JPH04146216A - 抗ピル性ポリエステル複合繊維 - 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、伸縮性、伸長回復性の優れた紡績糸。

織編物、不織布を得るのに適した優れた潜在捲縮能を有
し、かつ、抗ビル性を付与されたポリエステル複合繊維
に関するものである。

（従来の技術） ポリエステル繊維は、その優れた性能によυこれ１で衣
料用、産業資材用、インテリア用等極めて広い用途に使
用されている。

その中で衣料用途、特に、スポーツ衣料等の織編物、不
織布には機能性、フィツト性の要求から伸縮性および弾
性回復性に富んだ繊維が求められている。

従来、伸縮性を付与するひとつの方法として。

ポリエステル複合繊維によるものがある。例えば。

低収縮側の重合体成分および高収縮側の重合体成分とし
て、それぞれ重合度の低いポリエステル（固有粘度０．
４〜０，６）および重合度の高いポリエステル（固有粘
度０．７〜０９）を用いたポリエステル複合繊維がある
が、このような複合繊維を使用しても、高い伸縮性、伸
長回復性を得ることは困難であり、風合い的にもフィツ
ト性に欠けるものであった。

また、特開昭６２−７８２１４号公報、特開平２−８４
５１２号公報には、５−ナトリウムスルホイソフタル［
（ＳＩＰ）を３〜６モル％あるいは１〜３モルチ共重合
したポリエステルを１複合成分とし１使用した例が開示
されている。

かかる複合繊維を用いた織編物り不Ｗｔ布等においては
、かなり伸縮性、伸長回復性が同上するが、特に、衣料
用途に限ってみるとピリングやスナツギングが発生しや
すぐ、衣料として外観の悪いものしか得られないのが現
状である〇 （発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、上記の欠点を解決し、伸縮性。

伸長回復性の優れた紡穎糸、織編物、不織布を得るのに
適した優れた潜在捲縮能を有し、かつ、優れた抗ビル性
を付与されたポリエステル複合繊維を提供することでろ
る〇 （Ｈ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べく鋭意検討した結
果、粘度風のある２種類のポリエステルをサイドバイサ
イド型に配することにより複合繊維に高度なスパイラル
捲縮能を付与し、かつ、方のポリエステル成分に特定の
リン含有ポリエステルを使用することによって抗ビル性
を付与できることを見い出し本発明に到達した。

すなわち、本発明は、エチレンテレフタレート単位を主
体とし、金属塩スルホネート基を有する構成単位ｆ：１
〜６モルチ含有する共重合ポリエステルＡと、リン原子
を、全酸成分に対し０．５〜１．５モルチ含有するポリ
エステルＢとがサイド・（イサイド型に接合された複合
繊維であり、好ましくは。

１７０℃乾熱処理における自由収縮率が２０％以下で、
かつ、該熱処理後に三次元捲縮を５０個／２５１１以上
発現する潜在捲縮能を有するポリエステル複合繊維であ
る。

本発明の複合繊維において、ポリエステル成分（Ａ）は
、エチレンテレフタレート単位を主体とする共重合ポリ
エステルであり、共重合厄介として金属スルホネート基
を有する芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性
誘導体を用いて改質されたポリエチレンテレフタレート
系共重合ポリエステルである。ここで、金属スルホネー
ト基を有する芳香族ジカルボン酸は、例えば、イソフタ
ルＩｆｆ、　フタル酸、２．６−ナフタレンジカルボン
酸等の芳香族ジカルボン酸の芳香環に金属スルホネート
基を有するものであり、金属は、リチウム、ナトリウム
、カリウム等のアルカリ金属である。具体的には、５−
ナトリウムスルホイソフタル酸。

５−カリウムスルホイソフタル＃ｌ、　５−リチウムス
ルホイソフタル散、４−ナトリウムスルホインフタル酸
、４−ナトリウムスルホ２，６−ナフタレンジカルボン
酸等があげられ、これらのエステル形成性誘導体であっ
てもよい。本発明においては。

５−ナトリウムスルホイソフタル酸またはそのエステル
形成性誘導体が好１しぐ用いられる。

不発明において、金属塩スルホネート基を有する構成単
位は、１〜６モルチの割合で共重合ポリエステルＡ中に
含有されていることが必須であり、１モルチ未満では捲
縮発現力が不十分であり、６モル％を越えると重合体の
溶融粘度が高くなりすぎて１重縮合反応に２いて適度の
重合度が得られなくなり、更には、紡出糸の結晶性が高
ぐなシすぎて経時変化を生じ易くなる。従って、前記単
位は１．５〜２．８モルチ、特に１．５〜２．５モルチ
でおることが望ましい。

