JPH09279480A - 平滑性ポリエステル繊維及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩擦、洗濯、薬品（溶剤）等に対する耐久性
の改善された平滑性ポリエステル繊維を提供する。 【解決手段】 予めシランカップリング剤を付与したポ
リエステル繊維に、架橋性変性オルガノポリシロキサン
を付与した後に熱処理して反応硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯耐久性、薬品
（溶剤）耐久性、摩擦耐久性等の耐久性が改善された平
滑性ポリエステル繊維及びその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリエステル繊維に平滑性、柔軟
性、反発弾性、圧縮回復性等の特性を付与するために、
架橋性の変性オルガノポリシロキサンを含有する処理剤
を付与する方法が種々提案されている。例えば、特開昭
５０−３１１９３号公報にはメチルハイドロジェンポリ
シロキサンとジメチルポリシロキサンの混合物からなる
架橋性変性オルガノポリシロキサン、特開昭５０−１１
１３９３号公報にはアミノシランとエポキシ変性ポリシ
ロキサンの混合物からなる架橋性変性オルガノポリシロ
キサン、特開昭５３−６７００号公報にはアルコキシシ
ランとアミノ変性ポリシロキサンの混合物からなる架橋
性変性オルガノポリシロキサン、特開昭６２−２７６０
９０号公報には直鎖状のアミノ変性オルガノポリシロキ
サンとエポキシアルコキシシランとエポキシ化合物（ケ
イ素非含有）の混合物からなる架橋性変性オルガノポリ
シロキサン、また特開平７−７０９３８号公報にはアミ
ノ変性オルガノポリシロキサンとアセトキシシランの混
合物からなる架橋性変性オルガノポリシロキサンにさら
に水溶性のセルロースエーテルやポリビニルアルコール
を配合した処理剤を付与する方法が提案されている。確
かにこれらの方法によれば、優れた柔軟性と平滑性とを
合わせ持ち、反発弾性や圧縮回復性の良好なポリエステ
ル繊維製品が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の架橋性変性オルガノポリシロキサンから形成される皮
膜はポリエステル繊維表面への接着性に乏しいため、該
処理剤の皮膜形成能を向上させても、繰返し洗濯（ドラ
イクリーニングも同じ）すると上述の性能が劣化すると
いう耐久性の点に問題があった。すなわち洗濯、ドライ
クリーニング等により、スーツ等の織編物においては、
平滑性に優れたポリエステル繊維が呈するヌメリ感が低
下して、例えば高級羊毛調の風合が損なわれくる、一方
詰め物においては、天然羽毛調やフェザー調の滑らかで
膨らみのある風合が損なわれてくる等の問題があった。

【０００４】かかる問題を解決する方法としては、架橋
性変性オルガノポリシロキサンの付着量を増加させる方
法、熱処理温度を上げて架橋密度を挙げる方法等が考え
られるが、前者の方法では付着量増加により、繊維が黄
変すること、繊維表面の濡れ性が低下して帯電防止剤等
の後加工剤の密着性が悪化すること、また脱落量が増加
して加工工程の清掃頻度を上げても製品の品質欠点が発
生しやすいこと等の問題が新たに生じる。一方後者の方
法では、ポリエステル繊維の結晶化が進んで繊維の剛性
が増加するために風合が低下すること、また熱処理時に
未反応のシリコン化合物が飛散するために製造工程の作
業環境が悪化すること等の問題が新たに生じる。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、摩擦、洗濯、薬品（溶
剤）等に対する耐久性の優れた平滑性を有し、且つ製造
・加工工程における前記問題の解消されたポリエステル
繊維及びその製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、
「予めシランカップリング剤を付与したポリエステル繊
維に、変性オルガノポリシロキサン硬化膜を被覆してな
る耐久性に優れた平滑性ポリエステル繊維」によって達
成される。

【０００７】また他の目的は、「延伸後のポリエステル
繊維にシランカップリング剤を付与した後に熱処理し、
引き続いて架橋性変性オルガノポリシロキサンを付与し
てさらに熱処理する耐久性に優れた平滑性ポリエステル
繊維の製造方法」によって達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明でいうポリエステル繊維と
は、芳香族ジカルボン酸成分とグリコール成分とから構
成されるポリマーからなる繊維であるが、特にエチレン
グリコール又はテトラメチレングリコールをグリコール
成分とし、テレフタル酸又はナフタレンジカルボン酸を
主たる酸成分とするポリエステル繊維が好ましい例であ
る。またこれらポリエステルには、染色性、制電性等の
特性を改善するために、繊維形成性を損なわない範囲内
で各種ジカルボン酸成分やジオール成分を共重合しても
よく、さらに各種添加剤を配合してもよい。

