JPH1181048A - ポリエステル複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に水着、レオタード、インナーウエア、カ
ーテン等の用途に適しており、発色性、遮光性、ドレー
プ性、ソフトな風合い、耐光性に優れ、紡糸性の良好な
ポリエステル複合繊維を提供する。 【解決手段】 金属酸化物（例えば、酸化チタン）を２
〜４０重量％含有するポリエステルＡを芯部に、少なく
とも９０重量％がポリトリメチレンテレフタレートから
構成されたポリエステルＢを鞘部に配し、鞘芯の重量比
が１／４〜４／１であることを特徴とするポリエステル
複合繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル複合
繊維に関するものである。更に詳しくは、発色性、遮光
性、ドレープ性、ソフトな風合い、耐光性に優れ、紡糸
性の良好なポリエステル複合繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】紫外線遮蔽、あるいは、白い水着が水に
濡れた時に透けない性質を付与するために、芯部に酸化
チタン等の金属酸化物を入れた光遮蔽性能を有するポリ
エステル複合繊維が知られている（例えば、特開昭５５
−１５８３３１号公報、特開平５−９３３４３号公報、
実開平６−３７３８０号公報）。しかしながら、このよ
うなポリエステル複合繊維は、芯部の金属酸化物が多い
ために染色しても色が濁ったり、パステル調になったり
して発色性が悪いという欠点があった。また、芯部に大
量の金属酸化物を含有するために、糸切れが起こりやす
いという欠点があった。

【０００３】遮光性のあるポリエステル繊維の発色性を
向上させる方法として、例えば、アルカリ水溶液に溶解
性のある微粒子を配合させたポリマーを鞘部に用いた遮
光性複合糸を、アルカリ減量して繊維表面に微細孔を生
成させる方法が開示されている（特開昭６２−５７９２
０号公報）。しかしながら、このような繊維は表面に凹
凸が出ているために、水着等に代表されるスポーツ用途
等の激しい動きを伴う用途には繊維表面が擦れるため
に、毛羽が発生し、引き裂き強度が低下したり、退色し
たりする問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、公知
の遮光性のあるポリエステル複合繊維の発色性が低いと
いう問題を解決すると同時に、ドレープ性、ソフトな風
合い、耐光性に優れ、紡糸性が良好なポリエステル複合
繊維を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決するために鋭意研究を行った結果、ポリトリメ
チレンテレフタレートを用いることが極めて有効である
ことを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は
下記の通りである。

【０００６】１）金属酸化物を２〜４０重量％（以下、
ｗｔ％という）含有するポリエステルＡを芯部に、少な
くとも９０ｗｔ％がポリトリメチレンテレフタレートか
ら構成されたポリエステルＢを鞘部に配し、鞘芯の重量
比が１／４〜４／１であることを特徴とするポリエステ
ル複合繊維。 ２）ポリエステルＢが、スルホイソフタル酸塩を１〜１
０ｗｔ％共重合させたポリトリメチレンテレフタレート
から構成されていることを特徴とする上記１記載のポリ
エステル複合繊維。

【０００７】以下、本発明につき詳述する。本発明にお
いて、芯部を構成するポリエステルＡは、テレフタル
酸、または、２，６−ナフタレンジカルボン酸を主たる
酸成分とし、少なくとも一種のグリコール、好ましくは
エチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、
テトラメチレングリコールから選ばれた少なくとも１種
のアルキレングリコールを主たるグリコール成分とする
ポリエステルである。

【０００８】また、ポリエステルＡには、イソフタル
酸、スルホイソフタル酸塩、コハク酸、アジピン酸、
２，６−ナフタレンジカルボン酸等の酸成分や、１，４
−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロ
ヘキサンジメタノール等のグリコール成分、ε−カプロ
ラクトン、４−ヒドロキシ安息香酸、ポリオキシエチレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が共重
合されていてもよい。また、必要に応じて、各種の添加
剤、例えば、熱安定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化
防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光
増白剤等を共重合、または混合してもよい。

