JP2020193411A - ポリエステルマルチフィラメント - Google Patents

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Abstract

【課題】 優れた耐久性および製織性、織物品位を兼ね備えたスポーツおよびアウトドア向け衣料用途に好適な高密度薄地織物を得ることができる高強力かつ優れた耐摩耗性と収束性を持つ細繊度ポリエステルマルチフィラメントを提供する。【解決手段】 芯成分が高粘度ポリエステル、鞘成分が低粘度ポリエステルである芯鞘型複合フィラメントで、芯成分と鞘成分の固有粘度差が0.20〜1.00であり、総繊度が4〜30dtex、フィラメント数が3〜15、単糸繊度が1.0〜5.0dtexのマルチフィラメントであって、破断強度5.0〜9.0cN/dtex、破断伸度12〜45%、交絡度と実撚数の総和が2.0〜40.0であることを特徴とするポリエステルマルチフィラメント。【選択図】 なし

Description

本発明のポリエステルマルチフィラメントは、製織性、耐摩耗性に優れ、特にスポーツおよびアウトドア向け衣料用途に好適な高密度薄地織物に用いることができる高強力細繊度のポリエステルマルチフィラメントに関するものである。
これまでにスポーツ衣料、エアバッグなどの用途を中心に、ポリエステルやナイロンをはじめとする合成繊維マルチフィラメントを用いた高密度織物が数多く提案されている。用途の高度化に伴い、軽量化つまり薄地化、かつ高強度化した織物が求められている。特にスポーツおよびアウトドア向け衣料においては、激しい動きに対する耐久性向上の要求が高まっており、織物の耐摩耗性向上が求められている。
特許文献1では、ポリエチレンテレフタレートの固有粘度を0.70〜1.20とすることで高強力化し、全酸化チタン粒子数の60%以上が一次粒子径0.1〜0.6μmである酸化チタンを0.3〜0.8wt%含有させることで製織性を向上させた単成分ポリエステルマルチフィラメントの織物が提案されている。しかしながら単成分フィラメントでは、耐摩耗性に課題があり、高度化用途の耐久性要求に応えることができない。
また薄地化のためには、糸の総繊度を小さくする必要があり、そのためにフィラメント数を少なくするため、交絡(インターレース)が入りにくくなり、収束性が悪いという課題がある。収束性が悪いと、製造工程の工程通過性が悪化し、整経・製織時の取り扱いも困難になる。また収束性が不十分であるためにフィラメント割れ(単糸ばらけ)が起こり、製織時の経糸の捌きが悪くなり、経糸切れが生じやすくなる。経糸切れは単に停台するだけではなく、経糸を再度繋いで復帰させるためには多大な労力が必要となり、生産性も大幅に低下してしまうことが課題となる。またフィラメント割れは、織物品位においてもスジ状の欠点となる。
特許文献2では、収束性に優れたポリアミドマルチフィラメントを提供するため、総繊度が6〜18dtexと細繊度にも関わらず、単糸繊度を0.8dtex以下と細繊度化して交絡を入りやすくすることで交絡度を25以上とすることが提案されている。確かに交絡度を大きくし収束性を上げることにより、製織性は大幅に改善するが、単糸繊度が小さいと、製織時に経糸および緯糸の糸切れ、毛羽発生が問題となる。
特許文献3では、モノフィラメントにおいて、芯鞘型複合糸とし、芯成分に用いるポリエステルの極限粘度を0.70以上とすることで高強力化し、鞘成分に用いるポリエステルの極限粘度を芯成分より0.15〜0.30低くすることによりスカムが抑制(耐摩耗性向上)されたスクリーン紗用ポリエステルモノフィラメントが提案されている。しかしながらモノフィラメントは高密度織物とすることが難しく、単糸繊度が高いために生地の剛性が高くなり、衣料用途には不適である。また芯鞘型複合糸の技術を細繊度マルチフィラメントに適用する場合、芯鞘型複合糸は単糸繊度を小さくすると、鞘割れが生じることや鞘部が薄くなり過ぎて十分な耐摩耗性が得られないことなどが課題であった。
特開2009−074213(段落番号[0008]〜[0009]) 特開2009−013511(段落番号[0008]〜[0009]) 特開2003−213528(段落番号[0013]〜[0014])
従来の技術では、高度化用途に求められる耐摩耗性と製織性を兼ね備えた薄地織物用ポリエステルマルチフィラメントを得ることは困難であり、高強力で細繊度のポリエステルマルチフィラメントの開発が期待されている。
