JP4084260B2

JP4084260B2 - ポリエステル複合仮撚加工糸

Info

Publication number: JP4084260B2
Application number: JP2003287471A
Authority: JP
Inventors: 昌裕檜垣; 三男松本
Original assignee: Teijin Fibers Ltd
Current assignee: Teijin Frontier Co Ltd
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2023-08-06
Also published as: JP2005054325A

Description

本発明は、かさ高性、スパン感を有し、さらには、ドライ感、フィブリル感にも優れたスパンライクなポリエステル布帛を得ることができるポリエステル複合仮撚加工糸に関する。

従来、伸度差を有する２種以上のポリエステルマルチフィラメント糸を引き揃えて交絡し、引き続いて仮撚加工することにより得られた、かさ高性、スパン感に優れた２層構造の複合仮撚加工糸が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、かかる方法で得られた複合仮撚加工糸を用いて製編織された布帛は、かさ高性やスパン感には優れるものの、ドライ感、フィブリル感の点で十分とは言えなかった。

一方、本発明者らは、先に出願した特願２００３−１５９０５２号において、ポリエステル中に、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルと、該ポリエステルと実質的に非反応性の有機スルホン酸塩を含有させた、ポリエステル仮撚捲縮加工糸を提案した。かかる仮撚捲縮加工糸によれば、ドライ感、フィブリル感を有する布帛が得られるが、用途によっては、さらに良好なかさ高性、スパン感が要求されることが判明した。
特公昭６１−１９７３３号公報

本発明は、上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、良好なかさ高性、スパン感を有するとともにドライ感、フィブリル感にも優れた、スパンライクなポリエステル布帛を得ることのできるポリエステル複合仮撚加工糸を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、伸度差を有する２種のポリエステルマルチフィラメント糸を引き揃えて仮撚加工する際、高伸度側ポリエステルマルチフィラメント糸として、ポリエステル中に、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルと、該ポリエステルと実質的に非反応性の有機スルホン酸塩を含有させたものを用いることにより、所望のポリエステル複合仮撚加工糸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「ポリエステルマルチフィラメント糸ａを芯部とし、その周りに、該ポリエステルマルチフィラメント糸ａよりも大きい伸度を有するポリエステルマルチフィラメント糸ｂが鞘部として巻きついた２層構造の複合仮撚加工糸であって、前記ポリエステルマルチフィラメント糸ｂを形成するポリエステルに、下記一般式で表されるポリエーテルであり、下記一般式中の直鎖部（Ｂ）の分子量（ｎＢ）と枝分れ部（ＡおよびＡ’）の分子量（ｎＡ）の比（ｎＡ／ｎＢ）が０．２〜１．２、該ポリエーテルの平均分子量が５０００〜１６０００である水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが０．５〜２０重量％、該ポリエステルと実質的に非反応性の有機スルホン酸塩が０．１〜３．０重量％含有されてなることを特徴とするポリエステル複合仮撚加工糸。」が提供される。

その際、ポリエステルマルチフィラメント糸ａの周りに、ポリエステルマルチフィラメ
ント糸ｂが交互撚糸状に捲き付き、かつ実質的に太さ斑のない構造を有することが好まし
い。

前記ポリエステルマルチフィラメント糸ｂとポリエステルマルチフィラメント糸ａとの伸度差としては２０％以上であることが、優れたかさ高性とスパン感を得る上で好ましい。ポリエステルマルチフィラメント糸ａとポリエステルマルチフィラメント糸ｂとの重量割合としては、重量比（ａ：ｂ）３：７〜１：９の割合であることが好ましい。

本発明のポリエステル複合仮撚加工糸によれば、良好なかさ高性、スパン感を有するとともにドライ感、フィブリル感にも優れたスパンライクなポリエステル布帛を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明のポリエステル複合仮撚加工糸において、ポリエステルマルチフィラメント糸ａを芯部とし、その周りに該ポリエステルマルチフィラメント糸ａよりも大きい伸度を有するポリエステルマルチフィラメント糸ｂが鞘部として巻きついた２層構造が形成されている。

