JPH0586508A - ポリエーテルエステル系弾性繊維 - Google Patents

ポリエーテルエステル系弾性繊維

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JPH0586508A
JPH0586508A JP27199791A JP27199791A JPH0586508A JP H0586508 A JPH0586508 A JP H0586508A JP 27199791 A JP27199791 A JP 27199791A JP 27199791 A JP27199791 A JP 27199791A JP H0586508 A JPH0586508 A JP H0586508A
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JP
Japan
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fiber
protrusions
yarn
cross
polyether ester
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Pending
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JP27199791A
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English (en)
Inventor
Makoto Ito
伊藤  誠
Shuichi Kitamura
秀一 北村
Keizo Tsujimoto
啓三 辻本
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Nippon Ester Co Ltd
Original Assignee
Nippon Ester Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた弾性回復性を有し、他の繊維でのカバ
リング性や他の繊維との混繊性の改良されたポリエーテ
ルエステル系弾性繊維を提供する。 【構成】 ポリエチレンテレフタレート又はポリブチレ
ンテレフタレートを主体とするポリエステルをハードセ
グメントとし、直鎖状ポリアルキレングリコールをソフ
トセグメントとするポリエーテルエステルからなり、繊
維の横断面において、先端に向かって太くならない突起
部を3〜5個有し、かつ、変形比Mが1.5以上である弾
性繊維。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は衣料用及び産業資材用と
して用いられる、優れた弾性回復率を有し、かつ、耐薬
品性、耐候性、耐熱性の優れたポリエーテルエステル系
弾性繊維に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、衣料用や産業資材用として用いら
れる弾性繊維として、最も一般的なポリウレタン系弾性
繊維が主に用いられているが、耐熱性、耐薬品性、耐候
(光)性が劣るという欠点があり、近年、ポリエチレン
テレフタレートやポリブチレンテレフタレートのような
高結晶性のポリエステルをハードセグメントとし、ポリ
テトラメチレングリコールに代表されるポリアルキレン
グリコールをソフトセグメントとしたポリエーテルエス
テル系弾性繊維が注目されている(例えば、特公昭47−
14054号、特開昭48−10346号公報、特開昭57−77317号
公報)。
【0003】しかしながら、 ポリエーテルエステル系弾
性繊維は、独特の風合(ヌメリ感)のため、 単独で使用
するのが難しく、主として他の繊維でカバリングした
り、他の繊維と混繊したりして使用されている。しか
し、繊維の横断面形状が円形のものでは満足するカバリ
ングや混繊が行えず、さらに弾性繊維の弾性回復性能も
ポリウレタン系弾性繊維に比べて劣るものであった。
【0004】なお、特開平3−174013号公報には、多葉
断面のポリエーテルエステル系弾性繊維が開示されてい
るが、これはモノフイラメントにマルチフイラメント並
みの柔軟性を与えることを主目的とするものであり、突
起部の形状は、基部がくびれ、先端が太くなったもので
あり、カバリング性や混繊性を向上させるものではな
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れた弾性
回復性を有し、他の繊維でのカバリング性や他の繊維と
の混繊性の改良されたポリエーテルエステル系弾性繊維
を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するものであり、その要旨は次の通りである。ポリ
エチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレー
トを主体とするポリエステルをハードセグメントとし、
直鎖状ポリアルキレングリコールをソフトセグメントと
するポリエーテルエステルからなり、繊維の横断面にお
いて、先端に向かって太くならない突起部を3〜5個有
し、かつ、変形比Mが1.5以上であることを特徴とする
ポリエーテルエステル系弾性繊維。 変形比M=S1/S2 1:突起部の先端を順次結んだ線で囲まれる部分の面
積 S2:横断面の面積
【0007】以下、本発明について詳細に説明する。ま
ず、ハードセグメントとしては、高結晶性のポリエステ
ルが用いられ、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート及びこれらを主体とするポリエステ
ルが用いられる。
【0008】また、ソフトセグメントとしては、直鎖状
ポリアルキレングリコールが用いられるが、 具体的に
は、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリ
コールなどが適しており、優れた弾性回復性能及び耐候
(光)性を考慮するとポリテトラメチレングリコールが
好ましい。ポリアルキレングリコールの分子量は500〜5
000が適しており、500未満であるとソフトセグメントと
しての効果が小さくなるため、弾性回復性能が劣った
り、耐候(光)性が劣るようになる。逆に5000を超える
とハードセグメントとの共重合が完全に行われず、一部
のものが未反応物として残存し、紡糸・延伸時に未反応
物が析出したり、弾性回復性能も劣るようになる。
【0009】ハードセグメントとソフトセグメントの共
重合割合は、重量比で2/8〜6/4が望ましい。この
割合が2/8未満であると融点が低くなるため、紡糸
時、単糸同士が融着したり、繊維として使用できない領
域の融点となってしまう。逆に6/4を超えると弾性回
復性能が劣るようになる。
【0010】なお、染色性などを改良するために少量な
らば他の成分を共重合しても差し支えないが、共重合に
よって結晶構造が乱れ、ハードセグメントの効果が低下
するため、他の成分の共重合量は5モル%以下にするの
が望ましい。
【0011】次に、本発明のポリエーテルエステル系弾
性繊維の製造法の具体例を示す。まず、エステル化反応
缶にテレフタル酸ジメチルと1,4−ブタンジオールとを
モル比1/1.6で仕込み、常圧下、160〜230℃の温度で
2〜5時間エステル交換反応を行い、エステル交換反応
物を得る。得られた反応物を重合缶に移送し、必要量の
ポリテトラメチレングリコールを添加し、次いで、230
〜260℃の温度で1トル以下の減圧下で所定の極限粘度
に達するまで、通常、1〜5時間重縮合反応を行い、ポ
リエーテルエステルを得る。重縮合反応は重縮合触媒の
存在下に行われ、重縮合触媒としては、チタン化合物、
アンチモン化合物、錫化合物、カルシウム化合物、マン
ガン化合物、ゲルマニウム化合物などが用いられるが、
特に好ましい重縮合触媒はチタン化合物及びアンチモン
化合物である。また、ポリエーテルエステルの製造時に
各種安定剤や顔料などを必要に応じて添加してもよい。
【0012】このようにして得られたポリエーテルエス
テルを溶融紡糸し、延伸もしくは延伸熱処理する。な
お、延伸熱処理を施すに際し、延伸後、連続して弛緩熱
処理を行えばさらに優れた性能を有する弾性糸が得られ
る。
【0013】次に、本発明の最も重要な要件である繊維
の断面形状について説明する。本発明の繊維は、横断面
において、先端に向かって太くならない突起部を3〜5
個有し、かつ、変形比Mが1.5以上であるという条件を
満足することが必要である。(変形比M=S1/S2につ
いては、図1参照。)
【0014】このようにする理由は、他の繊維でカバリ
ングしたり、他の繊維と混繊する場合、突起部と突起部
の間に他の繊維が入り込み、カバリングや混繊がスムー
ズに行われるようにするためである。突起部の先端が基
部に比べて太くなっていたり、突起部の数が6以上であ
ったり、変形比が1.5未満であったりすると、突起部と
突起部の間に他の繊維が入り込み難く、カバリング性や
混繊性の向上効果が発揮されない。
【0015】図2の(1) 〜(3) に本発明で用いる紡糸口
金のオリフィスの形状の例を示したが、通常の異形断面
糸を製造するオリフィスに比べ、スリット幅を狭くし、
スリット長(中心から先端までの長さ)を長くする必要
がある。また、紡糸温度及び冷却風の温度や量によって
も断面形状は大きく異なり、これらの条件を微妙に調整
し、紡糸することにより、変形比Mを1.5以上にするの
である。
【0016】また、変形比Mを1.5以上にするもう一つ
の理由は、溶融紡糸する際、紡出された糸条の冷却を均
一に行うためであり、1.5未満であると糸条の均一冷却