本発明は、かかる従来技術の課題を解決し、優れた耐久性および織物品位を兼ね備えたスポーツおよびアウトドア向け衣料用途に好適な高密度薄地織物を得ることを目的に、高強力かつ優れた耐摩耗性と製織性・収束性を持つ細繊度のポリエステルマルチフィラメントを提供する。
以下のポリエステルマルチフィラメントにより、本発明の目的を達成できる。
芯成分が高粘度ポリエステル、鞘成分が低粘度ポリエステルである芯鞘型複合フィラメントで、芯成分と鞘成分の固有粘度差が0.20〜1.00であり、総繊度が4〜30dtex、フィラメント数が3〜15、単糸繊度が1.0〜5.0dtexのマルチフィラメントであって、破断強度5.0〜9.0cN/dtex、破断伸度12〜45%、交絡度(個/m)と実撚数(T/m)の総和が2.0〜40.0であることを特徴とするポリエステルマルチフィラメントである。
さらに、芯成分の高粘度ポリエステルの固有粘度が0.70〜1.50、鞘成分の低粘度ポリエステルの固有粘度が0.40〜0.70であることを特徴とするポリエステルマルチフィラメントである。
本発明のポリエステルマルチフィラメントは、高強力かつ優れた耐摩耗性と製織性・収束性を発現し、優れた耐久性および織物品位を兼ね備えたスポーツおよびアウトドア向け衣料用途に好適な高密度薄地織物を得ることができる。
本発明のポリエステルマルチフィラメントは、単糸の横断面において芯成分が鞘成分により覆われ、芯成分が表面に露出していないように配置された芯鞘型複合フィラメントからなる。
高密度薄地織物の製織では、高密度に織るため経糸は筬により強い負荷で多くの擦過を受けてしまい、単糸切れを起こし毛羽が発生するという課題がある。また高度化用途に用いられる薄地織物は、摩擦に対する耐久性が求められており、原糸の耐摩耗性向上が重要な課題である。
本発明のポリエステルマルチフィラメントは、優れた耐摩耗性を得るという観点から鞘成分ポリエステルの固有粘度を、芯成分ポリエステルの固有粘度より低くする。芯成分ポリエステルと鞘成分ポリエステルの固有粘度の差は0.20〜1.00にしている。固有粘度の差を0.20以上とすることで鞘成分ポリエステル、つまりポリエステルマルチフィラメントの繊維表面の配向度および結晶化度を抑えることができ、良好な耐摩耗性を得ることができる。また、溶融紡糸の口金吐出孔内壁面における剪断応力を鞘成分が担うため、芯成分が受ける剪断力は小さくなり、芯成分は分子鎖配向度が低く、かつ均一な状態で紡出されるため、最終的に得られるポリエステルマルチフィラメントの強度が向上する。一方、ポリエステルマルチフィラメントが高強度を奏するためには鞘成分の配向も適度に必要となるため固有粘度の差は1.00以下にしている。好ましい固有粘度の差は0.30〜0.70である。
本発明のポリエステルマルチフィラメントに用いる芯成分の高粘度ポリエステルの固有粘度は0.70〜1.50が好ましい。芯成分の高粘度ポリエステルの固有粘度を0.70以上とすることにより、十分な強度と伸度を兼ね備えたポリエステルマルチフィラメントを製造することが可能となる。より好ましい固有粘度は0.80以上である。また、固有粘度の上限は溶融押出し等の成形の容易さの点から1.50以下が好ましく、さらに製造コストや製造工程での熱や剪断力によって生じる分子鎖切断による分子量低下、溶融流動の安定性を考慮すると、より好ましくは1.20以下である。
一方、鞘成分の低粘度ポリエステルの固有粘度は0.40以上にすることにより安定した製糸性が得られる。より好ましい固有粘度は0.50以上である。また、良好な耐摩耗性を得るためには、0.70以下とすることが好ましい。
本発明のポリエステルマルチフィラメントのポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと称する)を主成分とするポリエステルが用いられる。