また、上記の金属塩スルホネート基を有する芳香族ジカ
ルボン酸の外に、アジビン酸、セパチン酸等の脂肪族ジ
カルボン酸やイソフタル酸、フタル酸、２．６ナフタレ
ンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸を少食併用して
もよ＾が、不織布等に適度な嵩密度を付与するためには
、イソフタル酸全併用することが望１しく、その量は１
０モルチ以下、特に、４〜８モルチであることが好まし
い。

イソフタル酸の共重合量を多くすると適度の重合度を有
するポリエステルを安定に得ることが難かしく、捲縮堅
牢性が著しく低下する。

不発明の複合繊維においてポリエステル成分ＣＢ）はリ
ン原子を全酸成分に対し０５〜１．５モルチ含有してい
ることが重要である。

ここで、ポリエステル中にリン原子を導入する手法とし
ては、例えば、−最大 ％式％（（） （但し、ｎは３〜８の整数） で示されるリン化合物を重縮合反応途中で所定量添加し
、リン酸エステル納会を介してポリエステル鎖中に取い
れられる。そし１．大部分のリン原子はリン酸エステル
結合を３個持つことによって３官能分岐剤として働き、
ポリエステル金分枝させるが、一部は未反応の１１了ル
コキシ基、リン酸性水酸基を持った状態で主鎖中に取り
入れられる。そして１分岐ポリマーであること、ポリエ
ステル中に加水分解され易いリン酸エステル結合があり
、水の存在下で熱処理することによってリン酸ニス、チ
ル結合が容易に加水分解されてポリエステルの重合度が
下ること、又ポリエステル中にあるリン酸性水酸基、カ
ルボキシル基等の酸性末端基がリン酸エステル結合の加
水分解を促進することの３′）が相乗的に働いて抗ビル
性改良効果を示すものと考えられる０ リン酸のトリフルキルエステルが良好な抗ビル性改良効
果を示さないのは、リン酸性水酸基を持たないために、
ポリエステル中にリン酸性水酸基が生じないため、リン
酸エステル結合の加水分解促進効果が小さくなるためと
考えられる。

本発明で用いる化脅物のアルキル基の炭素数は３〜８で
ある必要がある。炭素数１及び２のジメチルホスフェー
ト及びジエチルホスフェートは非常に分解し易く純粋な
ものの単離がいまだなされていない。又、仮に単離され
ても非常に不安定であるためにポリエチレンテレフタレ
ートを主とするポリエステルの溶融重合系内へ添加する
とただちに分解してリン酸やモノメチルホスフェ−）８
るいはモノエチルホスフェート等に化学変化するので好
ましくない。又、炭素数が９以上になると。

理由は明確ではないが得られたポリエステルの色相が強
く、黄色味を帯びるために好ましくない。

又、本発明では用いる化合物の純度も重要であシ、９６
−以上、好ましくは９８チ以上である必要がある。これ
は本発明で用いるリン化合物に含まれる不純物は、主と
して同じアルキル基を持つリン酸のモノエステル、トリ
エステル及びリン酸であシ、リン酸及びモノエステルが
多量に含まれルト、ポリエステル中にエーテル結合が多
量に副生じ、又トリエステルが多量に含まれると前述の
理由によって抗ビル性改良効果が小さくなシ、又。

これ以外の不純物が多量に含まれてもポリエステルの色
相が悪くなったシする。純度が９６−未満ではこれらの
好ましくない現象が生じるため、純度は９６％以上でな
ければならない。

本発明で用いるリン化合物の使用量は、生成するポリエ
ステル中にリン原子が全酸成分に対して０．５〜１．５
モルチとなる量である。０．５モルチ未満では水の存在
下１１０℃以上の温度で熱処理した際、極限粘度が充分
に低下せず、抗ピル性能が不充分となシ好ましくない。

又１．５モルチを越えても抗ピル性能改良効果がよシ大
きくならないばかシでなく、遂にポリエステルの品質を
そこなうので好ましくない。

又、リン化合物の添加時期は、ポリエステル製造におけ
る第１段階の反応終了後から、第２段階の反応が完了す
るまでの任意の段階で良いが、特に第１段階の反応終了
後、第２段階の反応開始直前の段階、あるいは第２段階
の反応の初期の段階が好ましい。

