JP4123646B2 - ポリエステル繊維糸条および布帛 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた捲縮発現能力により布帛にストレッチ性を与えることのできる潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条およびそれを用いた布帛に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
合成繊維布帛は天然繊維布帛や半合成繊維布帛に比べ、耐久性、イージーケア等の点で優れており広く使用されている。しかしながら、天然繊維布帛や半合成繊維布帛に比べると、審美性や風合い等に劣るため従来より様々な改良が加えられてきた。これの一つの方向性が天然繊維や半合成繊維の模倣である。また、もう一方で外観や風合いにおいて、天然繊維や半合成繊維とは全く異なる合成繊維独自の方向性を目指した改良が近年活発に行われている。この動きの中で、天然繊維や半合成繊維は不得意であるが合成繊維が得意とする分野を伸ばす検討が種々行われてきている。これの大きなものの一つが軽量やストレッチという特性である。
【０００３】
軽量性の付与については、従来から単糸内に中空部を有する中空断面繊維を用いる方法がある。しかしながら、単成分紡糸において充分な高中空率とするには口金設計や紡出糸条の冷却といった製糸技術上大きな困難があり、また芯鞘複合紡糸を用い芯成分を溶出する方法では大きなコストアップとなってしまう問題があった。
【０００４】
一方、ストレッチ性の付与については、従来から例えば、織物中にポリウレタン系の繊維を混用し、ストレッチ性を付与する方法がある。しかしながら、ポリウレタン系繊維は、ポリウレタン固有の性質として風合いが硬く、織物の風合いやドレープ性が低下する問題があった。さらに、ポリウレタン系繊維はポリエステル用の染料には染まり難く、ポリエステル繊維と併用したとしても、染色工程が複雑になるばかりか所望の色彩に染色することが困難であるといった問題があった。
【０００５】
この問題を解決するため、例えば特開平１１−４３８３５号公報に記載されているように、収縮特性が異なるポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略す）をサイドバイサイド型に複合させた潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条に撚糸を加え製織した後、１００℃以上で湿熱弛緩処理を行うことにより糸条の中心部分の長さ方向に空洞構造を発現させ（図１）、これにより軽量性とストレッチ性を付与できることが記載されている。確かにこの方法により、軽量性、ストレッチ性はある程度満足できるものが得られるのであるが、織物の高次加工工程や繰り返し使用によりストレッチが発現しにくい、あるいはヘタリ易いという問題点があった。これは、潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条の織物拘束下での捲縮発現性、繰り返し伸長に対する捲縮保持率が低いということに起因していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来問題となっていた織物拘束下での捲縮発現能力、繰り返し伸長に対する捲縮保持率を改善し、ストレッチ性に優れた布帛を得ることができる潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を使用し、従来よりストレッチ性に優れた布帛を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、少なくとも２種類のポリマーから構成された潜在捲縮発現性ポリエステル繊維よりなる糸条であって、ウースター斑が２．０％以下、収縮応力の極大値が０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、Ｅ0 が３０％以上、Ｅ3.5 が５％以上を同時に満たす該潜在捲縮発現性ポリエステル繊維よりなる糸条が、撚糸されており、熱処理により糸条の中心部分の長さ方向に空洞構造を発現する能力を有することを特徴とするポリエステル繊維糸条により達成される。
（ただし、Ｅ0 ：荷重フリーで熱処理した時の捲縮伸長率
Ｅ3.5 ：３．５×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重下で熱処理した時の捲縮伸長率
捲縮伸長率（％）＝［（Ｌ1 −Ｌ2 ）／Ｌ1 ］×１００％
Ｌ1 ：糸条をかせ採りし、かせを沸騰水処理１５分間した後、さらに１８０℃乾熱処理１５分間した後、１８０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重を吊した時のかせ長
Ｌ2 ：Ｌ1 測定後、吊す荷重を１８０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘから０．９×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘに代えた時のかせ長）
【０００８】
【発明の実施の形態】
従来は特開平１１−４３８３５号公報、特開平６−３２２６６１号公報等に記載されているように潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を荷重フリーに近い状態で熱処理し、そこでの捲縮特性を規定していたが、これでは織物拘束下での捲縮特性を必ずしも反映しているわけではなかった。本発明は、潜在捲縮発現性ポリエステル繊維において、拘束下での捲縮発現能力が重要であることに着目したものであり、その指標として処理荷重を変更した捲縮伸長率という値を採用するものである。捲縮伸長率とは捲縮発現の度合いを示す指標であり、図２の方法で測定を行い、下記式で定義する。
【０００９】
捲縮伸長率（％）＝［（Ｌ1 −Ｌ2 ）／Ｌ1 ］×１００％
Ｌ1 ：糸条をかせ採りし、かせを沸騰水処理15分間した後、さらに１８０℃乾熱処理15分間した後、１８０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重を吊した時のかせ長Ｌ2 ：Ｌ1 測定後、吊す荷重を１８０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘから０．９×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘに代えた時のかせ長
Ｅ0 ：荷重フリーで熱処理した時の捲縮伸長率
Ｅ3.5 ：３．５×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重下で熱処理した時の捲縮伸長率
すなわち、Ｅ0 は荷重フリーでの捲縮発現度を現す指標であり、従来の捲縮数等と対応するものである。一方、Ｅ3.5 は拘束下での捲縮発現度を示す指標であり、織物拘束下でどれだけ捲縮発現能力を発揮できるかを示している。
【００１０】
Ｅ0 は３０％以上とするものであり、好ましくは４０％以上、より好ましくは６０％以上である。
【００１１】
また、織物中で充分な捲縮を発現しストレッチ性を得るためには、Ｅ3.5 は５％以上とするものである。Ｅ3.5 は好ましくは１０％以上、より好ましくは２０％以上である。
【００１２】
なお、特開平１１−４３８３５号公報記載のようなＰＥＴの固有粘度差、あるいは特開平５−２９５６３４号公報記載のようなホモＰＥＴと高収縮性共重合ＰＥＴのポリエステルサイドバイサイド型複合繊維糸条ではＥ3.5 は０．５％程度と低く織物拘束下での捲縮発現能力が低いのである。
【００１３】
また、織物拘束に打ち勝って捲縮発現するためには収縮応力も重要であり、応力の極大値が０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ（０．２８ｇｆ／ｄ）以上とするものである。好ましくは応力の極大値は０．３０ｃＮ／ｄｔｅｘ（０．３４ｇｆ／ｄ）以上である。また、収縮応力の極大を示す温度が１１０℃以上であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条はストレッチがへたらないことが重要であるが、これは繰り返し伸長に対する捲縮保持率で評価することが可能である。本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条では捲縮保持率は９０％以上であることが好ましい。捲縮保持率は、より好ましくは９５％以上である。
【００１５】
布帛の染色斑を防止する点から、本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条のウースター斑（以下Ｕ％と略す）は２．０％以下とし、好ましくは１．０％以下である。
【００１６】
