JP4133546B2 - 極細繊維化可能なポリエステル繊維 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極細化繊維可能なポリエステル繊維に関する。更に詳細にはポリオキシエチレン系ポリエーテル及び有機スルホンサン酸塩が含有されたポリエステル繊維で、アルカリ処理などして極細繊維化可能なポリエステル繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル繊維はその優れた特性から用途が拡大されており、中でも単繊維繊度が０．５デニール以下の極細繊維が各種用途に使用されている。
【０００３】
かかる極細繊維としては、例えば特許文献１には、海島型複合繊維の海成分を溶解除去してなる極細繊維が、また、特許文献２には、ポリエチレンテレフタレートとナイロン６からなる分割剥離型複合繊維が開示されている。しかしながら、これらの極細化可能な複合繊維は、その製造において、組成の異なる成分を複合紡糸する必要があるため、紡糸装置が複雑である。
【０００４】
これに対して、特許文献３や特許文献４には、ポリエステルに変性ポリエチレングリコールなどの非相溶であるポリマーを多量にブレンドして溶融紡糸した後、これをアルカリ減量処理して得られる極細繊維（フィブリル繊維）が開示されている。しかしながら、ポリエステルに非相溶であるポリマーをブレンドして得られる極細繊維は、そのブレンド状態によっては、極細繊維化処理した後の単繊維間で繊度の差を生じやすく、織物に筋状の斑が発現して品位が悪くなることがある。
【０００５】
また、こうした極細繊維化が可能なポリエステル繊維においては、ドライな風合いの布帛が求められている。しかし、一方では、上記繊維が持っているソフト感を損なわないことが要求されており、従来の技術では両者を同時に満足することが難しく、更なる改良が望まれている。
【０００６】
【特許文献１】
特公昭６０−７７２３号公報
【特許文献２】
特公昭５９−３０４１９号公報
【特許文献３】
特開昭５５−１６９０６号公報
【特許文献４】
特公平２−５８３７４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術を背景になされたものであり、品位が良好であり、ソフト感だけでなくドライ感にも優れた布帛が得られる、極細繊維化が可能なポリエステル繊維を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記従来技術に鑑み検討を重ねた結果、後述する２種類の化合物を適正量芳香族ポリエステルに含有させ、さらに紡糸条件により、そのうち１種類の化合物の分散状態を適度にコントロールした繊維からは、均一に極細繊維化が可能で良好な品位を有しており、しかも風合いがソフトなだけでなくドライ感にも優れた布帛が得られることがわかった。
【０００９】
かくして、本発明によれば、芳香族ポリエステルからなり、該芳香族ポリエステルに、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％、該芳香族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％含有されているポリエステル繊維であって、該繊維の単繊維断面において該水不容性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが島状で複数個散在しており、それらの島の内接円の直径の平均値Ｄｅと、該単繊維断面の内接円の直径Ｄｐとの比（Ｄｅ／Ｄｐ）が０．０００１以上０．００４未満であることを特徴とする極細繊維化可能なポリエステル繊維が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のポリエステル繊維を構成するポリエステルは、芳香環を重合体の主たる繰り返し単位に有する芳香族ポリエステルである。好ましい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、トリエチレンナフタレートなどがあげられる。なお、これらポリエステルには、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を配合しても良い。
【００１１】
本発明においては、上記芳香族ポリエステルに、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテル、及び、該芳香族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含有されていることが必要である。これにより、アルカリ処理などを施して、極細繊維化が可能な繊維とすることができる。
【００１２】
本発明においては、ポリエステル繊維の単繊維断面において上記の水不容性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが島状で複数個散在しており、それらの島の内接円の直径の平均値Ｄｅと、該単繊維断面の内接円の直径Ｄｐとの比（Ｄｅ／Ｄｐ）が０．０００１以上０．００４未満であることが肝要である。これにより、均一な極細繊維化が可能であり、ソフト感とドライ感の両方に優れた布帛を得ることができる。上記の比（Ｄｅ／Ｄｐ）が０．０００１未満の場合は、極細繊維化したあと十分な繊維強度が得られず、ドライ感も不十分となる。一方、上記の比（Ｄｅ／Ｄｐ）が０．００４以上では、ソフト性が不十分となり、ドライ感も低下する。また、布帛の品位も悪くなる。