以上の如くして得たポリエステル成分（Ｂ）を溶融し、
ポリエステル成分（２）と複合して繊維とするが、その
際ポリエステル成分（Ｂ）の極限粘度を０３８〜０．４
５．酸性末端基濃度を８０μｓｑ／ｒ以上とする必要が
ある。極限粘度が０．３８未満では溶融粘度が低くなシ
すぎて紡糸時に糸切れ等の問題が生じ好ましくない。又
０．４５を越えると、染色等の水の存在下で１１０℃以
上の温度で熱処理した際に、ポリエステル成分（Ｂ）の
極限粘度を０．３６以下に低下させるのに非常に高温か
つ非常に長時間の熱処理を要したシするので好ましくな
い。又、酸性末端基濃度が８０μｅｑ／ｙ未満であると
水の存在下１１０℃以上の温度で熱処理を行なった際に
極限粘度の低下が不充分となって抗ビル性改良効果が不
充分となるので好ましくない。又、この酸性末端基はカ
ルボキシル基、酸性の水酸基等酸性のものであれば何で
も良い。又、酸性末端基濃度を８０μｅｑ／を以上含有
させる方法としては、ポリエステル重縮合完了後溶融紡
糸するまでの段階で水を加えたり、あるいはチップ乾燥
条件を調整してチップ水分を通常よシ多い状態で再溶融
する等、ポリエステルを加水分解することにより酸性末
端基濃度を増加させる方法、テレフタル酸とエチレング
リコールを出発原料とするいわゆる直重法では、エステ
ル化反応の進行を低目に抑制してポリエステル中に残存
するカルボキシル基を増加させる方法等の方法を用いる
。

本発明ではポリエステル成分（均の極限粘度を０．３６
以下に低下せしめているために水の存在下で１１０　”
Ｃ以上の温度で熱処理を行なう必要がある。この際、水
の存在が不可欠であるが、これはポリエステル成分（Ｂ
）を加水分解することによシ極限粘度を下げるためであ
る。又、温度は１１０’Ｃ以上、好ましくは１２０℃以
上１８０℃以下が良い。１１０℃未満では極限粘度の低
下に必要な長時間を要したｐ、あるいは極限粘度が０．
３６以下まで下がらなかったシするので好ましくない。

上述のポリエステル成分（６）及び（Ｅ）を用い、本発
明の複合繊維を製造するに際し、紡糸口金としては丸断
面、三角断面、十字形断面、Ｔ形断面等任意の孔形を有
する口金を使用することが可能であり、複合形態はサイ
ドバイサイド型が捲縮発現力に優れているという点で好
ましい。

特に５本発明においては、　ＧＡ）、　（均２成分の重
合体を複合比率（Ａ）：（Ｂ）＝４０〜６０　：　６０
〜４０の範囲で複合紡糸することが望ましい。但し、複
合比率（Ａ）　：　（Ｂ）は５０：５０から外れるに従
って口金吐出部で二−イング現象を起こしやすくなるの
で四二（均＝４５〜５５　：　５５〜４５が最も好まし
い。また、両者の溶融粘度差が３００〜１５００ポイズ
の範囲内にあることが優れた潜在捲縮能を付与する上で
望ましい。溶融粘度差が小さいと十分な捲縮数を発現さ
せることが困難であシ、一方、大き遇き°ると曳糸性が
不良となる傾向があシ好ましくない。伺、本発明で言う
溶融粘度差とは約２８５℃におけるポリエステル成分（
８）及び（Ｂ）の各々の溶融粘度差を示すものである。

その他の紡糸条件は従来のポリエステル複合繊維の紡糸
条件をほぼそのまま採用することができる。

また、本発明の複合繊維を紡糸するに際し、ポリエステ
ル成分（３）については、金属塩スルホネート基を有す
る構成単位の含有率の高いポリエステルをホモポリエス
テルで希釈し、所定の含有率とするようなマスターパッ
チ方式によって調整してもよいが、本発明の効果を最大
限に発揮させるためには、金属塩スルホネート基を有す
る芳香族ジカルボン酸をポリエステルの重合時に反応系
へ所定量添加して得られる改質ポリエステルを使用する
ことが好ましい。