本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条の伸度は、２０〜５０％とすることが糸条の取り扱い性の点から好ましい。より好ましくは２５〜３５％である。また、布帛形成後の取り扱い性を考慮すると、繊維糸条の直線収縮率は２０％以下であることが好ましい。
【００１７】
本発明でいうポリエステルとは酸性分としてテレフタル酸、ジオール成分としてエチレンジオールを用いたＰＥＴ、酸性分としてテレフタル酸、ジオール成分として１，３−プロパンジオールを用いたポリプロピレンテレフタレート（以下ＰＰＴと略す）、酸性分としてテレフタル酸、ジオール成分として１，４−ブタンジオールを用いたポリブチレンテレフタレート（以下ＰＢＴと略す）等が挙げられる。また、ジオール成分および酸成分の一部が各々１５ｍｏｌ％以下の範囲で他の共重合可能な成分で置換されたものであってもよい。また、これらは他ポリマ、艶消剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料などの添加物を含有していてもよい。
【００１８】
本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維は、２種類のポリマーから構成されるものであり、２種類のポリマーをサイドバイサイド型複合あるいは偏芯芯鞘型複合の形態とすることが好ましい。
【００１９】
サイドバイサイド型複合繊維の場合、２種のポリマーの溶融粘度比は１．００〜２．００の範囲であれば、単純な平行合流複合口金（図３（ａ））を用いても繊維学会誌、ｖｏｌ．５４、Ｐ−１７３（１９９８）記載のような口金でのポリマー曲がりによる紡糸性低下の問題を回避することができる。このような溶融粘度の組み合わせは操業性を大幅に改善することができるという利点を持つのである。好ましくは溶融粘度比は１．００〜１．４３である。ここで溶融粘度比とは下記式で定義されるものである。溶融粘度の測定条件はポリエステルの通常の溶融紡糸条件に合わせ、温度２８０℃、歪み速度６０８０ｓｅｃ-1とした。
【００２０】
溶融粘度比＝Ｖ１／Ｖ２
Ｖ１：溶融粘度が相対的に大なるポリマーの溶融粘度値（ｐｏｉｓｅ）
Ｖ２：溶融粘度が相対的に小なるポリマーの溶融粘度値（ｐｏｉｓｅ）
一方、偏芯芯鞘型複合繊維の場合、鞘ポリマーと芯ポリマーのアルカリ減量速度比は３倍以上鞘ポリマーが速いことが好ましい。これは、鞘ポリマーのアルカリ減量が速いと、アルカリ減量により偏芯芯鞘からサイドバイサイドまで繊維の複合形態を変化させることができる。このため、アルカリ減量により繊維の捲縮発現能力を制御することが可能となる。つまり、原糸は同じでも高次加工により多彩な布帛設計が可能となる。すなわち少量他品種への対応やクレームや製品の入れ替え等のクィックレスポンスが容易となるという利点を持つものである。
【００２１】
なお、アルカリ減量速度は、通常の低速紡糸−延伸の２工程法により製糸した繊維糸条の筒編みを作製し、常法によりアルカリ減量を行い、処理時間に対する減量率を計算することで評価できる。
【００２２】
複合繊維のポリマーの組み合わせは特に限定されるものではないが、ＰＥＴとＰＰＴの組み合わせとすれば、汎用性の点から好ましい。また、ＰＥＴとＰＰＴの組み合わせとすると、ＰＥＴとＰＥＴあるいはＰＥＴとＰＢＴの組み合わせの場合よりも捲縮のコイル径が小さくなり、しかも捲縮の位相が揃い易く品位に優れたものとなる。この時、捲縮の内側にＰＰＴが配置されることが重要であり、これによりストレッチ性が向上するものである。
【００２３】
なお、溶融粘度差の大きなＰＰＴを用いた組み合わせとすると、ストレッチ性が飛躍的に向上し好ましい。
【００２４】
本発明において繊維断面形状は何等限定されるものではないが、例えば図４のような断面形状が考えられる。このうち、捲縮発現性と風合いのバランスが取れているものは丸断面の半円状サイドバイサイド型であるが、ドライ風合い狙う場合は三角断面、軽量、保温を狙う場合は中空のサイドバイサイド型等用途に合わせて適宜断面形状を選択することができる。
【００２５】
また、ポリマーの複合比についても何等限定されるものではないが、捲縮発現性の点から３／７〜７／３までとすることが好ましい。より好ましくは４／６〜６／４、さらに好ましくは５／５である。
【００２６】
本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条は製造方法には何ら限定されるものではないが、例えば以下のような方法で得ることができる。すなわち、溶融粘度４００ｐｏｉｓｅ程度のＰＰＴとそれと溶融粘度比が１．００〜２．００の範囲のＰＥＴをサイドバイサド型複合繊維、あるいは偏芯芯鞘型複合繊維として紡糸し、それに延伸を施すことにより本発明の潜在捲縮発現性ポリエステル繊維を得ることができる。また、サイドバイサイド型複合を採用する場合は、口金孔からの吐出ポリマー流速比の均一化によりポリマー曲がりを抑制し操業性を向上させる観点から、溶融粘度比は１．００〜１．４３の範囲とすることが好ましい。
【００２７】
また、ＰＰＴの融点がＰＥＴに比べ３０℃程度低いことを考慮して、紡糸温度は通常のＰＥＴの紡糸温度より低めの２５５〜２８０℃とすることが好ましい。
【００２８】
また、紡糸速度は２０００ｍ／分以下であれば、延伸繊維でのＰＥＴとＰＰＴの収縮率差が大きくなり、捲縮発現の点から好ましい。
【００２９】
また、特に高速紡糸繊維では紡糸しただけで良好な捲縮を発現し、機械的特性も充分であるが、低速紡糸繊維の場合は延伸を施すことが好ましい。この時、延伸倍率は捲縮発現能力が充分発揮できるよう決めることが好ましく、紡速１５００ｍ／分程度の未延伸繊維の場合は延伸倍率２．５０〜３．２０倍程度とすることが好ましい。また、延伸温度は６０〜１００℃、熱セット温度は１００〜１４０℃とすることが製糸性、捲縮発現の点から好ましい。
【００３０】
本発明では、布帛成形後にガラス転移温度以上の熱処理を行い、潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を糸条の中心部分の長さ方向に空洞構造を発現させた中空構造体糸条とすることがポイントである。これにより、軽量性、ストレッチ性を効果的に発現させることができるのである。さらに、空洞構造を発現させることにより、異収縮混繊糸条や複合仮撚糸条といった糸長差によるものとは異なった独特のふくらみ感、反発感を得ることもできるのである。空洞構造を効果的に発現させるためには、布帛成形後の熱処理時に潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条に発生する捲縮の位相をなるべく揃えておく必要がある。このためにはマルチフィラメントの集合形態をなるべく保っておくため撚糸を施す必要がある。撚糸回数は場合によって異なるが、潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を単独で用いる場合は撚り係数Ｋが３０００から３００００の撚りをかけることが好ましい。この時、従来のＰＥＴとＰＥＴの組み合わせによる潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条では拘束下での捲縮発現能力（Ｅ3.5 ）が低いため、特にＫが１００００以上の中撚から強撚とするとストレッチ性が過度に低下してしまう傾向があった。しかしながら、本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条では拘束下での捲縮発現能力が優れているため、強撚でも充分なストレッチ性が得られるのも従来品に比べ優位な点の一つである。他の糸条と混繊して用いる場合は甘撚りでも差し支えない。
ここで、撚り係数Ｋは以下の式で定義されるものである。
【００３１】
Ｋ＝Ｔ×（繊度×０．９）1/2
Ｔ：１ｍ当たりの撚り数（Ｔ／ｍ）
繊度：ｄｔｅｘ
本発明では潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条は単独で用いることも可能であるが、沸騰水収縮率が１０％ 以下の低収縮繊維糸条と混繊して用いると、ストレッチ性に加え、さらに大きなふくらみ感やソフト感を付加することができ好ましい。潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条は織物中でコイル形状をした中空構造体糸条となっているため、どちらかといえばタッチとしては若干硬い印象を与えることがあるが、柔らかい低収縮繊維が中空構造体糸条となった潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条の周囲に巻き付くと、クッションの役目を果たしソフト感が向上し、またマルチフィラメントとしての糸径が大きくなるためふくらみ感が向上し、好ましいのである。このため、低収縮繊維糸条の沸騰水収縮率は低い方が有利であり、好ましくは沸騰水収縮率は１０％以下、より好ましくは４％以下、さらに好ましくは０％以下である。また、低収縮繊維糸条の初期引っ張り抵抗度も低い方が有利であり、好ましくは５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。さらに、低収縮繊維は単糸繊度が細い方がよりソフト感が向上するため、単糸繊度は好ましくは２．５ｄｔｅｘ以下、より好ましくは１．０ｄｔｅｘ以下である。また、上記した混繊糸の糸構造を採るためには潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条と低収縮繊維糸条からなる混繊糸糸条にも撚りが加えられていることが好ましい。
