JP2831408B2 - ポリエステルフィラメント複合糸の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、布帛にした時極めて皺がつき難いポリエス
テルフィラメント複合糸の風合改良に関するものであ
る。

［従来技術とその問題点］ 本発明者らは、先に特願昭61−30946号（特開昭62−1
91526号）において、布帛にした時皺がつき難いポリエ
ステルフィラメント複合糸を提案した。その要旨とする
所は、引張ればずるずる伸び殆んど弾性回復しない高伸
度・低剛性であるような未延伸糸を実質的に延伸するこ
となく熱処理することにより、高度に結晶化させ、他方
その沸水収縮率や熱応力（160℃に於ける）は低い水準
に維持したポリエステル未延伸（熱処理）糸（Ａ′）
と、低伸度・高剛性で伸び難く、他方沸水収縮率や熱応
力（160℃に於ける）は高い水準にあるポリエステル延
伸糸（Ｂ′）とを合糸した複合糸を織物にすると、従来
のポリエステル繊維やその複合糸とは異なり、高度の改
善された防皺性を有することを見出したものである。

その上、このポリエステル複合糸からは、従来のポリ
エステル複合糸や生糸（シルク）では得ることの出来な
かった、嵩高性に優れた織物が得られ、天然素材を越え
た新合繊素材として好評を博している。

ところが、昨今のファッションの流行はピーチスキン
に代表される超ソフトな風合を求めるように変化しつつ
あり、したがって前記ポリエステル複合糸も防皺性、嵩
高性の特性に加えて、更に超ソフトな風合にモディファ
イしたものも必要となってきた。

［発明の目的］ 本発明は、前記のポリエステル複合糸の有する優れた
防皺性と嵩高性とを維持しつつ、この複合糸を超ソフト
な風合にモディファイする為のポリエステル複合糸の製
造方法を提供することにある。

［発明の構成］ 本発明者らは、上記目的を達成せんとした鋭意研究し
た結果、未延伸糸の熱処理に関して前掲の先願が推奨し
ている130℃以上の熱処理に代えて、130℃を境とした、
特定の連続二段熱処理（特に二段目はマイルドな熱処
理）を採用するとき、得られる複合糸は、依然として防
皺性、嵩高性の特性を維持しつつ、極めてソフトな感触
を呈することを究明した。

かくして、本発明によれば切断伸度が80％以上、沸水
収縮率が17％以上のポリエステル未延伸糸を実質的に延
伸することなく、熱処理結晶化して得た沸水収縮率が５
％以下、熱応力（160℃に於ける）が40mg/de以下のポリ
エステル未延伸糸（Ａ）と伸度が40％以下、沸水収縮率
が５％以上、熱応力（160℃に於ける）が100mg/de以上
のポリエステル未延伸糸（Ｂ）とを合わせて複合糸を得
るに際し、前記未延伸糸（Ａ）の該熱処理結晶化を二段
熱処理方式で行い、その際 （ａ）一段目の熱処理を130℃未満で、0.05〜0.4秒間、 （ｂ）二段目の熱処理を一段目の熱処理温度よりも少く
とも３℃以上高く且つ130℃以上の温度で0.02〜0.09秒
間 の条件下に行うことを特徴とするポリエステル複合糸の
製造方法が提供される。

本発明における物性は、以下の定義に従う。

（ａ）伸度（EL） 低速伸長引張試験機とこれに連動した記録装置を用い
て測定する。

試料の試長を10cmとし、初荷重をデニール当り1/30g
掛けた状態で両端をエアチャックで把持固定する。測定
条件は引張速度200％/min、記録紙の送り速度10cm/min
で行う。破断伸度は最大応力点で表わし、測定回数は５
回行い、その平均値を求める。

（Ｂ）沸水収縮率（BWS） 試料を検尺機（１周1.125m）にて10回転し綛を作製す
る。次に、デニール当り1/30の軽荷重を掛けて綛の長さ
を測定する。次に軽荷重を外し、収縮が妨げられない様
にガーゼに包み、更に金網カゴに入れて沸水中に30分間
浸せきさせた後、取り出して布で水分を切り自然乾燥
し、再び軽荷重を綛に掛けて長さを測る。測定はｎ＝５
で行い、その平均値を次の式で求め沸水収縮率を表わ
す。

