JP2952662B2 - ポリエステル霜降り調太細繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドライタッチの風合い
を呈するポリエステル霜降り調太細繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維は、溶融紡糸法により
得られるが、天然繊維や他の紡糸法によって得られる合
成繊維と比べて繊維表面が平滑であるために、風合いに
大きく影響し、ぬめりを含んだワキシー感を与え、肌に
馴染みにくいという欠点を有している。

【０００３】従来より、ポリエステル繊維を粗面化し表
面の平滑性を低減する方法が種々知られている。例え
ば、繊維表面にプラズマ照射して凹凸を形成させる方法
があるが、この方法は、プラズマ放電の設備が高価であ
るため、コストアップとなる欠点がある。また、繊維中
に無機粒子を含有させ、アルカリ減量処理により溶出さ
せて繊維表面に凹凸を形成させる方法もあるが、この方
法のみでは、ドライタッチが不十分で肌に馴染みにくい
という欠点がある。

【０００４】一方、ポリエステル繊維の風合いを改善す
るものとして、繊維の長手方向に繊度が変化する太細繊
維があり、糸条としたときに部分的異収縮混繊糸となる
ことから、太細繊維から得られる布帛は、特異な風合い
を呈する。しかしながら、太細繊維の形態だけではドラ
イタッチの風合いを得るには不十分である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリエステ
ル繊維に含有させる無機粒子の量、製糸方法、または更
にアルカリ減量処理について検討の結果、なされたもの
であり、本発明の目的は、粗面化された繊維表面を有
し、ドライタッチの風合いを呈するポリエステル霜降り
調太細繊維を得ることにあり、また、かかるポリエステ
ル霜降り調太細繊維中間体を工業的に安定に得ることに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、アナターゼ型
二酸化チタンを含有し、繊維の長手方向に太部と細部を
有するポリエステル太細繊維であって、アルカリでのポ
リエステル基質及び二酸化チタンの溶出によって、該繊
維の太部表面に繊維軸直角方向の長さが２．０〜３．５
μｍ、繊維軸方向の長さが１．５〜２．０μｍのボイド
が、太部表面の４０〜１００％を占め、細部表面に繊維
軸直角方向の長さが０．５〜１．０μｍ、繊維軸方向の
長さが２．０〜３．５μｍのボイドが形成されているポ
リエステル霜降り調太細繊維、にある。

【０００７】本発明のポリエステル霜降り調太細繊維に
ついて、以下の製造方法とともに説明する。本発明にお
けるエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とす
るポリエステルとは、テレフタル酸またはそのエステル
形成性誘導体を主たる酸成分とし、エチレングリコール
またはそのエステル形成性誘導体を主たるジオール成分
とするポリエステルであり、好ましくはポリエチレンテ
レフタレートが挙げられるが、酸成分またはジオール成
分の一部が他の酸成分またはジオール成分と置き換えら
れ共重合されたポリエステルであってもよい。

【０００８】共重合される他の酸成分としては、アジピ
ン酸、セバシン酸、イソフタール酸、ナフタレンジカル
ボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホン
ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等
のジカルボン酸類またはそのエステル形成性誘導体、５
−ナトリウムスルホイソイソフタール酸、２−ナトリウ
ムスルホイソイソフタール酸、１，８−ジカルボキシナ
フタレン−３−スルホン酸ナトリウム或いはこれらのカ
リウム塩、リチウム塩等の金属スルホネート基含有ジカ
ルボン酸類またはそのエステル形成性誘導体、ｐ−オキ
シ安息香酸、ｐ−β−オキシカルボン酸またはそのエス
テル形成性誘導体等が挙げられる。

【０００９】また、共重合される他のジオール成分とし
ては、プロピレングリコール、ブチレングリコール等の
低級アルキレングリコール、１，４−シクロヘキサンジ
メタノール、ネオペンチルグリコール、１，４−ビス
（β−オキシエトキシ）ベンゼン、ビスフェノールＡの
ビスグリコールエーテル等が挙げられる。更に、ポリエ
ステルが線状である範囲で、トリメリット酸、ピロメリ
ット酸等のポリカルボン酸、ペンタエリスリトール、ト
リメチロールプロパン、グリセリン等のポリオール、或
いはモノハイドリックポリアルキレンオキシド、フェニ
ル酢酸等の重合禁止剤が用いられていてもよい。

