JPH1112949A - ポリエーテルエステル系弾性糸の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 捲取り時や後加工時の糸切れや綾落等による
トラブルが少なく、しかも解舒時の張力斑が少ないの
で、製編織して得られる製品の品位が優れたものとなる
ポリエーテルエステル系弾性糸の製造方法を提供する。 【解決手段】 ポリエーテルエステル系弾性糸を製造す
るに際し、紡出された弾性糸に、水で希釈する前の濃度
でポリジメチルシロキサンを60〜90重量％、ノニオン系
界面活性剤を40〜10重量％含み、かつ付着時の粘度が2.
0cp 以下となるように希釈した油剤を、糸条に対して油
剤分で 2.0〜 5.0重量％付着させてチーズに捲き取る。
次いで、捲き取りチーズごと、（Ｔｍ−100)℃〜（Ｔｍ
−50）℃〔Ｔｍは弾性糸の融点（℃）を表す。〕の温度
で30分以上熱処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリエーテルエステ
ル系弾性糸の製造方法に関するものであり、さらに詳し
くは、多条紡糸しても物性差が小さく、かつ、捲取りや
後加工する際の解舒時に綾落ちや糸切れの少ないポリエ
ーテルエステル系弾性糸の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリウレタン、ポリエーテルエステル等
の弾性糸は、後加工時の糸切れや綾落ち等のトラブルを
少なくするために、油剤付着量を多くしたり、糸の断面
形状を特殊なものにしたりする対策をとっている。一
方、弾性糸の捲取方法の改良法としては、例えば特開平
6ー316373号公報に、外層部に通常糸層の70〜95％の捲幅
部分を設けることによって解舒時や梱包、開梱時の綾落
ちをなくす方法が開示されてる。また、特開平3ー288769
号公報には、最外層部の綾角を調整して解舒性を良好に
する方法が開示されている。

【０００３】しかしながら、断面形状を丸断面以外のも
のにするには、紡糸ノズルを特殊なものにする必要があ
り、設備面でコストがかかり、かつ、得られる糸の後加
工性が劣ったり、編物等にした場合、品位の劣るものと
なる。また、捲取り中に捲形態を変化させる方法は、捲
取り条件を途中で変化させるため糸の物性が微妙に変化
するという問題があり、また、銘柄が変わったり、捲量
を変えた場合等には、捲取り条件を変化させる必要があ
る。

【０００４】上記問題を解決するため、本発明者らは特
開平8-209459号公報や特願平8-127798号において、低張
力でチーズ状に捲取った糸を熱処理する方法や、紡糸時
の捲取り条件を特定の方法にすることにより紡糸性、捲
姿、後加工性を改良する方法を提案した。これらの方法
よれば、解舒時の綾落ちや後加工時の糸切れをある程度
防ぐことができるが、解舒時の張力斑が大きかったり、
内層での糸切れが大きくなるという欠点がある。このた
め、カバリング用やトリコット用及び丸編用に供する
と、操業性が劣ったり、得られる製品の品位が劣るとい
う問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した問題
を解決し、捲取りや後加工時の糸切れや綾落ち等による
トラブルが少なく、しかも解舒時の張力斑が少ないの
で、製編織して得られる製品の品位が優れたものとなる
ポリエーテルエステル系弾性糸の製造方法を提供するこ
とを技術的な課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、次の知見を
得た。すなわち、ポリエーテルエステル系弾性糸は、捲
取り時、極低張力で捲き取る必要があり、これを実現さ
せるためには紡糸油剤として低粘性のものを選択する必
要がある。また、弾性糸は、トリコット用、カバリング
用及び丸編用とも、通常２倍程度に伸長しながら解舒さ
れるのでチーズ表面に張力がかかり、糸が端面に来ると
綾落ちが発生したりし、糸切れの原因となるため、解舒
時の糸と糸の摩擦係数を高くする必要がある。さらに、
ポリエーテルエステル系弾性糸は、熱処理することによ
って弾性回復特性が向上することが明かとなったが、熱
処理による糸同志の膠着が小さい油剤を用いる必要があ
る。本発明者らは、これらの知見を組み合わせて本発明
に到達した。