【００３２】
本発明は、シャツ、ブラウス、パンツ、スカート、スーツ、ブルゾン等に好適に用いることができる。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。なお、実施例中の測定方法は以下の方法を用いた。
Ａ．捲縮伸長率（図２）
捲縮伸長率（％）＝［（Ｌ1 −Ｌ2 ）／Ｌ1 ］×１００％
Ｌ1 ：糸条をかせ採りし、かせを沸騰水処理１５分間した後、さらに１８０℃乾熱処理１５分間した後、１８０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重を吊した時のかせ長
Ｌ2 ：Ｌ1 測定後、吊す荷重を１８０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ（０．２ｇｆ／ｄ）から０．９×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ（１ｍｇｆ／ｄ）に代えた時のかせ長
Ｅ0 ：荷重フリーで熱処理した時の捲縮伸長率
Ｅ3.5 ：３．５×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ（４ｍｇｆ／ｄ）荷重下で熱処理した時の捲縮伸長率
Ｂ．繰り返し伸長に対する捲縮保持率
まず捲縮伸長率を測定する。この値をＰ1 とする。次にこのかせに次の処理を行う。９０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ（０．１ｇｆ／ｄ）荷重を１分間吊し、その後荷重を取り外し３分間荷重フリーで放置する。これを１サイクルとして１０サイクル繰り返す。その後、再度０．９×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重を吊した時のかせ長Ｌ3 を測定し、繰り返し伸長後の捲縮伸長率Ｐ2 を計算する。そして以下の式により捲縮保持率を計算する。
【００３４】
Ｐ２（％）＝［（Ｌ１−Ｌ３）／Ｌ１］×１００％捲縮保持率＝［Ｐ２／Ｐ１］×１００％
Ｃ．収縮応力
カネボウエンジニアリング社製熱応力測定器で、昇温速度１５０℃／分で測定した。サンプルは１０ｃｍ×２のループとし、初期張力は繊度（デシテックス）×０．９×（１／３０）ｇｆとした。
Ｄ．伸度
初期試料長＝５０ｍｍ、引っ張り速度＝５０ｍｍ／分とし、ＪＩＳ Ｌ１０１３に示される条件で荷重−伸長曲線を求めた。伸びを初期試料長で割り伸度とした。
Ｅ．溶融粘度
東洋精機社製キャピログラフ１Ｂを用いて、チッソ雰囲気下で測定した。測定温度２８０℃、歪み速度６０８０ｓｅｃ−１での測定を３回行い、平均値を溶融粘度とした。
Ｆ．初期引っ張り抵抗度
ＪＩＳ Ｌ１０１３にしたがい測定を行った。
Ｇ．アルカリ減量速度
紡糸温度をポリマー融点＋３０℃、紡糸速度を１５００ｍ／分として試験ポリマーの紡糸を行い未延伸繊維糸条を得た後、それに延伸繊維糸条伸度が４０％となる延伸倍率、延伸温度９０℃、熱セット温度１３０℃で延伸−熱処理を施し、５６ｄｔｅｘ、１２フィラメントの延伸繊維糸条を得る。そしてそれの筒編みを作製し、常法によりアルカリ減量を施す。この時のアルカリ処理時間に対する減量率を求め、アルカリ減量速度（単位時間当たりの減量率）を計算する。
Ｈ．沸騰水収縮率
沸騰水収縮率（％）＝［（Ｌ０’−Ｌ１’）／Ｌ０’］］×１００％
Ｌ０’：糸条をかせ採りし初荷重０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ下で測定したかせの原長
Ｌ１’：Ｌ０’を測定したかせを実質的に荷重フリーの状態で沸騰水中で１５分間処理し、風乾後初荷重０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ下でのかせ長
Ｉ．直線収縮率
直線収縮率（％）＝［（Ｌ０−Ｌ１’’）／Ｌ０］］×１００％
Ｌ０：糸条をかせ採りし初荷重０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ下で測定したかせの原長
Ｌ１’’：Ｌ０を測定したかせを実質的に荷重フリーの状態で沸騰水中で１５分間処理し、風乾後初荷重０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ下でのかせ長すなわち、比較的重い荷重により捲縮を完全に引き伸ばした時の繊維の沸騰水収縮率である。
Ｊ．ウースター斑（Ｕ％）
Ｚｅｌｌｗｅｇｅｒ社製ＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ １ ＭｏｄｅｌＣを使用し、２００ｍ／分の速度で糸条を給糸しながらノーマルモードで測定を行った。
Ｋ．風合い評価
実施例、比較例で得られた織物を、ふくらみ感、ソフト感、反発感、ストレッチ性、軽量感、染め斑について１〜５級で官能評価した。３級以上を合格とした。
実施例１
溶融粘度４１０ｐｏｉｓｅの酸化チタンを含まないホモＰＰＴと溶融粘度３７０ｐｏｉｓｅの酸化チタンを０．０３ｗｔ％含むホモＰＥＴをそれぞれ２６０℃、２８５℃で別々に溶融し、絶対濾過径１５μのステンレス製不織布フィルターを用い別々に濾過を行った後、孔数１２の平行合流複合紡糸口金（図３（ａ））から複合比１：１のサイドバイサイド型複合繊維（図４（ｂ））として紡糸温度２７５℃で吐出した。この時の溶融粘度比は１．１１であった。紡糸速度１５００ｍ／分で１６８ｄｔｅｘ、１２フィラメントの未延伸繊維糸条を巻き取り、その後ホットーローラーを有する延伸機を用い、第１ホットーローラーの温度７０℃、第２ホットローラーの温度を１３０℃、延伸倍率３．００として延伸を行った。紡糸、延伸とも製糸性は良好であり糸切れはなかった。これの物性値を表１に示すが、ＰＰＴが捲縮の内側に入り優れた捲縮発現能力を示した。また、Ｅ０の測定のための熱処理により発現する捲縮のコイル径が非常に細かく、また位相が揃っており非常に高品位のものとなった。
実施例２
溶融粘度３０００ｐｏｉｓｅの酸化チタンを含まないホモＰＰＴと溶融粘度３７０ｐｏｉｓｅの酸化チタンを０．０３ｗｔ％含むホモＰＥＴをそれぞれ２８０℃、２８５℃で別々に溶融し、絶対濾過径１５μのステンレス製不織布フィルターを用い別々に濾過を行った後、孔数１２の特開平９−１５７９４１号公報記載の挿入タイプ複合紡糸口金（図３（ｂ））から複合比１：１のサイドバイサイド型複合繊維（図４（ｂ））として紡糸温度２７５℃で吐出した。紡糸速度１３５０ｍ／分で１９０ｄｔｅｘ、１２フィラメントの未延伸繊維糸条を巻き取り、その後ホットーローラーを有する延伸機を用い、第１ホットーローラーの温度８０℃、第２ホットローラーの温度を１３０℃、延伸倍率３．４０として延伸を行った。紡糸、延伸とも製糸性は良好であり糸切れはなかった。これの物性値を表１に示すが、高粘度ＰＰＴが捲縮の内側に入り優れた捲縮発現能力を示した。また、Ｅ０の測定のための熱処理により発現する捲縮のコイル径が非常に細かく、また位相が揃っており非常に高品位のものとなった。
実施例３
サイドバイサイド型複合から偏芯芯鞘型複合（図４（ｈ））とし、ポリマーを以下のように変更した以外は実施例１と同様の条件で溶融紡糸を行った。この時、溶融粘度４００ｐｏｉｓｅの酸化チタンを０．４０ｗｔ％含むＰＥＴを鞘ポリマー、溶融粘度７００ｐｏｉｓｅ酸化チタンを含まないＰＰＴを芯ポリマーとし、ＰＥＴはＰＰＴに比べアルカリ減量速度が３倍速いものであった。この未延伸繊維糸条を用いて、第１ホットローラーの温度８０℃、第２ホットローラーの温度１３０℃、延伸倍率を２．６０の条件で延伸を行った。紡糸、延伸とも製糸性は良好であり糸切れはなかった。これの物性値を表１に示すが、優れた捲縮発現能力を示した。また、Ｅ０の測定のための熱処理により発現する捲縮のコイル径が非常に細かく、また位相が揃っており非常に高品位のものとなった。
実施例４
繊維断面形状を三葉断面（図４（ｃ））とした以外は実施例１と同様の条件で溶融紡糸を行った。この未延伸繊維糸条を用いて、延伸倍率２．９５とした以外は実施例１と同様の条件で延伸を行った。これの物性値を表１に示すが、ＰＰＴが捲縮の内側に入り優れた捲縮発現能力を示した。また、Ｅ０の測定のための熱処理により発現する捲縮のコイル径が非常に細かく、また位相が揃っており非常に高品位のものとなった。
比較例１