ここで、かかる２層構造としてはほぼ芯鞘構造になっておればよく、特に限定されないが、特公昭６１−１９７３３号公報の図６に示されているように、芯糸の周りに捲付き糸が交互撚糸状に捲きついた、実質的に太さ斑のない構造であることが好ましい。かかる２層構造糸において、芯糸と捲付き糸との構成フィラメントが互いに交絡した部分を有し、これにより前記交互撚糸状の捲付き構造が安定に保持される。

本発明のポリエステル複合仮撚加工糸において、鞘部に位置する高伸度側のポリエスエステルマルチフィラメント糸ｂを形成するポリエステルとしては、芳香環を重合体の連鎖単位に有する芳香族ポリエステルが好適である。かかる芳香族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が特に好適である。かかるポリエステルには、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、難燃剤、酸化チタン、着色剤、不活性微粒子などの任意の添加剤が含まれていてもよい。

本発明において、ポリエステルマルチフィラメント糸ｂを形成するポリエステルには、前述のように、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテル、および有機スルホン酸塩が含有されており、以下それらについて詳述する。

まず、ポリエスエステルマルチフィラメント糸ｂを形成するポリエステルには、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが０．５〜２０重量％（好ましくは１．０〜５．０重量％）含有される必要がある。該含有量が、０．５重量％未満では、フィブリル化するものの、その発現量が少なく、本発明の目的とするフィブリル感やドライ感が得られず好ましくない。逆に、該含有量が２０重量％よりも大きいと、フィブリル化は進むものの、フィブリル繊維が脱落しやすくなり、実用性に劣り好ましくない。

前記水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルとしては、下記一般式で表されるポリエーテルであることが好ましい。

ここで、直鎖部（B）の分子量（ｎＢ）と枝分れ部（ＡおよびＡ’）の分子量（ｎＡ）の比（ｎＡ／ｎＢ）が０．２〜１．２であることが好ましく、より好ましくは０．２５〜１．０である。該比が０．２未満の場合、ポリエーテルをポリエステルポリマー中にブレンドした際に、直鎖状の部分が長すぎて分子鎖の伸張が不十分となるか、あるいは、枝分れの数や長さが不足しやすく、分子鎖の伸張に必要なアンカー効果が得られない恐れがある。その結果、本発明の目的とするフィブリル感やドライ感が十分には得られない恐れがある。

逆に、上記比（ｎＡ／ｎＢ）が１．２を越えると、直鎖部分でない部分が大きくなることで、ポリエーテルとポリエステルとのブレンドがされにくくなり、均一にフィブリル化が起こり難くなる恐れがある。

また、上記ポリエーテルの分子量は５０００〜１６０００、（より好ましくは５５００〜１４０００）であることが好ましい。該分子量が５０００未満の場合には、ポリエーテルが仮撚加工糸中で十分な長さに伸張されず、良好なフィブリル繊維が得られない恐れがある。逆に、該分子量が１６０００よりも大きい場合は、ポリエステル中での溶融混和性が低下して、分散が不均一となり易く、溶融紡糸性が低下し、得られる糸の物性が低下する恐れがある。

一方、ポリエステルマルチフィラメント糸ｂを形成するポリエステルに含有される有機スルホン酸塩の含有量は、０．１〜３．０重量％（好ましくは０．２〜２．０重量％）である必要がある。有機スルホン酸塩は、アルカリ処理により繊維をフィブリル化する際、繊維の分子構造中でアルカリ減量の基点となる役割を果たすものである。このため、該含有量が０．１重量％未満では、アルカリ処理によるフィブリル化が十分に進まず好ましくない。逆に、該含有量が３．０重量％を越える場合には、糸の機械的性質、耐光性などが損なわれる。さらには、アルカリ処理でフィブリル化が進みすぎ、糸の強度が著しく低下し、実用的でない。