本発明で用いるPETは、テレフタル酸を主たる酸成分、エチレングリコールを主たるグリコール成分とする、90モル%以上がエチレンテレフタレートの繰り返し単位からなるポリエステルを用いることができる。ただし、10モル%未満の割合で他のエステル結合を形成可能な共重合成分を含むものであっても良い。このような共重合成分としては、例えば、酸成分として、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、オルトエトキシ安息香酸のような二官能性芳香族カルボン酸、セバシン酸、シュウ酸、アジピン酸、ダイマー酸のような二官能性脂肪族カルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などのジカルボン酸類が挙げられ、またグリコール成分としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールA、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコールなどを挙げることができるが、これらに限られるものではない。
また、艶消剤として二酸化チタン、滑剤としてシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、さらには難燃剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤および着色顔料等を必要に応じてPETに添加することができる。
また、芯成分ポリエステルはポリエステルマルチフィラメントの強度を主に担うため、通常ポリエステル繊維に添加される酸化チタンに代表される無機粒子等の添加物は0.5wt%以下であればできる。一方、鞘成分ポリエステルはポリエステルマルチフィラメントの耐摩耗性を主として担うため酸化チタンに代表される無機粒子を0.1〜0.5wt%程度添加させることが好ましい。
本発明のポリエステルマルチフィラメントは、先に述べたように、単糸の横断面において芯成分が鞘成分により覆われ、芯成分が表面に露出していないように配置された芯鞘型複合フィラメントである。ここで芯鞘型とは芯成分が鞘成分により完全に覆われていれば良く、必ずしも同心円状に配置されている必要はない。なお、断面形状については丸、扁平、三角、四角、五角など幾つもの形状があるが、安定した製糸性および高次加工性を得やすいという点や、織物の高密度化のためには丸断面が好ましい。
本発明においては、芯成分、鞘成分ともにポリエステルであるため、ポリエステル/ナイロン複合糸に発生するような複合界面での剥離という現象は起きにくい。しかしながら鞘成分による耐摩耗性向上効果と芯成分による高強度化を両立するという点で、芯成分:鞘成分の複合比は60:40〜95:5とすることが好ましく、より好ましい複合比は、70:30〜90:10である。ここで、本発明で定義する複合比とは、ポリエステルマルチフィラメントの単糸の横断面写真において単糸を構成する2種のポリエステルの横断面積比率である。
本発明のポリエステルマルチフィラメントは、総繊度が4〜30dtexである。4dtex以上とすることで安定的に製糸、製織することが可能となり、30dtex以下とすることで目的の高密度薄地織物とすることができる。好ましい総繊度は8〜25dtexである。
また、本発明のポリエステルマルチフィラメントは、単糸繊度が1.0〜5.0dtexである。単糸繊度を1.0dtex未満とすると、目的の芯鞘断面の形成が困難になり、鞘割れが生じたり、鞘成分の厚みが薄くなり、耐摩耗性が不十分となる。また製糸性や製織性等の工程通過性も悪化する。また、5.0dtex以下とすることで、交絡を付与しやすくなり、収束性が向上し、工程通過性および製織性の向上効果が得られる。また得られた織物は緻密性を保ちつつ、硬くなり過ぎず良好な風合いを有する。好ましい単糸繊度は1.5〜3.0dtexである。上記のような単糸繊度を達成するためには、ポリエステルマルチフィラメントの製造方法において、吐出量および紡糸口金を適宜変更すればよい。
さらに、本発明のポリエステルマルチフィラメントは、フィラメント数が3〜15である。フィラメント数を3以上とすることで交絡や実撚りが入りやすくなる。またフィラメント数が増えると、製織時の筬やガイド等との接触を各単糸に分散することができるため、単糸にかかる摩擦の負荷を低減でき、原糸の耐摩耗性や織物の耐久性を大幅に向上する。フィラメント数の上限は、総繊度や単糸繊度によるが、15以下とする。
本発明のポリエステルマルチフィラメントは、優れた製織性および織物品位を得るために、収束性を高めることが重要である。収束性が不十分である場合、フィラメント割れ(単糸ばらけ)が起こり、製織時の経糸の捌きが悪くなり、経糸切れが生じやすくなる。また織物品位についても、フィラメント割れはスジ状の織物欠点となる。