【０００９】ポリエステル繊維の単糸繊度、フィラメン
ト数、断面形状、繊維物性、微細構造、添加剤含有の有
無、及びポリマー特性（平均分子量、末端カルボキシル
基濃度等）は任意であり特に限定する必要はない。

【００１０】ポリエステル繊維に予め付与されるシラン
カップリング剤は、分子内に少なくとも２種の反応性の
異なる官能基をシラン化合物であり、なかでも下記一般
式（化１）で表されるトリアルコキシラン化合物が好ま
しい。

【００１１】

【化１】ＸＳi(ＯＲ) ₃

【００１２】ここでＸは、ビニル基、アクリロキシ基、
メタクリロキシ基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト
基等の反応性官能基を有する有機基を表し、またＲはメ
トキシ基、エトキシ基等のような加水分解性の官能基を
表す。なおＯＲ基の一部はアルキル基に置換されていて
もよい。具体的な化合物としては、例えばビニルトリエ
トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエ
チル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−
（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメ
トキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン等があげられる。

【００１３】かかるシランカップリング剤は、通常は希
釈して使用されるが、有機溶媒又は水に溶解又は分散さ
れる。なかでも水系溶液又は水分散液は、その取扱い性
が良好なので好ましい。水分散液又は水系溶液にするに
は、該シランカップリング剤が非水溶性の場合には、該
剤をそのまま、あるいは必要に応じて少量の溶媒に溶解
したものを、公知の乳化剤、例えばアルキルベンゼンス
ルホン酸ソーダ、ジオクチルスルホサクシネートナトリ
ウム塩、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物等
を用いて乳化又は溶解する。処理液の濃度は、処理液の
付与方法によって好ましい範囲は異なってくるが、例え
ば延伸後の糸条を処理液中に浸漬する場合には、０．０
５〜１．０重量％の範囲が適当である。

【００１４】このシランカップリング剤含有処理液に
は、本発明の目的を損なわない範囲内であれば、必要に
応じてさらに潤滑剤、帯電防止剤等を配合してもよい。
具体的には、潤滑剤としては例えば、鉱物油、動植物
油、高級脂肪酸と高級アルコールとのエステル、高級脂
肪酸多価アルコールエステル等の油剤平滑成分を例示す
ることができる。

【００１５】上記の処理液をポリエステル繊維に付着せ
しめるには、紡糸延伸する製糸工程のいずれの段階でも
よく、また延伸糸を織編物や不織布等の繊維製品とした
後に後加工で付与してもよい。なかでも、紡糸延伸後の
延伸糸に付与する方法が、簡便で、ローラー汚れ等が発
生し難く工程安定性が良好で、しかも最終的に得られる
平滑性ポリエステル繊維の耐久性も著しく優れたものが
得られるので特に好ましい。シランカップリング剤処理
液の付与方法は、ローラーを介しての付与、ノズルから
の噴霧による付与、処理液中への浸漬等、任意の方法を
採用することができる。繊維に対する固形分付着量調整
のために、圧接ローラーによる絞り、空気吹き付けによ
る吹き飛ばし、吸引等の手段を用いてもよい。

【００１６】シランカップリング剤の付着量は、ポリエ
ステル繊維重量に対して０．００５〜０．１重量％、好
ましくは０．０１〜０．０５重量％の範囲が適当であ
る。シランカップリング剤の付着量が０．００５重量％
未満ではシランカップリング剤の接着性向上効果が充分
発揮されず、一方、０．１重量％を越える場合には変性
オルガノポリシロキサン硬化膜との密着性が低下しやす
い。

【００１７】シランカップリング剤を付与したポリエス
テル繊維は、１２０℃以上でポリエステル繊維の融点よ
り５０℃以上低い温度下１秒〜１分間、好ましくは１５
０〜１８０℃の温度で２〜２０秒間乾燥・熱処理して、
繊維表面に予めシランカップリング剤を固着させる。熱
処理温度が１２０℃未満又は乾燥・熱処理時間が１秒未
満では、接着性が低下して平滑性の耐久性が不十分なも
のとなりやすく、一方処理温度が前記範囲を越えるか又
は熱処理時間が１分を越える場合にはポリエステル繊維
の物性が低下したり、繊維表面が着色しやすくなる。