上記の有機スルホン酸塩としては、ポリエステルと実質的に非反応性である必要があり、下記一般式（１）〜（４）のうちいずれかで示されるスルホン酸金属塩であることが好ましい。

式中、Ｒ_１は１価の炭化水素基、Ｒ_２は炭素原子数２〜４のアルキレン基、Ｒ_３は炭素原子数１０〜４０のアルキルフェニル基、または炭素原子数１４〜４０のアルキルナフチル基である化合物、ａは１〜１００の整数、ｂは２〜４の整数、ｍはＮａ、Ｋ、Ｌｉ、などのアルカリ金属を示す。かかる金属塩は１種でもよいし、２種以上を併用してもよい。

ポリエステルマルチフィラメント糸ｂは、前記水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルと有機スルホン酸塩が含有されたポリエステルからなるマルチフィラメントであって、後記のポリエステルマルチフィラメント糸ａよりも、その伸度が高い必要がある。伸度差としては、２０％以上（より好ましくは３０％以上、特に好ましくは８０〜２５０％）であることが好ましい。このように伸度差をもうけることにより、かさ高性やスパン感が得られやすくなる。

一方、本発明のポリエステル複合仮撚加工糸の芯部に位置するポリエステルマルチフィラメント糸ａは、前記ポリエステルマルチフィラメント糸ｂよりも低伸度である必要がある。

該ポリエステルマルチフィラメント糸ａを形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が特に好適である。かかるポリエステルには、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、難燃剤、酸化チタン、着色剤、不活性微粒子などの任意の添加剤が含まれていてもよい。さらには、ポリエステルマルチフィラメントｂと同じポリエーテルと有機スルホン酸塩を含むポリエステルでもよい。

本発明のポリエステル複合仮撚加工糸において、ポリエステルマルチフィラメント糸ａとポリエステルマルチフィラメント糸ｂとの重量比が、（ａ：ｂ）で３：７〜１：９の割合で含まれることが好ましい。なお、本発明の目的が損なわれない範囲であれば、第３の糸条が含まれていてもさしつかえない。

なお、前記ポリエステルマルチフィラメント糸ａとポリエステルマルチフィラメント糸ｂの単繊維の横断面形状は特に限定されず、丸だけでなく、丸中空、三角、四角などの異型でもよい。また、前記ポリエステルマルチフィラメント糸ａとポリエステルマルチフィラメント糸ｂの総繊度は、特に限定されないが、かさ高性、布帛表面のドライ感、フィブリル感、コシ、反発性を得る上で、捲き付き糸の総繊度を芯糸の総繊度以上とすることが好ましく、ポリエステル複合仮撚加工糸内において、ポリエステルマルチフィラメント糸ｂの総繊度を７０〜３５０ｄｔｅｘ、ポリエステルマルチフィラメント糸ａの総繊度を５０〜１５０ｄｔｅｘの範囲とすることが好ましい。また、ポリエステルマルチフィラメント糸ａとポリエステルマルチフィラメント糸ｂの単繊維繊度は、１．５〜５．０ｄｔｅｘの範囲とすることが好ましい。

次に、本発明のポリエステル複合仮撚加工糸の製造方法について説明する。
まず、前記ポリエステルマルチフィラメント糸ｂ（高伸度側糸条）は、例えば、以下の方法により製造することができる。まず、前記のポリオキシエチレン系ポリエーテルおよび有機スルホン酸塩をポリエステル中に含有させるのは、ポリエステルが繊維化される前の段階であれば、任意の段階で、任意の方法により行うことができる。例えば、ポリエステルの重縮合反応開始前、重縮合反応途中、あるいは、重縮合反応終了後に、上記ポリオキシエチレン系ポリエーテルおよび有機スルホン酸塩を、粉体またはグリコール等の溶媒に溶解もしくは分散した状態で添加する方法が採用される。または、上記ポリオキシエチレン系ポリエーテルおよび有機スルホン酸塩を含有させたマスターチップを予め作製し、これとポリエステルのチップとを、乾燥工程または溶融紡糸工程で混合してもよいし、それぞれを溶融させた後混合してもよい。