（ｃ）熱応力（TS）（160℃に於ける） 熱応力測定器と、これに連動した記録装置を用いて測
定する。

試料をサンプリング治具を用いて5cmの輪を作る。次
に熱応力測定器と記録装置を20〜300℃、応力０〜20gの
範囲が測定可能な状態に準備し、先にサンプリングした
試料5cmの輪を熱応力測定器の上部、下部のフックに掛
けてデニール当り1/30の軽荷重を掛けた後熱応力の測定
に入る。昇温速度は300℃/120秒で行う。300℃に昇温し
た時点で測定を完了する。測定は３回行う。熱応力（16
0℃）では、160℃の点の応力mgを読取る。

（ｄ）結晶化度（χρ） ｎ−ヘプタンと四塩化炭素とで調整した密度勾配管を
用いて繊維の密度ｄ（g/cm³）を測定し、次式により計
算して求めた。

ここでdk＝1.470g/cm³,de＝1.331g/cm³。

（ｅ）皺回復 先願の特願昭61−30946号に記載した方法により測定
した。即ち、布帛を筒状にして、これに重錘を乗せ、３
時間放置後、重錘を除き、30分間放置した時の皺の程度
を目視でランク付けした。皺の残らないものが５級、逆
に皺がシャープに残るものを１級とし、５段階評価し
た。

（ｆ）布帛の柔軟性 JIS L1096の6.20.3.C法（剛軟度ループ圧縮法）によ
り測定した曲げ硬さ（BS）を評価した。

（ｇ）布帛の表面タッチのソフト感 手触りで官能評価し、ランク付けした。

本発明を具体的な例を用いて更に詳しく説明する。第
１図は、本発明の一実施態様を示す工程図である。

ポリエステル未延伸糸１は、糸のたるみがない程度に
張力を調節されて130℃未満に加熱された加熱ローラ３
に導かれ、該加熱ローラ上で0.05〜0.4秒間熱処理化さ
れ、更に該加熱ローラ３よりも少くとも３℃高く且つ13
0℃以上に加熱された。ヒーター４で0.02〜0.09秒間熱
処理されて、結晶化度（χρ）が20％以上、沸水収縮率
（BWS）が５％以下、好ましくは３％以下、熱応力（T
S）が40mg/de以下、好ましくは20mg/de以下（160℃に於
ける）のポリエステル未延伸糸（Ａ）とされる。

他方、延伸糸２は、伸度が40％以下、沸水収縮率（BW
S）が５％以下、熱応力（TS）が100mg/de以上（160℃に
於ける）のポリエステル延伸糸（Ｂ）を用い、前記の２
段階の熱処理結晶化を受けたポリエステル未延伸糸
（Ａ）と合糸複合され、引取ローラ５を経て巻取られ
る。

ここで、未延伸糸１としては、切断伸度（EL）が80％
以上、好ましくは100％以上で沸水収縮率（BWS）が17％
以上、好ましくは25％以上の不安定な構造の糸が用いら
れる。そして、このような未延伸糸は、紡糸速度2000〜
4300m/minで紡糸することによって得られる。

2000m/min未満で紡糸した未延伸糸では、熱処理した
際に表面が溶けて融着する恐れがあり、一方4300m/min
を越えて紡糸した未延伸糸では伸度が低く、沸水収縮率
も低い安定な構造の糸となり、本発明に用いる原糸とし
ては適さない。

他方、延伸糸（Ｂ）は、4000m/min以下の紡糸速度で
紡糸したポリエステル未延伸糸を、延伸温度や延伸倍率
等を調節して延伸して得られる。特に、高沸水収縮を望
む場合は、延伸後熱セットしないか、ポリエステルポリ
マーを変成する（例えば、第３成分を共重合）方法をと
ればよい。

本発明において、最も重要なことは、未延伸糸の熱収
縮条件であり、前記（ａ）及び（ｂ）の条件が満足され
たとき、はじめて所望の複合糸が得られる。先ず、加熱
ローラ３の温度は130℃未満とするが未延伸糸の結晶化
を起す必要性から、その下限は95℃以上、好ましくは10
5℃以上の温度が好ましい。他方上限温度が130℃以上と
なると結晶化が促進されすぎ、織物風合の超ソフトさが
損なわれる傾向がある。この意味では、上限の温度は13
0℃未満、好ましくは125℃未満の温度が好ましい。そし
て、その際の熱処理時間は0.05〜0.4秒の範囲にあるこ
とが必要である。

一段目の熱処理の時間が、0.05秒未満では、未延伸糸
の結晶化促進および沸水収縮率低下が不十分であり、こ
れに伴い二段目の熱処理時間が0.1秒以上必要となり、
超ソフトな織物が得られなくなる。逆に一段目の熱処理
を0.4秒を越えて長くしても、130℃未満の温度では、も
はや糸構造の変化は、微々たるもので、実用上、全く意
味がなく、むしろ糸の処理速度が低下し不利となる。

