JP4286946B2

JP4286946B2 - ストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維マルチフィラメント

Info

Publication number: JP4286946B2
Application number: JP01175099A
Authority: JP
Inventors: 則明宗像; 芳智服部
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2019-01-20
Also published as: JP2000212838A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膨らみ感のあるソフトな風合を有するストレッチ性織編物用のポリエステル複合繊維マルチフィラメントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ストレッチ機能を有する織編物を得るために、極限粘度の異なる２種類のポリエステルをサイドバイサイド型に接合した潜在捲縮性の複合繊維を使用することはよく知られている。この潜在捲縮性複合繊維にマルチフィラメントや織編物の状態で捲縮発現処理を施して捲縮を発現させ、ストレッチ性を具備する織編物として利用する際には、マルチフィラメントの３次元クリンプ形態や捲縮性能が、布帛にしたときの風合やストレッチ性能に大きく影響する。
【０００３】
従来、このような潜在捲縮性ポリエステル複合繊維を得るために、両ポリエステルの極限粘度差を可能な限り大きくし、繊維にしたときの収縮差を大きくしており、さらには、ストレッチ性能と紡糸操業性を向上させるために、繊維横断面の両ポリエステルの接合面を直線的にする努力がなされており、これらの複合繊維について種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、２種類のポリエステルの極限粘度差が大きい場合などは、溶融紡糸時に吐出糸条が屈曲を起こす。また、極限粘度差がさらに大きくなると、屈曲が過度に進み、糸条が紡糸口金に付着して切断が生じ、安定して紡糸することができない。そこで、粘度の異なるポリマーを一対の吐出孔から吐出させて、サイドバイサイド型の複合繊維を形成するようにした口金において、１対をなす吐出孔が口金面と直交する方向に対してなす各々の傾斜角度や１対の吐出孔間の距離等を規制した溶融紡糸用口金（特公昭６１−６０１６３号公報）が提案されている。
【０００５】
この溶融紡糸用口金を用いて紡糸すると、繊維横断面における２種類のポリエステルの接合面は直線的になる。この場合、２種類のポリエステルの極限粘度差が大きくても紡糸操業性は良好であるが、２種類のポリエステルの接合面が直線的であるため、発現する捲縮の３次元クリンプ形態が小さく、単位長さ当たりに捲縮が非常に多く発現すること、及び、各単繊維の接合面形状が一定であり、単繊維間に３次元クリンプ斑が発生しないので、単糸同士にはまり込みが発生し、織編物にしたときに膨らみ感に欠けたフラットな風合となる。また、このような紡糸口金を使用しないと紡糸できない繊維の用途は、ストレッチ性を重視したものに限られる。
一方、前記の複合繊維から、ストレッチ性を余り重視せず、適度にストレッチ性を持たせた織編物を得ようとしても、両ポリエステル間の極限粘度差が大きいために捲縮性能が高くなりすぎ、得られる織編物は、高い捲縮性能によって粗剛感が強調されるため、ソフト感がない、あるいは、ふかつき感のある風合になるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題を解消し、製編織すれば、膨らみ感のあるソフトな風合を有するストレッチ性織編物となるストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