化合物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の如き脂肪族、脂環族、芳香族のジオール化合物及びポリオキシアルキレングリコール等をあげることができる。
さらに、ポリエステルが実質的に線状である範囲でトリメリット酸、ピロメリット酸のごときポリカルボン酸、グリセリン、トリメチｐ−ルプロパン、ペンタエリスリトールのごときポリオールなどを使用することができる。

前記のポリエステル繊維には、無機化合物粒子が、繊維を構成するポリエステル重量対比１重量％以上（好ましくは１〜１５重量％、より好ましくは３〜１０重量％）含まれる。無機化合物粒子の該含有量が、１重量％未満であると遮熱性が不十分となるおそれがあり好ましくない。逆に、該含有量が１５重量％を越えると、遮熱性は向上するが、製糸時の工程安定性やおよび得られる繊維の品位が低下するおそれがある。
前記無機化合物粒子としては、優れた遮熱性を得る上で、屈折率が１．６以上（より好ましくは１．８以上、特に好ましくは２．０〜５．０）であることが好ましい。無機化合物粒子の屈折率が１．６未満の場合、赤外線の透過性が高くなり遮熱性が不十分となるおそれがある。逆に、該屈折率が５以上の粒子は工業的に使用可能なものが少ない。

また、前記無機化合物粒子の平均粒径としては、０．５〜１．５μｍ（より好ましくは０．８〜１．２μｍ）の範囲内であることが好ましい。該範囲の粒径を有する粒子を用いることにより、特に近赤外線を主体とする熱に変換されやすい光の波長領域である０．５〜１．５μｍの帯域の光を効果的に反射することができる。すなわち、酸化チタンの平均粒径が０．５μｍ未満であると、より小さい波長領域の光を反射することとなり、遮熱性が十分に得られないおそれがある。ただし、０．５μｍ未満の粒子が併用されていることは、可視光領域の光を遮断するうえで好ましい。また、平均粒径が１．５μｍを越えると、より高い波長領域の光を反射することとなり遮熱性が十分に得られないだけでなく、製糸時の工程安定性も低下するおそれがある。ポリエステル繊維の単糸繊度が小さくなるとその傾向がより顕著となる。

前記無機化合物粒子の種類としては、Ｆｅ_２Ｏ_３（屈折率 ｎ＝２．７）、ルチル型ＴｉＯ_２（２．７２）、アナターゼ型ＴｉＯ_２（２．６）、ＣｅＯ_２（２．３）、ＺｎＳ（２．３）、ＰｂＣｌ_２（２．３）、ＣｄＯ（２．２）、Ｓｂ_２Ｏ_３（２．０）、ＷＯ_３（２．０）、ＳｉＣ（２．０）、Ｉｎ_２Ｏ_３（２．０）、ＰｂＯ（２．６）、Ｔａ_２Ｏ_３（２．４）、ＺｎＯ（２．１）、ＺｒＯ_２（２．０）、ＭｇＯ（１．６）、ＣｅＦ_３（１．６）、ＡｌＦ_３（１．６）、Ａｌ_２Ｏ_３（１．６）が例示され、なかでも二酸化チタン、チタン酸カリウム、チタン酸鉛、酸化鉛、硫化亜鉛、酸化亜鉛、二酸化ジルコニウムが好ましく、二酸化チタンが最も好ましい。

前記無機化合物粒子は、必要に応じて表面処理されていてもよい。その際、従来公知の表面処理方法を使用することができる。例えば、二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタン、二酸化ジルコニウムで粒子表面を覆うことによって、ポリエステルへの分散性を向上させたり、粒子の色相を変えたり、ポリエステルに対する粒子表面の活性を低下させ、ポリエステルの熱安定性を向上させることができる。

前記無機化合物粒子をポリエステル繊維に含ませる方法としては、ポリエステル繊維表面に無機化合物粒子を付着させてもよいが、優れた遮熱性を得る上でポリエステル繊維を形成するポリエステル中に無機化合物粒子が練り込まれていることが好ましい。その際、ポリエステル繊維への該無機化合物粒子の添加方法としては、粒子化合物を粉体状のまま添加する方法、および高濃度のマスターバッチをあらかじめ作製し、紡糸時に無添加のポリエステルとチップブレンドする方法をあげることができる。なかでも、ポリエステル融液への添加、あるいはマスターバッチでの添加による方法が無機化合物粒子のポリエステル繊維中への分散性の点で好ましく用いられる。

