JP4367198B2

JP4367198B2 - ポリエステル繊維

Info

Publication number: JP4367198B2
Application number: JP2004098105A
Authority: JP
Inventors: 一臣須田; 浩亨黒川
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP2005281905A

Description

本発明はサイドバイサイド型ポリエステル繊維に関するものであり、高粘度成分がテレフタル酸を主成分とする酸成分とトリメチレングリコールおよび／またはテトラメチレングリコールを主成分とするグリコール成分からなるポリエステルとしているため、優れた弾性、伸張回復性を有し、加えて特定成分を含有する処理剤を付着していることにより、金属摩耗防止性により優れたポリエステル繊維に関するものであります。

かかるポリエステル繊維の中でも、グリコール成分としてトリメチレングリコールおよび／またはテトラメチレングリコールなどのメチレン基を３つ以上有するポリトリメチレンテレフタレート繊維などは、優れた弾性、伸張回復性を有することが知られている。

しかし、ポリトリメチレンテレフタレート繊維などはポリエチレンテレフタレート繊維に比べて、対金属摩擦抵抗が大きいことから織機、特に緯糸を打ち込む際に水を使用するウォータージェットルームでの製織において、筬などの金属摩耗が問題となっている。

かかる問題を解決するために、繰り返し単位の８０モル％以上がトリメチレンテレフタレート単位からなるポリエステル繊維に、レッドウッド粘度が６０〜２００秒の鉱物油および／または分子量が３００〜６００のエステル化合物を４０〜７０重量％、一般式ＨＯ−（ＲＯ）ｘ−（ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）ｚ−（ＲＯ）ｙ−Ｈ（式中、ＲＯは炭素数２〜３のアルキレンオキシド基、（ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）ｚは平均分子量が５００〜４０００のポリテトラメチレングリコールの残基、ｘ、ｙは夫々１以上でｘ＋ｙは２０〜１００の整数を示す）を含有する処理剤で処理する方法や、９０重量％以上がポリトリメチレンテレフタレートから構成されるポリエステル繊維に、（１）仕上げ剤全量に対する含有量が３０〜８０重量％である、分子量３００〜８００の脂肪酸エステルおよび／または３０℃におけるレッドウッド粘度が４０〜５００秒の鉱物油、（２）仕上げ剤全量に対する含有量が２〜６０重量％である、Ｒ₁−Ｏ−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）ｎ₁−（ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂Ｏ）ｎ₂−Ｒ₂（Ｒ₁、Ｒ₂は水素原子、炭素数１〜５０までの有機基であり、ｎ₁およびｎ₂は１〜１０００）で示されるポリエーテル、（３）炭素数１〜３０のアルコールにエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドが付加した化合物、炭素数１〜３０のカルボン酸、アミンまたはアミドにエチレンオキシドまたは／およびプロピレンオキシドが付加した化合物から選ばれた少なくとも１種であり、該オキシド全量の付加モル数が１〜１００であって、仕上げ剤全量に対する含有量が５〜４０重量％である非イオン性界面活性剤、（４）仕上げ剤全量に対する含有量が２〜２０重量％であるイオン性界面活性剤からなる仕上げ剤を付与することが提案されているが、これらの方法では確かに糸条の平滑性や集束性が向上して各用途での工程安定性は向上するが、ウォータージェットルームの織機に適用すると油剤成分が脱落、筬などの金属部分の摩耗が著しく生機の品位を低下させる要因となっていた。(特許文献１、２参照。)
特開２００２−１８０３７７号公報（第２頁）ＷＯ９９／３９０４１号公報（第２頁）

本発明は粘度の異なる２種のポリマからなるサイドバイサイド型ポリエステル繊維であって、高粘度成分がテレフタル酸を主成分とする酸成分とトリメチレングリコールおよび／またはテトラメチレングリコールを主成分とするグリコール成分から得られるポリエステルを原料としているポリエステル繊維用において製織の際、織機各部の金属摩耗を抑えることができるポリエステル繊維を提供することにある。