【０００７】すなわち、本発明は、ポリエーテルエステ
ル系弾性糸を製造するに際し、紡出された弾性糸に、水
で希釈する前の濃度でポリジメチルシロキサンを60〜90
重量％、ノニオン系界面活性剤を40〜10重量％含み、か
つ付着時の粘度が2.0cp 以下となるように希釈した油剤
を、糸条に対して油剤分で 2.0〜 5.0重量％付着させて
チーズに捲き取った後、捲き取りチーズごと、（Ｔｍ−
100)℃〜（Ｔｍ−50）℃〔Ｔｍは弾性糸の融点（℃）を
表す。〕の温度で30分以上熱処理することを特徴とする
ポリエーテルエステル系弾性糸の製造方法を要旨とする
ものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【０００９】まず、本発明に用いるポリエーテルエステ
ル系弾性糸では、ハードセグメントとしてポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の結晶
性を有するポリアルキレンテレフタレート、ソフトセグ
メントとして、ポリエチレングリコール、ポリテトラメ
チレングリコール等のポリアルキレングリコールの共重
合物が用いられる。強伸度特性や弾性回復特性を調整す
るためには、化合物の種類やハードセグメントとソフト
セグメントの共重合比を変化させればよい。

【００１０】例えば、ハードセグメントとしてポリブチ
レンテレフタレート、ソフトセグメントとしてポリテト
ラメチレングリコールを用いる場合、共重合比は６／４
〜４／６が好ましく用いられ、ポリブチレンテレフタレ
ートの量が多いと回復性が劣るようになり、逆にポリテ
トラメチレングリコールの量が多いと強伸度特性が劣っ
たり、融点が低くなりやすい。また、ポリテトラメチレ
ングリコールの分子量は、概ね 800〜2500のものが好ま
しく用いられる。本発明者らの研究によれば、ポリテト
ラメチレングリコールは分子量が 800〜2500の範囲のも
のが優れており、この範囲を外れると、回復特性が低下
しやすい。また、ポリテトラメチレングリコールの分子
量が大きくなりすぎると強伸度特性が低下しやすい。な
お、耐光剤や酸化防止剤等を目的に合わせて添加しても
よい。

【００１１】次に、紡糸方法であるが、ポリマーを乾燥
した後、溶融紡糸法によって製造する。また、捲取り速
度については、任意に設定できるが、本発明は、300m／
分以上の高速紡糸に特に有効であり、その理由は次のと
おりである。まず、低速紡糸の場合、糸の収縮力の緩和
が進みやすく、さらにガイド等による抵抗が小さいた
め、紡糸油剤の種類や付着時の粘性等の影響が少なく、
容易に製造できるので、特に本発明を用いる必要もな
い。しかし、300m／分以上の高速紡糸の場合、収縮力が
大きく、さらにガイド等による抵抗が大きいため、捲取
り張力が高くなり、捲取り時に綾落ちが発生したり、捲
き姿が悪くなったりする問題が発生しやすく、紡糸油剤
の種類や付着時の粘性、さらには後加工性を良好にする
ための熱処理方法等が重要となってくるのである。

【００１２】次に、本発明の最も重要な要素である紡糸
油剤について説明する。本発明で用いる油剤は、水で希
釈する前の濃度でポリジメチルシロキサンを60〜90重量
％、好ましくは80〜90重量％、ノニオン系界面活性剤を
40〜10重量％、好ましくは20〜10重量％含有する必要が
ある。ポリジメチルシロキサンが60重量％未満になると
平滑性が劣り、捲取り時、抵抗が大きくなり、綾落ちや
物性斑が発生したり、さらには、後加工時に解舒斑や糸
切れが発生するので好ましくない。逆に90重量％を超え
ると滑りやすくなり、後加工での解舒時に綾落ちが発生
したり、チーズ最内層で糸と糸の膠着が発生し、解舒不
良による糸切れが発生するようになる。なお、ポリジメ
チルシロキサンの粘性は, 特に限定されるものではない
が、概ね、５〜15cp程度が好ましい。