二段目の熱処理の時間が、0.02秒未満では、一段目の
熱処理を施した未延伸糸の結晶化を更に促進させたり、
沸水収縮率を低下させたりするだけの効果がない。他
方、必要な結晶化の促進と沸水収縮率の低下は0.09秒以
内に十分達成できるので、0.09秒を越えて熱処理するこ
とは、糸の処理速度が低くなり、不利であり、また過剰
すぎると、多少風合が硬くなる傾向がある。

尚、本例においては、加熱ローラを例示したが、その
他プレートヒーターやスリットヒーターでもよい。た
だ、加熱ローラを用いる方が設備が単純な形となり、作
業の操作性もよくなる。

次いで二段目の熱処理においては、ヒーター４にはス
リットヒーター或いはプレートヒーターが用いられ、そ
の温度は第１段の熱処理温度よりも少くとも３℃高く、
好ましくは５℃高く、且つ130℃以上として未延伸糸の
結晶化を更に促進すると共に沸水収縮率を低下させる。
好ましいヒーター温度はスリットヒーターでは160〜240
℃，プレートヒーターでは145〜200℃であり、それ以上
の融点近傍の熱を受けると糸が硬化してしまう。

また、未延伸糸（Ａ）と延伸糸（Ｂ）とを複合するに
当って、そのまま合糸するだけでもよいが、高圧空気の
ノズル６を用いて混繊交絡して複合する方が後工程の取
扱い性の面から望ましい。また空気ノズルで複合する場
合は引取ローラ５を段付ローラとして糸を加熱しながら
処理する方式が有利である。

空気ノズルの空気の噴射方法としては、糸に直角にあ
てる方法や糸の進行方向に沿ってあてる方法が適用で
き、前者の場合には比較的ストレートな糸形態となり、
後者の場合には、微細なループ、たるみも付与すること
ができ多少スパン感覚の糸形態となるが、いずれの場合
も糸のオーバーフィード率は高々10％までに維持するこ
とが必要で、それを越えるオーバーフィード率では布帛
の皺回復性が悪くなってしまう。

尚、空気圧は糸に付与する交絡数や混繊性とのの関係
で１〜5kg/cm²の間で調節すればよい。

［実施例］ ポリエステルテレフタレート未延伸糸（紡糸速度2900
m/min、デニール50de,フィラメント数24本，伸度120
％，沸水収縮率40％，結晶化度8.3％，ブライト光沢，
三角断面糸）を用いて、図に示した工程で熱処理を施し
た。ホットローラで一段目の熱処理を行い、二段目の熱
処理はスリットヒーターで２％弛緩しながら表に示した
条件で処理し、熱処理未延伸糸（Ａ）とした。

他方、延伸糸（Ｂ）には、ポリエチレンテレフタレー
トを1500m/minの速度で紡糸した後、85℃の加熱ローラ
を用いて、延伸倍率３倍で延伸して得た、フィラメント
デニール3de,フィラメント数12本，伸度35％，沸水収縮
率14％，熱応力（160℃に於ける）300mg/de,ブライト光
沢，丸断面のマルチフィラメント糸を用いて、両糸
（Ａ），（Ｂ）を引取ローラ上で合糸し、空気インター
レースノズルを用いて、オーバーフィード率0.5％、空
気圧1.0kg/cm²の条件で複合して巻取った。

尚、熱処理結晶化した未延伸糸（Ａ）の糸特性は、表
に示した通りであった。

次いで、得られた複合糸（81デニール,36フィーラメ
ント）を用いて、Ｓ撚350T/Mの追撚を施し、平組織で、
密度を経糸114本／インチ，緯糸90本／インチの生機を
得た。この生機を100℃で30分間かけてリラックスし、1
80℃で45秒間かけて皺を伸ばす程度の弱い引張率でプレ
セットした後、130℃で45分間染色して、最後に160℃で
45秒間、緊張しない程度に引張して熱セットして仕上げ
た。

得られた織物の特性は表の通りであった。

比較例１は二段目の熱処理を施していないので、熱処
理後も未延伸糸（Ａ）の沸水収縮率（BWS）が高く、結
晶化度（χρ）も低いので、複合糸にして得られた織物
は、皺回復が悪く、風合も硬い。