また、前記のポリエステル繊維は、前記必要に応じて、添加剤、例えば滑剤、ラジカル捕捉剤、酸化防止剤、固相重合促進剤、整色剤、蛍光増白剤、抗菌剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、遮光剤、難燃剤、艶消剤等をも含んでいてもよい。

前記のポリエステル繊維において、単糸繊度は、０．００１〜６．０ｄｔｅｘ（より好ましくは０．１〜６．０ｄｔｅｘ、特に好ましくは０．５〜５．５ｄｔｅｘ）であることが好ましい。該単糸繊度が０．００１ｄｔｅｘ未満となると製糸安定性が低下するおそれがある。逆に、該単糸繊度が６．０ｄｔｅｘを越えると織編物とした場合に繊維間の空隙が大きくなり遮熱性が低下するおそれがある。総繊度、フィラメント数としては、繊維の表面積を大きくして優れた遮熱性を得る上で、総繊度１０〜１０００ｄｔｅｘ、フィラメント数３０〜５００００本（より好ましくは３０〜２００本、特に好ましくは４５〜２００本）であることが好ましい。
前記のポリエステル繊維（処理液を付与する前のもの）において、強度（引張り強度）が３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（より好ましくは３〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘ）であることが好ましい。該強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると耐久性に劣るものとなるおそれがある。

本発明のポリエステル繊維の製糸方法は、特に制限はなく、従来公知の方法が採用される。すなわち、例えば、無機化合物粒子をポリエステル重量対比１重量％以上含むポリエステルを乾燥後、溶融紡糸して製造することが好ましく、溶融紡糸の引取り速度は４００〜５０００ｍ／分で紡糸することが好ましい。紡糸速度がこの範囲にあると、得られる繊維の強度も充分なものであるとともに、安定して捲取りを行うこともできる。さらには、上述の方法で得られた未延伸糸もしくは部分延伸糸を、延伸工程にて１．２倍〜６．０倍程度の範囲で延伸することが好ましい。もちろん、紡糸後に一旦捲き取ることなく、連続して延伸してもよい。

前記ポリエステル繊維において、単繊維横断面形状は通常の丸断面でもよいが、優れた遮熱性および柔軟性を得る上で、図１に示すように、単繊維の繊維軸に直行する断面の形状が扁平形状で、くびれ部を２〜５個有することが好ましい。丸断面単糸が直線的に連結した、全体として扁平の断面形状により、該丸断面単糸が単独で存在する場合と比較して単糸間の空間が少なく、光の透過を低減する効果を発現することが可能となり、繊維の曲げ特性が向上し、布帛とした場合に柔軟性に富むものとなる。また、織編物の繊維密度を低くしても扁平型断面による遮蔽性効果が優れる為、より軽量化することが可能となる。さらに単なる扁平形状ではなくくびれ部を有することによって、無機化合物粒子の反射に加え、繊維表面での乱反射や光の屈折効果をより高め、効果的に熱線を遮蔽することが可能となる。くびれ部の数が２個未満となると上記効果が得られ難く、逆にくびれ部の数が５個を越えると工程安定性が低下するおそれがある。

その際、扁平断面の長軸の幅Ａとそれに直交する短軸の最大幅Ｂ１の比（扁平率）が２〜６（より好ましくは３〜５）であることが好ましい。該扁平率が２未満であると扁平断面の効果が得られ難く、織編物などの布帛とした場合に長軸が布帛表面に平行に配列し難くなり遮熱性が低下する。一方該扁平率が６を越えると製糸安定性が低下する。好ましい範囲は３〜５である。

さらに該扁平形状断面の短軸の最大幅Ｂ１と、くびれ部に相当する短軸の最小幅Ｂ２の比（Ｂ１／Ｂ２）は１．０５〜１．６０（より好ましくは１．１０〜１．４０）であることが好ましい。Ｂ１／Ｂ２が１．０５未満となると上述の丸断面が連結した効果が低下し遮熱性が低下する。また、Ｂ１／Ｂ２が１．６０を超えると、連結部の厚みが薄くなり熱線の透過が大きくなり遮熱性が低下するおそれがある。