【００１３】
本発明においては、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルの含有量が０．５〜２０重量％、好ましくは１．０〜５重量％である必要がある。０．５重量％未満では、極細化はするものの、その発現量が少なく本発明の目的とするソフト感とドライ感が得られない。また、上記含有量が２０重量％を越えた場合、極細化は進むものの、極細繊維が脱落し易すくなり、繊維の耐光性も劣るものとなり、実用に耐えられない。
【００１４】
一方、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％であることが必要である。有機スルホン酸塩は、極細繊維を発生させるため、一般にアルカリ処理するが、その際に、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していると考えられる。このため含有量が０．１重量％未満では、アルカリ処理による極細化が十分に進まない。逆に、含有量が３．０重量％を越える場合には、ポリエステル繊維の機械的性質、耐光性などが損なわれる。また、アルカリ処理で極細化が進みすぎ、繊維の強度が著しく低下し、実用的でない。
【００１５】
本発明においては、前述の水不容性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが、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。
【００１６】
【化２】
【００１７】
このとき、直鎖部（Ｂ）の分子量（ｎＢ）と枝分かれ部（Ａ及び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。この比が０．２未満となるのは、ポリエーテルの直鎖状の部分、すなわちＢの部分が著しく長くなるか、Ａ及びＡ’部分の枝分かれの数が少なくなるか、あるいは、Ａ及びＡ’の枝の長さが短くなるときである。このような場合、ポリエーテルを芳香族ポリエステルポリマー内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、枝分か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傾向にある。よって、フィブリル化が生じ易くするためには、上記比が０．２以上であることが好ましい。
【００１８】
逆に、上記比（ｎＡ/ｎＢ）が１．２を越える場合には、ポリエーテルの直鎖状の部分、すなわちＢの部分が著しく短くなるか、Ａ及びＡ’部分の枝分かれの数が多くなるか、あるいは、Ａ及びＡ’の枝の長さが著しく長くなるときである。Ｂの直鎖部分が短くなると、ポリエーテルの伸張が充分にえられないし、また、枝分かれの数が多くなったり、枝の長さが長くなったりすると、直鎖部分でない部分が大きくなることで、ポリエーテルと芳香族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傾向にある。
【００１９】
また、上記ポリエーテルの分子量は５０００〜１６０００であることが好ましい。より好ましくは５５００〜１４０００である。
【００２０】
上記分子量が５０００未満の場合には、ポリエーテルがポリエステル繊維中で充分な長さに伸張されず、良好な極細繊維が得られない傾向にあり好ましくない。また、上記分子量が１６０００を越える場合には、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、得られる繊維の物性も悪くなる傾向にある。
【００２１】
本発明においては、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルの含有量が０．５〜２０重量％、好ましくは１．０〜５重量％であることが必要である。０．５重量％未満では、極細繊維化はするものの、その発現量が少なく本発明の目的とするソフト感とドライ感が得られない。また、上記含有量が２０重量％を越えた場合、フィブリル化は進むものの、極細繊維が脱落し易すくなり、繊維の耐光性も劣るものとなり、実用に耐えられない。
【００２２】
一方、本発明においては、前述した有機スルホン酸塩が、下記一般式（１）〜（４）で示されるスルホン酸金属塩であることが好ましい。
【００２３】
【化３】
【００２４】
式中、Ｒ1は一価の炭化水素基Ｒ2は炭素原子数２〜４のアルキレン基、Ｒ3は炭素原子数１０〜４０のアルキルフェニル基あるいは、炭素原糸数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。このような金属塩は、１種でも２種以上併用してもよい。
【００２５】
本発明においては、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。
【００２６】