本発明のポリエステルマルチフィラメントは、1mあたりの交絡数を表す交絡度と実撚数が重要であり、交絡度と実撚数の総和が2.0〜40.0である。この場合に、十分な収束性を奏し、優れた製織性、織物品位が得られる。また、交絡度と実撚数の総和が2.0未満であると経糸切れ等の製織性が悪化する。さらには、得られた織物はフィラメント割れによるスジ状の織物欠点が見られて織物品位に劣る。交絡度と実撚数の総和を2.0以上とすることで優れた製織性および織物品位が得られ、5.0以上とすることが好ましく、7.0以上がより好ましい。
一方で、交絡度と実撚数の総和が高過ぎる、例えば交絡度が高過ぎると、拘束点が多くなり過ぎてしまい、前述した製織時の筬やガイド等との接触を各単糸に分散し、単糸にかかる摩擦の負荷を低減するという効果が下がり、原糸の耐摩耗性や織物の耐久性が劣る。また、後述の延伸機での追撚を想定する場合に高速巻取が必要であるため、設備負荷や糸切れ性などの操業性への影響を鑑みると、実撚数も一定以上に高く設定することができない。以上のことから、交絡度と実撚数の総和を40.0以下とする。さらには、糸切れ抑制と生産性の観点から交絡度と実撚数の総和は30.0以下がより好ましく、25.0以下がさらに好ましい。
無交絡あるいは無撚であっても、総和が2.0〜40.0であれば十分な収束性を付与し、優れた製織性、織物品位が得られる。交絡度と実撚数を付与する場合のそれぞれの好ましい範囲は、交絡度は上述の拘束点による摩擦負荷の観点から2.0〜15.0個/mがより好ましく、4.0〜10.0個/mがさらに好ましい。実撚数は、操業性の観点から2.0〜25.0T/mがより好ましく、5.0〜15.0T/mがさらに好ましい。
本発明のポリエステルマルチフィラメントは、破断強度を5.0cN/dtex以上とすることで、薄地織物としても十分な機械的特性を得ることができ、好ましくは6.0cN/dtex以上である。また耐摩耗性の観点から配向や結晶化度を抑える必要があるため、破断強度は9.0cN/dtex以下であり、好ましくは8.0cN/dtex以下である。
また、本発明のポリエステルマルチフィラメントは、破断伸度を12〜45%とすることで製織時の糸切れや毛羽発生を抑制することができて取り扱い性にも優れる。好ましい破断伸度は17〜35%である。
さらに、本発明のポリエステルマルチフィラメントは、5%伸長時の強度(5%Mo)および10%伸長時の強度(10%Mo)が、織物の寸法安定性の観点から、5%Moは3.5cN/dtex以上が好ましく、3.8cN/dtex以上がより好ましい。前記と同様な観点より、10%Moは4.0cN/dtex以上が好ましく、4.5cN/dtex以上がより好ましい。また、耐摩耗性の観点から配向や結晶化度を抑えるため、5%Moは6.0cN/dtex以下が好ましく、5.0cN/dtex以下がより好ましい。前記と同様な観点より、10%Moは8.0cN/dtex以下が好ましく、7.0cN/dtex以下がより好ましい。
次いで、本発明のポリエステルマルチフィラメントの好ましい製造方法について説明する。
ポリエステルマルチフィラメントの紡糸方法は、特に限定するものではなく、公知の技術に準じることができる。例えば、芯成分である高粘度ポリエステルと鞘成分である低粘度ポリエステルをそれぞれ溶融押出し、複合紡糸機を用い、所定の複合パックに送り、パック内で両ポリマーを濾過した後、紡糸口金で芯鞘型に貼り合わせて複合紡糸し、紡糸口金から吐出した糸条を引き取り、未延伸糸を得る。この未延伸糸は一旦巻き取ってから、延伸機にて延伸する2工程法でもよいし、未延伸糸を一旦巻き取ることなく、引き続き延伸を行う1工程法でもよいが、本発明のポリエステルマルチフィラメントへの交絡度や実撚数を付与する上では、1工程法では糸速度が速くて付与しにくいことから、2工程法がより好ましい。
ポリエステルマルチフィラメントの延伸方法は、特に限定するものではなく、公知の技術に準じることができ、1段または2段以上の多段にて延伸してよい。例えば、第1ホットロールと第2ホットロール間で1段加熱延伸熱する方法、第1ホットロールと非加熱ロール、およびそのロール間のホットプレートで1段加熱延伸する方法、第1ホットロールと第2ホットロール間で1段目の加熱延伸、第2ホットロールと第3ホットロール間で2段目の加熱延伸をする方法などから好適に選択することができる。特に高強度を達成するためには未延伸糸を高倍率延伸することが必要となるが、1段延伸にて行うと、延伸張力が増大するため、糸斑が増大したり、糸切れが多発したりする等の問題が発生するため、2段以上の延伸とすることが好ましい。
