JPH11158724A - ポリエステル中空繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インナーウェアやスポーツウェア等の繊維製品
に好適な伸縮性および軽量・保温性に優れ、かつ耐潰れ
性に優れたポリエステル中空繊維を提供する。 【解決手段】ポリプロピレンテレフタレートを主たる構
成成分とするポリエステルからなり、１５％伸長時の伸
長回復率が１００％、かつ中空率が２０〜４０％である
中空部を有し、中空保持率が６０％以上であるポリエス
テル中空繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル中空
繊維に関するものである。さらに詳しくは、伸長回復性
および軽量・保温性に優れ、かつ耐潰れ性に優れたポリ
エステル中空繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、繊維内部に空気層をもつ中空
繊維は、軽量性や保温性に優れているため、この特性を
活かして、インナーウェア、スポーツウェアをはじめ種
々の用途に利用するために、各種の提案がなされてい
る。例えば、特開平８−２２６００９号公報に開示され
た多孔型中空繊維は、海島複合繊維からなり、細繊度で
外力による中空部の潰れに強く、軽量性や保温性に優れ
るという技術である。しかしながら、海島複合繊維から
多孔型中空繊維を得るには、複合繊維を製糸した後に島
成分を溶出除去するという時間のかかる工程が必要であ
り、また、その溶出処理に使う溶剤処分の問題もあるの
で、工業的実施の観点からすると望ましくなく、紡糸口
金により、直接中空繊維を製造できることが望ましい。

【０００３】そこで、紡糸口金により直接中空繊維を製
造する技術に関しては、ナイロン繊維ではあるが、特開
平９−２１７２２５号公報で提案されている。すなわ
ち、高粘度のナイロンからなり三角形状中空部を有する
中空繊維とすることによって、耐潰れ性、軽量・保温性
に優れるという技術である。

【０００４】しかし、近年、快適性重視の観点から、軽
量・保温性に加え、特に伸縮性が重視されるようになっ
てきたが、上記ナイロン繊維では、伸縮性が十分とはい
えない。伸縮性を付与する手段として仮撚加工技術があ
るが、中空繊維では偏平化して中空部がつぶれる欠点が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点の解決を課題とするものであり、インナーウェア
やスポーツウェア等の繊維製品に好適な伸長回復性およ
び軽量・保温性に優れ、かつ耐潰れ性に優れたポリエス
テル中空繊維を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段、即ち本発明は、ポリプロピレンテレフタレート
を主たる構成成分とするポリエステルからなる中空繊維
であり、１５％伸長時の伸長回復率が１００％、かつ中
空率が２０〜４０％である中空部を有し、中空保持率が
６０％以上であることを特徴とするポリエステル中空繊
維、中空部の横断面形状が三角形状である請求項１記載
のポリエステル中空繊維、中空繊維が４個の独立した中
空部から形成されている請求項１記載のポリエステル中
空繊維、繊維横断面外形が実質的に円状である請求項１
乃至３のいずれかに記載のポリエステル中空繊維であ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明のポリエステル中空繊維は、ポリプロピレ
ンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステル
から形成されている必要がある。ポリプロピレンテレフ
タレートからなる繊維は、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あるいはナイロンから
なる繊維に比して弾性性能に優れているにも関わらず、
ポリウレタンあるいはポリエーテルエステルのような弾
性繊維ほど、力学特性に劣らない。

【０００８】ここで、ポリプロピレンテレフタレートを
主たる構成成分とするポリエステルとは、テレフタル酸
を主たるジカルボン酸成分とし、トリメチレングリコー
ルを主たるグリコール成分とするポリエステルであり、
トリメチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位
とするものであって、その特性を損なわない範囲でエチ
レングリコール、ブタンジオール等のグリコール、イソ
フタル酸、２，６−ナフタレンカルボン酸等のジカルボ
ン酸等を通常１０％以下共重合してもよいものである。

【０００９】ポリプロピレンテレフタレートを主たる構
成成分とするポリエステルは、その物性を損なわない範
囲で、紫外線吸収剤、酸化防止剤、、艶消し剤、難撚剤
等の改質剤を含んでもよい。

【００１０】本発明のポリエステル中空繊維は、１５％
伸長時の伸長回復率が１００％である必要がある。１５
％伸長時の伸長回復率が１００％である繊維によって構
成された繊維製品は、本発明が目標とする伸縮性に優れ
たものである。１５％伸長時の伸長回復率が１００％未
満であると、本発明が目標とする伸縮性に優れた繊維製
品を得ることができず、好ましくない。

