JP5071097B2

JP5071097B2 - 海島型ポリエステル複合繊維

Info

Publication number: JP5071097B2
Application number: JP2007330431A
Authority: JP
Inventors: 裕一鴻巣; 一臣須田; 祐志長町
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: JP2009150024A

Description

本発明は、海島型ポリエステル複合繊維に関するものである。詳しくはソフトな感触と優れた深色性を有し、これまでの極細糸にはなかったハリ感、細やかなキシミ感およびマイルドな光沢感を有する極細糸を製造することができる海島型ポリエステル複合繊維に関するものである。

ポリエチレンテレフタレートなどに代表されるポリエステル繊維は、機械的強度、耐薬品性、耐熱性などに優れるため、衣料用途や産業用途などを主体に広く使用されている。しかしながら、それらポリエステル繊維は均一が故にいくつかの欠点も有している。すなわち、ポリエステル繊維の表面は平滑であるため、ぬめり感のある冷たい触感を有し、さらに色合いに関してもパステル調の白っぽい色彩となってしまい深色性に欠けるといった問題を抱えている。

一方で、近年ではソフトな感触を有する織編物、スエード調織編物や高密度織編物の需要が高まってきており、これらの布帛には極細または超極細といった単糸繊度が非常に小さく、単糸数の多い繊維が使用される。しかしながら、単糸繊度を小さくすればするほど繊維の表面積が増加するために入射した光が繊維表面で鏡面反射するため、白色の反射光が増え淡色化してしまうという問題が生じる。また、単糸繊度を小さくすればするほどソフト感は増加するが、一方でハリ感やキシミ感といったシルキー調な風合いが得られないという問題点もあった。

従来よりポリエステル繊維を深色化する方法として、繊維表面を粗面化する方法（特許文献１参照）があるが、通常の製糸に関しては一切問題はないが、極細糸を製造する際には微粒子を添加しているために、糸切れや毛羽といった問題が生じ、実質的には極細糸への技術展開はなされていない状況である。
また、直接紡糸法を用いて深色性ポリエステル極細糸を得る方法（特許文献２参照）もあるが、無機微粒子を添加した成分が繊維表面にむき出しとなっているため、減量加工後の繊維表面の凹凸が粗く、ハリ感やキシミ感を兼ね備えた繊維は得られていない。
特開平７−２９２５２５号公報（第２頁）特開２００１−２６２４３４号公報（第２頁）

本発明の課題は、上記従来の問題点を解決しようとするものであり、従来の方法では得られなかったソフトな感触と優れた深色性を有し、これまでの極細糸にはなかったハリ感、細やかなキシミ感およびマイルドな光沢感を有する極細糸を製造することができる海島型ポリエステル複合繊維を提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明は下記の構成を採用するものである。すなわち、
海成分ポリマが５−ナトリウムスルホイソフタル酸を１．５モル％以上７．０モル％以下共重合したポリエチレンテレフタレートで構成され、島成分ポリマが、平均一次粒子径０．０２〜０．１０μｍであるコロイダルシリカを０．５重量％以上１０．０重量％以下含有したポリエチレンテレフタレートで構成されている海島型ポリエステル複合繊維であって、海成分／島成分の複合比率が１０／９０〜５０／５０で、海島型ポリエステル複合繊維を繊維重量に対して海成分複合比率＋（０重量％以上、１０重量％以下）の範囲で減量加工した後の単糸繊度が０．０５〜０．２５ｄｔｅｘであり、繊維表面１００μｍ^２当たりに繊維凹部の長軸径Ｌ（μｍ）においてＬ（μｍ）＜０．５の凹部を１００個以上有し、０．５≦Ｌ（μｍ）＜５の凹部を１０個以上有することを特徴とする海島型ポリエステル複合繊維。

本発明によれば、ソフトな感触と優れた深色性を有し、これまでの極細糸にはなかったハリ感、細やかなキシミ感およびマイルドな光沢感を有する極細糸を製造することができる海島型ポリエステル複合繊維を提供することができる。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

本発明の海島型ポリエステル複合繊維は島成分ポリマがコロイダルシリカを０．５重量％以上１０．０重量％以下含有したポリエチレンテレフタレートで構成されていることが重要である。アルカリ減量をした際の繊維表面微細凹凸形成性の観点からコロイダルシリカを用いることが重要である。また、コロイダルシリカの含有量（以下、シリカ含有量と示す）としては０．５重量％以上１０．０重量％以下含有する必要がある。０．５重量％未満では微細凹凸形成性に欠け、１０．０重量％以上含有するとシリカの凝集が起こり微細凹凸形成性に欠けるので好ましくない。シリカ含有量としては０．８重量％以上７．０重量％以下が好ましく、さらに好ましくは１．０重量％以上５．０重量％以下である。