延伸の温度は、1段延伸の場合、第1ホットロールは芯成分ポリエステルのガラス転移温度+(10〜30℃)とし、第2ホットロールまたはホットプレートの温度は130〜230℃とするのが好ましい。第2ホットロールまたはホットプレートの温度を130℃以上とすることにより、配向を制御し、繊維の結晶化を促進し、高強度化することができる。一方、第2ホットロールまたはホットプレートの温度を230℃以下とすることにより、ホットロールまたはホットプレートでの融着を防止し、製糸性を良好とすることができる。多段延伸の場合、第1ホットロールは芯成分ポリエステルのガラス転移温度+(10〜30℃)とし、第2ホットロール以降は徐々に温度が増加していくことが好ましく、最終ホットロールは100〜230℃とするのが好ましい。延伸倍率はトータルで3.0〜7.0倍とすることが好ましい。より好ましくは3.5〜6.0倍、さらに好ましくは3.8〜5.0倍である。
本発明のポリエステルマルチフィラメントに交絡度と実撚数の総和を2.0〜40.0付与する方法としては、延伸工程にて付与する方法、延伸後に巻き返して付与する方法などから好適に選択および併用することができる。
交絡度を付与する方法としては、延伸後に付与する方法がより効果的である。未延伸糸の段階で交絡を付与した場合、本発明のマルチフィラメントの総繊度および単糸繊度、フィラメント数では、交絡を入れるのが困難である。そこで延伸後の単糸繊度が小さくなった段階で交絡を付与する方法が好ましい。具体的な交絡付与方法としては、公知の交絡ノズルを用いることができる。交絡の圧空圧は0.10〜0.60MPaとすることが好ましい。十分な交絡をいれるためには0.10MPa以上が好ましく、設備負荷の観点から0.60MPa以下が好ましく、糸切れ抑制、生産性向上の観点からは0.40MPa以下がより好ましい。さらに好ましくは0.15〜0.30MPaである。
次に、交絡度と同様に重要視する実撚数について、一般に甘撚、中撚、強撚、極強撚の分類の内、甘撚(500T/m以下)の中でも弱い実撚数(40.0T/m以下)を交絡度とのバランスでよって付与する。この実撚数を付与するには1工程法では、わずかに追撚処理する必要があるが、2工程法ではドローツイスター型の延伸機を用いることで達成できる。延伸機での撚り付与は巻取時が好ましく、それ以外では工程張力が上がって糸切れが発生しやすくなり、取り扱いが困難になりがちである。ドローツイスター型延伸機では巻取りにおいて、巻管をスピンドルにて回転させてパッケージを形成させることが好ましい。この際、パッケージに対して、トラベラーリングが上下運動すること、そのトラベラーリングのレール上を均一な巻取りを誘導するようにトラベラーが滑走することにより、撚りが形成される。撚りはスピンドル回転数と巻取速度の比により変化し、スピンドル回転数が多く、巻取速度が遅い程に撚りは多くなり、スピンドル回転数が少なく、巻取速度が速い程に撚りは少なくなる。具体的な実撚を付与する方法としては、上述の通り、ドローツイスター型延伸機にて巻取時に付与することが効果的である。スピンドル回転数は4,000〜10,000rpmが好ましく、高速延伸して生産性を向上させるために6,000rpm以上がより好ましく、延伸機の設備負荷の観点から8,000rpm以下がより好ましい。また、パッケージ形成時には一定速度での巻取りを継続して行うため、巻量が上がるにつれてスピンドル回転数は漸減させていくことが好ましい。延伸後の巻取速度は、500〜1500m/分が好ましい。巻取り時の張力増加に伴う糸切れへの懸念から巻取速度は1500m/分以下が好ましく、1000m/分以下がより好ましい。一方で、巻取速度が遅いと張力が低過ぎるために得られるパッケージがハンドリング時や輸送時に輪抜けするなど崩れたりする恐れがあることから、巻取速度は500m/分以上が好ましく、700m/分以上がより好ましい。
以下、本発明のポリエステルマルチフィラメントについて実施例をもって具体的に説明する。実施例の測定値は、次の方法で測定した。
(1)固有粘度(IV)
定義式のηrは、温度25℃の純度98%以上のo−クロロフェノール(以下、OCPと略す)10mL中に試料ポリマーを0.8g溶かし、温度25℃にてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを下式により求め、固有粘度(IV)を算出した。