本発明の遮熱性ポリエステル繊維の製造方法において、前記ポリエステル繊維に、塩化ビニル樹脂を含む処理液を付与する。前記ポリエステル繊維にかかる処理液を付与することにより、遮熱性だけでなく塩化ビニル樹脂との接着性が向上する。例えば、処理液を付与した後の遮熱性ポリエステル繊維で基材を構成すると、耐候性や取扱い性に優れ、低コストである塩化ビニル樹脂を接着性よく被覆することができ、ロールカーテンや日よけテント、テント倉庫などの遮熱効果が必要とされる用途に好適に用いることが可能となる。この場合においては、膜材強度や繊維と樹脂の接着性の向上、さらには繊維をカットファイバーとして塩化ビニル樹脂内に分散させて用いた場合の分散性の観点から、ポリエステル繊維と塩化ビニル樹脂との接着性を向上させることは有意義である。なお、処理液に付与する塩化ビニル樹脂としては特に限定されないが、液状のものが好ましく、市販されているものでは、日信化学社製ビニブラン６８０Ｓなどが例示される。

前記ポリエステル繊維に、塩化ビニル樹脂を含む処理液を付与する方法としては、ポリエステルポリマーを溶融し紡糸口金から吐出して得られた、走行するポリエステル繊維に、塩化ビニル樹脂を含む処理液を付与する方法が好ましい。付与する工程は、延伸工程で延伸直後であってもよいが、その後のポリエステル繊維を巻き返す工程にて、走行するポリエステル繊維に処理液を付与すると、付与後にすぐに乾燥処理を行えるため工程通過性により優れたものとなり好ましい。なお、前記ポリエステル繊維に前記処理液を付与する方法としては、ポリエステル繊維を織編物の形態にした後にパデング法などにより付与してもよい。

本発明で用いる処理液としては、塩化ビニル樹脂を含んでおればそれ以外の限定はないが、塩化ビニル樹脂以外の成分として油剤成分も含んでいると、ポリエステル繊維に集束性、制電性、抗菌性などを付与でき好ましい。特に、処理液が、塩化ビニル樹脂と油剤成分とが水中に分散した水溶液であることが好ましい。

前記油剤成分としては、通常のポリエステル繊維の製造工程で使用されているものを使用できる。例えば、平滑剤としてはナタネ油、鉱物油、脂肪酸エステル類などを用いることができ、乳化剤としては高級アルコール類またはエチレンオキサイド（ＥＯ）付加物などを用いることができ、帯電防止剤としてはアニオン系、カチオン系の様々な界面活性剤などを用いることができる。
ここで、前記処理液が、固形分濃度６０重量％以上（より好ましくは７０〜９０重量％）の高濃度の処理液であると、処理液に含まれる塩化ビニル樹脂のポリエステル繊維に対する付着量を高めることができ好ましい。

前記処理液における塩化ビニル樹脂の固形分濃度としては、塩化ビニル樹脂が１０〜４０重量％（より好ましくは２０〜３０重量％）であることが好ましい。また、処理液に油剤成分を含ませる場合、油剤成分の固形分濃度は、２０〜８０重量％（より好ましくは４０〜６０重量％）であることが好ましい。塩化ビニル樹脂の固形分濃度が１０重量％より小さくなるとポリエステル繊維に十分な塩化ビニル樹脂との接着性を付与することが困難になるおそれがある。逆に塩化ビニル樹脂の固形分濃度が４０重量％より大きくなると、特に処理液が水溶液の場合に、粘度が高くなりすぎる傾向にある。処理液が高粘度になりすぎると、剤の繊維への付着に斑が生じ、製糸性などの後工程通過性が悪化するおそれがある。また、その他の油剤成分の固形分濃度が小さすぎると、処理液が水分散液である場合は、処理液中の水分割合が高くなり、処理液付与後のポリエステル繊維の乾燥が困難となるおそれがある。逆に油剤成分の固形分濃度が大きくなりすぎると、処理液の粘度が高くなり付着斑が生じやすくなるおそれがある。

また、前記の処理液において、そのｐＨが６．０〜１０．０（より好ましくは７．０〜９．５）の範囲にあることが好ましい。このようなｐＨに調整することにより処理液中での固形成分の分散性がよくなりより安定した工程安定性を確保することが可能となる。逆にこの範囲より酸性側あるいはアルカリ性側にずれた場合、固形成分の分散性が低下し、繊維への付着斑が発生するおそれがある。