比較例２と実施例1,2,3は、一段目の熱処理時間を変
えたもので、二段目の熱処理は必要な温度と時間を与え
ている。これらの実験結果から見ると、一段目の熱処理
時間は、0.05秒以上必要で実施例１ではBWSが５％以下
となり、結晶化度も18％まで高められているので、織物
の皺回復も従来得られなかった良好な結果が得られ、同
時に風合も従来品より、はるかに柔かく、表面タッチも
ソフトな結果が得られている。これに対して、比較例２
は、一段目の熱処理時間が不足しており、BWSが高く、
χρも低い為、皺回復や風合の柔かさの改良が認められ
ない。実施例２は、十分な熱処理効果が得られている。
実施例３も同様に十分な熱処理効果が得られているが、
実施例２と織物特性に差が認められず、一段目の熱処理
時間を長くとる分だけ糸の処理速度が遅くなり、生産性
が低下するので実用的でない。

比較例３、実施例4,5,6および比較例４は二段目の熱
処理時間を変えたものである。これらの実験結果から見
ると、二段目の熱処理時間は、0.02秒以上必要で、実施
例４は、BWSが低下し、結晶化度も高くなっており、織
物の皺回復と柔かさ、ソフトタッチが得られているのに
対して、比較例３は、二段目の熱処理時間が不足してい
る為、BWSが５％を越え、結晶化度も16％と低く、織物
の特性も従来のものと差が認められない。

実施例５および６では最高の結果が得られている。

比較例４は二段目の熱処理時間が長すぎるため、皺回
復は改良されているものの、硬さや表面タッチの点がや
や硬くなっており、好ましくない。

実施例７は二段目の熱処理時間を実施例５の220℃か
ら150℃まで下げたもので、スリットヒーター使用の場
合は、この辺りの温度以上が好ましいとえる。

比較例５は一段目の熱処理なしに、スリットヒーター
で二段目の熱処理のみを施したものである。この場合熱
処理糸（Ａ）の糸特性はBWSも十分低く、結晶化度も十
分に高くなっており、織物の皺回復も改良されている
が、硬さと表面のソフトタッチの点で、本発明の目的と
する超ソフトな風合を満足していない。

［発明の効果］ 本発明によれば （ａ）先の特願昭61−30946号で提案した発明と同様に
嵩高性，皺回復性に優れた布帛を与える複合糸が得ら
れ、しかも先願の発明による複合糸の布帛に比べてはる
かに柔かく、ソフトなタッチの風合を強調した布帛が得
られる。

（ｂ）熱処理未延伸糸（Ａ）の結晶化度が先願では25％
以上であったのに対し、本願発明では20％以上で同様に
高い皺回復性が得られる。

（ｃ）また、先願では熱処理未延伸糸（Ａ）の160℃で
の熱応力が測定，初荷重1/30g/de（33mg/de）に対し、4
0mg/de以下好ましい態様では20mg/de以下であって染色
仕上げのセット工程で糸（Ａ）があまりつっぱらない
か、好ましくは自己伸長することを必要条件としている
が、本発明の熱処理未延伸糸（Ａ）も同様な特性を維持
している。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施態様を示す工程図である。 図中、１は未延伸原糸,2は延伸糸,3はホットローラ,4は
スリットヒーター,5は段付引取ローラ,6は空気交絡ノズ
ル,7は巻取装置である。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D02G 1/00 - 3/48 D02J 1/00 - 13/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】切断伸度が80％以上、沸水収縮率が17％以
   上のポリエステル未延伸糸を実質的に延伸することな
   く、熱処理結晶化して得た沸水収縮率が５％以下、熱応
   力（160℃に於ける）が40mg/de以下のポリエステル未延
   伸糸（Ａ）と伸度が40％以下、沸水収縮率が５％以上、
   熱応力（160℃に於ける）が100mg/de以上のポリエステ
   ル延伸糸（Ｂ）とを合糸して複合糸を得るに際し、前記
   未延伸糸（Ａ）の該熱処理化を２段熱処理方式で行い、
   その際 （ａ）一段目の熱処理を130℃未満で、0.05〜0.4秒間、 （ｂ）二段目の熱処理を一段目の熱処理温度よりも少く
   とも３℃以上高く且つ130℃以上の温度で0.02〜0.09秒
   間 の条件下に行うことを特徴とするポリエステル複合糸の
   製造方法。
2. 【請求項２】未延伸糸（Ａ）と延伸糸（Ｂ）とを合糸す
   るに際し、空気ノズルに導入して合糸する、請求項１記
   載のポリエステルフィラメント複合糸の製造方法。