JPH03146709A - 風合の良好なポリエステル繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は風合良好なポリエステル繊維に関する。さらに
詳しくは、風合いが良好でかつ、粒子を含んでいるにも
かかわらず高次工程で白粉等糸の削れによるトラブルを
起こさない風合の良好なポリエステル繊維に関する。

［従来の技術］ 近年、紡糸速度５０００ｍ／分以上の高速紡糸プロセス
が、ポリエステルなどの溶融紡糸の生産プロセスとして
広まりつつある。これは、プロセスそのものが大きなコ
ストダウン効果をもつだけでなく、これにより得られた
繊維が、従来の紡糸延伸の二工程法により得られる繊維
に比較して、ソフト風合い、染色性等で優れた特性を示
すからである。

高速紡糸繊維からなる織物は、ソフトで良好な風合いを
示すが、これは、特殊な構造形成の過程を経るために、
繊維内の非晶部分子鎖の配向が低くなり基質自体が柔ら
かくなることに起因する。しかし一方では、高速紡糸繊
維は、整経、製織、編立てなど高次工程において、従来
の延伸系に比較して大量の削れ物が発生するのである。

この削れ物の成分を分析すると、原料ポリエステル中の
粒子が大部分を占める。繊維中に粒子を含有させる技術
は、艶消しを始め様々の機能を繊維に付与するためにき
わめて重要な技術であり、古くから適用されている。し
たがって、粒子を含有しつつ、前記トラブルを生じない
技術が求められている。この問題を解決するために、従
来は紡糸油剤の付与量を増加する手段が採られていた。

これにより削れ物の量は減少するものの、一方で油剤に
起因するスカム汚れが激しくなり、必ずしも有効な手段
とはならない。

特開平１−１９２８２０号公報には超微粒子を添加した
高速紡糸に関する記載がみられる。該公報では微粒子を
ポリエステルの結晶核剤として作用させ、比較的低速紡
糸でも結晶化を実現することを目的としている。また、
超微粒子の結晶核剤としての作用はその種類にはよらな
いとされており、粒子径のみが規定されている。しかる
に、本発明者らの検討によれば粒子の大きさだけでなく
、その種類により特異な効果を奏するものがあることが
わかり、本発明に至った。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、前記した欠点のないポリエステル繊維
、すなわち高速紡糸特有のソフト風合いを維持しつつ、
粒子を含んでいるにもかかわらず高次工程での白粉等糸
の削れによるトラブルを起こさないポリエステル繊維を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記した本発明の目的は、ｔａｎδのピーク温度が１２
５℃以下、密度が　１．３７ｇ／−以上、複屈折率が０
．０９以上であり、中間活性アルミナ粒子以外の粒子０
．１ｗｔ％以上と、中間活性アルミナ粒子とを含有した
風合の良好なポリエステル繊維によって達成できる。

ｔａｎδのピーク温度、密度、複屈折率は、いずれも高
速紡糸繊維特有の優れた性質を示し、それぞれ風合い、
熱的性質、機械的性質に関する。

また、本発明の最大の特徴は、ポリエステル繊維が中間
活性アルミナ粒子を含有していることにある。これによ
り、高速紡糸繊維特有の削れによるトラブルを防止する
ことができる。

ｔａｎδのピーク温度は繊維の非晶部分子鎖の動き易さ
を示す値であり、これが１２５℃以下であれば、非晶部
分子鎖はかなり動き易く、繊維の基質自体が柔らかく織
物としたときの風合いがソフトで良好であることを示す
。

密度が１．３７ｑ／ａｆｔ以上であると、沸騰水収縮率
がおよそ４％以下となり、熱に対する寸法安定性に優れ
る。このため、精錬、中間セット、染色などでの織編物
の風合いが硬くならずソフト風合いを保つ。したがって
、上記したｔａｎδのピーク温度とあわせて、高速紡糸
繊維特有のソフト風合いを得るために必須の条件である
。従来の紡糸延伸の二工程法により得られる繊維では、
ｔａｎδは１３０℃から１５０℃、密度は１．３６から
１，３７程度である。

また、複屈折率は０．０９以上であることが必要である
。０．０９未満であると、高次加工の各工程で糸の削れ
や糸切れ等のトラブルが発生し、中間活性アルミナを含
有していたとしても、これらを防止することは極めて困
難である。また、ソフト風合を保つためには複屈折率は
０．１４以下が好ましい。

上記特性を有する繊維はポリエステルを高速紡糸するこ
とによって得られるが、高速紡糸繊維は整経、製織、編
立てなど高次工程での削れ物が従来の延伸糸に比較して
大量に発生する。

この理由として、高速紡糸では添加粒子が表面に突起を
作りやすいこと、基質自体が柔らかいこと、粒子周辺に
ボイドを生じやすいことの三つの要因が考えられる。高
速紡糸プロセスは構造形成の過程が極めて短く、半流動
状態から一気に結晶化を起こし、密度が急増する。この
ときに、ポリエステル中の粒子が繊維表面に押し出され
る。酸化チタン等の粒子を含むポリエステルの高速紡糸
繊維の表面を観察すると、従来の二工程法で得られた繊
維に比較して、高い突起が数多く見られる。このため、
高次工程のガイド等との擦過に対して粒子が極めて脱落
しやすい。