が行われず、 単糸間もしくは同一単糸の断面内で性能に
ばらつきが生じ、強伸度特性や弾性回復性能が劣ったも
のとなる。なお、変形比Mの上限は、目的とする繊維の
性能、カバリングや混繊する他の繊維の繊度等により、
適宣、選定される。
【0017】図3は、延伸熱処理機の一例を示す図であ
り、供給ローラ1と延伸ローラ2との間(延伸域) で延
伸された後、延伸ローラ2と弛緩ローラ4との間(弛緩
熱処理域) で熱処理板3に接触しながら弛緩熱処理さ
れ、巻取機5で巻取られる。
【0018】図4は、混繊糸製造装置の一例を示す。弾
性繊維のチーズ11と弾性繊維より過剰供給状態で他の繊
維のチーズ12から繰り出された繊維は、供給ローラ13a
及び13bを経て供給ガイド14で他の繊維が弾性繊維に巻
き付いた状態で合糸され、エアー仮撚装置15及び交絡付
与装置17で混繊される。ここで、両繊維はチーズより解
舒される時、解舒撚が入った状態で合糸され、このまま
の状態では両者は混じり合わないが、エアー仮撚及び交
絡処理で均一に混繊される。(16及び18は糸条送りロー
ラ、19は巻取機を示す。)
【0019】
【作用】本発明の弾性繊維は、その特殊な断面形状を有
するため、カバリング性や混繊性が良好であるととも
に、紡糸性がきわめて良好である。一般に溶融紡糸する
場合、紡糸口金直下で糸条を均一化するため冷却風で冷
却するが、本発明の弾性繊維は冷却風の当たる面積が大
きいため、糸条が均一に冷却され、糸条の単糸内もしく
は単糸間の物性のばらつきが小さいものとなるのであ
る。また、弾性繊維の場合、太繊度の糸条として用いる
ことが多く、この効果により、太繊度の糸条も実質的な
冷却効果が向上し、均一な糸条となる。
【0020】そして、糸条の冷却が均一に行われること
により、性能の優れた弾性繊維となる。この理由は明か
ではないが、糸条の均一冷却が行われない場合、 繊維の
長さ方向や繊維の断面内で性能にばらつきが生じ、 繊維
に応力を加えた場合、繊維は弱い部分のソフトセグメン
トで大きく伸びてしまい、強い部分はほとんど伸びず、
繊維の弱い部分に応力が集中し、その部分で繊維が切断
してしまうので、結果的に弱い繊維となってしまうため
と認められる。また、一定伸度まで伸長した後、回復さ
せる場合においても、 弱い部分のソフトセグメントが伸
びすぎた状態にあり、その部分のハードセグメントの効
果のみでは繊維の回復が難しくなるためと認められる。
【0021】
【実施例】次に、実施例及び比較例をあげて本発明を具
体的に説明する。なお、測定及び評価法は、次の通りで
ある。 (a) 極限粘度〔η〕 フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒とし
て、温度20℃で測定した。 (b) 弾性回復率 オリエンティック社製テンシロン UTM−4−100 型を用
い、試料長10cm、引張速度10cm/分で、30%、100%及
び200%まで伸長した後、同速度で元の長さまで戻し、
再び伸長した時、応力が現れた時の長さを求め、次式に
よって弾性回復率を求めた。なお、10回測定し、その平
均値を求めた。 弾性回復率(YE)=〔(E0ーE1)/E0〕×100 E0:伸ばした長さ E1:再度伸ばした時、応力が現れた時の長さ (c) 繊度 繊維を弛緩状態で30分間放置した後、長さ90cmのサンプ
ルを採取して重量を測定し、9000mに換算した重量値
(g)を繊度とした。 (d) 強伸度 オリエンティック社製テンシロン UTM−4−100 型を用
い、試料長10cm、引張速度10cm/分で測定した。なお、
10回測定し、その平均値を求めた。 (e) 変形比M ミクロトーム(日本ミクロトーム社製)を用い、繊維の
横断面サンプルを作成し、顕微鏡で断面写真を撮影し、
その断面写真について、プラニメーターでS1及びS2
求め、変形比Mを算出した。
【0022】実施例1〜4及び比較例1〜4 エステル化反応器にテレフタル酸ジメチル19.4kg及び1,
4−ブタンジオール9kgを仕込み、テトラブチルチタネ
ート10gを触媒として加え、常圧下、210℃で2時間30
分エステル交換反応を行った。得られた反応物を重合缶
に移送し、ポリテトラメチレングリコール(平均分子量
2000)33kgと酸化防止剤(チバガイギー社製イルガノッ
クス1010)50gを添加し、次いで、250℃の温度で3時
間、1トル以下の減圧下で重縮合反応を行った。得られ
たポリマーの極限粘度〔η〕は2.25であった。このポリ
マーを用い、減圧乾燥後、通常の溶融紡糸機で、表1に
示したオリフィスを10個有する紡糸口金を用い、紡糸温
度230℃、吐出量40g/分で溶融紡糸し、紡出糸条にシ
リコーン系油剤をローラ給油方式で付着させ、1000m/
分の速度で引き取り、未延伸糸を巻き取った。次に、こ
の未延伸糸を図3に示した延伸熱処理機に供給し、延伸
速度200m/分、延伸倍率;延伸域2.50、弛緩熱処理域