【００１３】また、ノニオン系界面活性剤が10重量％未
満になると糸同志が滑りやすくなり、後加工で解舒する
際に表層で綾落ち等のトラブルが生じる。逆に40重量％
を超えると平滑性が劣るようになり、捲取り時に綾落ち
が発生したり、ガイド等との抵抗が大きいため、糸が伸
長され、物性斑が起こりやすくなったり、後加工時に糸
切れ発生の原因となる。ノニオン系界面活性剤の種類と
しては、例えばポリオキシエチレンのアルキルエーテル
を代表とするエーテル系界面活性剤、アルキルアルキレ
ートを代表とするエステル系界面活性剤が好ましく用い
られる。

【００１４】次に、糸に付着する時の油剤エマルジョン
液の粘度であるが、2.0cp 以下、好ましくは1.5cp 以下
にする必要がある。粘度が2.0cp を超えると捲取り時の
抵抗が大きくなり、捲取り時に綾落ちが多発したり、得
られる弾性糸の物性斑が大きくなる。油剤のエマルジョ
ン液の粘度は、水での希釈倍率を大きくしたり、エマル
ジョン液の温度を変化させることにより調整することが
できる。

【００１５】さらに弾性糸に付着させる油剤の量は、糸
に対し、油剤分で 2.0〜 5.0重量％、好ましくは2.5 〜
4.0重量％にする必要がある。付着量が 2.0重量％未満
になると平滑性が劣り、捲き姿が悪くなったり、チーズ
内層での糸同士の膠着が激しくなり解舒不良等のトラブ
ルが発生する。逆に 5.0重量％を超えると熱処理の効果
が少なくなり、解舒時に表層綾落ち等のトラブルが発生
したり、付着時に過剰の油剤が飛散して作業環境が悪く
なる。

【００１６】図１は、本発明の一実施態様の捲取りまで
の工程を示す概略工程図である。図１において、ポリエ
ーテルエステル系のポリマ−をノズル１から紡糸し、紡
出糸を冷却筒２で冷却した後、油剤付与装置３で油剤を
付着させ、第１ゴデットロ−ラ４と第２ゴデットロ−ラ
５を介してワインダ−６でチーズ状のパッケージとして
捲取る。

【００１７】本発明では、弾性糸を捲取ったチーズを熱
処理するが、チーズを（Ｔｍ−100)℃〜（Ｔｍ−50）
℃、好ましくは（Ｔｍ− 90)℃〜（Ｔｍ−55）℃の温度
で30分以上、好ましくは60分以上熱処理する必要があ
る。熱処理温度が（Ｔｍ−100)℃未満であると、性能ア
ップ、解舒時の綾落ち防止の効果がなく、逆に（Ｔｍ−
50）℃を超えると糸と糸が膠着し、解舒時の糸切れや解
舒不良による張力斑が発生し、得られた布帛の品位が劣
るようになる。また、熱処理時間は30分以上が必要であ
り、熱処理時間が30分未満では、多量に捲いたチーズの
場合（概ね、捲き厚が10mm以上の場合）、表層と内層の
熱処理に差が現れ、物性差となるので好ましくない。な
お、用いる熱処理装置は、通常用いられる熱風循環乾燥
機等が適している。以上述べたように、本発明は、ポリ
エーテルエステル系弾性糸を製造する際の紡糸油剤、付
着時の粘性、熱処理条件を特定の条件に規制することに
より、紡糸性、後加工性の優れた弾性糸を得ることがで
きるものある。

【００１８】

【作用】前述したように、ポリエーテルエステル系弾性
糸はハードセグメントとソフトセングメントからなって
いるが、熱処理することによりハードセグメントの結晶
構造がより強固なものとなり、強伸度特性、弾性回復特
性が優れたものとなる。

