JPH1193016A

JPH1193016A - 発色性に優れたポリエステル繊維

Info

Publication number: JPH1193016A
Application number: JP25056597A
Authority: JP
Inventors: Jinichiro Kato; 仁一郎加藤; Katsuhiro Fujimoto; 克宏藤本
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1997-09-16
Publication date: 1999-04-06
Anticipated expiration: 2017-09-16
Also published as: JP3789214B2

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた発色性を示し、しかも従来のものに較
べて耐擦れ性に優れる、ドライタッチな風合いを有す
る、生産性に優れたポリエステルミクロクレーター繊維
の提供。【解決手段】ポリトリメチレンテレフタレートからな
り、かつガラス転移点温度が４５〜８０℃である繊維
で、繊維表面に凹凸が存在し、この凹凸が繊維軸方向に
０．００１〜５．０μｍ、繊維軸と直交する方向に０．
００１〜３．０μｍ、最大深さ０．０１〜０．５μｍ
の、大きさと深さの異なる孔であって独立にまたは部分
的に繋がっているポリエステル系繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ミクロクレーター
繊維に関するものである。更に詳しくは、優れた発色性
を示し、耐擦れ性に優れ、ドライタッチな風合いを有す
る、生産性に優れたポリエステルミクロクレーター繊維
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート繊維の発色
性の低さ、ワキシー感（ろうの様なぬめりのある感触）
を改善するために、繊維表面に０．１〜数μｍ程度の凹
凸を持つ、いわゆるミクロクレーター繊維が知られてい
る。これらのミクロクレーター繊維は、通常アルカリ水
溶液に可溶な微粒子、例えば、シリカ、アルミナ、カオ
リン、酸化チタン、炭酸カルシウム、酢酸カルシウム、
酢酸ジルコニウム、リン酸カルシウム、リン酸エステル
や亜リン酸エステルと酢酸金属塩との反応物、ポリアル
キレングリコール等を繊維に含有させた後、アルカリ減
量を施し表面のポリマーと該微粒子を溶解させて得るこ
とができる（特開昭５５−１０７５１２号公報、特開昭
５７−１４３５２３号公報、特開昭５６−１３２０３９
号公報、特開昭５７−１３９１１８号公報、特開昭５８
−１３７１７号公報、特開昭５８−１３７１９号公報、
特開昭５８−１０４２１５号公報、特開昭６１−１２４
６７３号公報、特開昭６１−１７９３６７号公報等）。

【０００３】しかしながら、これらの繊維は表面の凹凸
があるために、擦れに対して非常に弱く、例えば婦人ア
ウター衣料に用いた場合、ショルダーバックのひもが当
たる肩の部分、ベルトが当たる腰の部分や肘部等が擦れ
て白くなるという重大な欠点を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ミク
ロクレーター繊維の欠点である擦れに対し弱いという問
題を解決しようとすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、耐擦れ性
を向上させるためには、ポリトリメチレンテレフタレー
トを用いることが有効であることを見出し、更に検討の
結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、繊維の
表面に凹凸が存在するポリエステル繊維において、上記
ポリエステル繊維が実質的にポリトリメチレンテレフタ
レートからなり、かつガラス転移点温度が４５〜８０℃
であり、上記凹凸が繊維軸方向に０．００１〜５．０μ
ｍ、繊維軸と直交する方向に０．００１〜３．０μｍ、
最大深さ０．０１〜０．５μｍの、大きさと深さの異な
る孔からなり、かつ独立にあるいは部分的に繋がって存
在することを特徴とする発色性に優れたポリエステル繊
維、である。

【０００６】本発明の発色性に優れたポリエステル繊維
は、テレフタル酸と１、３−プロパンジオールを重縮合
せしめて得られる、実質的にポリトリメチレンテレフタ
レートからなるものである。本発明において実質的にと
は、ポリトリメチレンテレフタレートホモポリマーであ
っても以下に示すポリトリメチレンテレフタレートコポ
リマーであってもよいことを示す。

【０００７】本発明の発色性に優れたポリエステル繊維
は、ポリエチレンテレフタレート等のポリマーに比べ
て、耐摩擦磨耗性と弾性回復性に優れるポリトリメチレ
ンテレフタレートからなるので、表面に微細な凹凸があ
っても擦れた時に表面が削り取られにくくなり、その結
果、従来のポリエステル繊維に較べて耐擦れ性が極めて
優れた繊維である。