【０００９】ポリエステルＡに含有される金属酸化物と
しては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、タルク、カ
オリン、シリカ、炭酸カルシウム等が挙げられ、これら
の酸化物は単独で用いても、２種以上混合して用いても
よい。金属酸化物の平均粒径は、強度発現、紡糸の安定
性、濾過フィルターへの詰まりによる圧力上昇を考える
と、０．５μｍ以下が好ましく、特に好ましくは、０．
３μｍである。また、１．５μｍ以上の凝集物が存在し
ないことが好ましい。

【００１０】ポリエステルＡに含有される金属酸化物の
量としては、２〜４０ｗｔ％であることが必要である。
２ｗｔ％未満では遮光性が著しく悪くなる。また、４０
ｗｔ％を越えると紡糸性が極端に悪くなり、実質工業的
な生産は不可能になる。遮光性、紡糸性、強度発現の観
点から、好ましくは、比重を高めドレープ性を上げる観
点から５〜２０ｗｔ％、更に好ましくは、５〜１５ｗｔ
％である。

【００１１】本発明において、鞘部を構成するポリエス
テルＢは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、１，３−
プロピレングリコールを主たるグリコール成分とする、
少なくとも９０ｗｔ％以上がポリトリメチレングリコー
ルであることが、発色性、耐光性、紡糸性を向上させる
ために必要である。すなわち、鞘部に９０ｗｔ％ポリト
リメチレンテレフタレートを用いているために、例え
ば、ポリエチレンテレフタレートと比較して、堅牢性を
あまり低下させることなく発色性をよくすることができ
るからである。発色性は繊維に使用するポリマーの屈折
率が低いほどよくなるが、ポリトリメチレンテレフタレ
ートは、ポリエチレンテレフタレートに比べて屈折率が
低くなるために、本発明の複合繊維の発色性は高くな
る。

【００１２】また、鞘部に用いたポリトリメチレンテレ
フタレートが、芯部のポリエステルよりも速く配向、結
晶化するために、芯部のポリエステルが配向、結晶化が
不十分な状態で繊維化され、大量の金属酸化物を含有し
ていても芯部がやわらかい状態を保つために、糸切れ、
毛羽に代表される欠点が生じにくくなる。その結果、本
発明のポリエステル複合繊維は紡糸収率の高いものとな
る。更に、芯部に弾性率の低いポリトリメチレンテレフ
タレートを配し、芯部のポリエステルの配向、結晶化が
低いために、複合繊維全体の弾性率が低くなる結果、非
常にソフトな風合いを発現することが可能となる。

【００１３】ポリエステルＢには、イソフタル酸、スル
ホイソフタル酸塩、コハク酸、アジピン酸、２，６−ナ
フタレンジカルボン酸、スルホナフタレンジカルボン酸
塩等の酸成分や、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘ
キサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等のグリ
コール成分、ε−カプロラクトン、４−ヒドロキシ安息
香酸、ポリオキシエチレングリコール、ポリテトラメチ
レングリコール等が、１〜１０ｗｔ％の範囲で共重合さ
れていてもよい。

【００１４】これらの共重合成分の中で、特に、カチオ
ン染料可染性の付与、鮮明発色性、堅牢性の向上の観点
からスルホイソフタル酸塩を共重合することが好まし
い。このようなスルホイソフタル酸塩を例示するなら
ば、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウム
スルホイソフタル酸、５−リチウムイソフタル酸、５−
テトラブチルホスホニウムイソフタル酸、５−テトラメ
チルホスホニウムイソフタル酸、５−トリブチルメチル
ホスホニウムイソフタル酸等が挙げられる。これらのイ
ソフタル酸金属塩の内、強度が高いという点において、
５−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸が好まし
い。