【００１０】かかるポリエステルは、公知の方法によっ
て合成することができる。例えば、ポリエチレンテレフ
タレートについて説明すれば、テレフタル酸とエチレン
グリコールとの直接エステル化反応、テレフタル酸ジメ
チルエステルとエチレングリコールとのエステル交換反
応或いはテレフタル酸とエチレンオキサイドの付加反応
により、テレフタル酸のグリコールエステルまたはその
低重合物を生成させ、次いで重縮合させることにより合
成する。

【００１１】更に、本発明におけるポリエステルの合成
にあたっては、公知の触媒、抗酸化剤、着色防止剤、エ
ーテル結合副生防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤等を適宜
用いられる。

【００１２】本発明のポリエステル霜降り調太細繊維の
製造に当たっては、予めポリエステルに二酸化チタンを
含有させる。ポリエステルに含有される二酸化チタンと
しては、硬度及び水、エチレングリコール等の分散媒に
対する分散安定性の点から、アナターゼ型二酸化チタン
であることが必要であり、また一次粒子の平均粒子径が
０．１〜１μｍであることが必要である。平均粒子径が
０．１μｍ未満或いは１μｍを超えると、繊維に満足す
べきボイドが形成されず、好ましい風合いが得られな
い。

【００１３】ポリエステルへの二酸化チタンの含有量
は、１．０〜３．０重量％、好ましくは１．５〜２．５
重量％とする。含有量が１．０重量％未満では、繊維表
面にボイドが形成されるが、布帛としたときにドライ感
が低く、３．０重量％を超えると、製糸安定性及び高次
加工での通過安定性が悪化し、工業的に安定に繊維を得
ることができない。

【００１４】二酸化チタンのポリエステルへの添加配合
は、ポリエステルの重縮合反応が完結する以前の任意の
段階で行うことができる。

【００１５】本発明においては、ポリエステル霜降り調
太細繊維の製造に、アナターゼ型二酸化チタン含有ポリ
エステルを溶融紡糸して得た未延伸糸を用いる。未延伸
糸としては、紡糸速度が１５００〜２５００ｍ／ｍｉｎ
の範囲で紡糸して得られた未延伸糸を用いることが望ま
しく、紡糸速度が１５００ｍ／ｍｉｎ未満では、自然延
伸領域が大きく良好な太細差は得られるものの、太部が
低配向となりアルカリ減量処理での破断強度の低下が著
しく、品質及び工程安定性を損ない、また、２５００ｍ
／ｍｉｎを超えると、自然延伸領域が小さく、良好な太
細差は得られないばかりでなく、アルカリ減量処理での
繊維表面のボイド形成が不十分となる。

【００１６】未延伸糸は、中空部を有しない中実繊維の
形態であっても、また中空部を有する中空繊維繊維の形
態であってもよく、また、繊維の断面形状や中空部形状
が円形であっても、また異形であってもよい。更に未延
伸糸は、前記二酸化チタンを含有するポリエステルが少
なくとも外部に配置された芯鞘型複合繊維或いはサイド
バイサイド型複合繊維の状態であってもよい。

【００１７】本発明は、ポリエステル未延伸糸を特定の
条件で２段延伸することにより太部と細部を形成するこ
とが必要である。すなわち、第１延伸においては、加熱
温度ＨＲＴは、未延伸糸の結晶化温度Ｔｃ以下の温度と
し、第１延伸倍率ＤＲ₁は、最大延伸倍率をＭＤＲで表
すと、ＭＤＲ×０．４０〜ＭＤＲ×０．５５と低めに設
定して未延伸糸を延伸する。なお、用いる未延伸糸の結
晶化温度、配向度の違いによりＭＤＲの利用率が異なる
ので、第１延伸で得られる太細繊維の残留伸度が７０〜
１１０％となるように設定することが好ましい。この第
１延伸で得られる太細繊維は、太部が比較的長く、高伸
度、高収縮率で、太部と細部との繊度差の大きい繊維で
ある。