【００１１】例えば、比較的伸長回復性に優れるポリエ
ステル繊維として、ポリブチレンテレフタレート繊維が
あるが、１５％伸長時の伸長回復率は高々８０％程度で
あり、本発明が目標とする繊維製品を得ることができな
い。

【００１２】本発明のポリエステル中空繊維の伸度は、
５０％以下であることが好ましい。伸度が５０％を越え
ると伸長回復性が劣り、好ましくない。

【００１３】本発明のポリエステル中空繊維の繊維横断
面における中空部の占める割合、すなわち中空率は２０
〜４０％の範囲内であることが必要である。中空率が２
０％未満では目標とする繊維製品としての軽量・保温性
の効果が不十分であり好ましくない。

【００１４】中空率は、高いほど軽量・保温性が高まる
ので好ましいが、あまり高すぎると高次加工工程におい
て繊維横断面の潰れが発生し易くなるので、最終的に得
られる繊維製品において所望の中空率を保持することが
できない。これらの点から、中空率は４０％以下である
ことが必要である。

【００１５】本発明のポリエステル中空繊維は、中空保
持率が６０％以上である必要がある。中空保持率が６０
％未満であると、やはり高次加工工程において繊維横断
面の潰れが発生し易くなるので好ましくない。一般的に
中空繊維の製造およびその高次加工工程において、中空
繊維はローラ類との接糸圧やガイド類での摩擦力あるい
は他の外力によって、繊維に横方向からの圧力が加わり
繊維断面が楕円形や偏平形に潰れ、実質の中空率が低下
する。この現象は、中空率が高い中空繊維ほど起こり易
い。

【００１６】本発明のポリエステル中空繊維は、中空部
形状が三角形状であることが好ましい。ポリプロピレン
テレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルか
らなる中空繊維は、ポリエチレンテレフタレートからな
る中空繊維に比して高次加工工程における繊維横断面の
潰れが発生し易い。しかしながら、本発明のポリエステ
ル中空繊維のように中空部が三角形状であることによっ
て、延伸時および高次加工工程での中空部の潰れ、すな
わち中空率の低下が少なくなる。

【００１７】本発明のポリエステル中空繊維の中空部
は、実質的に三角形状であり好ましくは正三角形である
が、図１ｂのように外側に膨らんだ曲面から形成される
三角形状であってもよい。

【００１８】本発明のポリエステル中空繊維の中空部
は、図３に例示したように中空部形状が４個の独立した
中空部からなることも好ましい。中空部形状が４個の独
立した中空部からなり、２軸交差型中空形状とすること
によって、延伸時および高次加工工程での中空部の潰
れ、すなわち中空率の低下が少なくなる。

【００１９】また、繊維製品に必要な耐久性の観点か
ら、本発明のポリエステル中空繊維の強度は３．０ｇ／
ｄ以上であることが好ましい。強度が３．０ｇ／ｄ未満
では、最終的に得られる繊維製品に必要な強さが不足し
て耐久性に劣り、さらに中空部の潰れが生じ易くなり、
所望の特性を維持することが困難となる。

【００２０】本発明のポリエステル中空繊維の外周形状
は、円状であることが好ましいが、図１ｃのような三角
形状あるいは図３ｂのような四角形状でもよく、他の多
角形状でもよい。

【００２１】本発明のポリエステル中空繊維は、ポリプ
ロピレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエ
ステルを出発原料として図２ａに示すようなＣ型スリッ
ト，あるいは図２ｂに示すような３個のスリット、また
は図４ａに示すような４個の⊥型スリットからなる吐出
孔から溶融紡糸することにより製造することができる。
溶融紡糸された糸条は、通常の溶融紡糸と同様に、給油
した後に所望の引取速度で引き取り、あるいは一旦捲き
取った後に延伸して捲取り、ポリエステル中空繊維とす
ることができる。中空部形状が三角形状の中空繊維を得
るためには、図２ｂあるいは図２ｃのように３つのスリ
ットを三角形状に配列した吐出孔から溶融紡糸する必要
がある。中空部形状が４個の独立した中空部からなる中
空繊維を得るためには、図４ａあるいは図４ｂのように
４個の⊥型スリットからなる吐出孔から溶融紡糸する必
要がある。