以上の方法で、ポリエステルに、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが０．５〜２０重量％、該ポリエステルと実質的に非反応性の有機スルホン酸塩が０．１〜３．０重量％（好ましくは０．２〜２．０重量％）含有させ、例えば、これをチップ状とし、２７０〜３１０℃の紡糸温度で紡糸口金から溶融吐出し、吐出ポリマーを冷却固化し、油剤を付与した後、これを５００〜２５００ｍ／分、好ましくは８００〜１６００ｍ／分で引取り、未延伸糸としてワインダーに巻き取ることにより得ることができる。

一方、ポリエステルマルチフィラメント糸ａ（低伸度側糸条）は、通常のポリエステルをチップ状とし、２７０〜３１０℃の紡糸温度で紡糸口金から溶融吐出し、吐出ポリマーを冷却固化し、油剤を付与した後、これを２５００〜５０００ｍ／分、好ましくは３０００〜４０００ｍ／分で引取り、未延伸糸（部分配向糸）としてワインダーに巻き取ることにより得ることができる。

次いで、両糸条を用いて、例えば、特公昭６１−１９７３３号公報に記載されるスパンライク用仮撚２層構造糸の製造方法により得ることができる。すなわち、特公昭６１−１９７３３号公報の図９に示される装置を用いて、前記ポリエステルマルチフィラメント糸ａとポリエステルマルチフィラメント糸ｂと引き揃えて空気交絡処理を施したのち、１．２倍以上の延伸倍率で同時延伸仮撚捲縮加工を施す方法である。その際、交絡数３０〜８０個／ｍ、ヒータ温度１２０〜１９０℃、仮撚数２１００〜２８００Ｔ／ｍ、延伸倍率１．３〜１．８倍の範囲が好ましく、仮撚具としては、３軸摩擦片デイスク式仮撚具、ベルト式仮撚具、ピン式仮撚具などが例示される。

かくして得られたポリエステル複合仮撚加工糸は、低伸度側のポリエステルマルチフィラメント糸ａが芯部に位置し、その周りに高伸度側のポリエステルマルチフィラメント糸ｂが鞘部として巻きついた２層構造を有する。

かかるポリエステル複合仮撚加工糸を用いて、必要に応じて適度な撚りを施し、所望の組織に製編織した後、製編織された布帛に通常のアルカリ減量加工（好ましいアルカリ減量率は５〜３０％）を施すことにより、ポリエステルマルチフィラメント糸ｂがフィブリル化される。その結果、良好なかさ高性、スパン感を有するとともにドライ感、フィブリル感にも優れたスパンライクなポリエステル布帛が得られる。

その際、布帛中に占める本発明のポリエステル複合仮撚加工糸の割合は、必ずしも１００％である必要はないが、優れたドライ感、フィブリル感を得るためにはその割合が多いほど好ましい。また、通常の染色仕上げ加工が施されても何らさしつかえない。

以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。なお、実施例中の各物性は下記の方法により測定したものである。
（１）伸度
ＪＩＳＬ１０１３−１９９８７．５．１により伸度（％）を測定した。
（２）固有粘度
３５℃のオルソクロロフェノール溶液で測定した。
（３）風合い（フィブリル感、ドライ感、かさ高性、スパン感）
フィブリル感については、熟練者５人による外観評価を行い、その平均値で、均一にフィブリル化が進み品位の高いものを「きわめて良好」とし、フィブリル化が不十分で筋状の斑が多く見えるものを「不良」とし、その間をさらに２段階にわけ、「きわめて良好」、「良好」、「やや不良」、「不良」の４段階にランク付けした。また、その他のドライ感、かさ高性、スパン感については、上記と同様に熟練者５人による官能評価を行い、その平均値で、各々、「きわめて良好」、「良好」、「やや不良」、「不良」の４段階にランク付けした。