【００１５】また、必要に応じて、各種の添加剤、例え
ば、艶消し剤、熱安定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍
光増白剤等を共重合、または混合してもよい。鞘部を構
成するポリエステルＢは、公知の方法を用いて重合する
ことができる。例えば、テレフタル酸またはテレフタル
酸の低級アルコールエステルと過剰の１，３−プロパン
ジオールを、テトラブチルチタネート等の触媒存在下、
エステル交換反応させ、次いで、得られた反応物にテト
ラブチルチタネート等の触媒を加えて、０．５ｔｏｒｒ
以下の真空下、２４０〜２８０℃で重縮合反応を行うこ
とにより、当該ポリマーを得ることができる。共重合を
行う場合には、上記重合の任意の段階でコモノマーを添
加できる。スルホイソフタル酸塩に代表されるカルボン
酸および、その誘導体を共重合する場合は、重合の最初
にコモノマーを添加することが好ましく、アルコールを
共重合する場合は、エステル交換反応が終了した時点で
添加するのが好ましい。

【００１６】本発明のポリエステル複合繊維において、
鞘芯の重量比は１／４〜４／１であることが必要であ
る。鞘芯の重量比が１／４より小さいと、強度が低下し
てしまう。また、４／１を越えると遮光性が低下してし
まう。繊維の強度と遮光性のバランスから１／３〜３／
１が好ましい。また、芯部と鞘部は同心的に複合されて
いても、芯部を意図的に偏心的に複合されていてもよ
い。芯部を意図的に偏心的に複合させる場合は、潜在捲
縮性能を付与することができ、精練、熱セット、染色等
の後加工段階で微細な捲縮により織編物に応用した場
合、ふくらみを与えることができる。単糸断面について
も特に制限はなく、丸、三角、四角、五角、あるいは、
扁平糸であってもよい。また、芯部の断面構造について
も特に制限はなく、丸、三角、四角、五角、Ｙ型、Ｔ
型、Ｘ型、星形であってもよい。

【００１７】本発明のポリエステル複合繊維は、紡口よ
り押出した後に巻き取り、次いで延伸を行うことにより
得ることができる。ここで巻き取った後に延伸を行うと
は、紡糸を行った後にボビン等に巻き取り、この糸を別
の装置を用いて延伸する、いわゆる通常法や、紡口より
押し出されたポリマーが完全に冷却固化した後、一定の
速度で回転している第一ロールに数回以上巻き付けられ
ることにより、ロール前後での張力が全く伝わらないよ
うにし、第一ロールと第一ロールの次に設置してある第
二ロールとの間で延伸を行うような、紡糸−延撚工程を
直結したいわゆる直延法を指す。

【００１８】溶融紡糸する際の紡糸温度は２３０〜３２
０℃、好ましくは２３５〜３００℃、更に好ましくは２
４０〜２８０℃の範囲が適当である。紡糸温度が２３０
℃未満では、温度が低過ぎて安定した溶融状態になり難
く、得られた繊維の斑が大きくなり、また満足し得る強
度、伸度を示さなくなる場合があり、また、紡糸温度が
３２０℃を越えると熱分解が激しくなり、得られた糸は
着色し、また満足し得る強度、伸度を示さなくなる場合
がある。

【００１９】糸の巻き取り速度については、特に制限は
ないが、通常３５００ｍ／ｍｉｎ以下、好ましくは２５
００ｍ／ｍｉｎ以下、更に好ましくは２０００ｍ／ｍｉ
ｎ以下で巻き取る。巻取速度が３５００ｍ／ｍｉｎを越
えると、巻き取る前に結晶化が進み過ぎ、延伸行程で延
伸倍率を上げにくいために分子を必ずしも十分に配向さ
せることができず、十分な強度を得ることができなかっ
たり、捲き締まりが起こり、ボビン等が巻取機より抜け
なくなってしまったりする場合がある。