また、高速紡糸繊維は極めて高温の状態で構造が形成さ
れるため、分子鎖の緩和と結晶化の促進が同時に起こり
、その構造の特徴として非晶部の配向度が低く、ミクロ
ボイドを有する。

高速紡糸特有の基質の柔らかさは、この構造に起因する
ものである。しかしながら、この構造上の特異性のため
、擦過に対してポリマ基質自体が削れやすく、フィブリ
ル状や粒子を巻き込んだ削れ物を生じやすい。さらに、
構造形成時の極めて高い応力の影響で、添加粒子とポリ
マ基質が剥離し、粒子周囲に比較的大きなボイドを生成
する。このように粒子とポリマとの接着面積が小さいこ
とも、粒子の脱落を促進する要因と考えられる。

これに対して、本発明のポリエステル繊維は中間活性ア
ルミナを含有していることが必要である。粒子含有ポリ
エステルに中間活性アルミナを含有させると、得られた
繊維の高次工程での削れ物は激減するのである。中間活
性アルミナとは熱的に極めて安定なαアルミナと異なり
、５００℃以上の高温で結晶変態を起こすアルミナであ
り、良く知られているように、Ｘ線回折によりその結晶
形態を特定することができる。主たる中間活性アルミナ
として、γアルミナ、δアルミナ、ηアルミナ、δアル
ミナなどが挙げられる。この中間活性アルミナの効果は
、通常のアルミナ粒子であるαアルミナでは発現しない
。これは中間活性アルミナの不安定な表面状態などが本
発明の効果を担っていると推定される、 中間活性アルミナを含有することにより削れ物が′ａ減
する理由は、定かではないが、中間活性アルミナはポリ
エステルとの親和性が高く、微視的に見たポリマ自体の
硬さを高くする働きをしているものと思われる。中間活
性アルミナをポリエステル、特に表層部に均一に分散さ
せることにより、ポリマを見掛は上硬くすることができ
、繊維表面の突起の脱落を抑え、粒子周辺のボイドを上
底しにくくするものと考えられる。後述する耐摩耗耐久
性試験においても、中間活性アルミナ含有ポリエステル
の摩耗耐久性は２５分以上であり、含有しないものに比
較して極めて優れる。耐摩耗耐久性は２５分以上の場合
、高次での削れ物はほとんど発生しない。

中間活性アルミナの効果は０．０１ｗｔ％以上の含有量
で発揮される。中間活性アルミナは屈折率が１．７６程
度で、あり、ポリエステル特にポリエチレンテレフタレ
ートの屈折率１．６４にかなり近い値であり、中間活性
アルミナを多少添加してもポリマの色調、光沢を変えな
い。しかしながら、含有量が２．５ｗｔ％を越えると凝
集を起こし易く、ポリエステル中に均一に分散しにくく
なるので、含有量は２．５’ｗｔ％以下が好ましい。さ
らにその平均粒径をｏ、　ｏｉ〜０．３μとすることに
よって、粒径が可視光の波長以下であるため、やはりポ
リマの色調、光沢を変えないので好ましい。

本発明の効果は、該中間活性アルミナ以外の粒子含有量
が０．１ｗｔ％以上のポリエステルにおいて特に発揮さ
れる。該アルミナ以外の粒子としては、酸化チタン、炭
酸カルシウム、乾式あるいは湿式シリカ、αアルミナな
どのセラミック粒子、カーボンブラックや有機および無
機顔料、触媒に起因する粒子、さらに制電剤、難燃剤、
耐光剤、吸湿剤、発色剤、蛍光剤などが挙げられる。

本発明のポリエステル繊維の製造方法の一例を次に示す
。

原料ポリエステルへの中間活性アルミナ粒子の添加は、
ポリマの製造段階から紡糸に至るまでの任意の段階で行
うことが出来る。例えば中間活性アルミナを高濃度に含
有したマスタポリマを紡糸時にチップ状または溶融計量
後に混合する方法も採用することが出来る。ただし、粒
子の分散性を良好に保つためには、重縮合反応が終了す
る以前の、比較的初期の段階で反応系に添加することが
より好ましい。

ここで中間活性アルミナは粉体のまま反応系に添加して
も良いが、好ましくは該ポリエステルの合成原料である
グリコールのスラリーとして添加するのがよい。中間活
性アルミナのグリコールスラリーは、通常の超音波処理
や撹拌分散処理を行い、調整することが出来る。さらに
中間活性アルミナの分散性を高めるためには、（Ａ）リ
ン化合物とアルカリ金属化合物、および／または（Ｂ）
リン化合物のアルカリ土属塩の少なくともどちらか一方
をスラリー中に添加することが好ましい。