有機スルホン酸塩は、フィブリル化を発生させるため、一般にアルカリ処理するが、その際に、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していると考えられる。このため含有量が０．１重量％未満では、アルカリによるフィブリル化処理が良好とならない。逆に、含有量が３．０重量％を越える場合には、ポリエステル繊維の機械的性質、耐光性などが損なわれる。また、アルカリ処理でフィブリル化が進みすぎ、繊維の強度が著しく低下し、実用的でない。
【００２７】
本発明のポリエステル繊維は、例えば以下の方法により製造することができる。前述のポリオキシエチレン系ポリエーテル及び有機スルホン酸塩をポリエステル繊維中に含有させるのは、芳香族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、任意の方法で用いて行うことができる。例えば、芳香族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、重縮合反応終了時に、上記ポリオキシエチレン系ポリエーテル及び有機スルホン酸塩を、粉体あるいはグリコール等の溶媒に溶解、あるいは分散した状態で添加する方法が採用される。また、上記ポリオキシエチレン系ポリエーテル及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成し、これと芳香族ポリエステルのチップとを、乾燥工程あるいは溶融紡糸工程で混合しても良いし、あるいは、夫々を溶融した後、混合しても良い。
【００２８】
以上の方法で、ポリオキシエチレン系ポリエーテル及び有機スルホン酸塩が含有された芳香族ポリエステルは、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、これを引取り、ワインダーで巻き取ってポリエステル（未延伸）繊維とする。さらにこのポリエステル（未延伸）繊維には、必要に応じて延伸、熱処理などを施してもよい。また、この際、上記のように延伸、熱処理はポリエステル（未延伸）繊維を、一旦巻取ることなく、紡糸引取り後、連続して延伸、熱処理などを行ってもよい。
【００２９】
本発明においては、上記溶融紡糸の際、紡糸ドラフトを２００以上、好ましくは５００〜３０００とすることにより、前述した、ポリオキシエチレン系ポリエーテルの島の内接円の直径の平均値Ｄｅと、単繊維断面の内接円の直径とのＤｐ比（Ｄｅ／Ｄｐ）を０．０００１以上０．００４未満とすることができる。
【００３０】
本発明のポリエステル繊維は、フィラメント、ウーリー加工糸、紡績糸などとして用いてもよく、さらに必要に応じて、ポリエステル以外の合成繊維あるいは木綿、羊毛などの天然繊維との交織、交編、混繊などの形で使用してもよい。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例中の各物性は下記の方法より測定した。
【００３２】
（１）ポリオキシエチレン系ポリエーテルの島の内接円の直径の平均値（Ｄｅ）及び、単繊維断面の内接円の直径（Ｄｐ）
ポリエステル繊維の任意に選んだ単繊維を、繊維軸に対して垂直に、ミクロトームで５０ｎｍに薄切りし、２％四酸化オスミウム５０℃、２ｈｒ蒸気染色後、透過電子顕微鏡（ＬＥＭ−２０００）加速電圧１００ｋＶで観察、撮影する。これら写真をスキャナーで読み込み画像処理し、ポリオキシエチレン系ポリエーテルの島の内接円の直径の平均値（Ｄｅ）及び、単繊維断面の内接円の直径（Ｄｐ）を求めた。
【００３３】
（２）織物の風合い（ソフト感、ドライ感、品位）
ポリエステル繊維を織物とした後、常法に従い、ボイルオフ、プレセットしたあと、二つの回転する金属ローラーによって、２０ｋｇ／ｃｍの線圧で織物を加圧しながら処理し、その後、常法によって１８％のアルカリ減量を行って極細繊維を発現させた。さらに、この織物を１２０℃、３０分で染色し、自然乾燥を行い、１６０℃で４５秒ファイナルセットした後、織物の風合いを熟練者５人により評価した。ソフト感とドライ感は、それぞれ５人の官能評価を行い、その平均値で、「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、品位は、外観の評価を行い、均一に極細繊維化が進み品位の高いものを「きわめて良好」とし、極細繊維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、上記と同様にして５人の平均値で、「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。
【００３４】
［実施例１及び３〜７、比較例２及び３］
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去しながらエステル交換反応させた。
【００３５】
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、重合反応缶に移した。
【００３６】
次にこの反応混合物に下記式、
【００３７】
【化４】
【００３８】