また、コロイダルシリカとは、ケイ素酸化物を主成分とし、単粒子状で存在する微粒子が水または単価のアルコール類またはジオール類またはこれらの混合物を分散媒としてコロイドとして存在するものをいう。

コロイダルシリカの微粒子は、アルカリ減量処理後に形成されるポリエステル繊維表面状態を制御するため、また粒子の凝集を防止するため、平均一次粒子径０．０２〜０．１０μｍが好ましい。

島成分ポリマのポリエチレンテレフタレートとしてはテレフタル酸を主たる酸成分としエチレングリコールを主たるグリコール成分とする、９０モル％以上がエチレンテレフタレートの繰り返し単位からなるポリエステルを用いることができる。ただし、本発明の効果を阻害しない範囲内において他のエステル結合を形成可能な共重合成分を含むものであっても良い。共重合可能な化合物として、例えばイソフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸などのジカルボンサン類、一方、グリコール成分として、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどを挙げることができるが、これらに限られるものではない。艶消剤として二酸化チタン、滑剤としてのアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを必要に応じて添加することができる。

一方、本発明の海島型ポリエステル複合繊維の海成分ポリマは５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分を１．５モル％以上７．０モル％以下共重合したポリエチレンテレフタレートで構成されていることが重要である。本発明の海島型ポリエステル複合繊維の海成分ポリマは島成分ポリマよりアルカリ減量速度を高める必要があるため５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分が１．５モル％以上共重合したポリエチレンテレフタレートとするものである。また、海成分ポリマは海島型複合繊維の繊維表面を形成するため安定した工程通過性を維持する強度も必要であり、５−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合量を多くしすぎると原糸強度が低下するため７．０モル％以下とする。５−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合量としては２．０モル％以上６．０モル％以下が好ましく、さらに好ましくは３．０モル％以上５．０モル％以下である。

本発明の海島型ポリエステル複合繊維の海成分／島成分の複合比率は複合形態の安定性、製糸性、生産性の点から１０／９０〜５０：５０とするものである。海成分の複合比率が１０％未満の場合は複合異常が発生し分割不良を生じたり、複合形態が正常であっても海成分の溶解不良による分割不良を生じ十分なソフト感を得られない。逆に海成分の複合比率が５０％を越えると、生産性が低下すると共に織編物とした際にふかつきが生じ、ハリ、キシミ感が得られない。海島型ポリエステル複合繊維の海成分／島成分の複合比率は２０／８０〜３０／７０であることがより好ましい。

また、本発明の海島型ポリエステル複合繊維は海成分をアルカリ減量除去した後の島成分の単糸繊度は優れたソフト感と優れた深色性を得るために０．０５ｄｔｅｘ〜０．２５ｄｔｅｘであることが好ましい。島成分の単糸繊度が０．２５ｄｔｅｘ以下であると優れたソフト感が得られるので好ましい。島成分の単糸繊度が０．０５ｄｔｅｘ以上であると優れたソフト感とともに、優れた深色性が得られるため好ましい。さらに好ましくは０．０８〜０．２０ｄｔｅｘである。

本発明では深色性に加えてこれまでの極細糸では得られなかったハリ感やキシミ感、マイルドな光沢感を得るため、本発明の海島型ポリエステル複合繊維の海成分をアルカリ減量除去後の島成分単糸は繊維表面１００μｍ^２あたりにＬ＜０．５μｍ（凹部の長軸径Ｌ）をみたす凹部を１００個以上有し、０．５μｍ≦Ｌ＜５μｍをみたす凹部を１０個以上有することが好ましい。深色性を得るためには繊維表面に０．５μｍ以上の比較的大きな凹部を１０個以上有することが好ましい。５μｍ以上の凹部となると繊維物性のバラツキが大きくなるため５μｍ未満が好ましい。さらに好ましくは１．０μｍ≦Ｌ＜５．０μｍである。また、凹部の個数については繊維物性のバラツキの観点から１０個以上１５個以下がさらに好ましい。また、これまでの極細糸では得られなかったハリ感やキシミ感を得るためには繊維表面に０．５μｍ未満の非常に微細な凹部を１００個以上有することが好ましい。さらに好ましくは１５０個以上である。