維マルチフィラメントを提供することを技術的な課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、繊維横断面における両ポリエステルの接合面形状を特定の範囲内で湾曲させ、かつ、マルチフィラメントを構成する単繊維間において、この湾曲度合いに適度なバラツキを付与することにより、製編織して得られる布帛に膨らみ感のあるソフトな風合とストレッチ性を同時に付与することができるポリエステル複合繊維マルチフィラメントが得られることを知見して本発明に到達した。
【０００８】
すなわち、本発明は、エチレンテレフタレ−トの繰り返し単位が８５％以上のポリエチレンテレフタレ−トである２種類の極限粘度の異なるポリエステルが互いにサイドバイサイド型に複合され、繊維横断面の両ポリエステルの接合面形状が湾曲している繊維であり、接合面と繊維外周との２つの接点ａ、ｂを結んだ線分ａｂの中心を通り、線分ａｂと直交した直線Ｘと高粘度側ポリエステルの繊維外周との交点をｃ、接合面との交点をｄ、線分ｃｄと線分ａｂとの交点をｅとしたとき、線分ｄｅと線分ｃｄとの長さの比ｄｅ／ｃｄが下記式（１）を満足する複合繊維で構成され、かつ、マルチフィラメントのｄｅ／ｃｄのＣＶ（％）が３〜３０％、沸水で収縮処理したときの捲縮回復応力が０．０１〜０．０２ｇ／ｄであることを特徴とするストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維マルチフィラメントを要旨とするものである。
０．０５≦ｄｅ／ｃｄ≦０．８０（１）
ただし、ＣＶ（％）は、次の式で算出するものである。
ＣＶ（％）＝Ｖ^1/2／Ｘ×１００
ここで、Ｖ^1/2はマルチフィラメント糸を構成する全単繊維のｄｅ／ｃｄの不偏分散平方根であり、Ｘはマルチフィラメント糸を構成する全単繊維のｄｅ／ｃｄの平均値である。
【０００９】
【発明の実施と形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１０】
本発明の複合繊維マルチフィラメントを構成する単繊維は、エチレンテレフタレートの繰り返し単位が８５％以上のポリエチレンテレフタレートである２種類の極限粘度の異なるポリエステルが、互いにサイドバイサイド型に接合された繊維であり、かつ、繊維横断面における２種類のポリエステルの接合面形状が湾曲している必要がある。繊維横断面における２種類のポリエステルの接合面が直線的であると、収縮処理によって発現する捲縮の３次元クリンプ形態が小さくなり、単繊維同士にはまり込みは発生する。このため、ストレッチ織編物にしたときの風合が硬くなり、膨らみ感のあるソフトな風合が得られない。
【００１１】
本発明の複合繊維マルチフィラメントの実施態様を示す単繊維横断面図の一例を図１に示す。ここで、両ポリエステルの接合面と繊維外周との２つの接点ａ、ｂを結んだ線分ａｂの中心を通り、線分ａｂと直交する直線Ｘと高粘度側ポリエステルの繊維外周との交点をｃ、接合面との交点をｄとし、線分ｃｄと線分ａｂとの交点をｅとする。
本発明の複合繊維マルチフィラメントを構成する単繊維は、線分ｄｅと線分ｃｄとの長さの比（以下、ｄｅ／ｃｄ）を０．０５〜０．８０にする必要がある。この比が０．０５未満になると、繊維横断面の両ポリエステルの接合面が直線的になり、やはり膨らみ感のあるソフトな風合は得られない。一方、この比が０．８０を超えると、収縮処理によって発現する捲縮の３次元クリンプ形態は大きくなるが、この比を０．８０を超えるようにするためには、両ポリエステルの極限粘度差を大きくする必要があるので、溶融紡糸時に吐出糸条が屈曲して口金面に付着し、このため、糸条の切断が生じて安定した紡糸ができなくなるという問題が生じる。
【００１２】