ηr=η/η=(t×d)/(t×d
固有粘度(IV)=0.0242ηr+0.2634
ここで、η:ポリマー溶液の粘度、η:OCPの粘度、t:ポリマー溶液の落下時間(秒)、d:ポリマー溶液の密度(g/cm)、t:OCPの落下時間(秒)、d:OCPの密度(g/cm)。
(2)ガラス転移温度
使用ポリマーの粉末10mgを採取し、示差走査熱量計(パーキンエルマー社:DSC−4型)を用いて、16℃/分で昇温しつつ、昇温過程で発現するガラス転移に伴うピークを、パーキンエルマー社のデータ処理システムで処理し、ガラス転移温度(℃)を求めた。
(3)総繊度(dtex)
糸条を500mかせ取り、かせの質量(g)に20を乗じた値を総繊度とした。
(4)破断強度(cN/dtex)および破断伸度(%)、5%伸長時の強度(モジュラス)(cN/dtex)および10%伸長時の強度(モジュラス)(cN/dtex)
JIS L1013(2010)に従い、オリエンテック製テンシロンUCT−100を用いて測定した。
(5)交絡度(個/m)
ロッシールド社(Rothschild社、スイス)製のエンタングルメントテスター(Entanglement Tester Type R2060)を用い、以下のように行った。糸条に針を刺したままで初張力9.8cNを掛けて一定速度5m/分で走行させ、交絡点で張力が規定値(トリップレベル)の15cNまで達する長さを30回測定し、30回分を平均した長さに基づいて糸条1m当たりの交絡数を求めたものを交絡度(CF値)(個/m)とした。
(6)実撚数(T/m)
糸条に総繊度(dtex)×1/30の荷重(cN)を掛け引っ張り、実撚りを戻していき、実撚りがなくなった時点の回数を実撚数(T/m)とした。
(7)交絡度と実撚数の総和
交絡度(個/m)と実撚数(T/m)の総和を求めた。
(8)原糸耐摩耗性
糸条に0.9g/dtexの糸張力を掛け、筬(材質:SK材、幅7mm×長さ50mm×厚み50μm)の平面部を接触角20°になるように押し付け、ストローク長30mm、速度670回/分で10分間、往復運動を与えた。処理後の糸条をマイクロスコープで拡大観察し、毛羽やフィブリル化(表面削れ)が見られない場合を○、見られた場合を×とした。
(9)製織性評価、製織品位
ウォータージェットルーム織機にて、使用するフィラメントの総繊度により調整し、目付けが30〜35g/mとなるように製織した。製織性は100mあたりに糸切れ等で停台した回数が、3回未満は◎、3回以上10回未満は○、10回以上は×として評価した。製織品位は、毛羽やフィラメント割れのような欠点の総数をカウントし、100mあたりに3個未満は◎、3個以上10個未満は○、10個以上は×として評価した。
(10)布帛耐摩耗性
布帛耐摩耗性はJIS L1096(2010)に従い、E法(マーチンデール法)に準拠して実施した。試験条件は、ポリエステル製の標準摩擦布を用い、押圧荷重は9kPaで実施した。判定は、毛羽が発生するまでの摩耗回数とし、5000回以上は◎、3000回以上5000回未満は○、3000回未満は×とした。
実施例および比較例の製造方法については、表1〜3に示す製造条件にて、公知の技術に準じて、ポリエステルマルチフィラメントを得た。
実施例1
芯成分として固有粘度0.80のポリエチレンテレフタレート(ガラス転移温度80℃)、鞘成分として固有粘度0.50のポリエチレンテレフタレートを、エクストルーダー型押出機を用いて295℃の温度で溶融後、ポリマー温度290℃で、複合比が芯成分:鞘成分=80:20となるようにポンプ計量を行い、芯鞘型となるような孔数5個の公知の複合口金に流入させた。口金から吐出された糸条は、紡糸速度1200m/分で一旦巻き取った後、公知の延伸装置にて、90℃に加熱された第1ホットロールと130℃に加熱された第2ホットロール間で延伸倍率4.2倍で1段延伸し、熱セットを行った。得られた延伸糸は、最終ロールと巻取機の間に設置した交絡ノズルにて、交絡圧0.23MPaで交絡を付与した後、スピンドル回転数6,400rpm、巻取速度800m/分で巻き取った。製糸性は特に問題はなく、総繊度12.0dtex、単糸繊度2.4dtex、破断強度6.5cN/dtex、破断伸度17.7%、交絡度5.8個/m、実撚数12.0T/m、交絡度と実撚数の総和は17.8のポリエステルマルチフィラメントを得た。このポリエステルマルチフィラメントの原糸耐摩耗性は良好であった。その他の原糸物性は表1に示す通りであった。