【００２２】このように製糸して得られたポリエステル
中空繊維は、通常のポリエステル繊維と同様に高次加工
することができる。例えば、仮撚加工を施せば、繊維の
伸長特性がさらに優れたものとなる。また、タスラン加
工を施すことによって嵩高性を付与することができ、軽
量・保温性の効果をさらに高めることができる。また、
繊維形態は、長繊維であっても短繊維であっても良い。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。物性の測定方法は次に示す通りである。

【００２４】（１）相対粘度 ｐ−クロロフェノールとテトラクロロエタンからなる、
重量比で３：１の混合溶媒を用い、３０℃で測定した。
溶液濃度は０．４ｇ／ｄｌである。

【００２５】（２）伸長回復率 定速伸長引張試験機（オリエンテック社製ＲＴＭ−２５
０型）を用い、試料長２０ｃｍとして初荷重をデニール
当たり１／３０ｇかけた状態で両端をエアチャックで固
定して、引張速度１０％／分の速さで試料長の１５％ま
で伸長させる（図５曲線１）。１分間放置後、同じ速度
で除重し、初期状態（ゲージ長２０ｃｍ）まで返す（図
５曲線２）。そのまま３分間放置後、再び引張速度１０
％／分で伸長歪みを与える（図５曲線３）。１５％伸長
して試験を終えるときの荷重−伸長曲線を図５に示す。
図５より、１５％伸長時の伸び（Ｅ）と残留歪み（△
Ｅ）とを求め、次式により算出する。 伸長回復率（％）＝（（Ｅ−△Ｅ）／Ｅ）×１００

【００２６】（３）中空率 繊維の横断面写真から、中空部の断面積と、繊維外周内
の断面積とを求め、次式により算出する。 中空率（％）＝（中空部の断面積／繊維外周内の断面
積）×１００

【００２７】（４）中空保持率 検撚機（浅野機械製作（株）製）を用い、試料長５０ｃ
ｍとしてデニール当たり１／３０ｇの荷重をかけた状態
で両端を固定して、１５００Ｔ／ｍの撚りをかけた繊維
の横断面写真から、中空率（Ｈ１）を求め、撚りをかけ
る前の繊維の中空率（Ｈ２）との比から、次式により算
出する。 中空保持率（％）＝Ｈ１／Ｈ２

【００２８】（５）強伸度 定速伸長引張試験機（オリエンテック社製ＲＴＭ−２５
０型）を用い、試料長２０ｃｍとして初荷重をデニール
当たり１／３０ｇかけた状態で両端をエアチャックで固
定して、引張速度１００％／分の速さで伸長する条件で
測定し、最大応力を強度（ｇ／ｄ）とし、そのときの伸
長率を伸度（％）とする。

【００２９】（６）軽量性 官能検査により、非常に良好が◎、良好が○、不良を×
とした３段階で７人が評価し、最も多く評価された段階
値で示した。

【００３０】（実施例１）相対粘度が１．４０であるポ
リプロピレンテレフタレートを、２６０℃で溶融して溶
融して図２ａに示すＣ型スリットの吐出孔を２４個有す
る紡糸口金から押し出し、通常の方法で冷却し、捲取速
度１３００ｍ／ｍｉｎで一旦巻き取り、２．６倍に延
伸、熱セットすることにより、表１に記載するような７
５デニール／２４フィラメントの中空繊維を得た。該ポ
リエステル中空繊維を１５００Ｔ／ｍで加撚してタテ糸
（織密度１４５本／インチ）とヨコ糸（織密度９８本／
インチ）に用いて製織した平織物は、伸縮性が良好で軽
量性に優れるものであった。

【００３１】（比較例１）表１に示すように相対粘度が
異なる以外は、実施例１と同様の製糸方法で中空繊維を
得た。得られた繊維の特性を表１に示した。該ポリエス
テル中空繊維を用いる以外は、実施例１と同様に織物を
得た。該ポリエステル中空繊維は中空率は高いが中空保
持率が低く、得られた織物は、伸縮性は良好であるが軽
量性に劣るものであった。

【００３２】（比較例２）表１に示すように相対粘度が
異なる以外は、実施例１と同様の製糸方法で中空繊維を
得た。得られた繊維の特性を表１に示した。該ポリエス
テル中空繊維を用いる以外は、実施例１と同様に織物を
得た。該ポリエステル中空繊維は中空率が低く、得られ
た織物は、伸縮性は良好であるが軽量性に劣るものであ
った。