溶融粘度１３０ｐｏｉｓｅ（極限粘度０．４６）と溶融粘度２６５０ｐｏｉｓｅ（極限粘度０．７７）の酸化チタンを０．０３ｗｔ％含むホモＰＥＴをそれぞれ２７５℃、２９０℃で別々に溶融し、絶対濾過径１５μのステンレス製不織布フィルターを用い別々に濾過を行った後、孔数１２の特開平９−１５７９４１号公報記載の挿入タイプ口金（図３（ａ））から複合比１：１のサイドバイサイド型複合繊維（図４（ａ））として紡糸温度２９０℃で吐出した。この時の溶融粘度比は２０．３であった。紡糸速度１５００ｍ／分で１５４ｄｔｅｘ、１２フィラメントの未延伸繊維糸条を巻き取り、その後ホットーローラーを有する延伸機を用い、第１ホットーローラーの温度９０℃、第２ホットローラーの温度を１３０℃、延伸倍率２．８０として延伸を行った。紡糸、延伸とも製糸性は劣悪であり糸切れが多発した。これの物性値を表１に示すが、Ｅ３．５＝０．５％と拘束下での捲縮発現能力が低く、また捲縮保持率が６５％と低いものであった。
比較例２
溶融粘度２０００ｐｏｉｓｅ（極限粘度０．７３）と溶融粘度２６５０ｐｏｉｓｅ（極限粘度０．７７）の酸化チタンを０．０３ｗｔ％含むホモＰＥＴを２９０℃で別々に溶融し、紡糸温度を２９０℃とし、絶対濾過径１５μのステンレス製不織布フィルターを用い別々に濾過を行った後、孔数１２の平行合流複合紡糸口金（第３（ａ））を用い、複合比１対１のサイドバイサイド複合繊維の溶融紡糸を行い、紡糸速度１５００ｍ／分で１５４ｄｔｅｘ、１２フィラメントの未延伸繊維糸条を巻き取った（図４（ｂ））。この時の溶融粘度比は１．３３であった。その後ホットーローラーを有する延伸機を用い、第１ホットーローラーの温度９０℃、第２ホットローラーの温度を１３０℃、延伸倍率２．８０として延伸を行った。紡糸、延伸とも製糸性は良好であったが、Ｅ３．５＝０．２％と拘束下での捲縮発現能力が低いものであった。
比較例３
溶融粘度２０００ｐｏｉｓｅの酸化チタンを０．０３ｗｔ％含むホモＰＥＴと溶融粘度２１００ｐｏｉｓｅの酸成分としてイソフタル酸を１０ｍｏｌ％共重合した酸化チタンを０．０３ｗｔ％含む共重合ＰＥＴとした以外は比較例２と同様の条件で溶融紡糸を行い、紡糸速度１５００ｍ／分で１５４ｄｔｅｘ、１２フィラメントの未延伸繊維糸条を巻き取った（図４（ａ））。この時の溶融粘度比は１．０５であった。その後ホットーローラーを有する延伸機を用い、第１ホットーローラーの温度９０℃、第２ホットローラーの温度を１３０℃、延伸倍率２．８０として延伸を行った。紡糸、延伸とも製糸性は良好であったが、Ｅ３．５＝０．４％と拘束下での捲縮発現能力が低く、また捲縮保持率が５５％％と低いものであった。
【００３５】
比較例４
延伸倍率を２．００倍とした以外は実施例２と同様に紡糸−延伸を行い、潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を得た。これの物性値を表１に示すが、収縮応力、ウースタ斑に劣るものであった。
【００３６】
【表１】
【００３７】
実施例５
実施例１〜４、比較例１〜４で得られた潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を原糸とし、これに撚り係数Ｋ＝１５０００の撚糸を施し、６５℃スチームにより撚り止めセットを行った。そして、経糸および緯糸に同一の糸条を用いて平織りを作製した。この時の糸密度は、経糸が１１０本／インチ、緯糸が９１本／インチであり、Ｓ撚り／Ｚ撚りの交互配置としてトルクバランスをとった。得られた生機に次のように加工を施した。まず９０℃でリラックス精練を施し、その後乾熱１８０℃でピンテンターにより中間セットを施した。そして、常法により１５％のアルカリ減量を施した後、やはり常法により１３０℃で染色を施した。
【００３８】
そして、得られた布帛の織物断面を電子顕微鏡で観察したところ、実施例１〜４、比較例１、２を原糸としたものについては図１類似の空洞構造が発現していることが確認できたが、比較例２については空洞構造は発現していなかった。
【００３９】
また、得られた布帛の風合いを官能評価した。実施例１〜４を原糸としたものでは原糸特性から予想されたとおり、いづれも良好なストレッチ性が発現したが比較例１〜４ではストレッチ性に劣るものであった。また、比較例４では染斑が悪化した。なお、実施例１〜４のＰＰＴが捲縮の内側に入るものは、原糸において捲縮のコイル径が小さく、かつ位相が揃っているため、布帛表面が非常に美しく審美性に富むものであった。
【００４０】
【表２】
【００４１】
実施例６
実施例１で得た潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を原糸とし、撚り係数を表３の如く以外は実施例５と同様にして布帛を作製し、評価を行った。いづれも織物中で空洞構造を有し、優れたストレッチ性を有するものであった。
【００４２】
【表３】
【００４３】
実施例７
実施例１、２、比較例１、３で得られた潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を原糸とし、これと表４に示す条件で低収縮繊維糸条との混繊糸糸条を作製し、６５℃スチームにより撚り止めセットを行った。そして、経糸および緯糸に同一の糸を用いて、表４の条件で平織りを作製した。その後、実施例５と同様に加工を施し、評価を行った。
【００４４】
得られた布帛の織物断面を電子顕微鏡で観察したところ、図１類似の空洞構造が発現していることが確認できた。
【００４５】
また、得られた布帛の風合いを官能評価した（表５）。実施例１、２を原糸としたものでは原糸特性から予想されたとおり、いづれも良好なストレッチ性が発現したが比較例１、３を原糸としたものではストレッチ性に劣るものであった。
【００４６】
なお、水準ＡおよびＢのＰＰＴが捲縮の内側に入るものは、原糸において捲縮のコイル径が小さく、かつ位相が揃っているため、布帛表面が非常に美しく審美性に富むものであった。
【００４７】
【表４】
【００４８】
【表５】
【００４９】
実施例８
実施例２で得られた潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条にＫ＝１５０００の撚糸を施し、６５℃スチームにより撚り止めセットを行った。この強撚糸を２８ゲージ丸編みにかけてインターロック組織で編み物を編成した。これを実施例１１と同様に染色まで行った。ただし、アルカリ減量は１０％とした。原糸において捲縮のコイル径が小さく、かつ位相が揃っているため、布帛表面に非常に美しいシボが発現し審美性に富むものであった。また、風合い評価結果を表６に示すが非常に良好なストレッチ性を発現した。
【００５０】
【表６】
【００５１】
比較例５
比較例１で得た潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を実施例８と同様に編み物を編成し、染色まで行った。実施例１４に比較すると、捲縮のコイル径が大きく、かつ位相がずれているため布帛表面の審美性に劣るものであった。また、風合い評価結果を表６に示すがストレッチ性に劣るものであった。
【００５２】
【発明の効果】
本発明により、従来問題となっていた織物拘束下での捲縮発現能力、繰り返し伸長に対する捲縮保持率を改善した潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を使用することにより、ストレッチ性、軽量性に優れた布帛を提供することができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】中心部に空洞構造を有する繊維の形状を示す顕微鏡写真である。
【図２】捲縮伸長率測定法を示す図である。
【図３】サイドバイサイド複合紡糸用口金を示す図である。
【図４】ポリエステル繊維の繊維断面形状を示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた捲縮発現能力により布帛にストレッチ性を与えることのできる潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条およびそれを用いた布帛に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
合成繊維布帛は天然繊維布帛や半合成繊維布帛に比べ、耐久性、イージーケア等の点で優れており広く使用されている。しかしながら、天然繊維布帛や半合成繊維布帛に比べると、審美性や風合い等に劣るため従来より様々な改良が加えられてきた。これの一つの方向性が天然繊維や半合成繊維の模倣である。また、もう一方で外観や風合いにおいて、天然繊維や半合成繊維とは全く異なる合成繊維独自の方向性を目指した改良が近年活発に行われている。この動きの中で、天然繊維や半合成繊維は不得意であるが合成繊維が得意とする分野を伸ばす検討が種々行われてきている。これの大きなものの一つが軽量やストレッチという特性である。
【０００３】
軽量性の付与については、従来から単糸内に中空部を有する中空断面繊維を用いる方法がある。しかしながら、単成分紡糸において充分な高中空率とするには口金設計や紡出糸条の冷却といった製糸技術上大きな困難があり、また芯鞘複合紡糸を用い芯成分を溶出する方法では大きなコストアップとなってしまう問題があった。