本発明の非常に微細な凹部を形成するためには海島型ポリエステル複合繊維をアルカリ処理などの減量加工をすることが好ましい。繊維の段階で減量加工した後布帛としても良いし、布帛とした後に減量加工をしても良い。繊維表面凹部はアルカリ処理などの減量加工をすることで島成分に含有されているシリカ粒子が脱落するため凹部が形成されるのだが、海島型ポリエステル複合繊維の表面が海成分で被われていることにより（図１参照）、島成分の表面が徐々に減量されるため非常に微細な凹部が形成できる。減量としては海成分を全部除去すること、繊維重量に対して海成分複合比率＋１０重量％以内の範囲で減量することである。例えば、１０〜９０℃の水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ：０．１〜１０ｇ／Ｌ）に繊維を浸せきさせれば良い。
本発明で使用している島成分ポリマを単一で紡糸し得られた極細繊維をアルカリ減量しても、繊維表面全体で一斉に減量が開始されるため、非常に微細な凹部の形成が難しく、単一ポリマー紡糸は好ましくない。

本発明の海島型ポリエステル複合繊維を製糸するにあたっては紡糸および延伸工程を連続して行う方法、未延伸糸として一旦巻取った後延伸する方法などいずれのプロセスにも適用できる。例えば、紡出糸を６００ｍ／ｍｉｎ〜５０００ｍ／ｍｉｎで引取、引続いて３０００ｍ／ｍｉｎ〜６０００ｍ／ｍｉｎで延伸・熱固定する方法が挙げられる。
なお、織編物を製造する場合においては織編機、織編組織等については、本発明の海島型ポリエステル複合繊維を少なくとも一部に用いることによって、本発明の目的とするソフトな感触と優れた深色性を有し、これまでの極細糸にはなかったハリ感、細やかなキシミ感およびマイルドな光沢感を有する良好な織編物を製造することができる。

以下実施例を挙げて本発明を詳述する。なお、実施例中の原糸、布帛の特性値は以下の方法により評価した。
（１）繊維表面凹部数
８０℃の水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ：１ｇ／Ｌ）で海成分をアルカリ減量除去した後、日立（株）製走査型電子顕微鏡Ｓ−４０００により７０００倍で撮影した繊維表面写真を撮り、１００μｍ^２あたりの凹部サイズ、数を測定した。
（２）スティックスリップ
実施例および比較例に記載の布帛に対し、カトーテック（株）製自動化表面試験機を用い、試料移動速度１ｍｍ／ｓｅｃで測定した。本測定でスティックスリップが発生すると図２のようなデータが得られ、最大応力と最小応力の差を応力幅とし、頂点の数をスティックスリップ個数とした。本発明では幅が１０ｇ以上２０ｇ以下、２５０秒間での個数が２０個以上３０個以下のものがキシミ感があり合格とした。
（３）せん断剛性
実施例および比較例に記載の布帛に対し、カトーテック（株）製の自動化引張り・せん断試験機を用い、最大せん断ずり量±８℃、せん断ずり速度０．５°／ｓｅｃ、引張り張力１０ｇｆ／ｃｍでせん断剛性を測定した。本評価ではせん断剛性が２．０ｃＮ／ｃｍ以上４．０ｃＮ／ｃｍ以下にあるものをハリ感があり合格とした。
（４）光沢度
実施例および比較例に記載の布帛に対し、スガ試験機（株）製光沢度計ＵＧＶ−５Ｄを用いて、布帛に対して入射角６０°、受光角３０°での光沢度を測定した。本評価では光沢度が３０以上５０以下のものを深色性とマイルドな光沢感があり合格とした。

実施例１
島成分として平均一次粒径０．０４μｍのコロイダルシリカを５．０重量％含有したポリエチレンテレフタレートと海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸５．０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートを２９０℃で別々に溶融し、海島型複合形態を形成すべく公知の口金に流入させた。海／島成分の複合比は２０／８０とした。紡速１５００ｍ／ｍｉｎで巻取り、延伸倍率２．５で延伸し、６６ｄｔｅｘ−３６フィラメントの８島の海島型ポリエステル複合繊維を得た。得られた繊維の海成分を除去するため２０％重量アルカリ減量処理した糸の繊維表面は微細な凹部が形成されていた。また、得られた海島型ポリエステル複合繊維から織密度（経×緯）（本／2.54cm）７０×５０の平織を作製し、２０重量％アルカリ減量し布帛サンプルを得た。評価結果を表１に示す。得られた布帛サンプルはソフトな感触と高い深色性とマイルドな光沢感を有し、かつハリ感やキシミ感に優れたものであった。

比較例１、２
島成分のシリカ含有量を変更した以外は実施例１と同様の条件で海島型ポリエステル複合繊維、布帛サンプルを得た。比較例１は島成分にシリカを含有していないため、深色性が悪く、キシミ感の劣るものとなった。比較例２は島成分シリカ含有量を１２．０％としたものであるが、繊維表面に微細な凹部が少なくキシミ感の劣るものとなった。