このポリエステルマルチフィラメントを用いて、ウォータージェットルーム織機にて、目付けが30g/mになるように製織を行った。100mの製織で糸切れは1回もなく、非常に良好な製織性であった。得られた布帛に毛羽等の欠点もなく、非常に良好な製織品位であった。また布帛耐摩耗性は、摩耗回数6000回でも毛羽の発生がなく、良好であった。
実施例2〜5
交絡圧を0.15〜0.60MPaの範囲で変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリエステルマルチフィラメントを得た。得られたポリエステルマルチフィラメントの原糸物性は表1に示す通りであった。実施例2、3の原糸耐摩耗性、製織性、製織品位、布帛耐摩耗性は実施例1と同様に良好な結果が得られた。実施例4は交絡圧が高く、交絡付与位置での糸揺れが大きくなり、糸切れが発生し、原糸耐摩耗性は毛羽が発生しやすく、製織品位も毛羽があり、布帛耐摩耗性も摩耗回数3000回で毛羽の発生があり、実施例1対比では劣っていた。実施例5は交絡圧が低く、交絡度は1.7個/mとなり、交絡を十分にいれることができなかったが、実撚数が12.0T/mのため、収束性を担保させることができたため、良好な製織性、製織品位であった。
Figure 2020193411
実施例6
交絡処理をしない以外は、実施例1と同様にして、ポリエステルマルチフィラメントを得た。得られたポリエステルマルチフィラメントの原糸物性は表2に示す通り、原糸耐摩耗性、製織性、製織品位、布帛耐摩耗性は良好な結果が得られた。
実施例7〜8
延伸倍率をそれぞれ、3.9倍、3.6倍にした以外は、実施例6と同様にして、ポリエステルマルチフィラメントを得た。得られたポリエステルマルチフィラメントの原糸物性は表2に示す通り、原糸耐摩耗性、製織性、製織品位、布帛耐摩耗性は実施例6と同様に良好な結果が得られた。
実施例9〜11、比較例1〜2
吐出量および口金の孔数を調整し、総繊度および単糸繊度、フィラメント数を変更した以外は、実施例7と同様にして、ポリエステルマルチフィラメントを得た。得られたポリエステルマルチフィラメントの原糸物性は表2に示す通りであった。実施例9〜11は、実施例7と同等の原糸物性および製織性、製織品位、布帛耐摩耗性となった。比較例1は単糸繊度が5.6dtexと大きく、製織にて経糸切れが多発し、数m毎に停台が発生した。製織品位はフィラメント割れが多く、スジ状の欠点が多数見られた。また得られた布帛はごわごわした風合いとなった。比較例2は紡糸での単糸切れが多く、延伸でも単糸巻き付きが多発した。得られたポリエステルマルチフィラメントは単糸繊度が0.8dtexと小さく、原糸摩耗試験後のポリエステルマルチフィラメントは、多くの毛羽が発生しており、耐摩耗性に劣っていた。また得られたポリエステルマルチフィラメントを製織したが、経糸切れが多発し、まったく製織することができなかった。
比較例3
口金の孔数を1として吐出量を変更したこと以外は、実施例6と同様にして、ポリエステルモノフィラメントを得た。得られたポリエステルモノフィラメントの原糸物性は表2に示す通りであった。得られたポリエステルモノフィラメントは、ウォータージェットルーム織機では経糸、緯糸とも糸切れが多発し、まったく製織することができなかった。
Figure 2020193411
実施例12〜13
延伸時のスピンドル回転数を変更する以外は、実施例7と同様にして、ポリエステルマルチフィラメントを得た。得られたポリエステルマルチフィラメントの原糸物性は表3に示す通りであった。
実施例14〜15
延伸時の巻取速度を変更する以外は、実施例7と同様にして、ポリエステルマルチフィラメントを得た。得られたポリエステルマルチフィラメントの原糸物性は表3に示す通りであった。
比較例4
延伸時のスピンドル回転数および巻取速度を変更する以外は、実施例4と同様にして、ポリエステルマルチフィラメントを得た。得られたポリエステルマルチフィラメントの原糸物性は表3に示す通りであった。
Figure 2020193411
実施例16