【０００８】本発明の発色性に優れたポリエステル繊維
は、本発明の効果を損なわない範囲で、イソフタル酸、
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１０重量％（ｗｔ％）未満共重合さ
れていてもよい。

【０００９】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
光増白剤などを共重合、または混合してもよい。本発明
の発色性に優れたポリエステル繊維を構成するポリマー
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、２４
０〜２８０℃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
重合法の任意の段階でコモノマーを添加できる。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。

【００１０】本発明の発色性に優れたポリエステル繊維
を構成するポリマーは、極限粘度［η］が、通常、０．
４〜２．０であることが好ましく、さらに好ましくは
０．５〜１．５、特に好ましくは０．６〜１．２であ
る。極限粘度が０．４未満の場合は、ポリマーの溶融粘
度が低すぎるため、紡糸性が不安定となる。また、得ら
れる繊維の強度も低く満足できるものではない。逆に極
限粘度が２．０を越える場合は、溶融粘度が高すぎるた
めに、ギアポンプでの計量がスムーズに行われなくな
り、吐出不良等で紡糸性は低下する。

【００１１】本発明の発色性に優れたポリエステル繊維
は、単糸断面について特に制限はなく、丸、三角、四
角、五角、あるいは扁平糸であってもよい。また、中実
繊維、中空繊維、鞘芯糸であってもよい。中空糸の場合
には、中空部の形状については特に制限はなく、複数の
孔が空いていてもよい。本発明の発色性に優れたポリエ
ステル繊維は、凹凸が繊維表面に繊維軸方向に０．００
１〜５．０μｍ、繊維軸と直交する方向に０．００１〜
３．０μｍ、最大深さ０．０１〜０．５μｍの、大きさ
と深さの異なる孔からなり、かつ独立にあるいは部分的
に繋がって存在することを特徴とするポリエステル繊維
であり、この表面構造を達成することで、優れた発色性
を示し、耐擦れ性に優れ、ドライタッチな風合いを有す
る繊維となる。

【００１２】これらの孔は、繊維表面を覆う種々の孔の
面積比率で７０％以上であることが好ましく、さらに好
ましくは９０％以上存在していることが必要で、その場
合に良好な発色性、ドライタッチが達成される、もちろ
ん、繊維表面を覆う孔の内、面積比率で３０％未満で上
記規定をはずれる孔が存在していてもよい。孔の大きさ
の測定は、繊維の表面を走査型電子顕微鏡で観察し（例
えば、×８０００倍）、任意の５か所の２５μｍ²の面
に観察される孔の繊維軸方向、繊維軸と直交する方向の
大きさを測定し、その平均値を算出する。繊維軸方向に
は０．００１μｍより小さい場合や５．０μｍより大き
い場合は発色性が小さい。好ましくは、発色性、ドライ
タッチの観点から、繊維軸方向に０．１〜３．０μｍ、
繊維軸と直交する方向に０．０１〜１．０μｍで、最大
深さ０．０１〜０．５μｍである。孔の最大深さの測定
は、繊維の断面を透過型電子顕微鏡で観察し（倍率は、
繊維の外周の凹凸の大きさが肉眼にて十分判別できる値
に設定する、例えば、×８００００倍）、繊維の外周を
観察し、最も深い部分の深さを測定する。０．０１μｍ
より浅いと、鮮明深色性やドライタッチの風合いが十分
達せされず、０．５μｍより深いと耐摩擦性が大きく低
下し、毛羽が発生したりする。発色性、耐擦れ性、ドラ
イタッチのバランスがよい点で、好ましくは０．０１〜
０．２μｍ、さらに好ましくは、０．０１〜０．１μｍ
である。

【００１３】本発明の発色性に優れたポリエステル繊維
では、ガラス転移点温度（以下、Ｔｇと略記する）が４
５〜８０℃であることが必要である。Ｔｇは非晶部分の
分子密度に対応するので、この値が小さくなるほど非晶
部分の分子密度が小さくなるために分子が動きやすくな
る。Ｔｇが４５℃未満では低い温度で分子が動きやすく
なるため、繊維が擦れによる劣化を受けやすくなるため
に好ましくはない。