【００２０】延伸時の延伸倍率は２〜４倍、好ましくは
２．２〜３．７倍、更に好ましくは、２．５〜３．５倍
がよい。延伸倍率が２倍未満では、延伸により十分にポ
リマーを配向させることができず、得られた糸の強度が
低下する傾向があり、また、４倍を越えると糸切れが生
じ、安定した延伸が難しくなる傾向がある。延伸の際の
温度は、延伸ゾーンでは３０〜８０℃、好ましくは３５
〜７０℃、更に好ましくは４０℃〜６５℃が良い。延伸
ゾーンの温度が３０℃未満では延伸の際に糸切れが多発
し、連続して繊維を得ることが難しくなる傾向があり、
また、８０℃を越えると延伸ロールなどの加熱ゾーン対
する繊維の滑り性が低下するため単糸切れが多発し、毛
羽の多い糸になる傾向がある。

【００２１】また、延伸直後の熱処理を行う必要があ
る。この熱処理は９０〜２００℃であり、好ましくは１
００〜１９０℃、更に好ましくは１１０〜１９０℃で行
うのがよい。熱処理温度が９０℃未満では繊維の結晶化
が十分に起こらず、耐久性が低下し、また、２００℃よ
り高い温度では繊維が熱処理ゾーンで切れてしまい延伸
が難しくなる傾向があり、また、熱処理温度が１６０〜
２００℃であっても弛緩状態では毛羽や糸切れが生じる
場合がある。

【００２２】こうして得られるポリエステル複合糸の物
性としては、特に制限されないが、例示するならば、強
度は２．５〜４．５ｇ／ｄ程度、伸度２５〜４５％、弾
性率２０〜５０ｇ／ｄ、２０％伸長時の弾性回復率７０
〜９０％、融点２２０〜２４０℃となり、ソフトな風合
いを示す繊維となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて本発明をよ
り詳細に説明するが、本発明は実施例などにより何ら限
定されるものではない。尚、実施例中の主な測定値は以
下の方法で測定した。 （１）極限粘度 極限粘度［η］は、次の定義式に基づいて求められる値
である。

【００２４】

【数１】

【００２５】定義式のη_r は、純度９８％以上のｏ−ク
ロロフェノールで溶解したポリエステルポリマーの希釈
溶液の３５℃での粘度を、同一温度で測定した上記溶剤
自体の粘度で割った値であり、相対粘度と定義されてい
るものである。またＣは、上記溶液１００ｍｌ中のグラ
ム単位による溶質重量値である。 （２）発色性 得られた複合繊維の一口編地を用い、スコアロール４０
０を２ｇ／で含む温水を用いて、７０℃、２０分間精練
処理し、タンブラー乾燥機で乾燥させ、次いで、ピンテ
ンターを用いて、１８０℃、３０秒の熱セットを行った
ものを使用した。染料は、カヤロンポリエステルブルー
３ＲＳＦ（日本化薬社製）を使用し、６％ｏｗｆ、浴比
１：５０で１３０℃、６０分染色した。尚、分散剤はニ
ッカサンソルト７０００（日華化学社製）を０．５ｇ／
リットル使用し、酢酸０．２５ｍｌ／リットルと酢酸ナ
トリウム１ｇ／リットルを加え、染液のｐＨを５に調整
した。こうして得られた染色物を用いて、発色性を評価
した。

【００２６】発色性は、Ｋ／Ｓを用いて評価した。この
値は、染色後のサンプル布の分光反射率Ｒを測定し、以
下に示すクベルカ−ムンク（Ｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎ
ｋ）の式から求めた。この値が大きい程、深色効果が大
きいこと、すなわち、よく発色されていることを示す。
Ｒは、当該染料の最大吸収波長での値を採用した。 Ｋ／Ｓ＝（１−Ｒ）²／２Ｒ （３）耐光堅牢性 耐光堅牢性ＪＩＳ−Ｌ−０８４２に準じて行った。