本発明の製造方法において、処理液を付与する加工速度としては、１００ｍ／分以上の速度で付与を行うことが好ましい。その際、処理液の濃度を調整することや、加工速度やポリエステル繊維への剤付着量を調整することは好ましいことである。さらには、加工速度としては、１００〜４０００ｍ／分が好ましく、さらに詳細には、巻返し工程などでは１００〜５００ｍ／分、延伸工程前では４００〜５０００ｍ／分、延伸後では１００〜６０００ｍ／分であることが好ましい。本発明の製造方法では固形分濃度６０重量％以上の高濃度処理液を用いることにより、１００ｍ／分以上の速い加工速度でも有効な処理を行うことが可能になったのである。一方、加工速度が速くなりすぎるとポリエステル繊維への剤付着量が不足し、塩化ビニル樹脂の付着量が減るために十分な塩化ビニル樹脂との接着性が得られにくい傾向にあり、またその他の油剤成分の付着量が減ることで製糸性が損なわれる場合もある。逆に１００ｍ／分未満の速度では生産効率が低下するのみならず、繊維への処理剤の付着量が多くなりすぎ、加工性、特に製糸性や製織などの後加工の工程通過性が悪化する。

本発明の製造方法においては、処理液の付着量としては、繊維重量に対し４０〜６０重量％（Ｗｅｔ）の範囲であることが好ましい。また固形分付着量としては、２５〜４５重量％（Ｄｒｙ）であることが好ましく、さらには３０〜４０重量％（Ｄｒｙ）の範囲であることが最適である。付着量が少なすぎると効果が減少し、多すぎても繊維の乾燥が困難となりべとつきの原因となる傾向にある。

さらに各成分の好ましい付着量としては、繊維重量に対し塩化ビニル樹脂が５〜２０重量％（より好ましくは１０〜１５重量％）、その他の油剤成分が５〜３５重量％（より好ましくは１５〜３０重量％）の付着量であることが好ましい。塩化ビニル樹脂の付着量が少なすぎると十分な塩化ビニル樹脂との接着性を付与することが出来ないおそれがある。逆に、塩化ビニル樹脂の付着量が多すぎると繊維自体がネトつき、製糸性や製織など後加工の工程通過性が悪化するおそれがある。一方、油剤成分の付着量が少なすぎると製糸性が損なわれる傾向にあり、逆に多すぎると繊維自体にネトつきが発生し、製糸性や製織などの後加工の工程通過性が悪化する傾向にある。

本発明の製造方法により得られたポリエステル繊維を布帛とする場合は、布帛全てに用いてもよく、部分的に用いてもよい。その組織は特に限定されず、織物でもよいし編物でもよいし不織布でもよい。さらに布帛とした後に精練工程を追加して行った場合には、ポリエステル繊維表面に残った油剤成分を洗い落とす効果がある。ポリエステル繊維表面にたとえ微量であっても油剤成分が残存すると、塩化ビニル樹脂との接着が十分に得られない場合がある。精練することにより繊維表面の余分な油剤を除去することができるのである。なお通常、製織などを行った際には、精練を実施する場合が多いが、その場合には本発明における精錬工程を別に行う必要は無く、加工工程としては、従来と同じ工程数となる。

本発明をさらに下記実施例により具体的に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例により限定されるものではない。また各種特性は下記の方法により測定した。

（１）平均粒径
粒子化合物を含有するポリエステル樹脂または、その成形品をエッチング処理した後、日立社製ＳＥＭ（Ｓ３５００−Ｎ）で粒子のサイズを観察した。観察した１粒の粒子について、最大となる長さ（Ｄｍａｘ）および最小となる長さ（Ｄｍｉｎ）を測定し、平均値（Ｄａｖｅ）を測定した。その後、同様の操作を繰り返し、１００粒の粒子の平均値（Ｄａｖｅ）をそれぞれ求め、この１００粒あたりの平均値を平均１次粒径（Ｄ）と定義した。

（２）繊維断面形状
５００倍の繊維の透過型電子顕微鏡による断面写真から、２０本の単糸につきＡ、Ｂ１、Ｂ２の値を測定し、その平均値から、扁平率（＝Ａ／Ｂ１）、Ｂ１／Ｂ２の値を算出した。