次に、伸縮性、伸長回復性を有する織編物、不織布を得
るために、本発明の潜在捲縮性複合繊維は熱処理後三次
元捲縮を有することが好ましく、特に、１７０°Ｃ乾熱
処理後に５０ケ／−以上の三次元捲縮が発現することが
好ましい。この時の捲縮率は３０チ以上であることが好
ましい。捲縮数が５０ケ／２５ｍ未満では伸縮性が著し
く低下し、伸長回復性の低いものとなる。一方、捲縮数
が多すぎると、布帛表面の凹凸が目立ち、地合の劣るも
のとなるので特に、９０ケ／２５ｗ以下であることが望
ましい。

また、捲縮数と共に捲縮の形状（捲縮によって生ずるル
ープの状態）も布帛における伸長回復性を向上させるた
めの要因のひとつであシ、ループ形態はスパイラル状で
、しつか）と閉じた状態となっているものが好ましい。

かかるループの形態は、換言すると捲縮堅牢性に密接に
関連するものであシ、本発明においては１５〜４０％の
捲縮堅牢度を有する複合繊維であることが好ましい。該
範囲内にある場合に、特に、不織布にしたときの伸長回
復性や地合が良好となる。

また、本発明の複合繊維は１７０”Ｃの自由収縮乾熱処
理によって収縮率が２０チ以下、好ましくは、３〜１８
チとなることが望ましいが、該熱処理時の収縮率は不織
布の風合、嵩高性および伸縮性に重要な関係をもつ。収
縮率が２０チを越えると、不織布等布帛が著しく硬くな
ったシ、伸縮特性、特に伸長回復性が著しく劣シ、耐久
性が低下した物になる。

このような特定の潜在捲縮能と熱収縮性とを有する伸縮
性複合繊維はポリエステル成分（８）とポリエステル成
分（Ｂ）との溶融粘度差、（ハ）成分の金属スルホネー
ト基を有する芳香族ジカルボン酸の共重合割合、＾、（
Ｂ）の複合比率、紡糸後延伸工程における延伸条件およ
び熱処理条件などを適切に選定することによシ得られる
。延伸倍率は紡糸原糸の破断伸度、即ち、最大延伸倍率
の６０〜７５チで延伸することによシ潜在捲縮能を効率
よく発現させることができ、次いで緊張熱処理を１３０
℃〜１８０℃の範囲で行うことによシ、高い結晶性を維
持することができ、高い伸縮力が養われる。

１３０℃未満では収縮率は満足されるが収縮力が不充分
となシ伸縮性の劣るものとなる。一方１８０℃を越える
と繊維の配向緩和が激しく進み、伸縮力、耐久力、およ
び繊維自身の強力低下が起こシ。

布帛として耐久性のない伸縮性しか得られない。

また、本発明の複合繊維は梳超工程を通過させるため、
一般的な方法である押込み式捲縮機によ〕梳綿工程通過
時ネップや未開機トラブルが発生しない程度の通常の機
械捲縮で捲縮数８〜２０ケ２５ａ１を付与した原綿とす
るのが好ましい。

このようにして得られる本発明の複合繊維は従来公知の
方法で、織Ｉａ物、不織布等の布帛とすることができる
。

そして、該複合繊維に三次元捲縮を発現させるための熱
処理は、紡糸後、任意の段階で行なうことができるが、
織物等の布帛においては繊維に拘束力が働くので、その
ような場合、予め、紡績糸やフィラメント糸の状態で熱
処理を行なっておくことが望ましい。また、不織布製造
においては、ウェッブ形成後に上記の熱処理を行なうこ
とが望ましい。

優れた抗ピル性を達成するためには、前述のように、熱
水処理によってポリエステル成分（Ｂ）の極限粘度を０
．３６以下にすることが重要であるが、かかる熱水処理
の時期は特に限定されず、紡糸後。

任意の段階で可能であるが、特に染色工程で受ける高温
処理を利用すれば便利である。

又、本発明で言う極限粘度とはフェノールとテトラクロ
ロエタンの等重量混合溶媒を用い、　　３０℃で測定し
た値（単位ｆｉｇ／ｙ）を言う。酸性末端基濃度とは、
ポリエステルをベンジルアルコールに溶解し、クロロホ
ルムで希釈した後フェノールレッドを指示薬として、水
酸化ナトリウムで中和測定して求めた値（単位はμ当量
／ｆ・ポリエステル；本明細書中にはμｅｑ／ｆで表示
）である。