（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）と枝分かれ部（Ａ及びＡ’）の分子量（ｎＡ）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表１に記載の量だけ添加し、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表１の量を、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部を減圧下添加し、その後さらに３０分重合した。このポリマーを常法によりチップ化した。
【００３９】
こうして得られたチップを、孔径０．７ｍｍ、孔数２０ホールのキャップから、吐出量２５ｇ／分、溶融温度２８７℃で溶融紡出し、紡糸速度１５００ｍ／ｍｉｎで一旦巻き取った後（紡糸ドラフト５４０）、延伸糸の伸度が３２％となるように延伸しながら熱セットし、沸水収縮率８．５％の５０ｄｔｅｘ／２０フィラメントの延伸糸を得た。
【００４０】
こうして得られた単繊維直径（内接円の直径）は、１５．６ミクロンであり、繊維中のポリオキシエチレン系ポリエーテルの島はほぼ円形状であり、その直径（内接円の直径）は０．０５１ミクロンであった。また、これらポリエステル繊維を、常法により製織して織物とし、前述の（２）織物の風合いの評価方法にしたがって極細繊維化処理、染色、ファイナルセットした後、ソフト感、ドライ感の官能評価と、品位の外観評価を行い、表１のような結果を得た。
【００４１】
［実施例２、比較例１］
実施例２は、キャップ孔径を１ｍｍに変更し、紡糸ドラフトを１１００とした以外は、実施例１と同様にした。また、比較例１は、キャップ孔径を通常使用される０．３ｍｍに変更し、紡糸ドラフトを１００とした以外は、実施例１と同様にした。結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、均一に極細繊維化が可能であり、極めて品位の高い布帛が得られるポリエステル繊維を提供することができる。しかも、本発明のポリエステル繊維からなる布帛は、ソフト感だけでなくドライ感も有しており、衣料用繊維として、多様化する市場ニーズにも十分に応えることができるものである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、極細化繊維可能なポリエステル繊維に関する。更に詳細にはポリオキシエチレン系ポリエーテル及び有機スルホンサン酸塩が含有されたポリエステル繊維で、アルカリ処理などして極細繊維化可能なポリエステル繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル繊維はその優れた特性から用途が拡大されており、中でも単繊維繊度が０．５デニール以下の極細繊維が各種用途に使用されている。
【０００３】
かかる極細繊維としては、例えば特許文献１には、海島型複合繊維の海成分を溶解除去してなる極細繊維が、また、特許文献２には、ポリエチレンテレフタレートとナイロン６からなる分割剥離型複合繊維が開示されている。しかしながら、これらの極細化可能な複合繊維は、その製造において、組成の異なる成分を複合紡糸する必要があるため、紡糸装置が複雑である。
【０００４】
これに対して、特許文献３や特許文献４には、ポリエステルに変性ポリエチレングリコールなどの非相溶であるポリマーを多量にブレンドして溶融紡糸した後、これをアルカリ減量処理して得られる極細繊維（フィブリル繊維）が開示されている。しかしながら、ポリエステルに非相溶であるポリマーをブレンドして得られる極細繊維は、そのブレンド状態によっては、極細繊維化処理した後の単繊維間で繊度の差を生じやすく、織物に筋状の斑が発現して品位が悪くなることがある。
【０００５】
また、こうした極細繊維化が可能なポリエステル繊維においては、ドライな風合いの布帛が求められている。しかし、一方では、上記繊維が持っているソフト感を損なわないことが要求されており、従来の技術では両者を同時に満足することが難しく、更なる改良が望まれている。
【０００６】
【特許文献１】
特公昭６０−７７２３号公報
【特許文献２】
特公昭５９−３０４１９号公報
【特許文献３】
特開昭５５−１６９０６号公報
【特許文献４】
特公平２−５８３７４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術を背景になされたものであり、品位が良好であり、ソフト感だけでなくドライ感にも優れた布帛が得られる、極細繊維化が可能なポリエステル繊維を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記従来技術に鑑み検討を重ねた結果、後述する２種類の化合物を適正量芳香族ポリエステルに含有させ、さらに紡糸条件により、そのうち１種類の化合物の分散状態を適度にコントロールした繊維からは、均一に極細繊維化が可能で良好な品位を有しており、しかも風合いがソフトなだけでなくドライ感にも優れた布帛が得られることがわかった。
【０００９】