粘度の異なる２種のポリマからなるサイドバイサイド型ポリエステル繊維の高粘度成分が、テレフタル酸を主成分とする酸成分とトリメチレングリコールおよび／またはテトラメチレングリコールを主成分とするグリコール成分からなるポリエステルであって、下記成分を含む処理剤が０．１〜３重量％付着されていることを特徴とするポリエステル繊維。
Ａ成分：平均分子量２０００〜１００００のポリエーテルの含有率１〜２０重量％
Ｂ成分：炭素数１２〜１８のアルキル基を有するアルキルホスフェート金属塩
により達成できる。

本発明はサイドバイサイド型ポリエステル繊維であり、高粘度成分がテレフタル酸を主成分とする酸成分とトリメチレングリコールおよび／またはテトラメチレングリコールを主成分とするグリコール成分からなるポリエステルとしているため、優れた弾性、伸張回復性を有し、加えて特定成分を含有する処理剤を付着していることにより、金属摩耗防止性により優れたポリエステル繊維に関するものであります。

Ａ成分である平均分子量２０００〜１００００のポリエーテルは、糸条に集束性を付与するものであり、一般式ＨＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）ｍ（ＣＨ_２（ＣＨ_３）ＣＨＯ）ｎＨで示され、ｍ、ｎは整数をしめす。

Ａ成分の平均分子量は、２０００〜１００００であれば十分な効果を発揮するが、集束性、工程汚れ減少のためには平均分子量６０００以下が好ましい。

また、Ａ成分の含有量は１〜２０重量％が好ましい。１重量％以上とすることにより、糸条の集束性を十分に発揮して、毛羽、たるみなどの原糸欠点を抑制でき、また２０重量％以下とすることにより、糸条の摩擦係数を減少させ、削れ、糸切れを抑制する。

Ａ成分としては、ｍ、ｎがそれぞれ２０、４０、５０、６０、８０のポリエーテルや、ｍ／ｎが２０／８０、３０／７０、４０／６０、５０／５０、６０／４０、７０／３０、８０／２０のポリエーテルが挙げられる。

Ｂ成分である炭素数１２〜１８のアルキル基を有するアルキルホスフェート金属塩は、金属表面を保護し耐金属摩耗性を付与するものである。ホスフェート金属塩は一般的にアニオン交換性があり、特にウォータージェットルームで製織する場合には、水の硬度が大きくなるとイオン交換によって不水溶性のスカムが発生して、製織性低下の原因となるが、硬水安定性向上のためにはアルキルホスフェート金属塩の中でも、直鎖または分岐アルキル基を有するものが好ましい。また硬水安定性の面からアルキル基は分岐を有するものがより好ましく、中でも分岐率が９０％以上のものが好ましい。

また金属塩としては、ＮａやＫなど一般的金属塩を構成する元素であれば、いずれも使用できるが、ウォータージェットルーム水との硬水安定性の面からＫ塩が好ましい。

Ｂ成分の含有量は、１〜１５重量％が好ましく、１重量％以上にすることにより、金属摩耗防止性を十分に発揮して、１５重量％以下にすることにより、糸条からの油剤の脱落を防止して、飛散量を抑制し製糸性の向上を図る。

Ｂ成分としては、ラウリルホスフェートのＫ塩が挙げられる。

本発明で用いられる処理剤には、上記Ａ，Ｂ成分の他に、本発明の効果を阻害しない範囲内で従来から使用されている、平滑剤、乳化剤、酸化防止剤、制電剤などの添加剤成分を配合しても良い。

また本発明のポリエステル繊維の具体的な製造方法の例として、油剤付着量、巻き取り速度、延伸方法など特に限定はないが、巻き取り速度が３５００ｍ／ｍｉｎ以上の高速製糸方法において油剤の付着量を０．１〜３．０重量％とすると、特に本発明の効果が大きく、処理剤成分を１．０〜２０．０重量％含有する水性エマルジョンとして糸条に付与するのが適当であるが、水を含有せず処理剤のみ、あるいは有機系溶媒で希釈したものを用いることもできる。この際、処理剤を付与する方法としてはオイリングローラー方式、ノズルを用いる方式など従来使用されている方法であればよい。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、測定、評価方法は次の通りである。