【００１８】第１延伸で得られた太細繊維を、更に、第
２延伸において、総延伸倍率ＴＤＲがＭＤＲ×０．４５
〜ＭＤＲ×０．６０となる第２延伸倍率ＤＲ₂で追加延
伸、好ましくはＤＲ₂１．００〜１．２０で延伸し、第
２延伸域でガラス転移温度Ｔｇ以上結晶化温度Ｔｃ以下
の加熱温度ＨＰＴで熱処理する。この第２延伸により、
太部と細部が短くランダムに分散した太細繊維が得られ
る。

【００１９】本発明においては、２段延伸した後の太細
繊維を中間体として、更に、得られた太細繊維にアルカ
リ水溶液にてアルカリ減量処理を施すことにより、本発
明のポリエステル霜降り調太細繊維を得るものである。
アルカリ減量処理は、熱セット糸、仮撚加工糸等の糸条
の形態でも、また織物、編物等の布帛形態で施してもよ
い。アルカリ水溶液に用いるアルカリ化合物としては、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイド、炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウム等が挙げられが、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウムが特に好ましく用いられる。

【００２０】アルカリ減量処理は、アルカリ化合物の種
類によっても異なるが、アルカリ水溶液濃度が０．１〜
３０重量％、処理温度が常温〜１００℃、好ましくは７
０〜１００℃、処理時間が１分〜４時間、好ましくは３
０〜９０分の条件で行われる。本発明におけるアルカリ
減量処理においては、減量率５重量％以上の減量となる
ように処理を施すことが必要である。

【００２１】かかるアルカリ減量処理により、ポリエス
テル基質と共にポリエステル基質表面の二酸化チタンの
溶出が生じ、繊維表面にボイドが複数形成される。太部
表面に形成されるボイドは、繊維軸直角方向の長さが
２．０〜３．５μｍ、繊維軸方向の長さが１．５〜２．
０μｍの大きさであり、太部表面の４０〜１００％を占
める。また、繊維の細部表面では、繊維軸直角方向の長
さが０．５〜１．０μｍ、繊維軸方向の長さが２．０〜
３．５μｍの大きさのボイドが形成される。

【００２２】本発明によれば、太部における二酸化チタ
ンの溶出が生じ易く、二酸化チタンの粒子径に基づき平
均孔径がほぼ制御されたボイドが形成され、表面が良好
に粗面化され、しかも濃染色性を呈する太部と細部が短
くランダムに分散していることから霜降り調を奏するポ
リエステル太細繊維を製造しうる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例中、部、％とあるは、重量部、重量％
をそれぞれ意味し、○、△、×は、良好、やや良好、不
良をそれぞれ示す。また、太部表面ボイド占有率は、次
の方法によって測定した。

【００２４】太部表面ボイド占有率：ポリエチレンテレ
フタレートよりなる１００デニール／３６フィラメント
の繊維を用いメリヤス編地とし、精練及び定長熱セット
を施した後、水酸化ナトリウム３％水溶液にて減量率２
０％のアルカリ減量処理を施し、乾燥し評価サンプルと
した。このサンプルを走査型電子顕微鏡（日本電子
（株）製ＪＳＭ−Ｔ１００）により、繊維の太部の２０
００倍拡大ＳＥＭ写真を撮り、繊維表面形態を観察し
た。また、繊維の太部表面における平均孔径０．１〜５
μｍのボイドの占有率を画像解析装置（（株）ニコン製
ルーゼックス３）により測定した。

【００２５】（実施例１）テレフタル酸１００部とエチ
レングリコール５２部をエステル化槽に仕込み、４ｋｇ
／ｃｍ²の加圧下２６０℃にてエステル化を行い、得ら
れた反応生成物に、トリメチルフォスフェイト、三酸化
アンチモン％及び一次粒子の平均粒子径が０．３μｍの
アナターゼ型二酸化チタンを、生成ポリマーに対し１．
０％、２．０％及び３．０％となるようにそれぞれエチ
レングリコール分散液として加え、重合槽に移した。重
合槽で高真空下２８５℃にて所定時間重縮合を行い、
１，１，２，２−テトラクロルエタン／フェノール（１
／１）の混合溶媒中２５℃でオストワルド型粘度計で測
定した極限粘度が０．６８のポリマーを得た。