かくして、本発明によれば、芳香族ポリエステルからなり、該芳香族ポリエステルに、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％、該芳香族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％含有されているポリエステル繊維であって、該繊維の単繊維断面において該水不容性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが島状で複数個散在しており、それらの島の内接円の直径の平均値Ｄｅと、該単繊維断面の内接円の直径Ｄｐとの比（Ｄｅ／Ｄｐ）が０．０００１以上０．００４未満であることを特徴とする極細繊維化可能なポリエステル繊維が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のポリエステル繊維を構成するポリエステルは、芳香環を重合体の主たる繰り返し単位に有する芳香族ポリエステルである。好ましい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、トリエチレンナフタレートなどがあげられる。なお、これらポリエステルには、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を配合しても良い。
【００１１】
本発明においては、上記芳香族ポリエステルに、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテル、及び、該芳香族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含有されていることが必要である。これにより、アルカリ処理などを施して、極細繊維化が可能な繊維とすることができる。
【００１２】
本発明においては、ポリエステル繊維の単繊維断面において上記の水不容性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが島状で複数個散在しており、それらの島の内接円の直径の平均値Ｄｅと、該単繊維断面の内接円の直径Ｄｐとの比（Ｄｅ／Ｄｐ）が０．０００１以上０．００４未満であることが肝要である。これにより、均一な極細繊維化が可能であり、ソフト感とドライ感の両方に優れた布帛を得ることができる。上記の比（Ｄｅ／Ｄｐ）が０．０００１未満の場合は、極細繊維化したあと十分な繊維強度が得られず、ドライ感も不十分となる。一方、上記の比（Ｄｅ／Ｄｐ）が０．００４以上では、ソフト性が不十分となり、ドライ感も低下する。また、布帛の品位も悪くなる。
【００１３】
本発明においては、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルの含有量が０．５〜２０重量％、好ましくは１．０〜５重量％である必要がある。０．５重量％未満では、極細化はするものの、その発現量が少なく本発明の目的とするソフト感とドライ感が得られない。また、上記含有量が２０重量％を越えた場合、極細化は進むものの、極細繊維が脱落し易すくなり、繊維の耐光性も劣るものとなり、実用に耐えられない。
【００１４】
一方、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％であることが必要である。有機スルホン酸塩は、極細繊維を発生させるため、一般にアルカリ処理するが、その際に、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していると考えられる。このため含有量が０．１重量％未満では、アルカリ処理による極細化が十分に進まない。逆に、含有量が３．０重量％を越える場合には、ポリエステル繊維の機械的性質、耐光性などが損なわれる。また、アルカリ処理で極細化が進みすぎ、繊維の強度が著しく低下し、実用的でない。
【００１５】
本発明においては、前述の水不容性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが、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。
【００１６】
【化２】
このとき、直鎖部（Ｂ）の分子量（ｎＢ）と枝分かれ部（Ａ及び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。この比が０．２未満となるのは、ポリエーテルの直鎖状の部分、すなわちＢの部分が著しく長くなるか、Ａ及びＡ’部分の枝分かれの数が少なくなるか、あるいは、Ａ及びＡ’の枝の長さが短くなるときである。このような場合、ポリエーテルを芳香族ポリエステルポリマー内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、枝分か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傾向にある。よって、フィブリル化が生じ易くするためには、上記比が０．２以上であることが好ましい。
【００１８】
逆に、上記比（ｎＡ/ｎＢ）が１．２を越える場合には、ポリエーテルの直鎖状の部分、すなわちＢの部分が著しく短くなるか、Ａ及びＡ’部分の枝分かれの数が多くなるか、あるいは、Ａ及びＡ’の枝の長さが著しく長くなるときである。Ｂの直鎖部分が短くなると、ポリエーテルの伸張が充分にえられないし、また、枝分かれの数が多くなったり、枝の長さが長くなったりすると、直鎖部分でない部分が大きくなることで、ポリエーテルと芳香族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傾向にある。
【００１９】