【００１４】また、Ｔｇが８０℃を越えると、繊維の剛
性が高くなって擦れが発生しやすくなり好ましくない。
好ましくはＴｇは４５〜７０℃、更に好ましくは５５〜
６５℃である。このようにＴｇは繊維の構造因子である
ために、同じ分子構造を持つポリマーであっても、紡糸
温度、紡糸速度、延伸倍率、熱処理温度等の紡糸条件に
よって異なる値を示すものである。特に、熱セット温度
でこの値は大きく変化するので、熱セット温度を変化さ
せてＴｇを上記の範囲にすることが好ましい。ポリトリ
メチレンテレフタレートホモポリマーの場合には、１６
０〜１８０℃が好ましい熱セット温度である。

【００１５】本発明の発色性に優れたポリエステル繊維
は、例えば、重合段階で微粒子を繊維に含有させてアル
カリ減量で微粒子を溶出させる方法を用いて製造され
る。微粒子は、重合の任意の段階で添加してよい。微粒
子はそのまま重合系に添加してもよいし、中和反応等を
利用して、２成分以上の微粒子の原料を添加して重合系
ないで微粒子を生成させてもよい。

【００１６】微粒子の種類としては、コロイダルシリ
カ、シリカゲル、乾式シリカ、アルミナ、酸化チタン、
カオリン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カ
リウム、酢酸カルシウム、酢酸ナトリウム、酢酸マグネ
シウム等の無機塩、トリメチルホスフェート、トリエチ
ルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリフェニ
ルホスフェート、トリメチルホスファイト、トリエチル
ホスファイト、トリブチルホスファイト、トリフェニル
ホスファイト、フェニルホスホン酸メチル、エチルホス
ホン酸メチル、リン酸、亜リン酸、フェニルホスホン酸
等の５価あるいは３価のリン化合物と酢酸カルシウム、
酢酸マグネシウム、酢酸マンガン、酢酸ジルコニウム、
酢酸ナトリウム等の金属塩との反応物、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有機物が
挙げられる。

【００１７】微粒子は、一次粒子や一次粒子が凝集し生
成した二次粒子から構成される。本発明の発色性に優れ
たポリエステル繊維は、繊維内部に存在する一次粒子の
平均粒径は１．５μｍ以下が好ましく、更に好ましく
は、１μｍ以下である。平均粒径が１．５μｍを越える
場合には微粒子が大きすぎて、紡糸時に紡口フィルター
に微粒子が詰まって大幅な圧力上昇が起こり、長期に紡
糸することができなかったり、紡糸安定性を確保するこ
とができない。また、同様の観点から、２μｍを越える
微粒子が存在しないことも重要である。微粒子の粒子形
状は球状、針状、板状、棒状、星状等、特に制限するも
のではない。

【００１８】これらの微粒子のポリマーに含有される割
合は、好ましくは０．０１〜３ｗｔ％である。０．０１
重量％よりも小さい場合には、発色性を高めるのに有効
な凹凸を形成することはできない。また、３重量（ｗ
ｔ）％よりも大きい場合には、紡糸収率の低下が起こ
る。好ましい含有率の範囲は０．１〜１．５重量％、更
に好ましくは０．２〜１．０重量（ｗｔ）％である。

【００１９】本発明の発色性に優れたポリエステル繊維
は、紡口より押出した後に巻取り、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。

【００２０】溶融紡糸する際の紡糸温度は、２３０〜３
２０℃が好ましく、さらに好ましくは２３５〜３００
℃、特に好ましくは２４０〜２８０℃の範囲である。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。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。

【００２１】糸の巻取速度については、特に制限はない
が、通常、３５００ｍ／ｍｉｎ以下が好ましく、さらに
好ましくは２５００ｍ／ｍｉｎ以下、特に好ましくは２
０００ｍ／ｍｉｎ以下で巻き取る。巻取速度が３５００
ｍ／ｍｉｎを越えると、巻取る前に結晶化が進み過ぎ、
延伸行程で延伸倍率を上げることができないために分子
を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。延伸時の延伸倍率
は２〜４倍が好ましく、さらに好ましくは２．２〜３．
７倍、特に好ましくは、２．５〜３．５倍である。延伸
倍率が２倍以下では、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いものとな
ってしまう。また４倍以上では糸切れが激しく、安定し
て延伸を行うことができない。