芯成分に固有粘度1.00のポリエチレンテレフタレート(ガラス転移温度80℃)を用い、紡糸速度を600m/分とした以外は、実施例6と同様にして、紡糸した。一旦巻き取った後、公知の延伸装置にて、90℃に加熱された第1、第2ホットロールと200℃に加熱された第3ホットロール間で、延伸倍率4.5倍で2段延伸し、熱セットを行った以外は実施例6と同様にして延伸し、ポリエステルマルチフィラメントを得た。得られたポリエステルマルチフィラメントの原糸物性は表4に示す通りであった。製織では100mで糸切れは1回もなく、非常に良好な製織性であった。得られた布帛に毛羽等の欠点もなく、非常に良好な製織品位であった。また布帛耐摩耗性は、摩耗回数6000回でも毛羽の発生がなく、良好であった。
実施例17
芯成分に固有粘度1.25のポリエチレンテレフタレート(ガラス転移温度80℃)を用い、紡糸速度を500m/分、延伸倍率5.8倍とした以外は、実施例16と同様にして、ポリエステルマルチフィラメントを得た。得られたポリエステルマルチフィラメントの原糸物性は表4に示す通りであった。原糸耐摩耗性では、毛羽やフィブリル化は見られなかったが、100mの製織では経糸切れが8回となった。また得られた布帛の品位は毛羽が見られ、実施例16対比は劣るものとなった。布帛耐摩耗性は、摩耗回数4500回で毛羽が発生し、実施例16対比は劣るものとなった。
比較例5
単成分として固有粘度0.80のポリエチレンテレフタレート(ガラス転移温度80℃)を用い、エクストルーダー型押出機を用いて295℃の温度で溶融後、ポリマー温度290℃で、孔数5個の公知の単成分口金に流入させた。口金から吐出された糸条は、紡糸速度800m/分で一旦巻き取った後、公知の延伸装置にて、90℃に加熱された第1ホットロールと130℃に加熱された第2ホットロール間で延伸倍率4.3倍で延伸し、熱セットを行った後、スピンドル回転数6,400rpm、巻取速度800m/分で巻き取った。得られたポリエステルマルチフィラメントの原糸物性は表4に示す通りであった。原糸耐摩耗性は毛羽が発生しやすく、実施例6対比は劣っていた。100mの製織で糸切れは1回もなく、非常に良好な製織性であったが、得られた布帛に毛羽があり、実施例6対比は劣るものとなった。また布帛耐摩耗性は、摩耗回数500回で毛羽の発生が見られ、実施例6対比は大きく劣るものとなった。
実施例18
芯成分として固有粘度0.80のポリエチレンテレフタレート(ガラス転移温度80℃)、鞘成分として固有粘度0.50のポリエチレンテレフタレートを用いて、公知の直接紡糸延伸装置にて、紡糸・延伸を行った。エクストルーダー型押出機を用いて295℃の温度で溶融後、ポリマー温度290℃で、複合比が芯成分:鞘成分=80:20となるようにポンプ計量を行い、芯鞘型となるような孔数5個の公知の複合口金に流入させた。口金から吐出された糸条は、紡糸速度1300m/分で引き取り、一旦巻き取ることなく、延伸倍率3.8倍で延伸し、熱セットを行った。得られた延伸糸は、最終ロールと巻取機の間に設置した交絡ノズルにて、交絡圧0.23MPaで交絡を付与した後、5000m/分で巻き取った。製糸性は、交絡付与部分での糸切れが見られ、実施例1のような2工程法よりは劣る結果となった。得られたポリエステルマルチフィラメントの原糸物性は表4に示す通りであった。延伸後の交絡付与位置での単糸繊度は2.4dtexであり、実施例1と同等であるが、交絡ノズルを通過する時の速度が、5000m/分と高速であるために、交絡度が2.8個/mと小さくなった。交絡度が実施例1対比で劣るため、収束性が悪く、100mの製織で糸切れが7回となった。得られた布帛には毛羽はなかったが、フィラメント割れの欠点が見られ、実施例1対比は若干劣るものとなった。
Figure 2020193411

Claims (2)

  1. 芯成分が高粘度ポリエステル、鞘成分が低粘度ポリエステルである芯鞘型複合フィラメントで、芯成分と鞘成分の固有粘度差が0.20〜1.00であり、総繊度が4〜30dtex、フィラメント数が3〜15、単糸繊度が1.0〜5.0dtexのマルチフィラメントであって、破断強度5.0〜9.0cN/dtex、破断伸度12〜45%、交絡度(個/m)と実撚数(T/m)の総和が2.0〜40.0であることを特徴とするポリエステルマルチフィラメント。
  2. 芯成分の高粘度ポリエステルの固有粘度が0.70〜1.50、鞘成分の低粘度ポリエステルの固有粘度が0.40〜0.70であることを特徴とする請求項1記載のポリエステルマルチフィラメント。
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