以下実施例によシ具体的に本発明を説明する。

なお実施例中「部」とあるのは重量部を意味する。

実施例１ ポリエステル成分（８）としてエチレンテレフタレート
主成分とし、５−ナトリウムスルホインフタル酸（以下
、ＳＩＰと略称する）とインフタル酸を第１表に示す割
合で常法に従って共重合した改質ポリエステルを用い、
ポリエステル成分（Ｂ）として、重合反応系にジルｎ−
ブチルホスフェートを添加して。

リン原子を全酸成分に対し１．０モルチ含有するエチレ
ンテレフタレート主体のポリエステル（〔η〕＝０．５
２）を用い、公知の複合溶融紡糸装置による丸断面口金
から、２８５℃、吐出量３５０ｆ／ｍｉｎ。

複合比５０：５０のサイドバイサイド型で紡出し。

１１００　ｍ／分の速度で捲取シ、未延伸糸を得た。

これを集束後、延伸倍率２．５倍、延伸温度６５℃で延
伸し、緊張熱処理温度１４５℃で熱処理を行い１機械捲
縮を施こし、５１ｍに切断し、捲縮数１３ケ／２５ａｍ
の短繊維を得た。

次いで、得られた短繊維１００％使いの紡績糸とし、こ
の紡績糸を用いて平織物を作成し、リラックス状態で１
３０℃×６０分間染色加工を行ってポリエステル（Ｂ）
の〔η〕を０，３６以下に低下させ、同時に三次元捲縮
を発現させ、次いで１９０”Ｃにてヒートセットした。

その結果、得られた織物は従来の織物にない嵩高性、伸
縮性を有しておシ、しかも、第１表に示されるように抗
ピル性に優れるものであった。

また、実施例１〜３及び比較例２で得られた短繊維にレ
ギュラーポリエステル（５ｗｔ％）トレーヨン（５ｗｔ
％）とを混綿し、従来公知の方法で二−ドルパンチ不織
布を作成し、１６０”ＣＸ６０秒間オーブンで熱処理し
、更に、１３０℃で６０分間熱水処理を行った所、実施
例の不織布はすべて伸度が１４０チ以上、伸長回復率４
５％以上、抗ピル性４級以上であったが、比較例２のも
のけ伸度１３０チ、伸長回復率３５チと不織布としては
不満足な性能を有するものしか得られなかった。

以１冶 尚、本発明において抗ビル性はＪＩＳ　Ｌ−１０９６−
１９７８Ａ法、繊度は、ＪＩＳ　Ｌ−１０１５−７−５
−ＩＡ、捲縮数、捲縮率はＪＩＳ　Ｌ−１０１５−７−
１２−１によって測定し、自由収縮率はＪＩＳ　Ｌ　　
１０１５−７−１５の方法に準じ、１７０℃の雰囲気中
に３０分間処理し、デニール当たｆｉ３００１１９の荷
重をかけて測定した。伸度、伸長回復率は、ＪＩＳ　Ｌ
　１０９６Ｂ法に準じ、定速伸長引張試験機によ〕試料
中５゜、試料長１０ｃ＋ｙ＋４引張速度１ｏα／ｍｉｎ
、伸長率５０チで測定し５次式で伸長回復率（チ）を求
めた。

伸長回復率＝（Ｂ−Ｃ）／Ｂｘｉｏ。

（Ｂは布帛の伸度の５０−の値、ＣはＢＯ値まで伸長し
た後、荷重を外し１分間放置稜の測定前の試料長に対す
る伸度を示す。） また、不織布の評価は以下のとおシである。

嵩高性・伸縮性・抗ビル性のすべて良好◎ 嵩高性または伸縮性のどちらか一方及び抗ピル性が良好
　　　　　　　・・曲・曲回Ｏ嵩高性、 伸縮性及び抗ビル性の２つ以上 が劣る ×

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エチレンテレフタレート単位を主体とし金属塩
   スルホネート基を有する構成単位を１〜６モル％含有す
   る共重合ポリエステルＡと、リン原子を全酸成分に対し
   ０．５〜１．５モル％含有するポリエステルＢとがサイ
   ドバイサイド型に接合されていることを特徴とするポリ
   エステル複合繊維。