本発明の複合繊維マルチフィラメントを用いたストレッチ性織編物に膨らみ感のあるソフトな風合を付与するためには、マルチフィラメントにおけるｄｅ／ｃｄのＣＶ％を３〜３０％にする必要がある。ＣＶ（％）が３％未満になると、単繊維間の捲縮にランダムな３次元クリンプ斑が発現しないため織編物の表面がプレーンとなり、膨らみ感のあるソフトな風合は得られない。また、ＣＶ（％）が３０％を超えると、単繊維間の捲縮にランダムな３次元クリンプ斑が発現し、膨らみ感のあるソフトな風合は得られるが、紡糸での冷却斑も発生しやすくなるため、紡糸切糸やループによるスプール欠点の発生が多くなり、安定生産ができなくなる。
【００１３】
さらに、本発明の複合繊維マルチフィラメントは、沸水で収縮処理したときの捲縮回復応力が０．０１〜０．０２ｇ／ｄである必要がある。捲縮回復応力が０．０１ｇ／ｄより低いと、この繊維から得られる織編物のストレッチ性が乏しくなり、ストレッチ性織編物用には適さない。また、捲縮回復応力が０．０２ｇ／ｄを超えると、織編物のストレッチ性は良好であるが風合が硬くなり、ソフト感が失われる。
【００１４】
本発明の複合繊維マルチフィラメント中には、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じてイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、２，２−ビス｛４−（β−ヒドロキシ）フェニル｝プロパン等の共重合成分や、酸化チタンなどの艶消し剤、ヒンダ−トフェノ−ル系化合物等の酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、難燃剤、抗菌剤、導電性付与剤等が配合されていてもよい。
【００１５】
次に、本発明の複合繊維マルチフィラメントの製法例について説明する。
まず、複合紡糸装置を用いて、互いに異なる極限粘度の２種類のポリエステルを溶融して別々の計量孔にて計量し、口金背面でサイドバイサイド型になるように合流させ、紡糸温度２８０〜３１０℃で同一吐出孔から吐出させ、紡出糸条を冷却した後、油剤を付与して１０００〜４０００ｍ／分の速度で引取り、捲取る。次いで、延撚機を用いて延伸熱処理を行い、本発明の複合繊維マルチフィラメントを得る。
【００１６】
本発明の複合繊維マルチフィラメントは、繊維横断面におけるｄｅ／ｃｄが０．０５〜０．８０、沸水で収縮処理したときの捲縮回復応力が０．０１〜０．０２ｇ／ｄという特性を有しているが、複合繊維マルチフィラメントにこれらの値を付与する方法としては、両ポリエステル間の極限粘度差を調整する方法が好ましい。
そして、複合繊維マルチフィラメントがこれらの値を満足するためには、低粘度ポリエステルとして極限粘度が０．３５〜０．７０のもの、高粘度ポリエステルとして極限粘度が０．５０〜０．８０のものを用い、かつ、両ポリエステル間の極限粘度差が０．０５〜０．３０となるように組み合わせることが好ましい。また、本発明の複合繊維マルチフィラメントは、ｄｅ／ｃｄのＣＶ（％）が３〜３０％という特性を有しているが、マルチフィラメントにこの値を付与する方法としては、構成単繊維の高粘度ポリエステルと低粘度ポリエステルの配合比を４０：６０〜６０：４０の範囲でランダムに変化させることが好ましい。具体的には、各ポリエステルを計量する計量孔の孔径を変化させることが有効である。
【００１７】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例における測定方法と評価方法は次の通りである。
(1) 極限粘度〔η〕
フェノ−ルと四塩化エタンの等量混合物を溶媒とし、温度20℃で測定した。
(2) 捲縮回復応力
得られた複合繊維マルチフィラメントを外周１．１２５ｍの検尺機で５回かせ取りして２重にし、１／６０００ｇ／ｄの荷重を掛けて３０分間放置する。次いで、荷重を掛けたままの状態で３０分間沸水処理し、処理後の試料を３０分間乾燥する。