【００２６】このポリマーを、常法によりチップ化、乾
燥し、孔径０．２５ｍｍの円形孔を３６個設けた紡糸口
金を用い、２８５℃にて溶融紡糸した。吐出糸条を冷却
固化した後油剤を付与し、紡糸速度２１００ｍ／ｍｉｎ
にて引き取り、全繊度１６７デニール、最大延伸倍率Ｍ
ＤＲが３．３〜３．５の未延伸糸を得た。この未延伸糸
を、第１延伸倍率ＤＲ₁１．６５、第２延伸倍率ＤＲ
₂１．０１、総延伸倍率ＴＤＲ１．６７、第１延伸域温
度ＨＲＴ１１０℃、第２延伸域温度ＨＰＴ１２０℃で２
段延伸することにより、１００デニール／３６フィラメ
ント、破断強度３．０ｇ／ｄ、破断伸度８０％、沸水収
縮率１５％、糸斑０．９％の太細糸を得た。

【００２７】得られた太細糸を、メリヤス編地とし、精
練、定長熱セットを施し、水酸化ナトリウム３％水溶液
にて減量率２０％のアルカリ減量処理を施した。得られ
たメリヤス編地の構成糸の霜降り調太細糸の太部表面ボ
イド占有率を測定し、その結果を表１に示した。また、
得られた太細糸を、製織し、精練、定長熱セット、減量
率２０％のアルカリ減量処理及び染色を行い、織物での
風合い評価を行い、その結果を表１に示した。

【００２８】（実施例２〜３）実施例１において、二酸
化チタン量を、２．０％、３．０％に代えた以外は、実
施例１と同様にして太細糸を得た。その後実施例１と同
様に得られた霜降り調太細糸の太部表面ボイド占有率、
織物風合いを測定、評価した結果を表１に示した。

【００２９】（比較例１〜４）実施例１において、二酸
化チタン量、紡糸速度及び第１延伸倍率を表１に示した
条件に変更した以外は、実施例１と同様にして太細糸を
得た。その後実施例１と同様に得られた霜降り調太細糸
の太部表面ボイド占有率、織物風合いを測定、評価した
結果を表１に示した。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、太部表面のボイド形成
により粗面化された繊維表面としたことから、ドライタ
ッチの風合いを呈するポリエステル霜降り調太細繊維を
提供するこができ、織物、編物等の布帛にあっては、ド
ライタッチの優れた風合いを奏するものであり、また、
かかるポリエステル霜降り調太細繊維をその中間体を含
め工業的に安定に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるポリエステル霜降り調太細繊維の
太部表面の走査型電子顕微鏡写真（倍率２０００倍）で
ある。

【図２】本発明によるポリエステル霜降り調太細繊維の
細部表面の走査型電子顕微鏡写真（倍率２０００倍）で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｄ０１Ｆ 6/92 ３０６ Ｄ０１Ｆ 6/92 ３０６Ｂ (56)参考文献 特開 昭62−85073（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−300314（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D01F 6/62 D01F 6/92 D01F 1/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アナターゼ型二酸化チタンを含有し、繊
   維の長手方向に太部と細部を有するポリエステル太細繊
   維であって、アルカリでのポリエステル基質及び二酸化
   チタンの溶出によって、該繊維の太部表面に繊維軸直角
   方向の長さが２．０〜３．５μｍ、繊維軸方向の長さが
   １．５〜２．０μｍのボイドが、太部表面の４０〜１０
   ０％を占め、細部表面に繊維軸直角方向の長さが０．５
   〜１．０μｍ、繊維軸方向の長さが２．０〜３．５μｍ
   のボイドが形成されているポリエステル霜降り調太細繊
   維。