【０００４】
一方、ストレッチ性の付与については、従来から例えば、織物中にポリウレタン系の繊維を混用し、ストレッチ性を付与する方法がある。しかしながら、ポリウレタン系繊維は、ポリウレタン固有の性質として風合いが硬く、織物の風合いやドレープ性が低下する問題があった。さらに、ポリウレタン系繊維はポリエステル用の染料には染まり難く、ポリエステル繊維と併用したとしても、染色工程が複雑になるばかりか所望の色彩に染色することが困難であるといった問題があった。
【０００５】
この問題を解決するため、例えば特開平１１−４３８３５号公報に記載されているように、収縮特性が異なるポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略す）をサイドバイサイド型に複合させた潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条に撚糸を加え製織した後、１００℃以上で湿熱弛緩処理を行うことにより糸条の中心部分の長さ方向に空洞構造を発現させ（図１）、これにより軽量性とストレッチ性を付与できることが記載されている。確かにこの方法により、軽量性、ストレッチ性はある程度満足できるものが得られるのであるが、織物の高次加工工程や繰り返し使用によりストレッチが発現しにくい、あるいはヘタリ易いという問題点があった。これは、潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条の織物拘束下での捲縮発現性、繰り返し伸長に対する捲縮保持率が低いということに起因していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来問題となっていた織物拘束下での捲縮発現能力、繰り返し伸長に対する捲縮保持率を改善し、ストレッチ性に優れた布帛を得ることができる潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を使用し、従来よりストレッチ性に優れた布帛を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、少なくとも２種類のポリマーから構成された潜在捲縮発現性ポリエステル繊維よりなる糸条であって、ウースター斑が２．０％以下、収縮応力の極大値が０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、Ｅ0 が３０％以上、Ｅ3.5 が５％以上を同時に満たす該潜在捲縮発現性ポリエステル繊維よりなる糸条が、撚糸されており、熱処理により糸条の中心部分の長さ方向に空洞構造を発現する能力を有することを特徴とするポリエステル繊維糸条により達成される。
（ただし、Ｅ0 ：荷重フリーで熱処理した時の捲縮伸長率
Ｅ3.5 ：３．５×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重下で熱処理した時の捲縮伸長率
捲縮伸長率（％）＝［（Ｌ1 −Ｌ2 ）／Ｌ1 ］×１００％
Ｌ1 ：糸条をかせ採りし、かせを沸騰水処理１５分間した後、さらに１８０℃乾熱処理１５分間した後、１８０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重を吊した時のかせ長
Ｌ2 ：Ｌ1 測定後、吊す荷重を１８０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘから０．９×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘに代えた時のかせ長）
【０００８】
【発明の実施の形態】
従来は特開平１１−４３８３５号公報、特開平６−３２２６６１号公報等に記載されているように潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を荷重フリーに近い状態で熱処理し、そこでの捲縮特性を規定していたが、これでは織物拘束下での捲縮特性を必ずしも反映しているわけではなかった。本発明は、潜在捲縮発現性ポリエステル繊維において、拘束下での捲縮発現能力が重要であることに着目したものであり、その指標として処理荷重を変更した捲縮伸長率という値を採用するものである。捲縮伸長率とは捲縮発現の度合いを示す指標であり、図２の方法で測定を行い、下記式で定義する。
【０００９】
捲縮伸長率（％）＝［（Ｌ1 −Ｌ2 ）／Ｌ1 ］×１００％
Ｌ1 ：糸条をかせ採りし、かせを沸騰水処理15分間した後、さらに１８０℃乾熱処理15分間した後、１８０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重を吊した時のかせ長Ｌ2 ：Ｌ1 測定後、吊す荷重を１８０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘから０．９×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘに代えた時のかせ長
Ｅ0 ：荷重フリーで熱処理した時の捲縮伸長率
Ｅ3.5 ：３．５×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重下で熱処理した時の捲縮伸長率
すなわち、Ｅ0 は荷重フリーでの捲縮発現度を現す指標であり、従来の捲縮数等と対応するものである。一方、Ｅ3.5 は拘束下での捲縮発現度を示す指標であり、織物拘束下でどれだけ捲縮発現能力を発揮できるかを示している。
【００１０】
Ｅ0 は３０％以上とするものであり、好ましくは４０％以上、より好ましくは６０％以上である。
【００１１】
また、織物中で充分な捲縮を発現しストレッチ性を得るためには、Ｅ3.5 は５％以上とするものである。Ｅ3.5 は好ましくは１０％以上、より好ましくは２０％以上である。
【００１２】
なお、特開平１１−４３８３５号公報記載のようなＰＥＴの固有粘度差、あるいは特開平５−２９５６３４号公報記載のようなホモＰＥＴと高収縮性共重合ＰＥＴのポリエステルサイドバイサイド型複合繊維糸条ではＥ3.5 は０．５％程度と低く織物拘束下での捲縮発現能力が低いのである。
【００１３】
また、織物拘束に打ち勝って捲縮発現するためには収縮応力も重要であり、応力の極大値が０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ（０．２８ｇｆ／ｄ）以上とするものである。好ましくは応力の極大値は０．３０ｃＮ／ｄｔｅｘ（０．３４ｇｆ／ｄ）以上である。また、収縮応力の極大を示す温度が１１０℃以上であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条はストレッチがへたらないことが重要であるが、これは繰り返し伸長に対する捲縮保持率で評価することが可能である。本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条では捲縮保持率は９０％以上であることが好ましい。捲縮保持率は、より好ましくは９５％以上である。
【００１５】
布帛の染色斑を防止する点から、本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条のウースター斑（以下Ｕ％と略す）は２．０％以下とし、好ましくは１．０％以下である。
【００１６】
本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条の伸度は、２０〜５０％とすることが糸条の取り扱い性の点から好ましい。より好ましくは２５〜３５％である。また、布帛形成後の取り扱い性を考慮すると、繊維糸条の直線収縮率は２０％以下であることが好ましい。
【００１７】
本発明でいうポリエステルとは酸性分としてテレフタル酸、ジオール成分としてエチレンジオールを用いたＰＥＴ、酸性分としてテレフタル酸、ジオール成分として１，３−プロパンジオールを用いたポリプロピレンテレフタレート（以下ＰＰＴと略す）、酸性分としてテレフタル酸、ジオール成分として１，４−ブタンジオールを用いたポリブチレンテレフタレート（以下ＰＢＴと略す）等が挙げられる。また、ジオール成分および酸成分の一部が各々１５ｍｏｌ％以下の範囲で他の共重合可能な成分で置換されたものであってもよい。また、これらは他ポリマ、艶消剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料などの添加物を含有していてもよい。
【００１８】
本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維は、２種類のポリマーから構成されるものであり、２種類のポリマーをサイドバイサイド型複合あるいは偏芯芯鞘型複合の形態とすることが好ましい。
【００１９】