【００１８】本発明においては、上記のごとくして得た
シランカップリング剤を予め付与したポリエステル繊維
に、変性オルガノポリシロキサン硬化膜を被覆する。こ
のために用いられる本発明でいう架橋性変性オルガノポ
リシロキサンとは、単独で自己架橋して硬化皮膜を形成
する変性オルガノポリシロキサンだけでなく、例えばメ
チルハイドロジェンポリシロキサンと末端に複数のアル
コキシ基を有するジメチルポリシロキサンとの組合わせ
のように２種のオルガノポリシロキサンが反応して硬化
するもの、及びシラノール基（ケイ素に結合した水酸
基）もしくはアルコキシ基を有するオルガノポリシロキ
サンとアルコキシ基もしくはアセトキシ基を有する低分
子量オルガノシランとを組合わせのようにオルガノポリ
シロキサンを低分子量の多官能オルガノシラン（いわゆ
る架橋剤）で架橋させて硬化するものであってもよい。
すなわち、変性オルガノポリシロキサン硬化膜を形成し
得るものであれば任意のものを用いることができる。

【００１９】かかる架橋性変性オルガノポリシロキサン
としては、例えば、特開昭５０−３１１９３号公報に提
案されているメチルハイドロジェンポリシロキサン／ジ
メチルポリシロキサン、特開昭５０−４８２９３号公報
や特開昭５０−１１１３９３号公報に提案されているエ
ポキシ変性ポリシロキサン／アミノアルコキシシラン、
特開昭６２−４１３７８号公報に提案されているアミノ
変性ポリシロキサン／エポキシアルコキシシラン、特開
昭５３−６７００号公報に提案されているアミノ変性ポ
リシロキサン／アルコキシシランが挙げられる。なかで
も水分散可能な末端シラノール変性ポリシロキサン、ア
ミノ変性ポリシロキサン等と、水に溶解性が良好なアミ
ノアルコキシシランとを組合わせたものが好ましく、具
体的には末端シラノール変性シリコーン（竹本油脂株式
会社製、ＴＴ−５７３）／アミノアルコキシシラン（竹
本油脂株式会社製、ＴＴ−５７３ＣＡＴ）の組合わせが
例示できる。

【００２０】かかる架橋性変性オルガノポリシロキサン
は、通常は水分散液（乳化液）として使用される。該水
分散液を調整するには、変性オルガノポリシロキサン分
散液（通常水分散液として販売されているのでそのまま
使用すればよい）に、架橋剤としての低分子量オルガノ
シランの水溶液又は水分散液を混合すればよい。該処理
液の濃度は、処理液の付与方法によって好ましい範囲は
異なってくるが、例えば延伸後の糸条を処理液中に浸漬
する場合には、１〜１０重量％、特に２〜５重量％の範
囲が適当である。

【００２１】この架橋性変性オルガノポリシロキサン含
有処理液には、本発明の目的を損なわない範囲内であれ
ば、必要に応じてさらに潤滑剤、帯電防止剤、抗菌剤等
を配合してもよい。具体的には、鉱物油、動植物油、高
級脂肪酸と高級アルコールとのエステル、高級脂肪酸多
価アルコールエステル等の油剤平滑成分や、ラウリルア
ンモニウムカチオン系帯電防止剤、第４級アンモニウム
塩系抗菌剤を例示することができる。ここで帯電防止剤
や抗菌剤を配合した場合には、洗濯耐久性・薬品耐久性
に優れた帯電防止効果や抗菌効果も得られる。

【００２２】架橋性変性オルガノポリシロキサンの被覆
量は、ポリエステル繊維重量に対して０．１〜０．７重
量％、好ましくは０．２〜０．５重量％の範囲が適当で
ある。架橋性変性オルガノポリシロキサンシランの被覆
量が０．１重量％未満では繊維表面の平滑性向上効果が
充分には発揮されず、一方、０．７重量％を越える場合
には得られる繊維の白度が低下しやすい。

【００２３】次に架橋性変性オルガノポリシロキサン処
理液を、前記のシランカップリング剤で予め処理したポ
リエステル繊維に付着せしめるには、該シランカップリ
ング剤付与に続いて連続した工程で行ってもよく、また
別の工程で行ってもよい。なかでも延伸後の延伸糸にシ
ランカップリング剤を付与して一旦熱処理した後に、引
き続いて付与するのが好ましい。架橋性変性オルガノポ
リシロキサン含有処理液を付与する方法としては、従来
公知のローラーを介しての付与、ノズルからの噴霧によ
る付与、処理液中への浸漬等、任意の方法を採用するこ
とができる。繊維に対する固形分付着量調整のために、
圧接ローラーによる絞り、スクレバーによる掻き落と
し、空気吹き付けによる吹き飛ばし、吸引等の手段を用
いてもよい。