次に、オリエンテック製万能引張試験機の引張速度を１００ｍｍ／分、記録計のチャ−ト速度を１００ｍｍ／分に設定し、上記試料をセットする。次いで、（繊度×２）ｇの応力が掛かる点まで試料を伸長させ、その後、同じ速度で回復させる。この時の、チャ−トの最大応力点（α）から垂線を降ろし、応力０ｇの線との交点（β）から４５°の角度で応力曲線側に引いた線と回復応力曲線との交点（γ）での応力測定値ｓを読み取り（図２参照）、次の式で算出する。
捲縮回復応力＝ｓ／繊度（ｄ）×２０
(3) 紡糸操業性評価
１６錘で２４時間紡糸を行った時の切糸回数で評価し、○と△を合格基準とした。
０回：○，１〜２回：△，３回以上：×
(4) ストレッチ性と風合の評価
経糸に５０デニール／２４フィラメントのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）延伸糸を用い、緯糸に得られた複合繊維マルチフィラメントを用いて平織り組織にて製織し、この生機を精練後、１００℃の沸水中で３０分間処理し、次いで風乾して得た布帛について、１０人のパネラーによる官能評価を実施した。緯方向に引っ張った時にストレッチ性を有し、かつ、膨らみ感があるソフトな風合であると判断した人数で評価を行い、○と△を合格とした。
９人以上：○，７〜８人：△，６人以下：×
(5) ｄｅ／ｃｄとＣＶ（％）の測定方法
▲１▼ｄｅ／ｃｄ
得られた複合繊維マルチフィラメントの断面写真を撮り、拡大コピー機で実質寸法の３１２倍まで拡大する。次いで、最小目盛り０．５ｍｍの定規でｄｅとｃｄを小数点以下第１位まで測定し、各単繊維のｄｅ／ｃｄを算出する。全１２本の単繊維のｄｅ／ｃｄの平均値を評価の対象とした。
▲２▼ＣＶ％
上記、全１２本の単繊維のｄｅ／ｃｄの平均値に対する、不偏分散平方根の百分率である。
(6) 総合評価
上記した各評価項目を考慮して総合的に○、△、×で評価し、○と△を合格とした。
【００１８】
実施例１
酸化チタンを０．４重量％含有し、極限粘度が０．６８の高粘度側ＰＥＴ（Ａ）と、酸化チタンを０．４重量％含有し、極限粘度が０．４６の低粘度側ＰＥＴ（Ｂ）を夫々溶融し、単繊維繊度が均一で、繊維横断面におけるｄｅ／ｃｄのＣＶ（％）が約８％になるように孔径をランダムに変更した別々の計量孔で計量した後、合流させ、次いで、２４孔で孔径０．８ｍｍの丸断面形状孔を有する同一紡糸口金から２９５℃の紡糸温度で紡出した。この時のマルチフィラメント全体でのＰＥＴ（Ａ）と（Ｂ）の吐出比は５０：５０とした。
この紡出糸条を空気流で冷却固化した後、０．７重量％の油剤を付与し、糸条を２分割して３５００ｍ／分の速度で引き取り、７５デニ−ルのサイドバイサイド型の半未延伸糸を得た。なお、この時の吐出量は、延伸後の繊度が５０デニ−ルになるように調整した。
次いで、得られた半未延伸糸を８５℃で１．５倍に延伸し、１５０℃のホットプレ−ト上で熱処理を行い、５０デニ−ル／１２フィラメントの複合繊維マルチフィラメントを得た。
【００１９】
実施例２，３、比較例１，２
繊維横断面におけるｄｅ／ｃｄを変更するために、表１で示したようにＰＥＴ（Ｂ）の極限粘度を変更した以外は、実施例１と同様にして複合繊維マルチフィラメントを製造した。
【００２０】
実施例４、比較例３
ｄｅ／ｃｄを変更するために、ＰＥＴ（Ａ）に第３成分として２，２−ビス｛４−（β−ヒドロキシ）フェニル｝プロパンを実施例４は５モル％、比較例３は２モル％共重合し、ＰＥＴ（Ｂ）との間に表１で示したような極限粘度差をつけた以外は、実施例１と同様にして複合繊維マルチフィラメントを製造した。
【００２１】
比較例４
繊維横断面におけるｄｅ／ｃｄのＣＶ（％）が３％未満になるように計量孔の孔径を一定にした以外は、実施例１と同様にして複合繊維マルチフィラメントを製造した。
【００２２】
比較例５
繊維横断面におけるｄｅ／ｃｄのＣＶ（％）が３０％以上になるように計量孔の孔径を変更した以外は、実施例１と同様にして複合繊維マルチフィラメントを製造した。