サイドバイサイド型複合繊維の場合、２種のポリマーの溶融粘度比は１．００〜２．００の範囲であれば、単純な平行合流複合口金（図３（ａ））を用いても繊維学会誌、ｖｏｌ．５４、Ｐ−１７３（１９９８）記載のような口金でのポリマー曲がりによる紡糸性低下の問題を回避することができる。このような溶融粘度の組み合わせは操業性を大幅に改善することができるという利点を持つのである。好ましくは溶融粘度比は１．００〜１．４３である。ここで溶融粘度比とは下記式で定義されるものである。溶融粘度の測定条件はポリエステルの通常の溶融紡糸条件に合わせ、温度２８０℃、歪み速度６０８０ｓｅｃ-1とした。
【００２０】
溶融粘度比＝Ｖ１／Ｖ２
Ｖ１：溶融粘度が相対的に大なるポリマーの溶融粘度値（ｐｏｉｓｅ）
Ｖ２：溶融粘度が相対的に小なるポリマーの溶融粘度値（ｐｏｉｓｅ）
一方、偏芯芯鞘型複合繊維の場合、鞘ポリマーと芯ポリマーのアルカリ減量速度比は３倍以上鞘ポリマーが速いことが好ましい。これは、鞘ポリマーのアルカリ減量が速いと、アルカリ減量により偏芯芯鞘からサイドバイサイドまで繊維の複合形態を変化させることができる。このため、アルカリ減量により繊維の捲縮発現能力を制御することが可能となる。つまり、原糸は同じでも高次加工により多彩な布帛設計が可能となる。すなわち少量他品種への対応やクレームや製品の入れ替え等のクィックレスポンスが容易となるという利点を持つものである。
【００２１】
なお、アルカリ減量速度は、通常の低速紡糸−延伸の２工程法により製糸した繊維糸条の筒編みを作製し、常法によりアルカリ減量を行い、処理時間に対する減量率を計算することで評価できる。
【００２２】
複合繊維のポリマーの組み合わせは特に限定されるものではないが、ＰＥＴとＰＰＴの組み合わせとすれば、汎用性の点から好ましい。また、ＰＥＴとＰＰＴの組み合わせとすると、ＰＥＴとＰＥＴあるいはＰＥＴとＰＢＴの組み合わせの場合よりも捲縮のコイル径が小さくなり、しかも捲縮の位相が揃い易く品位に優れたものとなる。この時、捲縮の内側にＰＰＴが配置されることが重要であり、これによりストレッチ性が向上するものである。
【００２３】
なお、溶融粘度差の大きなＰＰＴを用いた組み合わせとすると、ストレッチ性が飛躍的に向上し好ましい。
【００２４】
本発明において繊維断面形状は何等限定されるものではないが、例えば図４のような断面形状が考えられる。このうち、捲縮発現性と風合いのバランスが取れているものは丸断面の半円状サイドバイサイド型であるが、ドライ風合い狙う場合は三角断面、軽量、保温を狙う場合は中空のサイドバイサイド型等用途に合わせて適宜断面形状を選択することができる。
【００２５】
また、ポリマーの複合比についても何等限定されるものではないが、捲縮発現性の点から３／７〜７／３までとすることが好ましい。より好ましくは４／６〜６／４、さらに好ましくは５／５である。
【００２６】
本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条は製造方法には何ら限定されるものではないが、例えば以下のような方法で得ることができる。すなわち、溶融粘度４００ｐｏｉｓｅ程度のＰＰＴとそれと溶融粘度比が１．００〜２．００の範囲のＰＥＴをサイドバイサド型複合繊維、あるいは偏芯芯鞘型複合繊維として紡糸し、それに延伸を施すことにより本発明の潜在捲縮発現性ポリエステル繊維を得ることができる。また、サイドバイサイド型複合を採用する場合は、口金孔からの吐出ポリマー流速比の均一化によりポリマー曲がりを抑制し操業性を向上させる観点から、溶融粘度比は１．００〜１．４３の範囲とすることが好ましい。
【００２７】
また、ＰＰＴの融点がＰＥＴに比べ３０℃程度低いことを考慮して、紡糸温度は通常のＰＥＴの紡糸温度より低めの２５５〜２８０℃とすることが好ましい。
【００２８】
また、紡糸速度は２０００ｍ／分以下であれば、延伸繊維でのＰＥＴとＰＰＴの収縮率差が大きくなり、捲縮発現の点から好ましい。
【００２９】
また、特に高速紡糸繊維では紡糸しただけで良好な捲縮を発現し、機械的特性も充分であるが、低速紡糸繊維の場合は延伸を施すことが好ましい。この時、延伸倍率は捲縮発現能力が充分発揮できるよう決めることが好ましく、紡速１５００ｍ／分程度の未延伸繊維の場合は延伸倍率２．５０〜３．２０倍程度とすることが好ましい。また、延伸温度は６０〜１００℃、熱セット温度は１００〜１４０℃とすることが製糸性、捲縮発現の点から好ましい。
【００３０】
本発明では、布帛成形後にガラス転移温度以上の熱処理を行い、潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を糸条の中心部分の長さ方向に空洞構造を発現させた中空構造体糸条とすることがポイントである。これにより、軽量性、ストレッチ性を効果的に発現させることができるのである。さらに、空洞構造を発現させることにより、異収縮混繊糸条や複合仮撚糸条といった糸長差によるものとは異なった独特のふくらみ感、反発感を得ることもできるのである。空洞構造を効果的に発現させるためには、布帛成形後の熱処理時に潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条に発生する捲縮の位相をなるべく揃えておく必要がある。このためにはマルチフィラメントの集合形態をなるべく保っておくため撚糸を施す必要がある。撚糸回数は場合によって異なるが、潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を単独で用いる場合は撚り係数Ｋが３０００から３００００の撚りをかけることが好ましい。この時、従来のＰＥＴとＰＥＴの組み合わせによる潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条では拘束下での捲縮発現能力（Ｅ3.5 ）が低いため、特にＫが１００００以上の中撚から強撚とするとストレッチ性が過度に低下してしまう傾向があった。しかしながら、本発明で使用する潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条では拘束下での捲縮発現能力が優れているため、強撚でも充分なストレッチ性が得られるのも従来品に比べ優位な点の一つである。他の糸条と混繊して用いる場合は甘撚りでも差し支えない。
ここで、撚り係数Ｋは以下の式で定義されるものである。
【００３１】
Ｋ＝Ｔ×（繊度×０．９）1/2
Ｔ：１ｍ当たりの撚り数（Ｔ／ｍ）
繊度：ｄｔｅｘ
本発明では潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条は単独で用いることも可能であるが、沸騰水収縮率が１０％ 以下の低収縮繊維糸条と混繊して用いると、ストレッチ性に加え、さらに大きなふくらみ感やソフト感を付加することができ好ましい。潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条は織物中でコイル形状をした中空構造体糸条となっているため、どちらかといえばタッチとしては若干硬い印象を与えることがあるが、柔らかい低収縮繊維が中空構造体糸条となった潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条の周囲に巻き付くと、クッションの役目を果たしソフト感が向上し、またマルチフィラメントとしての糸径が大きくなるためふくらみ感が向上し、好ましいのである。このため、低収縮繊維糸条の沸騰水収縮率は低い方が有利であり、好ましくは沸騰水収縮率は１０％以下、より好ましくは４％以下、さらに好ましくは０％以下である。また、低収縮繊維糸条の初期引っ張り抵抗度も低い方が有利であり、好ましくは５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。さらに、低収縮繊維は単糸繊度が細い方がよりソフト感が向上するため、単糸繊度は好ましくは２．５ｄｔｅｘ以下、より好ましくは１．０ｄｔｅｘ以下である。また、上記した混繊糸の糸構造を採るためには潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条と低収縮繊維糸条からなる混繊糸糸条にも撚りが加えられていることが好ましい。
【００３２】
本発明は、シャツ、ブラウス、パンツ、スカート、スーツ、ブルゾン等に好適に用いることができる。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。なお、実施例中の測定方法は以下の方法を用いた。
Ａ．捲縮伸長率（図２）
捲縮伸長率（％）＝［（Ｌ1 −Ｌ2 ）／Ｌ1 ］×１００％
Ｌ1 ：糸条をかせ採りし、かせを沸騰水処理１５分間した後、さらに１８０℃乾熱処理１５分間した後、１８０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重を吊した時のかせ長
Ｌ2 ：Ｌ1 測定後、吊す荷重を１８０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ（０．２ｇｆ／ｄ）から０．９×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ（１ｍｇｆ／ｄ）に代えた時のかせ長