（３）繊維の引張強度
ＪＩＳ Ｌ １０７０記載の方法に準拠して測定を行った。

（４）製糸安定性
紡糸、延伸工程において、１日当りの断糸、単糸巻き付き回数が、０〜１回を◎、２〜４回を○、５〜８回を△、９回以上を×とした。

（５）遮熱性
ポリエステル繊維を用いて目付け１２０ｇ／ｍ^２の筒編みを作製し、８ｃｍ×８ｃｍの大きさに切り抜いた厚紙をその上に載せ、上方からのレフランプを照射した。該布帛の裏面から１ｃｍ下部の空間温度を比接触型の温度計を用いて測定し、照射開始から１０分〜１５分の平均値を求めた。

（６）塩化ビニル樹脂との接着性
ポリエステル繊維を３本合糸して織密度２４×２４本／ｉｎｃｈで目付け１００ｇ／ｍ^２の平織物を製織した。次いで、厚さ２００μｍの塩ビ樹脂フィルムと交互に積層（フィルム−織物−フィルム−織物−フィルム）し、温度２００℃、２分間、圧力２０ｋｇ／ｃｍ^２の条件で加熱圧着した後、織物間の剥離強力を測定した。剥離強力は３ｃｍ巾の強力を測定した。

［実施例１］
（二酸化チタンの２０重量％エチレングリコールスラリーの調製）
エチレングリコール７９．５重量％に対して、２０．５重量％のルチル型二酸化チタン（屈折率２．７２）を添加して、ガラスビーズを加え、サンドグラインダーで１時間攪拌処理を実施し、得られたスラリーをフィルターに通し、ガラスビーズを除去した。さらにスラリーを１０μｍのポールフィルターに通じ、粗大な粒子を除去した。
得られた二酸化チタンスラリーを秤量し、１２０℃の乾燥機で４８時間乾燥させ、エチレングリコールを除去し、除去後の残渣物を秤量した。その結果、二酸化チタンの濃度（＝［残渣物の質量］／［二酸化チタンスラリー質量］）は２０重量％であった。

（遮熱性ポリエステルチップの製造）
テレフタル酸ジメチル（ＤＭＴ）１９４．２重量部とエチレングリコール１２４．２重量部（ＤＭＴ対比２００ｍｏｌ％）との混合物に、酢酸マグネシウム・４水和物０．０８６重量部（ＤＭＴ対比２０ｍｍｏｌ％）をＳＵＳ製容器に仕込んだ。常圧下で１４０℃から２４０℃に昇温しながらエステル交換反応させた後、リン酸トリメチル０．０４２重量部（ＤＭＴ対比３０ｍｍｏｌ％）になるよう添加し、５分後、二酸化チタンの２０重量％エチレングリコールスラリーを、全樹脂組成物に対して、酸化チタンが５重量％となる様添加して、エステル交換反応を終了させた。その後、反応生成物に三酸化二アンチモン０．０８７重量部（ＤＭＴ対比３０ｍｍｏｌ％）、撹拌装置、窒素導入口、減圧口および蒸留装置を備えた反応容器に移した。反応容器内温を２８５℃まで昇温し、３０Ｐａ以下の高真空で重縮合反応を行い、固有粘度０．６４ｄＬ／ｇ（３５℃、オルトクロロフェノール中）であるポリエステル組成物を得た。さらに常法に従いチップ化した。

（遮熱性ポリエステル繊維の製造）
上記ポリエステル組成物チップを窒素気流下１６０℃で６時間乾燥後、２８５℃でエクストルーダーで溶融し、丸断面形状となる吐出孔を４８ホール有する口金から２９０℃の温度条件で吐出し、紡糸速度２５００ｍ／分で引き取った後、一旦巻き取ることなく、予熱温度９０℃、熱セット温度１２０℃、延伸倍率１．６２の条件で延伸し、４０００ｍ／分の底独活で巻き取り、１７０ｄｔｅｘ／４８ｆｉｌｓ．の遮熱性ポリエステル繊維を得た。繊維の単糸繊度、強度を表１に示す。