【００１９】しかし、熱処理時間が短いと熱処理が十分
に行われず、前記特性を十分に引き出すことができない
ため、チーズのまま長時間熱処理する必要がある。この
時、同時に糸の収縮によって捲き締りが起こって、糸と
糸の接触部でわずかに膠着が発生し、後加工で解舒する
際、綾落ちの発生を防ぐことができるのである。

【００２０】しかし、膠着しすぎると、解舒不良により
後加工時に糸切れが発生する。また、膠着が小さい場
合、後加工で解舒する際、綾落ちが発生し、糸切れとな
る。本発明は、弾性糸を捲取るに際し、紡糸油剤の種類
や付着時の粘性、さらには油剤の付着量を特定の条件に
設定し、さらに特定の熱処理条件を採用することによ
り、優れた物性と後加工性を有するポリエーテルエステ
ル系弾性糸を得ることができるのである。

【００２１】

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。

【００２２】なお、例中の特性値は下記のように測定し
た。 (1) 極限粘度〔η〕 フェノール／四塩化エタン等重量混合溶媒を用い、温度
20℃で測定した。 (2) 繊度（デニール） 周長 1.125ｍの検尺機にて80回捲き、30分間放置した
後、１／300(ｇ／d)の荷重をかけて長さを測定した後、
重量を測定して、繊度に換算した。 (3) 捲き姿 熱処理後のチーズ状パッケージについて、耳高、綾落ち
の状態を観察し、次の３段階で評価した。 ◎：良好 ○：ほぼ良好 ×：不良 (4) 解舒性 図２に示した解舒装置を用い、供給ローラ７と延伸ロー
ラ８の間で２倍に延伸しつつ、捲取機９で捲き取った。
なお、供給ローラ７の速度は 45m／分とし、１チーズ30
時間で解舒するようにした。糸切れが発生したときは再
度糸掛けし、10時間毎の糸切れ回数で現した。各々５回
測定し、その平均値で表した。 (5) 綾落ち回数 上記した解舒性の評価時に発生した綾落ち回数を各々５
回測定し、その平均値で表した。 (6) 融点 パーキンエルマー社製示差走査型熱量計 DSC-7型を用
い、昇温速度20℃／分で測定した。 (7) 油剤付着量〔 OPU（％）〕 糸条２ｇを採取し、エタノールで油剤を抽出し、エタノ
ールを蒸発乾固させて重量Ｗｇを測定し、次式によって
算出した。 OPU（％）＝（Ｗ／２）×１００ (8) 粘度 リオン社製ビスコテスターにて、付着時の温度と同温度
で測定した。

【００２３】実施例１〜５、比較例１〜３ エステル化反応器にテレフタル酸ジメチル19.4kg、 1,4
ブタンジオ−ル９kgを仕込み、テトラブチルチタネ−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−ル（平均分子量2,00
0)33kgと酸化防止剤（チバガイギ−製イルガノックス10
10）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４時間重縮合反応を行った。得られた
ポリマ−の極限粘度〔η〕は2.25、融点は 180℃であっ
た。このポリマ−を用い、減圧乾燥後、図１に示した溶
融紡糸機を用い、紡糸温度240℃、捲取速度500m／分で
紡糸した。なお、ノズル１は直径が 0.4mmの丸断面で12
孔のものを用い、冷却筒２で冷却した後、表１に示した
油剤を水で希釈し、表２に示した濃度及び粘度のエマル
ジョンとして油剤付与装置３で付着させ、第１ゴデット
ロ−ラ４と第２ゴデットロ−ラ５を介して12コップワイ
ンダ−６でチーズ状のパッケージに捲取った。その際、
チーズの捲量は450gとし、吐出量を調整して50デニール
となるようにした。また、油剤付着量は糸に対し３重量
％になるようにオイリングローラの回転数を変えて調整
した。