（１）毛羽
繊維を編み針に通し、編み針に入る糸道と出る糸道の角度を６０°に維持して、０．５ｃＮ／ｄｔｅｘの張力下で、糸速２ｍ／分、５時間、チーズ状パッケージとして巻き取り、１０本のチーズ（ｎ＝１０本）の端面に発生した毛羽数をカウントし、その平均値を毛羽数とした。

○：毛羽数０個
△：毛羽数１〜３個
×：毛羽数４個以上
（２）集束性
繊維を編み針に通し、編み針に入る糸道と出る糸道の角度を６０°に維持して、０．５ｃＮ／ｄｔｅｘの張力下で、糸速２ｍ／分、５時間、チーズ状パッケージとして巻き取った。巻き取ったチーズ３本から、１チーズ当たり１ｍ×１０本の糸条を解舒して、そのタルミ個数、及び長さを測定して評価した。

○：タルミなし
△：３ｍｍ以上〜５ｍｍ未満のタルミあり
×：５ｍｍ以上のタルミあり
（３）製織時スカム
織機に経糸のみを糸速１５ｃｍ／分、織機回転数１０００ｒｐｍ、走行張力１０ｇ、試験時間２４０時間走らせ、筬、綜絖、ウォータージェットルーム水中のスカム発生状態を観察した。

○：スカム発生なし〜極微量
△：スカム発生あり
×：スカム多量発生
（４）摩耗
織機に経糸のみを糸速１５ｃｍ／分、織機回転数１０００ｒｐｍ、走行張力１０ｇ、試験時間４８０時間走らせ、筬の摩耗状態を観察した。

○：摩耗痕深さ０．０８ｍｍ未満
△：摩耗痕深さ０．０８ｍｍ以上〜０．１０ｍｍ未満
×：摩耗痕深さ０．１０ｍｍ以上
実施例１〜５、比較例１，２
高粘度成分として極限粘度［η］１．４０のポリトリメチレンテレフタレートと、低粘度成分として極限粘度［η］が０．５１のポリエチレンテレフタレートを、５０：５０の比率、２８０℃の紡糸温度で溶融紡糸し、冷却後、オイリングローラーを介して表１の油剤をそれぞれ付与し、１０００ｍ／ｍｉｎで８０℃に加熱した引き取りローラーで引き取り、４０００ｍ／ｍｉｎで１５０℃に加熱した延伸ローラーに引き回し、延伸、熱処理を実施した。引き続き５％のストレッチ率で非加熱のローラーにて引き取り、−２．５％のストレッチ率で非加熱のローラー間にて流体交絡処理を施した後、巻き取り機で巻き取り、５６デシテックス−１２フィラメントの糸条からなるチーズ状パッケージを得た。

得られた糸条を用いて経糸総本数５０００本、経密度１８本／インチ(2.54cm)、緯密度１００本／インチ(2.54cm)、織機回転数１０００ｒｐｍでウォータージェットルーム製織を行った。生機の欠点発生、スカム発生状態を表１に示す。

実施例１〜５は、糸条の毛羽、集束性、製織時スカム、および金属摩耗のいずれも良好であった。Ｂ成分でＫ塩を使用した油剤は製織時のスカム発生が非常に良好だった。

比較例１は、Ａ成分をまったく含まない油剤を使用している。得られた糸条は集束性が不足しており毛羽が確認された。また、集束性、毛羽が原因である生機欠点も確認された。

比較例２は、Ａ成分、Ｂ成分の両方をまったく含まない油剤を使用している。得られた糸条は集束性が不足しており毛羽が確認された。また、織機の筬や綜絖など金属部分の摩耗が激しく、生機欠点も多かった。

Claims

粘度の異なる２種のポリマからなるサイドバイサイド型ポリエステル繊維の高粘度成分が、テレフタル酸を主成分とする酸成分とトリメチレングリコールおよび／またはテトラメチレングリコールを主成分とするグリコール成分からなるポリエステルであって、下記成分を含む処理剤が０．１〜３重量％付着されていることを特徴とするポリエステル繊維。
Ａ成分：平均分子量２０００〜１００００のポリエーテルの含有率１〜２０重量％
Ｂ成分：炭素数１２〜１８のアルキル基を有するアルキルホスフェート金属塩
Ｂ成分のアルキル基が分岐を有することを特徴とする請求項１記載のポリエステル繊維。