Ｅ0 ：荷重フリーで熱処理した時の捲縮伸長率
Ｅ3.5 ：３．５×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ（４ｍｇｆ／ｄ）荷重下で熱処理した時の捲縮伸長率
Ｂ．繰り返し伸長に対する捲縮保持率
まず捲縮伸長率を測定する。この値をＰ1 とする。次にこのかせに次の処理を行う。９０×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ（０．１ｇｆ／ｄ）荷重を１分間吊し、その後荷重を取り外し３分間荷重フリーで放置する。これを１サイクルとして１０サイクル繰り返す。その後、再度０．９×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重を吊した時のかせ長Ｌ3 を測定し、繰り返し伸長後の捲縮伸長率Ｐ2 を計算する。そして以下の式により捲縮保持率を計算する。
【００３４】
Ｐ２（％）＝［（Ｌ１−Ｌ３）／Ｌ１］×１００％捲縮保持率＝［Ｐ２／Ｐ１］×１００％
Ｃ．収縮応力
カネボウエンジニアリング社製熱応力測定器で、昇温速度１５０℃／分で測定した。サンプルは１０ｃｍ×２のループとし、初期張力は繊度（デシテックス）×０．９×（１／３０）ｇｆとした。
Ｄ．伸度
初期試料長＝５０ｍｍ、引っ張り速度＝５０ｍｍ／分とし、ＪＩＳ Ｌ１０１３に示される条件で荷重−伸長曲線を求めた。伸びを初期試料長で割り伸度とした。
Ｅ．溶融粘度
東洋精機社製キャピログラフ１Ｂを用いて、チッソ雰囲気下で測定した。測定温度２８０℃、歪み速度６０８０ｓｅｃ−１での測定を３回行い、平均値を溶融粘度とした。
Ｆ．初期引っ張り抵抗度
ＪＩＳ Ｌ１０１３にしたがい測定を行った。
Ｇ．アルカリ減量速度
紡糸温度をポリマー融点＋３０℃、紡糸速度を１５００ｍ／分として試験ポリマーの紡糸を行い未延伸繊維糸条を得た後、それに延伸繊維糸条伸度が４０％となる延伸倍率、延伸温度９０℃、熱セット温度１３０℃で延伸−熱処理を施し、５６ｄｔｅｘ、１２フィラメントの延伸繊維糸条を得る。そしてそれの筒編みを作製し、常法によりアルカリ減量を施す。この時のアルカリ処理時間に対する減量率を求め、アルカリ減量速度（単位時間当たりの減量率）を計算する。
Ｈ．沸騰水収縮率
沸騰水収縮率（％）＝［（Ｌ０’−Ｌ１’）／Ｌ０’］］×１００％
Ｌ０’：糸条をかせ採りし初荷重０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ下で測定したかせの原長
Ｌ１’：Ｌ０’を測定したかせを実質的に荷重フリーの状態で沸騰水中で１５分間処理し、風乾後初荷重０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ下でのかせ長
Ｉ．直線収縮率
直線収縮率（％）＝［（Ｌ０−Ｌ１’’）／Ｌ０］］×１００％
Ｌ０：糸条をかせ採りし初荷重０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ下で測定したかせの原長
Ｌ１’’：Ｌ０を測定したかせを実質的に荷重フリーの状態で沸騰水中で１５分間処理し、風乾後初荷重０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ下でのかせ長すなわち、比較的重い荷重により捲縮を完全に引き伸ばした時の繊維の沸騰水収縮率である。
Ｊ．ウースター斑（Ｕ％）
Ｚｅｌｌｗｅｇｅｒ社製ＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ １ ＭｏｄｅｌＣを使用し、２００ｍ／分の速度で糸条を給糸しながらノーマルモードで測定を行った。
Ｋ．風合い評価
実施例、比較例で得られた織物を、ふくらみ感、ソフト感、反発感、ストレッチ性、軽量感、染め斑について１〜５級で官能評価した。３級以上を合格とした。
実施例１
溶融粘度４１０ｐｏｉｓｅの酸化チタンを含まないホモＰＰＴと溶融粘度３７０ｐｏｉｓｅの酸化チタンを０．０３ｗｔ％含むホモＰＥＴをそれぞれ２６０℃、２８５℃で別々に溶融し、絶対濾過径１５μのステンレス製不織布フィルターを用い別々に濾過を行った後、孔数１２の平行合流複合紡糸口金（図３（ａ））から複合比１：１のサイドバイサイド型複合繊維（図４（ｂ））として紡糸温度２７５℃で吐出した。この時の溶融粘度比は１．１１であった。紡糸速度１５００ｍ／分で１６８ｄｔｅｘ、１２フィラメントの未延伸繊維糸条を巻き取り、その後ホットーローラーを有する延伸機を用い、第１ホットーローラーの温度７０℃、第２ホットローラーの温度を１３０℃、延伸倍率３．００として延伸を行った。紡糸、延伸とも製糸性は良好であり糸切れはなかった。これの物性値を表１に示すが、ＰＰＴが捲縮の内側に入り優れた捲縮発現能力を示した。また、Ｅ０の測定のための熱処理により発現する捲縮のコイル径が非常に細かく、また位相が揃っており非常に高品位のものとなった。
実施例２
溶融粘度３０００ｐｏｉｓｅの酸化チタンを含まないホモＰＰＴと溶融粘度３７０ｐｏｉｓｅの酸化チタンを０．０３ｗｔ％含むホモＰＥＴをそれぞれ２８０℃、２８５℃で別々に溶融し、絶対濾過径１５μのステンレス製不織布フィルターを用い別々に濾過を行った後、孔数１２の特開平９−１５７９４１号公報記載の挿入タイプ複合紡糸口金（図３（ｂ））から複合比１：１のサイドバイサイド型複合繊維（図４（ｂ））として紡糸温度２７５℃で吐出した。紡糸速度１３５０ｍ／分で１９０ｄｔｅｘ、１２フィラメントの未延伸繊維糸条を巻き取り、その後ホットーローラーを有する延伸機を用い、第１ホットーローラーの温度８０℃、第２ホットローラーの温度を１３０℃、延伸倍率３．４０として延伸を行った。紡糸、延伸とも製糸性は良好であり糸切れはなかった。これの物性値を表１に示すが、高粘度ＰＰＴが捲縮の内側に入り優れた捲縮発現能力を示した。また、Ｅ０の測定のための熱処理により発現する捲縮のコイル径が非常に細かく、また位相が揃っており非常に高品位のものとなった。
実施例３
サイドバイサイド型複合から偏芯芯鞘型複合（図４（ｈ））とし、ポリマーを以下のように変更した以外は実施例１と同様の条件で溶融紡糸を行った。この時、溶融粘度４００ｐｏｉｓｅの酸化チタンを０．４０ｗｔ％含むＰＥＴを鞘ポリマー、溶融粘度７００ｐｏｉｓｅ酸化チタンを含まないＰＰＴを芯ポリマーとし、ＰＥＴはＰＰＴに比べアルカリ減量速度が３倍速いものであった。この未延伸繊維糸条を用いて、第１ホットローラーの温度８０℃、第２ホットローラーの温度１３０℃、延伸倍率を２．６０の条件で延伸を行った。紡糸、延伸とも製糸性は良好であり糸切れはなかった。これの物性値を表１に示すが、優れた捲縮発現能力を示した。また、Ｅ０の測定のための熱処理により発現する捲縮のコイル径が非常に細かく、また位相が揃っており非常に高品位のものとなった。
実施例４
繊維断面形状を三葉断面（図４（ｃ））とした以外は実施例１と同様の条件で溶融紡糸を行った。この未延伸繊維糸条を用いて、延伸倍率２．９５とした以外は実施例１と同様の条件で延伸を行った。これの物性値を表１に示すが、ＰＰＴが捲縮の内側に入り優れた捲縮発現能力を示した。また、Ｅ０の測定のための熱処理により発現する捲縮のコイル径が非常に細かく、また位相が揃っており非常に高品位のものとなった。
比較例１
溶融粘度１３０ｐｏｉｓｅ（極限粘度０．４６）と溶融粘度２６５０ｐｏｉｓｅ（極限粘度０．７７）の酸化チタンを０．０３ｗｔ％含むホモＰＥＴをそれぞれ２７５℃、２９０℃で別々に溶融し、絶対濾過径１５μのステンレス製不織布フィルターを用い別々に濾過を行った後、孔数１２の特開平９−１５７９４１号公報記載の挿入タイプ口金（図３（ａ））から複合比１：１のサイドバイサイド型複合繊維（図４（ａ））として紡糸温度２９０℃で吐出した。この時の溶融粘度比は２０．３であった。紡糸速度１５００ｍ／分で１５４ｄｔｅｘ、１２フィラメントの未延伸繊維糸条を巻き取り、その後ホットーローラーを有する延伸機を用い、第１ホットーローラーの温度９０℃、第２ホットローラーの温度を１３０℃、延伸倍率２．８０として延伸を行った。紡糸、延伸とも製糸性は劣悪であり糸切れが多発した。これの物性値を表１に示すが、Ｅ３．５＝０．５％と拘束下での捲縮発現能力が低く、また捲縮保持率が６５％と低いものであった。
比較例２
溶融粘度２０００ｐｏｉｓｅ（極限粘度０．７３）と溶融粘度２６５０ｐｏｉｓｅ（極限粘度０．７７）の酸化チタンを０．０３ｗｔ％含むホモＰＥＴを２９０℃で別々に溶融し、紡糸温度を２９０℃とし、絶対濾過径１５μのステンレス製不織布フィルターを用い別々に濾過を行った後、孔数１２の平行合流複合紡糸口金（第３（ａ））を用い、複合比１対１のサイドバイサイド複合繊維の溶融紡糸を行い、紡糸速度１５００ｍ／分で１５４ｄｔｅｘ、１２フィラメントの未延伸繊維糸条を巻き取った（図４（ｂ））。この時の溶融粘度比は１．３３であった。その後ホットーローラーを有する延伸機を用い、第１ホットーローラーの温度９０℃、第２ホットローラーの温度を１３０℃、延伸倍率２．８０として延伸を行った。紡糸、延伸とも製糸性は良好であったが、Ｅ３．５＝０．２％と拘束下での捲縮発現能力が低いものであった。