また、上記ポリエーテルの分子量は５０００〜１６０００であることが好ましい。より好ましくは５５００〜１４０００である。
【００２０】
上記分子量が５０００未満の場合には、ポリエーテルがポリエステル繊維中で充分な長さに伸張されず、良好な極細繊維が得られない傾向にあり好ましくない。また、上記分子量が１６０００を越える場合には、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、得られる繊維の物性も悪くなる傾向にある。
【００２１】
本発明においては、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルの含有量が０．５〜２０重量％、好ましくは１．０〜５重量％であることが必要である。０．５重量％未満では、極細繊維化はするものの、その発現量が少なく本発明の目的とするソフト感とドライ感が得られない。また、上記含有量が２０重量％を越えた場合、フィブリル化は進むものの、極細繊維が脱落し易すくなり、繊維の耐光性も劣るものとなり、実用に耐えられない。
【００２２】
一方、本発明においては、前述した有機スルホン酸塩が、下記一般式（１）〜（４）で示されるスルホン酸金属塩であることが好ましい。
【００２３】
【化３】
式中、Ｒ1は一価の炭化水素基Ｒ2は炭素原子数２〜４のアルキレン基、Ｒ3は炭素原子数１０〜４０のアルキルフェニル基あるいは、炭素原糸数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。このような金属塩は、１種でも２種以上併用してもよい。
【００２５】
本発明においては、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。
【００２６】
有機スルホン酸塩は、フィブリル化を発生させるため、一般にアルカリ処理するが、その際に、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していると考えられる。このため含有量が０．１重量％未満では、アルカリによるフィブリル化処理が良好とならない。逆に、含有量が３．０重量％を越える場合には、ポリエステル繊維の機械的性質、耐光性などが損なわれる。また、アルカリ処理でフィブリル化が進みすぎ、繊維の強度が著しく低下し、実用的でない。
【００２７】
本発明のポリエステル繊維は、例えば以下の方法により製造することができる。前述のポリオキシエチレン系ポリエーテル及び有機スルホン酸塩をポリエステル繊維中に含有させるのは、芳香族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、任意の方法で用いて行うことができる。例えば、芳香族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、重縮合反応終了時に、上記ポリオキシエチレン系ポリエーテル及び有機スルホン酸塩を、粉体あるいはグリコール等の溶媒に溶解、あるいは分散した状態で添加する方法が採用される。また、上記ポリオキシエチレン系ポリエーテル及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成し、これと芳香族ポリエステルのチップとを、乾燥工程あるいは溶融紡糸工程で混合しても良いし、あるいは、夫々を溶融した後、混合しても良い。
【００２８】
以上の方法で、ポリオキシエチレン系ポリエーテル及び有機スルホン酸塩が含有された芳香族ポリエステルは、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、これを引取り、ワインダーで巻き取ってポリエステル（未延伸）繊維とする。さらにこのポリエステル（未延伸）繊維には、必要に応じて延伸、熱処理などを施してもよい。また、この際、上記のように延伸、熱処理はポリエステル（未延伸）繊維を、一旦巻取ることなく、紡糸引取り後、連続して延伸、熱処理などを行ってもよい。
【００２９】
本発明においては、上記溶融紡糸の際、紡糸ドラフトを２００以上、好ましくは５００〜３０００とすることにより、前述した、ポリオキシエチレン系ポリエーテルの島の内接円の直径の平均値Ｄｅと、単繊維断面の内接円の直径とのＤｐ比（Ｄｅ／Ｄｐ）を０．０００１以上０．００４未満とすることができる。
【００３０】
本発明のポリエステル繊維は、フィラメント、ウーリー加工糸、紡績糸などとして用いてもよく、さらに必要に応じて、ポリエステル以外の合成繊維あるいは木綿、羊毛などの天然繊維との交織、交編、混繊などの形で使用してもよい。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例中の各物性は下記の方法より測定した。
【００３２】
（１）ポリオキシエチレン系ポリエーテルの島の内接円の直径の平均値（Ｄｅ）及び、単繊維断面の内接円の直径（Ｄｐ）
ポリエステル繊維の任意に選んだ単繊維を、繊維軸に対して垂直に、ミクロトームで５０ｎｍに薄切りし、２％四酸化オスミウム５０℃、２ｈｒ蒸気染色後、透過電子顕微鏡（ＬＥＭ−２０００）加速電圧１００ｋＶで観察、撮影する。これら写真をスキャナーで読み込み画像処理し、ポリオキシエチレン系ポリエーテルの島の内接円の直径の平均値（Ｄｅ）及び、単繊維断面の内接円の直径（Ｄｐ）を求めた。