0.70、熱処理板温度140℃、巻取テンション1.0gで巻取
り、弾性糸を得た。得られた弾性糸の変形比M、強伸度
及び弾性回復率を測定した結果を表2に示す。次に、図
4に示した装置を用い、この弾性糸と、実質的に無撚で
残留伸度が50%のポリブチレンテレフタレート延伸糸(1
50d/48f)とを後者が10%のオーバーフィード率とな
るように供給し、糸速200m/分で処理し、混繊糸を得
た。得られた混繊糸の状態及び強伸度並びに30%伸長時
の弾性回復率を測定した結果を表3に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】実施例5〜6及び比較例5〜6 テレフタル酸とエチレングリコールとをモル比1/1.6
でエステル化反応器に仕込み、250℃で5時間エステル
化反応を行った後、テトブチルチタネート10gを触媒と
して加え、さらに、常圧下、210℃で2時間30分エステ
ル化反応を行った。得られたエステル化反応物を重合缶
に移送し、ポリテトラメチレングリコール(平均分子量
2000)33kgと酸化防止剤(チバガイギー社製イルガノッ
クス1010)50gを添加し、次いで、250℃の温度で3時
間、1トル以下の減圧下で重縮合反応を行った。得られ
たポリマーの極限粘度〔η〕は2.05であった。このポリ
マーを用い、減圧乾燥後、通常の溶融紡糸機で、表4に
示したオリフィスを10個有する紡糸口金を用い、紡糸温
度270℃、吐出量35g/分で溶融紡糸し、紡出糸条にシ
リコーン系油剤をローラ給油方式で付着させ、1000m/
分の速度で引き取り、未延伸糸を巻き取った。次に、こ
の未延伸糸を図3に示した延伸熱処理機に供給し、延伸
速度200m/分、延伸倍率;延伸域2.30、弛緩熱処理域
0.70、熱処理板温度140℃、巻取テンション1.0gで巻取
り、弾性糸を得た。得られた弾性糸の変形比M、強伸度
及び弾性回復率を測定した結果を表5に示す。
【0027】
【表4】
【0028】
【表5】
【0029】以上の結果から明らかなように本発明の要
件を満たす繊維は、弾性回復性に優れ、かつ、他の繊維
と混繊した時の混繊状態及び混繊糸の性能も優れている
ことがわかる。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、弾性回復性に優れると
ともに他の繊維でカバリングしたり、他の繊維と混繊し
たりする場合、カバリング状態や混繊状態が均一とな
り、多種用途に用いることが出来るポリエーテルエステ
ル系弾性繊維が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の繊維の一例の断面図について、変形比
Mを求めるためのS1とS2を示した図である。
【図2】実施例及び比較例で用いた紡糸口金のオリフィ
スの形状を示す図である。
【図3】実施例及び比較例で用いた延伸熱処理機の概略
図である。
【図4】混繊糸製造装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 供給ローラ 2 延伸ローラ 3 熱処理板 4 弛緩ローラ 5 巻取機 11 弾性糸のチーズ 12 他の繊維のチーズ 13a、13b 供給ローラ 14 供給ガイド 15 エアー仮撚装置 16、18 糸条送りローラ 17 交絡付与装置 19 巻取機

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエチレンテレフタレート又はポリブ
    チレンテレフタレートを主体とするポリエステルをハー
    ドセグメントとし、直鎖状ポリアルキレングリコールを
    ソフトセグメントとするポリエーテルエステルからな
    り、繊維の横断面において、先端に向かって太くならな
    い突起部を3〜5個有し、かつ、変形比Mが1.5以上で
    あることを特徴とするポリエーテルエステル系弾性繊
    維。 変形比M=S1/S2 1:突起部の先端を順次結んだ線で囲まれる部分の面
    積 S2:横断面の面積
JP27199791A 1991-09-24 1991-09-24 ポリエーテルエステル系弾性繊維 Pending JPH0586508A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006176897A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Teijin Fibers Ltd ポリエーテルエステル弾性繊維およびその製造方法
CN112575426A (zh) * 2020-11-18 2021-03-30 江苏盛恒化纤有限公司 一种永久回弹型假捻丝加工工艺

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