【００３３】（実施例２）中空部形状を図１ｂのような
三角形状にするために、図２ｂに示す３つのスリットか
らなる吐出孔を有する紡糸口金を用いる以外は、実施例
１と同様の製糸方法で中空繊維を得た。得られた繊維の
特性を表１に示した。該ポリエステル中空繊維を用いる
以外は、実施例１と同様に織物を得た。得られた織物
は、伸縮性が良好で軽量性に優れたものであった。

【００３４】（実施例３）表１に示すように相対粘度が
異なる以外は、実施例２と同様の製糸方法で中空繊維を
得た。得られた繊維の特性を表１に示した。該ポリエス
テル中空繊維を用いる以外は、実施例１と同様に織物を
得た。得られた織物は、伸縮性が良好で軽量性に特に優
れたものであった。

【００３５】（比較例３）表１に示すように相対粘度が
異なる以外は、実施例２と同様の製糸方法で中空繊維を
得た。得られた繊維の特性を表１に示した。該ポリエス
テル中空繊維を用いる以外は、実施例１と同様に織物を
得た。該ポリエステル繊維は、中空率は高いが中空保持
率が低く、得られた織物は、伸縮性は良好であるが軽量
性に劣るものであった。

【００３６】（実施例４）中空部形状を図３ａのような
４個の独立した中空部からなる形状にするために図４ａ
に示すようなスリットからなる吐出孔を有する紡糸口金
を用いる以外は、実施例１と同様の製糸方法で中空繊維
を得た。得られた繊維の特性を表１に示した。該ポリエ
ステル中空繊維を用いる以外は、実施例１と同様に織物
を得た。得られた織物は、伸縮性が良好で軽量性に優れ
たものであった。

【００３７】（実施例５）表１に示すように相対粘度が
異なる以外は、実施例４と同様の製糸方法で中空繊維を
得た。得られた繊維の特性を表１に示した。該ポリエス
テル中空繊維を用いる以外は、実施例１と同様に織物を
得た。得られた織物は、伸縮性が良好で軽量性に特に優
れたものであった。

【００３８】（比較例４）表１に示すように相対粘度が
異なる以外は、実施例４と同様の製糸方法で中空繊維を
得た。得られた繊維の特性を表１に示した。該ポリエス
テル中空繊維を用いる以外は、実施例１と同様に織物を
得た。該ポリエステル繊維は、中空率は高いが中空保持
率が低く、得られた織物は、伸縮性は良好であるが軽量
性に劣るものであった。

【００３９】（比較例５）表１に示すようにポリブチレ
ンテレフタレートを用いる以外は、実施例１と同様の製
糸方法で中空繊維を得た。得られた繊維の特性を表１に
示した。該ポリエステル中空繊維を用いる以外は、実施
例１と同様に織物を得た。得られた織物は、軽量性に優
れているが、伸縮性に劣るものであった。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明のポリエステル中
空繊維によれば、伸縮性および軽量・保温性に優れ、か
つその中空率は高次加工工程においても保持されるの
で、インナーウェアやスポーツウェア等の繊維製品に好
適な今までにない布帛を製造できるポリエステル中空繊
維を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリエステル中空繊維の繊維横断面形
状を模式的に例示する繊維横断面図である。

【図２】図１のポリエステル中空繊維を製造する際の吐
出孔の形状を模式的に例示する吐出孔平面図である。

【図３】本発明のポリエステル中空繊維の繊維横断面形
状を模式的に例示する繊維横断面図である。

【図４】図３のポリエステル中空繊維を製造する際の吐
出孔の形状を模式的に例示する吐出孔平面図である。

【図５】本発明のポリエステル中空繊維の伸長回復率を
求める際の荷重−伸長曲線の一例を示す図である。

【符号の説明】

Ｅ：１５％伸長時の伸び（ｍｍ） △Ｅ：残留歪み（ｍｍ） １：１度目の伸長曲線 ２：除重後の回復曲線 ３：２度目の伸長曲線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリプロピレンテレフタレートを主たる構
   成成分とするポリエステルからなる中空繊維であり、１
   ５％伸長時の伸長回復率が１００％、かつ中空率が２０
   〜４０％である中空部を有し、中空保持率が６０％以上
   であることを特徴とするポリエステル中空繊維。
2. 【請求項２】中空部の横断面形状が三角形状である請求
   項１記載のポリエステル中空繊維。
3. 【請求項３】中空繊維が４個の独立した中空部から形成
   されている請求項１記載のポリエステル中空繊維。
4. 【請求項４】繊維横断面外形が実質的に円状である請求
   項１乃至３のいずれかに記載のポリエステル中空繊維。