［実施例１］
テレフタル酸ジメチル１００部、エチレングリコール６０部、酢酸カルシウム１水塩部０．０６部（テレフタル酸ジメチルに対して０．００６６モル％）、および整色剤として酢酸コバルト４水塩０．００９部（テレフタル酸ジメチルに対して０．０７モル％）をエステル交換缶に仕込み、窒素ガス雰囲気下４時間かけて１４０℃から２２０℃まで昇温して生成するメタノールを系外に留居しながらエステル交換反応させた。

エステル交換反応終了後、反応混合物に安定剤としてリン酸トリメチル０．０５８部（テレフタル酸ジメチルに対して０．０８０モル％）、および消泡剤としてジメチルポリシロキ酸０．０２４部を加えた。ついで、１０分後、三酸化アンチモン０．０４部（テレフタル酸ジメチルに対して０．０２７モル％）を添加し同時に過剰のエチレングリコールを追い出しながら２４０℃まで昇温したあと、重合反応釜に移した。
次に、この反応化合物に下記式、

（但し、ｍ、ｍ’は平均値として６、ｐは平均値として１３０、ｊ、ｊ’は１４〜１６であり、平均値として１５、直鎖部（Ｂ）の分子量（ｎＢ）と枝分れ部（ＡおよびＡ’）の分子量（ｎＡ）との比（ｎＡ／ｎＢ）は０．５である）で表される平均分子量８５５１のポリオキシエチレン系化合物を１．４重量％添加し、引き続いて反応缶内の圧力を１時間かけて７６０ｍｍＨｇから３ｍｍＨｇまで減圧し、１０分後に有機スルホン酸塩として、ドデシルベンゼンスルホン酸を０．５重量％、減圧下に添加した。さらに１ｍｍＨｇまで減圧し、同時に反応混合物の温度を１．５時間かけて２４０℃から２８０℃まで昇温した。さらに１ｍｍＨｇ以下の減圧下で、重合温度２８０℃で２時間重合し、この段階で反応混合物に酸化防止剤として、サイアノックス１７９０（アメリカン・サイアナミッド社製）を０．１部、およびマークＡ０−４１２Ｓ（アデカ・アーガス化学社製）０．３部を減圧下で添加し、その後さらに３０分間重合した。このポリマーを常法によりチップ化した。

こうして得られたチップを紡糸口金から、溶融温度２８７℃で溶融吐出し、紡糸速度１５００ｍ／分で一旦巻取り、高伸度側糸条として１６５ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌ、伸度３５０％の未延伸糸を得た。

一方、固有粘度０．６６の通常のポリエチレンテレフタレートを用いて、通常の紡糸機を使用して、常法に従って溶融紡糸して、３５００ｍ／分で一旦巻取り、低伸度側糸条として１３０ｄｔｅｘ／２４ｆｉｌ、伸度１１２％の未延伸糸（部分配向糸）を得た。

次いで、両糸条を引き揃えて空気交絡処理および同時延伸仮撚捲縮加工を行った。その際、空気交絡処理は、公知のインターレースノズルを用い、オーバーフィード率１．０％、圧空圧０．３ＭＰａ（３ｋｇｆ／ｃｍ^２）で４５個／ｍの交絡を付与した。また、同時延伸仮撚捲縮加工は、延伸倍率１．５５倍、仮撚数２５００Ｔ／ｍ、ヒーター温度１８０℃、糸速３５０ｍ／分の条件で行った。

かくして得られたポリエステル複合仮撚加工糸は、実質的に太さ斑のない交互撚り２層構造を有しており、かつ芯部を構成する糸条の伸度は３５％であり、他方、鞘部を構成する糸条の伸度は７５％であった。また、芯部を構成する糸条と鞘部を構成する糸条とが部分的に交絡（３０個／ｍ）していた。

該ポリエステル複合仮撚加工糸を経糸および緯糸に用い、タフタ織物に製織し、常法に従って精錬、アルカリ減量加工（減量率１５％）、染色、熱セットを施した。得られた織物はフィブリル化されており、フィブリル感で「きわめて良好」、ドライ感で「きわめて良好」、かさ高性で「きわめて良好」、スパン感で「きわめて良好」と、スパンライクでフィブリル感、ドライ感に優れるものであった。