【００２４】架橋性変性オルガノポリシロキサンを付与
したポリエステル繊維は、１２０℃以上でポリエステル
繊維の融点より５０℃以上低い温度下１０〜６０分間、
好ましくは１４０〜１５０℃の温度で２０〜３０分間乾
燥・熱処理して、繊維表面に変性オルガノポリシロキサ
ンの硬化皮膜を固着させる。熱処理温度が１２０℃未満
又は乾燥・熱処理時間が１０分未満では、充分に反応硬
化し難く、硬化皮膜の機械的強度が低下し、またポリエ
ステル繊維への密着性も低下して平滑性の耐久性が不充
分なものとなりやすい。一方処理温度が前記範囲を越え
るか又は熱処理時間が６０分を越える場合には、ポリエ
ステル繊維の物性が低下したり、繊維表面が着色しやす
くなる。

【００２５】本発明の平滑性ポリエステル繊維は、クッ
ション、ふとん、枕、縫いぐるみ等に優れた柔軟性、反
発弾性、圧縮回復性、耐洗濯耐久性等の特性を付与する
ことができる詰綿として、また織編物等の布帛、特に起
毛処理したスエード調織編物に優れたヌメリ感を付与す
ることができる繊維材料として好適である。これらの用
途においては、本発明の繊維を１００％使用してもよ
く、また他の繊維、例えば平滑処理が施されていないポ
リエステル繊維、ポリアミド繊維等の他の合成繊維、羊
毛、綿、麻等の天然繊維を併用してもよい。この場合、
布帛となす場合には、その構成繊維の２０重量％以上、
好ましくは４０重量％以上が本発明の平滑性繊維である
ことが必要であり、２０重量％未満ではぬめり感のある
風合の効果は得られなくなる。一方詰物の場合には、そ
の構成繊維の５０重量％以上、好ましくは７０重量％以
上が本発明の平滑性繊維であることが必要であり、５０
重量％未満では柔軟性、反発弾性、圧縮回復性といった
特性が得られず、ヌメリ感は乏しいものとなる。

【００２６】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。なお、平滑性、ヌメリ感、平滑耐久性につい
ての評価は、以下の方法にしたがった。

【００２７】（１）平滑性 繊維及び詰め物は、化学繊維ステープル試験法：ＪＩＳ
Ｌ１０１５ ７．１３ レーダー式摩擦係数試験法に
より、対金属の動摩擦係数（μｄ）及び静摩擦係数（μ
ｓ）、並びに繊維間の動摩擦係数及び静摩擦係数を測定
した。一方織物は、ＡＳＴＭ Ｄ１８９４にしたがい、
ガラス面との動摩擦係数及び静摩擦係数を測定した。

【００２８】（２）耐久性 洗濯耐久性は、洗濯処理：ＪＩＳ Ｌ０２１７ １０３
法にしたがい、処理回数１０回後の平滑性を測定した。
ドライクリーニング耐久性は、ＪＩＳ Ｌ１０４２ Ｊ
−１法 処理回数１０回後の平滑性を測定した。

【００２９】（３）ヌメリ感 織物及び詰物について触感判定を行った。

【００３０】（４）ピリング ＪＩＳ Ｌ１０７６ Ａ法にしたがい、操作時間は１０
時間とした。

【００３１】［実施例１〜２］ナトリウムスルホイソフ
タル酸成分を３．６モル％（実施例１）又は４．５モル
％（実施例２）共重合したポリエチレンテレフタレート
を常法にしたがって溶融紡糸・延伸し、次いでシランカ
ップリング剤（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン：東芝シリコーン株式会社製、ＴＳＬ−８３５
０）の０．２％水分散液に浸漬して純分として０．０２
重量％付与した後、表面温度を１７０℃に設定したセッ
トロールを通して熱処理（接触時間４秒）を施した。引
き続いて架橋性変性オルガノポリシロキサン（末端シラ
ノール変性シリコーン：竹本油脂株式会社製、ＴＴ−５
７３を９０重量部と架橋剤としてのアミノアルコキシシ
ラン：竹本油脂株式会社製、ＴＴ−５７３ＣＡＴを１０
重量部を混合）を９０重量％と帯電防止剤（ラウリルア
ンモニウムカチオン系：竹本油脂株式会社製、Ｔ−３１
３０）を１０重量％含有する処理液中に浸漬して、純分
としてＴＴ−５７３を０．２０重量％、ＴＴ−５７３Ｃ
ＡＴを０．０２重量％、Ｔ−３１３０を０．０２重量％
付与し、続いてクリンパーで繊維に１２個／２５ｍｍの
卷縮を付与し、さらに連続乾燥機で１５０℃にて２０分
間熱風処理して変性オルガノポリシロキサン架橋硬化膜
を繊維表面に形成した。次いでバイアスカットして単糸
繊度３デニール、平均繊維長７６ｍｍの短繊維を得た。
得られた原綿は、カチオン染料で染色して（染色温度１
０５℃で４５分間）染め綿とした。この染め綿につい
て、平滑性及び耐久性を評価した結果を表１に合わせて
示す。