本発明のポリエステル繊維は通常の高速紡糸法により得
られる。紡糸速度は５５００ｍ　／分以上８０００ｍ　
７分以下とすると、前述の物性を有する繊維を得ること
ができる。この際、製糸性を高めるためには、紡糸温度
を３００℃以上とし、口金下保温ゾーンの長さを２０ｃ
ｍ以上とし、冷却ゾーン直後に油剤を付与して紡糸する
ことが好ましい。

本発明のポリエステルとは、エチレンテレフタレートを
基本単位とするポリエチレンテレフタレートを好ましく
用いることができ、１０モル％以下の範囲で共重合が可
能である。ポリエステルの固有粘度は、オルソクロロフ
ェノール２５℃溶液中で、０．４５〜０．７５の範囲が
好ましく、０．６０〜０．７０の範囲がより好ましい。

［実施例］ 以下の実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
が、まず本発明におけるｔａｎδのピーク温度、密度、
複屈折率の測定法について以下に述べる。なお、実施例
中の部は重量部である。

Ａ、ｔａｎδのピーク温度 東洋ボールドウィン社製パイブロンＤＤＶ−■型を用い
、振動数１１０Ｈｚ、昇温速度３℃／分でｔａｎδ−温
度曲線を求め、ｔａｎδのピークに対応する温度を読み
取り求める。

Ｂ、密度 ２５℃に設定された恒温水槽中にｎ−ヘプタンと四塩化
炭素よりなる密度勾配管を作成して、常法により測定す
る。

Ｃ０複屈折率 ベレックコンペンセータを装着した偏光顕微鏡を用い、
常法により求める。

Ｄ、耐摩耗耐久性試験 フィラメント先端に荷重０．２ｇ／ｄのおもりをつけ、
これを１５００ｒｐｍで回転する直径８０ｍｍのセラミ
ック製円筒に、三共精粉（株〉製炭酸カルシウム粉末“
ニスカロン”＃８００の０．５％懸濁液を滴下しながら
接触させ、切断するまでの時間を測定する。切断までの
時間が長いほど耐摩耗性は良好である。

Ｅ、白粉状態 ウォータージェットルームにタテ糸として供給し、製織
スタートして２４時間後の筬における白粉発生の状況を
観察した。

実施例１ 表１に示した各種アルミナ粒子１０部にエチレングリコ
ール９０部、ピロリン酸ナトリウム０．２部を加え、高
速撹拌した後、５μのフィルターで濾過してスラリーを
作った。平均粒径はいずれも０．１μのものを用いた。

次に、ジメチルテレフタレート１００部、エチレングリ
コール７０部、酢酸マグネシウムＯ，ＯＳ部を仕込み、
通常の方法でエステル交換反応を行った後、トリメチル
ホスフェート０．０３部を加え、アルミナ粒子含有量が
変化するように前述のスラリーを添加し、さらに酸化チ
タンのエチレングリコールスラリーを添加した後、通常
の重縮合反応を行い、固有粘度が０．６５、酸化チタン
を０．５ｗｔ％含有し、かつ表１に記載したアルミナ粒
子を含有するポリエステルを得た。このポリエステルを
紡糸温度３０２℃で孔径０．１７ｍ　ｍの口金から紡糸
し、３５ｃｍの保温ゾーン、５０ｃｍの冷却ゾーンを通
過させ、冷却ゾーン直後に油剤を付与して、５０デニー
ル１８フイラメントの糸条を交絡を付与しつつ、紡糸速
度６０００ｍ　７分で引取り、紙管に巻取った。

得られた繊維のｔａｎδのピーク温度、密度、複屈折率
は表１のとおり、いずれも本発明の範囲であった。

耐摩耗耐久性と製織時の白粉観察結果もまた表■に示す
。

中間活性アルミナでないαアルミナを含有するＮｏ３、
酸化チタンのみ含有するＮｏ８は耐摩耗耐久性が悪く、
製織時に白粉が発生した。

表 １ 実施例２ 紡糸速度を変更した以外は実施例Ｎｏｌと同様に紡糸し
た。結果を表２に示す。

Ｎｏ９．１２は本発明の物性を有していないため、白粉
が発生した。

［発明の効果］ 本発明のポリエステル繊維は、粒子を含有していても、
中間活性アルミナがポリマ自体の微視的な硬さを高める
特徴を有するため、高次工程における含イ「粒子の脱落
を仰えることができる。従来、高速紡糸繊維は風合いは
良好であるが、添加粒子が表面に突起を作りやすくその
ため高次工程での白粉やスカム汚れを発生しやすかった
が本発明のポリエステル繊維により、かかる問題を解決
するとともに、良好な風合いの布帛の得られる繊維を供
給することができるようになった。また、高次工程以外
にも、例えば製糸工程での糸道ガイドでの擦過による白
粉や、白粉に起因する最終製品の点状の染色欠点を防止
することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｔａｎδのピーク温度が１２５℃以下、密度が１．３７
   ｇ／ｃｍ＾３以上、複屈折率が０．０９以上であり、中
   間活性アルミナ粒子以外の粒子０．１ｗｔ％以上と、中
   間活性アルミナ粒子とを含有した風合の良好なポリエス
   テル繊維。