比較例３
海島成分比率を変更した以外は実施例１と同様の条件で海島型ポリエステル複合繊維を得た。得られた繊維の海成分を除去するためアルカリ減量率５％でアルカリ減量を行ったが、海成分比率が低いため分割不良となり、安定した製造ができなかった。

実施例２
島成分としてシリカ含有量７．０重量％のポリエチレンテレフタレートと海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸３．０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートを２９０℃で別々に溶融し、海／島成分の複合比２０／８０の６６ｄｔｅｘ−９フィラメントの７０島の海島型ポリエステル複合繊維を得た。得られた繊維の海成分を除去するため２０重量％アルカリ減量処理した糸の繊維表面は微細な凹部が形成されていた。また、得られた海島型ポリエステル複合繊維から織密度（経×緯）（本／2.54cm）７０×５０の平織を作製し、２０重量％アルカリ減量し布帛サンプルを得た。得られた布帛サンプルはソフトな感触と深色性とマイルドな光沢感を有し、かつハリ感やキシミ感に優れたものであった。

比較例４
海島成分比率を変更し、アルカリ減量後の単糸繊度が実施例１と同様になるように１７３ｄｅｔｘ−３６フィラメントの８島の海島型ポリエステル複合繊維を得た。得られた繊維の海成分を除去するため７０重量％アルカリ減量処理した糸の繊維表面は微細な凹部が形成されていた。また、得られた海島型ポリエステル複合繊維から織密度（経×緯）（本／2.54cm）７０×５０の平織を作製し、７０重量％アルカリ減量処理し布帛サンプルを得た。得られた布帛サンプルはふかつきが発生し、ハリ感、キシミ感、光沢感の劣るものであった。

比較例５
シリカ含有量２．５重量％のポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸し、６６ｄｔｅｘ−２８６フィラメントの単一成分の極細繊維を得た。得られた繊維を重量２０％アルカリ減量し単糸繊度０．１８ｄｔｅｘの糸の繊維表面は微細な凹部が少なかった。また、得られた繊維からゾッキ織物を作製し、２０重量％アルカリ減量し布帛サンプルを得たが、深色性はあるものの、微細な凹部が少ないためにキシミ感に劣り、せん断剛性が高くハリ感が強すぎ、品位の劣るものであった。

実施例３
島成分としてシリカ含有量２．５重量％のポリエチレンテレフタレートに変更した以外は実施例１と同一の条件で繊維、布帛を得た。得られた海島型ポリエステル複合繊維を海成分除去するため２０重量％アルカリ減量した糸の繊維表面は微細な凹部が形成されていた。得られた布帛サンプルはソフトな感触と深色性とマイルドな光沢感を有し、かつハリ感やキシミ感に優れたものであった。

実施例４
実施例１と同一の条件で海島型ポリエステル複合繊維を得た。得られた海島型ポリエステル繊維を２５重量％アルカリ減量した糸の繊維表面は微細な凹凸が形成されていた。また、得られた海島型ポリエステル複合繊維から織密度（経×緯）（本／2.54mm）７０×５０の平織を作製し、２５重量％アルカリ減量し布帛サンプルを得た。得られた布帛サンプルはソフトな感触と高い深色性とマイルドな光沢感を有し、かつハリ感やキシミ感に優れたものであった。

海島型ポリエステル複合繊維断面の一例の説明図である。スティックスリップの応力伸長曲線図の一例の説明図である。

Claims

海成分ポリマが５−ナトリウムスルホイソフタル酸を１．５モル％以上７．０モル％以下共重合したポリエチレンテレフタレートで構成され、島成分ポリマが、平均一次粒子径０．０２〜０．１０μｍであるコロイダルシリカを０．５重量％以上１０．０重量％以下含有したポリエチレンテレフタレートで構成されている海島型ポリエステル複合繊維であって、海成分／島成分の複合比率が１０／９０〜５０／５０で、海島型ポリエステル複合繊維を繊維重量に対して海成分複合比率＋（０重量％以上、１０重量％以下）の範囲で減量加工した後の単糸繊度が０．０５〜０．２５ｄｔｅｘであり、繊維表面１００μｍ^２当たりに繊維凹部の長軸径Ｌ（μｍ）においてＬ（μｍ）＜０．５の凹部を１００個以上有し、０．５≦Ｌ（μｍ）＜５の凹部を１０個以上有することを特徴とする海島型ポリエステル複合繊維。