【００３２】［比較例１］実施例１において、シランカ
ップリング剤を付与することなく表面温度を１０５℃に
設定したセットロールを通して熱セットを施した後に、
実施例１で用いたと同じ架橋性変性シリコーンと帯電防
止剤を含有する処理液中に浸漬する以外は実施例１と同
様にして染め綿を得た。この評価結果も合わせて表１に
示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】［実施例３〜４、比較例２］実施例１、２
又は比較例１で製造した染色前のポリエステル繊維を３
０重量％と、平滑処理が施されていない通常の常温カチ
オン可染ポリエステル繊維（ナトリウムスルホイソフタ
ル酸成分を４．５モル％共重合したポリエチレンテレフ
タレート繊維：単糸繊度３デニール、平均繊維長７６ｍ
ｍ、捲縮数１２個／２５ｍｍ）７０重量％とを混綿し、
メートル番手２／４８の双糸を作成し、これを経糸密度
７２本／インチ、緯糸密度４８本／インチの朱子織の生
織を製織し、次いでカチオン染色（染色温度１０５℃で
４５分間）後、針布起毛機で表８回、裏４回の条件で起
毛仕上げを施しスエード調織物を得た。この織物の平滑
耐久性及び織物特性の評価結果を表２に示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】［実施例５］実施例１において、ナトリウ
ムスルホイソフタル酸成分を共重合していない通常のポ
リエチレンテレフタレートを用い、シランカップリング
剤の付着量を０．０４重量％とし、得られる短繊維の単
糸繊度及びそのカット長（但しスクウェアーカット）を
８デニール、３２ｍｍに変更する以外は実施例１と同様
に行った。得られた短繊維５００ｇを、開繊吹込み装置
に供給してクッション１袋を作成した。このクッション
を連続５回洗濯処理したものと、シランカップリング剤
を付与することなく架橋性変性オルガノポリシロキサン
硬化膜を被覆した短繊維からなるクッションについて、
ヌメリ感を比較評価したところ、本発明の繊維からなる
クッションの方が明らかに良好であり、平滑性に耐久性
に優れていた。

【００３７】

【発明の効果】本発明の平滑性ポリエステル繊維は、予
めシランカップリング剤が付与されたポリエステル繊維
に架橋性変性オルガノポリシロキサンの硬化膜が被覆さ
れたものであるので、該シランカップリング剤がポリエ
ステル繊維表面と変性オルガノポリシロキサン硬化膜と
の間のアンカー効果を発揮して、平滑性に寄与している
変性オルガノポリシロキサン硬化膜の密着性が向上する
ため、洗濯耐久性や薬品耐久性に優れた平滑性が実現さ
れる。特に、延伸糸にシランカップリング剤を付与して
熱処理した後に架橋性変性オルガノポリシロキサンの硬
化膜を形成する本発明の製造方法によれば、容易にその
硬化膜の均一密着性を向上させることができ、平滑性の
耐久性がさらに向上する。本発明の平滑性繊維を用いた
布帛や詰物は、耐久性に優れたヌメリ感を呈し、その工
業的価値は極めて大きい。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予めシランカップリング剤を付与したポ
   リエステル繊維に、変性オルガノポリシロキサン硬化膜
   が被覆されてなる耐久性に優れた平滑性ポリエステル繊
   維。
2. 【請求項２】 延伸後のポリエステル繊維にシランカッ
   プリング剤を付与した後に熱処理し、引き続いて架橋性
   変性オルガノポリシロキサンを付与してさらに熱処理す
   る耐久性に優れた平滑性ポリエステル繊維の製造方法。
3. 【請求項３】 布帛構成繊維の少なくとも２０重量％
   が、予めシランカップリング剤を付与したポリエステル
   繊維に、変性オルガノポリシロキサン硬化膜が被覆され
   たポリエステル繊維であることを特徴とする布帛。
4. 【請求項４】 詰め綿の少なくとも５０重量％が、予め
   シランカップリング剤を付与したポリエステル繊維に、
   変性オルガノポリシロキサン硬化膜が被覆されたポリエ
   ステル繊維であることを特徴とする詰め物。