比較例３
溶融粘度２０００ｐｏｉｓｅの酸化チタンを０．０３ｗｔ％含むホモＰＥＴと溶融粘度２１００ｐｏｉｓｅの酸成分としてイソフタル酸を１０ｍｏｌ％共重合した酸化チタンを０．０３ｗｔ％含む共重合ＰＥＴとした以外は比較例２と同様の条件で溶融紡糸を行い、紡糸速度１５００ｍ／分で１５４ｄｔｅｘ、１２フィラメントの未延伸繊維糸条を巻き取った（図４（ａ））。この時の溶融粘度比は１．０５であった。その後ホットーローラーを有する延伸機を用い、第１ホットーローラーの温度９０℃、第２ホットローラーの温度を１３０℃、延伸倍率２．８０として延伸を行った。紡糸、延伸とも製糸性は良好であったが、Ｅ３．５＝０．４％と拘束下での捲縮発現能力が低く、また捲縮保持率が５５％％と低いものであった。
【００３５】
比較例４
延伸倍率を２．００倍とした以外は実施例２と同様に紡糸−延伸を行い、潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を得た。これの物性値を表１に示すが、収縮応力、ウースタ斑に劣るものであった。
【００３６】
【表１】
実施例５
実施例１〜４、比較例１〜４で得られた潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を原糸とし、これに撚り係数Ｋ＝１５０００の撚糸を施し、６５℃スチームにより撚り止めセットを行った。そして、経糸および緯糸に同一の糸条を用いて平織りを作製した。この時の糸密度は、経糸が１１０本／インチ、緯糸が９１本／インチであり、Ｓ撚り／Ｚ撚りの交互配置としてトルクバランスをとった。得られた生機に次のように加工を施した。まず９０℃でリラックス精練を施し、その後乾熱１８０℃でピンテンターにより中間セットを施した。そして、常法により１５％のアルカリ減量を施した後、やはり常法により１３０℃で染色を施した。
【００３８】
そして、得られた布帛の織物断面を電子顕微鏡で観察したところ、実施例１〜４、比較例１、２を原糸としたものについては図１類似の空洞構造が発現していることが確認できたが、比較例２については空洞構造は発現していなかった。
【００３９】
また、得られた布帛の風合いを官能評価した。実施例１〜４を原糸としたものでは原糸特性から予想されたとおり、いづれも良好なストレッチ性が発現したが比較例１〜４ではストレッチ性に劣るものであった。また、比較例４では染斑が悪化した。なお、実施例１〜４のＰＰＴが捲縮の内側に入るものは、原糸において捲縮のコイル径が小さく、かつ位相が揃っているため、布帛表面が非常に美しく審美性に富むものであった。
【００４０】
【表２】
実施例６
実施例１で得た潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を原糸とし、撚り係数を表３の如く以外は実施例５と同様にして布帛を作製し、評価を行った。いづれも織物中で空洞構造を有し、優れたストレッチ性を有するものであった。
【００４２】
【表３】
実施例７
実施例１、２、比較例１、３で得られた潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を原糸とし、これと表４に示す条件で低収縮繊維糸条との混繊糸糸条を作製し、６５℃スチームにより撚り止めセットを行った。そして、経糸および緯糸に同一の糸を用いて、表４の条件で平織りを作製した。その後、実施例５と同様に加工を施し、評価を行った。
【００４４】
得られた布帛の織物断面を電子顕微鏡で観察したところ、図１類似の空洞構造が発現していることが確認できた。
【００４５】
また、得られた布帛の風合いを官能評価した（表５）。実施例１、２を原糸としたものでは原糸特性から予想されたとおり、いづれも良好なストレッチ性が発現したが比較例１、３を原糸としたものではストレッチ性に劣るものであった。
【００４６】
なお、水準ＡおよびＢのＰＰＴが捲縮の内側に入るものは、原糸において捲縮のコイル径が小さく、かつ位相が揃っているため、布帛表面が非常に美しく審美性に富むものであった。
【００４７】
【表４】
【表５】
実施例８
実施例２で得られた潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条にＫ＝１５０００の撚糸を施し、６５℃スチームにより撚り止めセットを行った。この強撚糸を２８ゲージ丸編みにかけてインターロック組織で編み物を編成した。これを実施例１１と同様に染色まで行った。ただし、アルカリ減量は１０％とした。原糸において捲縮のコイル径が小さく、かつ位相が揃っているため、布帛表面に非常に美しいシボが発現し審美性に富むものであった。また、風合い評価結果を表６に示すが非常に良好なストレッチ性を発現した。
【００５０】
【表６】
比較例５
比較例１で得た潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を実施例８と同様に編み物を編成し、染色まで行った。実施例１４に比較すると、捲縮のコイル径が大きく、かつ位相がずれているため布帛表面の審美性に劣るものであった。また、風合い評価結果を表６に示すがストレッチ性に劣るものであった。
【００５２】
【発明の効果】
本発明により、従来問題となっていた織物拘束下での捲縮発現能力、繰り返し伸長に対する捲縮保持率を改善した潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条を使用することにより、ストレッチ性、軽量性に優れた布帛を提供することができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】中心部に空洞構造を有する繊維の形状を示す顕微鏡写真である。
【図２】捲縮伸長率測定法を示す図である。
【図３】サイドバイサイド複合紡糸用口金を示す図である。
【図４】ポリエステル繊維の繊維断面形状を示す図である。
Claims (6)
- ２種類のポリマーから構成され、捲縮の内側が実質的にポリプロピレンテレフタレートとなる潜在捲縮発現性ポリエステル繊維よりなる糸条であって、ウースター斑が２．０％以下、収縮応力の極大値が０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、Ｅ０が３０％以上、Ｅ３．５が５％以上を同時に満たす該潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条が、撚糸されており、熱処理により糸条の中心部分の長さ方向に空洞構造を発現する能力を有することを特徴とするポリエステル繊維糸条。
（ただし、Ｅ０：荷重フリーで熱処理した時の捲縮伸長率
Ｅ３．５：３．５×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重下で熱処理した時の捲縮伸長率
捲縮伸長率（％）＝［（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１］×１００％
Ｌ１：糸条をかせ採りし、かせを沸騰水処理１５分間した後、さらに１８０℃乾熱処理１５分間した後、１８０×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重を吊した時のかせ長
Ｌ２：Ｌ１測定後、吊す荷重を１８０×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘから０．９×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘに代えた時のかせ長） - 捲縮の外側が実質的にポリエチレンテレフタレートとなる潜在捲縮発現性ポリエステル繊維よりなる請求項１記載のポリエステル繊維糸条。
- 請求項１または２記載の潜在捲縮発現性ポリエステル繊維よりなる糸条と沸騰水収縮率が１０％以下の低収縮繊維よりなる糸条が混繊されていることを特徴とするポリエステル繊維糸条。
- 請求項１〜３のいずれかに記載の、熱処理により糸条の中心部分の長さ方向に空洞構造を発現させたポリエステル繊維糸条を含んでいることを特徴とする布帛。
- 請求項１または２記載のポリエステル繊維糸条に撚り係数Ｋが３０００〜３００００の撚りをかけ、これを用いて布帛を形成した後、熱処理することにより潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条に空洞構造を発現させることを特徴とする布帛の製造方法。
- 請求項３記載のポリエステル繊維糸条に撚りをかけ、これを用いて布帛を形成した後、熱処理することにより潜在捲縮発現性ポリエステル繊維糸条に空洞構造を発現させることを特徴とする布帛の製造方法。
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