【００２４】次いで、得られたチーズを、ヤマト製作所
製 DK-63熱風乾燥機を用い、表２に示す条件で熱処理し
た。熱処理したチーズの捲き姿、解舒性及び解舒時の綾
落ち回数を調べた結果を併せて表２に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】表２から明らかなように、実施例１〜５で
得られた弾性糸は捲き姿が良好で、糸切れが少なく、さ
らに解舒時の綾落ちも少なかった。これに対し、比較例
１は、使用した油剤のポリジメチルシロキサンの成分が
少なすぎるため捲取り時の抵抗が大きく、捲取り時に綾
落ちや耳高が発生し、捲姿が悪く、さらに、解舒時の糸
切れ、綾落ちも多数発生した。また、比較例２はポリジ
メチルシロキサンの量が多すぎるため、平滑性は良好で
捲き姿も優れたものであったが、解舒時、表層での綾落
ちが多発し、操業性が劣るものであった。さらに、比較
例３は、付着時の油剤の粘性が高すぎるため、捲取り時
の綾落ちが多発し、さらに解舒時の綾落ちも多発した。

【００２８】実施例６〜９、比較例４〜６ 実施例１で得た未熱処理糸のチーズを用い、表３に示す
種々の条件で熱処理を施した。熱処理したチーズの解舒
性及び解舒時の綾落ち回数を調べた結果も併せて表３に
示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】表３から明らかなように、実施例６〜９で
得られた弾性糸は、解舒時の糸切れが少なく、綾落ちの
発生もほとんどないものであった。これに対し、比較例
４は熱処理温度が高すぎるため、内層での糸切れが多発
した。また、比較例５は熱処理温度が低いため、解舒時
の綾落ちが多発した。さらに、比較例６は熱処理時間が
短いため、熱処理の効果が少なく、解舒時、外層から内
層まで平均して綾落ちが発生した。

【００３１】実施例10〜12、比較例７〜８ オイリングローラの回転数を変え、油剤付着量を表４で
示したように変化させた以外は実施例１と同様の方法で
弾性糸を捲き取り、 110℃、 120分の熱処理を施した。
熱処理したチーズの解舒性及び解舒時の綾落ち回数を調
べた結果を併せて表４に示す。

【００３２】

【表４】

【００３３】表４から明らかなように、実施例10〜12で
得られた弾性糸は、解舒時の糸切れや綾落ちが少いもの
であった。一方、比較例７は油剤付着量が少ないため、
内層での糸切れが多発した。また、比較例８は油剤付着
量が多いため、糸が滑りすぎ、表層で綾落ちが多発し
た。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、油剤、油剤粘度、油剤
付着量、チーズの熱処理条件を適正化することにより、
捲取り時及び後加工時に糸切れや綾落等によるトラブル
が少なく、しかも解舒時の張力斑が少ないので、製編織
して得られる製品の品位が優れたものとなるポリエーテ
ルエステル系弾性糸を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様の捲取りまでの工程を示す
概略工程図である。

【図２】実施例における解舒性の評価に用いた解舒装置
の概略図である。

【符号の説明】

１ ノズル ２ 冷却筒 ３ 油剤付与装置 ４ 第１ゴデットロ−ラ ５ 第２ゴデットロ−ラ ６ ワインダ− ７ 供給ロ−ラ ８ 延伸ロ−ラ ９ 捲取機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエーテルエステル系弾性糸を製造す
   るに際し、紡出された弾性糸に、水で希釈する前の濃度
   でポリジメチルシロキサンを60〜90重量％、ノニオン系
   界面活性剤を40〜10重量％含み、かつ付着時の粘度が2.
   0cp 以下となるように希釈した油剤を、糸条に対して油
   剤分で 2.0〜 5.0重量％付着させてチーズに捲き取った
   後、捲き取りチーズごと、（Ｔｍ−100)℃〜（Ｔｍ−5
   0）℃〔Ｔｍは弾性糸の融点（℃）を表す。〕の温度で3
   0分以上熱処理することを特徴とするポリエーテルエス
   テル系弾性糸の製造方法。