（塩化ビニル樹脂の加工）
上記ポリエステル繊維を２００ｍ／分の速度で巻返した。巻返し工程では２００℃の非接触ヒーターにてポリエステル繊維を予熱し、ついで塩化ビニル樹脂２０重量％、油剤６０重量％の固形分濃度の処理液を付与した。処理液中の塩化ビニル樹脂は日信化学製 ビニブラン６８０Ｓを用い、油剤成分は平滑剤、帯電防止剤、乳化剤からなるｐＨ７．２の水溶液であった。引き続き１８０℃の引取りローラー上で処理時間２秒の乾燥を行い、塩化ビニル樹脂が１０重量％、油剤成分が２９重量％付与されたポリエステル繊維を得た。この繊維を用いた筒網や織物を作製した後、精練加工を行い、塩化ビニル樹脂が５重量％付与されたポリエステル繊維構造物を得た。遮熱性および塩化ビニル樹脂との接着性を評価した結果を表１に示す。

［実施例２］
実施例１において、繊維の断面形状を図１に示す断面形状となる吐出孔を３６ホール有する口金を使用し、延伸倍率を微調整することで４４ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌｓの遮熱性ポリエステル繊維を得たこと以外は実施例１と同様に実施した。得られた繊維の単糸繊度、強度、また得られた繊維を用いた筒網や織物の遮熱性、塩化ビニル樹脂との接着性を表１に示す。

［実施例３〜９、比較例１］
実施例１において、酸化チタンの粒径、量、塩化ビニル樹脂の固形分濃度、油剤成分の固形分濃度、巻き返し速度を表１のように変更したこと以外は実施例１と同様に実施した。得られた繊維の単糸繊度、強度、また得られた繊維を用いた筒網や織物の遮熱性、塩化ビニル樹脂との接着性を表１に示す。ここで、実施例７、９については処理液の調製が適正でなかったため、繊維の乾燥が不十分であるか、繊維にネトつきがあり、製編や製織などを行うことができず、遮熱性、塩化ビニル樹脂との接着性を評価することができなかった。

本発明によれば、優れた遮熱性を有するだけでなく塩化ビニル樹脂との接着性に優れた遮熱性ポリエステル繊維の製造方法が得られ、その工業的価値は極めて大である。

Claims (10)

1. 無機化合物粒子をポリエステル重量対比１重量％以上含むポリエステル繊維に、塩化ビニル樹脂を含む処理液を付与することを特徴とする遮熱性ポリエステル繊維の製造方法。
2. 前記無機化合物粒子が、二酸化チタン、チタン酸カリウム、チタン酸鉛、酸化鉛、硫化亜鉛、酸化亜鉛、二酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素、およびアルミナからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１に記載の遮熱性ポリエステル繊維の製造方法。
3. 前記ポリエステル繊維において、単糸繊度が０．１〜６．０ｄｔｅｘの範囲内であり、かつ強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である、請求項１または請求項２に記載の遮熱性ポリエステル繊維の製造方法。
4. 前記ポリエステル繊維が下記要件をすべて満たしている、請求項１〜３のいずれかに記載の遮熱性ポリエステル繊維の製造方法。
   （１）単繊維の繊維軸に直交する断面の形状が扁平形状でくびれ部を２〜５個有する。
   （２）該扁平形状断面の長軸の幅Ａとそれに直交する短軸の最大幅Ｂ１の比が２〜６である。
   （３）該扁平形状断面の短軸の最大幅Ｂ１と、くびれ部に相当する短軸の最小幅Ｂ２の比が１．０５以上１．６以下である。
5. 前記処理液において、塩化ビニル樹脂の固形分濃度が１０〜４０重量％の範囲内である、請求項１〜４のいずれかに記載の遮熱性ポリエステル繊維の製造方法。
6. 前記処理液にさらに油剤成分が含まれる、請求項１〜５のいずれかに記載の遮熱性ポリエステル繊維の製造方法。
7. 前記油剤成分が、平滑剤、帯電防止剤、乳化剤を含むものである、請求項６に記載の遮熱性ポリエステル繊維の製造方法。
8. 前記処理液において、油剤成分の固形分濃度が２０〜８０重量％の範囲内である、請求項６または請求項７に記載の遮熱性ポリエステル繊維の製造方法。
9. 前記ポリエステル繊維に、前記処理液を、加工速度１００ｍ／分以上の速度で付与した後、乾燥する、請求項１〜８のいずれかに記載の遮熱性ポリエステル繊維の製造方法。
10. 乾燥後に精練処理を行う、請求項８に記載の遮熱性ポリエステル繊維の製造方法。

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