【００２７】（４）遮光性 経糸に７５ｄ／３６ｆの艶消し剤を全く含まないポリエ
チレンテレフタレート繊維、緯糸に試験糸を用い、経緯
糸密度１３０本／吋のタフタを試験布とした。試験布を
４枚重ねて黒線の引いた紙の上に置き、照度約８０ルッ
クスの明るさの中で、試験布上部から黒線の見え具合を
肉眼で判定した。

【００２８】判定基準を以下に示す。 遮光効果が著しくよい：◎ 遮光効果がよい ：○ 遮光効果がやや悪い ：△ 遮光効果が悪い ：× （５）糸切れ率 ７日間紡糸を行い、１日当たりの糸切れ回数を糸切れ率
とした。

【００２９】（６）毛羽率 ７日間の紡糸において、糸を１ｋｇ巻きのパーンを巻き
取り、外観検査を行って、全パーン数に対する毛羽が発
生したパーン数の割合を毛羽率とした。

【００３０】

【実施例１】芯部に最大粒子径３μｍで平均粒径０．２
μｍの酸化チタンを含有する極限粘度０．６３のポリエ
チレンテレフタレートを用い、鞘部に極限粘度０．９の
ポリトリメチレンテレフタレートを用い、鞘芯比１／１
で吐出し、紡糸温度２７０℃、紡糸速度１３００ｍ／ｍ
ｉｎで未延伸糸を作成した。巻き取り後、ホットロール
６０℃、ホットプレート１４０℃で延伸倍率３．１倍で
延伸を行い、７５ｄ／３６ｆの延伸糸を得た。延伸糸の
物性は、強度３．９ｇ／ｄ、伸度３５％、弾性率４０ｇ
／ｄであった。

【００３１】得られた繊維は、発色性、遮光性、ドレー
プ性、ソフトな風合い、耐光性に優れていた。結果を表
１に示す。

【００３２】

【実施例２、３】鞘芯比を変えて、実施例１と同様に行
った。得られた繊維は、発色性、遮光性、ドレープ性、
ソフトな風合い、耐光性に優れていた。結果を表１に示
す。

【００３３】

【比較例１、２】鞘部に、極限粘度０．６３の艶消し剤
を含まないポリエチレンテレフタレートを用いた以外
は、実施例１、２と同様に行った。発色性、紡糸性が悪
くなっていた。結果を表１に示す。

【００３４】

【実施例４】芯部に、５−テトラブチルホスホニウムイ
ソフタル酸を５ｗｔ％共重合した、極限粘度０．６０の
ポリトリメチレンテレフタレートを用いた以外は、実施
例１と同様に行った。得られた繊維は、分散染料にもカ
チオン染料にも良好に染色できた。カチオン染料である
カヤクリルブルーＧＳＬ−ＥＤを４％ｏｗｆ用い、１２
０℃で３０分間染色を行ったところ、染料の吸尽率は８
７％と良好であった。得られた繊維は、発色性、遮光
性、ドレープ性、ソフトな風合い、耐光性に優れてい
た。結果を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】本発明のポリエステル複合繊維は、発色
性、遮光性、ドレープ性、ソフトな風合い、耐光性に優
れ、紡糸性の良好なポリエステル複合繊維であり、特に
水着、レオタード、インナーウエア、カーテン等の用途
に適している。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属酸化物を２〜４０重量％含有するポ
   リエステルＡを芯部に、少なくとも９０重量％がポリト
   リメチレンテレフタレートから構成されたポリエステル
   Ｂを鞘部に配し、鞘芯の重量比が１／４〜４／１である
   ことを特徴とするポリエステル複合繊維。
2. 【請求項２】 ポリエステルＢが、スルホイソフタル酸
   塩を１〜１０重量％共重合させたポリトリメチレンテレ
   フタレートから構成されていることを特徴とする請求項
   １記載のポリエステル複合繊維。