【００３３】
（２）織物の風合い（ソフト感、ドライ感、品位）
ポリエステル繊維を織物とした後、常法に従い、ボイルオフ、プレセットしたあと、二つの回転する金属ローラーによって、２０ｋｇ／ｃｍの線圧で織物を加圧しながら処理し、その後、常法によって１８％のアルカリ減量を行って極細繊維を発現させた。さらに、この織物を１２０℃、３０分で染色し、自然乾燥を行い、１６０℃で４５秒ファイナルセットした後、織物の風合いを熟練者５人により評価した。ソフト感とドライ感は、それぞれ５人の官能評価を行い、その平均値で、「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、品位は、外観の評価を行い、均一に極細繊維化が進み品位の高いものを「きわめて良好」とし、極細繊維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、上記と同様にして５人の平均値で、「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。
【００３４】
［実施例１及び３〜７、比較例２及び３］
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去しながらエステル交換反応させた。
【００３５】
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、重合反応缶に移した。
【００３６】
次にこの反応混合物に下記式、
【００３７】
【化４】
（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）と枝分かれ部（Ａ及びＡ’）の分子量（ｎＡ）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表１に記載の量だけ添加し、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表１の量を、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部を減圧下添加し、その後さらに３０分重合した。このポリマーを常法によりチップ化した。
【００３９】
こうして得られたチップを、孔径０．７ｍｍ、孔数２０ホールのキャップから、吐出量２５ｇ／分、溶融温度２８７℃で溶融紡出し、紡糸速度１５００ｍ／ｍｉｎで一旦巻き取った後（紡糸ドラフト５４０）、延伸糸の伸度が３２％となるように延伸しながら熱セットし、沸水収縮率８．５％の５０ｄｔｅｘ／２０フィラメントの延伸糸を得た。
【００４０】
こうして得られた単繊維直径（内接円の直径）は、１５．６ミクロンであり、繊維中のポリオキシエチレン系ポリエーテルの島はほぼ円形状であり、その直径（内接円の直径）は０．０５１ミクロンであった。また、これらポリエステル繊維を、常法により製織して織物とし、前述の（２）織物の風合いの評価方法にしたがって極細繊維化処理、染色、ファイナルセットした後、ソフト感、ドライ感の官能評価と、品位の外観評価を行い、表１のような結果を得た。
【００４１】
［実施例２、比較例１］
実施例２は、キャップ孔径を１ｍｍに変更し、紡糸ドラフトを１１００とした以外は、実施例１と同様にした。また、比較例１は、キャップ孔径を通常使用される０．３ｍｍに変更し、紡糸ドラフトを１００とした以外は、実施例１と同様にした。結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【発明の効果】
本発明によれば、均一に極細繊維化が可能であり、極めて品位の高い布帛が得られるポリエステル繊維を提供することができる。しかも、本発明のポリエステル繊維からなる布帛は、ソフト感だけでなくドライ感も有しており、衣料用繊維として、多様化する市場ニーズにも十分に応えることができるものである。
Claims (2)
- 芳香族ポリエステルからなり、該芳香族ポリエステルに、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％、該芳香族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％含有されているポリエステル繊維であって、該繊維の単繊維断面において該水不容性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが島状で複数個散在しており、それらの島の内接円の直径の平均値Ｄｅと、該単繊維断面の内接円の直径Ｄｐとの比（Ｄｅ／Ｄｐ）が０．０００１以上０．００４未満であることを特徴とする極細繊維化可能なポリエステル繊維。
- 水不容性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが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）と枝分かれ部（Ａ及び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である極細繊維化可能なポリエステル繊維。
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