実施例１〜４及び比較例１〜５で得られた複合繊維マルチフィラメントの評価結果を併せて表１に示す。
【００２３】
【表１】

【００２４】
表１から明らかなように、実施例１〜４で得られた複合繊維マルチフィラメントは、紡糸時の切糸が少なく、これらの複合繊維マルチフィラメントを緯糸に配した熱処理後の織物は、緯方向にストレッチ性を有した膨らみ感のあるソフトな風合であった。また、ストレッチ性の指標とした捲縮回復応力も０．０１〜０．０２ｇ／ｄの範囲内であり、布帛の官能評価との互換性が非常に大きいものであった。
【００２５】
一方、比較例１は、両ポリエステルの極限粘度差が大きすぎるため、溶融紡糸時に吐出糸条が屈曲して口金面に付着し、紡糸が不可能であった。また、比較例２は、ｄｅ／ｃｄが小さすぎるために捲縮の３次元クリンプ形態が小さくなり、膨らみ感がある風合が得られず、かつ、捲縮回復応力も低い値であった。比較例３は、ＰＥＴ（Ａ）に第３成分を共重合しているために捲縮回復応力は適当な値であったが、ｄｅ／ｃｄが小さすぎるために捲縮の形態が小さくなり、得られた複合繊維を緯糸に配した熱処理後の織物の風合は硬く、膨らみ感がないものであった。次に、比較例４は、ｄｅ／ｃｄのＣＶ％が小さすぎるため、織編物の表面がプレーンとなり、膨らみ感のある風合が得られなかった。さらに、比較例５は、ｄｅ／ｃｄのＣＶ（％）が大きすぎるため、単糸間の冷却斑による紡糸切糸やループ等が発生し、操業性が悪いものであった。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、製編織すれば、膨らみ感のあるソフトな風合を有するストレッチ性織編物となるポリエステル複合繊維マルチフィラメントが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のストレッチ性織編物用複合繊維マルチフィラメントの一実施態様を示す単繊維の横断面図である。
【図２】本発明における捲縮回復応力を算出するための測定値ｓを示す捲縮回復応力曲線図である。
【符号の説明】
ａ両ポリエステル接合面と繊維外周との接点。
ｂ両ポリエステル接合面と繊維外周との他端の接点。
Ｘ線分ａｂの中心を通り、線分ａｂに直交する直線。
ｃ直線Ｘと高粘度側ポリエステルの繊維外周との交点。
ｄ直線Ｘと両ポリエステル接合面との交点。
ｅ線分ａｂと直線Ｘとの交点。
α 最大応力点。
β αから垂線を下ろした応力０ｇの線との交点。
γ βから４５゜の角度で応力曲線側に引いた線と回復応力曲線との交点
ｓ応力測定値

Claims

エチレンテレフタレ−トの繰り返し単位が８５％以上のポリエチレンテレフタレ−トである２種類の極限粘度の異なるポリエステルが互いにサイドバイサイド型に複合され、繊維横断面の両ポリエステルの接合面形状が湾曲している繊維であり、接合面と繊維外周との２つの接点ａ、ｂを結んだ線分ａｂの中心を通り、線分ａｂと直交した直線Ｘと高粘度側ポリエステルの繊維外周との交点をｃ、接合面との交点をｄ、線分ｃｄと線分ａｂとの交点をｅとしたとき、線分ｄｅと線分ｃｄとの長さの比ｄｅ／ｃｄが下記式（１）を満足する複合繊維で構成され、かつ、マルチフィラメントのｄｅ／ｃｄのＣＶ（％）が３〜３０％、沸水で収縮処理したときの捲縮回復応力が０．０１〜０．０２ｇ／ｄであることを特徴とするストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維マルチフィラメント。
０．０５≦ｄｅ／ｃｄ≦０．８０（１）
ただし、ＣＶ（％）は、次の式で算出するものである。
ＣＶ（％）＝（Ｖ^1/2／Ｘ）×１００
ここで、Ｖ^1/2はマルチフィラメント糸を構成する全単繊維のｄｅ／ｃｄの不偏分散平方根であり、Ｘはマルチフィラメント糸を構成する全単繊維のｄｅ／ｃｄの平均値である。