［実施例２］
実施例１において、高伸度側糸条の紡糸速度を２５００ｍ／分に変更すること以外は実施例１と同様にして２００ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌ、伸度１９０％の未延伸糸を得た。また、実施例１において、低伸度側糸条の紡糸速度を４５００ｍ／分に変更すること以外は実施例１と同様にして、１１０ｄｔｅｘ／２４ｆｉｌ、伸度７０％の未延伸糸（部分配向糸）を得た。

次いで、両糸条を引き揃えて空気交絡処理および同時延伸仮撚捲縮加工を行った。その際、空気交絡処理は、公知のインターレースノズルを用い、オーバーフィード率０．５％、圧空圧０．３ＭＰａ（３ｋｇｆ／ｃｍ^２）で４０個／ｍの交絡を付与した。また、同時延伸仮撚捲縮加工は、延伸倍率１．２３倍、仮撚数２５００Ｔ／ｍ、ヒーター温度２１０℃、糸速２５０ｍ／分の条件で行った。

かくして得られたポリエステル複合仮撚加工糸は、実質的に太さ斑のない交互撚り２層構造を有しており、かつ芯部を構成する糸条の伸度は３０％であり、他方、鞘部を構成する糸条の伸度は６５％であった。また、芯部を構成する糸条と鞘部を構成する糸条とが部分的に交絡（２８個／ｍ）していた。

［比較例１］
実施例１において、高伸度側糸条のポリマーとして、低伸度側糸条と同じもの（フィブリル化剤を含まない）を用いること以外は実施例１と同様にしてポリエステル複合仮撚加工糸を得て、製織、減量、染色仕上げ加工を行った。得られた織物はフィブリル化されておらず、フィブリル感で「不良」、ドライ感で「不良」、かさ高性で「きわめて良好」、スパン感で「きわめて良好」と、フィブリル感、ドライ感に劣るものであった。

本発明のポリエステル複合仮撚加工糸を用いて布帛を得ると、良好なかさ高性、スパン感を有するとともにドライ感、フィブリル感にも優れた、従来には見られなかったようなスパンライクなポリエステル布帛を得ることができる。かかる布帛は、各種の衣料用途に巾広く使用することができ、その工業的価値は極めて大である。

Claims

ポリエステルマルチフィラメント糸ａを芯部とし、その周りに、該ポリエステルマルチフィラメント糸ａよりも大きい伸度を有するポリエステルマルチフィラメント糸ｂが鞘部として巻きついた２層構造の複合仮撚加工糸であって、前記ポリエステルマルチフィラメント糸ｂを形成するポリエステルに、下記一般式で表されるポリエーテルであり、下記一般式中の直鎖部（Ｂ）の分子量（ｎＢ）と枝分れ部（ＡおよびＡ’）の分子量（ｎＡ）の比（ｎＡ／ｎＢ）が０．２〜１．２、該ポリエーテルの平均分子量が５０００〜１６０００である水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが０．５〜２０重量％、該ポリエステルと実質的に非反応性の有機スルホン酸塩が０．１〜３．０重量％含有されてなることを特徴とするポリエステル複合仮撚加工糸。
ポリエステルマルチフィラメント糸ａの周りに、ポリエステルマルチフィラメント糸ｂが交互撚糸状に捲き付き、かつ実質的に太さ斑のない構造を有する請求項１に記載のポリエステル複合仮撚加工糸。
ポリエステルマルチフィラメント糸ｂとポリエステルマルチフィラメント糸ａとの伸度差が２０％以上である請求項１または請求項２に記載のポリエステル複合仮撚加工糸。
ポリエステルマルチフィラメント糸ａとポリエステルマルチフィラメント糸ｂとが、重量比（ａ：ｂ）３：７〜１：９の割合で含まれる請求項１〜３のいずれかに記載のポリエステル複合仮撚加工糸。