【００２２】延伸の際の温度は、延伸ゾーンでは３０〜
８０℃が好ましく、さらに好ましくは３５〜７０℃、特
に好ましくは４０℃〜６５℃である。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
繊維を得ることができない。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悪化する
ため単糸切れが多発し、毛羽だらけの糸になってしま
う。

【００２３】また、延伸直後の熱処理を行う必要ことが
好ましく、この熱処理温度は９０〜２００℃が好まし
く、さらに好ましくは１００〜１９０℃、特に好ましく
は１１０〜１９０℃である。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、耐久性が悪化する。
また、２００℃より高い温度では繊維が熱処理ゾーンで
切れてしまい延伸することができない。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。

【００２４】こうして得られる発色性に優れたポリエス
テル複合糸は、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２
５〜４５％、弾性率２０〜５０ｇ／ｄ、２０％伸長時の
弾性回復率７０〜９０％、融点２２０〜２４０℃である
ことが好ましい。本発明の発色性に優れたポリエステル
繊維は、紡糸した繊維から、精練、熱セット、仮撚加工
等を施した後、または布帛にした後、アルカリ性水溶液
中、その２重量％以上を溶出して表面に凹凸が付与され
る。

【００２５】ここで用いるアルカリ水溶液に用いるアル
カリ化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、炭
酸ナトリウム、炭酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム等
が挙げられる。好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、炭酸ナトリウムである。アルカリ水溶液の濃度
は、通常、０．０１〜４０ｗｔ％であることが好まし
く、さらに好ましくは、０．１〜３０ｗｔ％である。

【００２６】処理温度は、常温〜１００℃が好ましく、
処理時間は、１分〜４時間が好ましい。アルカリ減量時
の減量率は、本発明で示された表面構造を形成させるた
めには、少なくとも２ｗｔ％溶出させることが好まし
い。減量率が１０ｗｔ％を越えると、繊維あるいは布帛
のソフトさが増し、風合いがよくなる。しかし、減量率
が４０ｗｔ％を越えると、繊維が細くなりすぎ布帛の強
力が低下する。好ましい範囲としては５〜４０ｗｔ％で
あり、更に好ましくは１０〜３０ｗｔ％である。

【００２７】

【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。なお、物性の主な測定値は以下の方
法で測定した。（１）発色性（Ｋ／Ｓ）一口編地を、スコアロール４００を２ｇ／リットル含む
温水を用いて、７０℃、２０分間精練処理した。次に、
５ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液に精練した編地を加
え、沸騰状態で重量減少率が２０ｗｔ％になるまで、ア
ルカリ減量を行った。

【００２８】減量後、ミケロンポリエステルレッドＦＬ
（三井東圧（株）製）を用い、ニッカサンソルト７００
０（日華化学（株）製）０．５ｇ／リットル、酢酸０．
２５ｍｌ／リットルと酢酸ナトリウム１ｇ／リットルを
加え、染料濃度６％ｏｗｆ、浴比１：５０で１３０℃、
６０分間染色を行った。染色後、常法により還元洗浄を
行い、乾燥後測色した。

【００２９】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（２）耐擦れ性（１）で得られた染色物を学振式摩擦試験機を用い、当
て布として、ＪＩＳ−Ｌ−０８０３記載の呼番号１０番
のポリエステル繊維の平織物を用い、１０００ｇの加重
を掛けて２００回摩擦した。処理前後の染色物の退色度
を１〜５級（級が高いほど良い）で評価した。（３）ドライタッチ固定した５名が（１）の染色物をさわって、ドライタッ
チを１〜５級（級が高いほど良い）で評価した。（４）融点およびガラス転移点温度セイコー電子（株）製ＤＳＣ２００を用いて、窒素雰囲
気下、昇温速度２０℃／ｍｉｎで測定した。

【００３０】

【実施例１】テレフタル酸とトリメチレングリコールを
１：２で仕込み、コロイダルシリカ（一次粒子の平均粒
径：０．０１５μｍ）を２０％含む水溶液をシリカ量が
理論ポリマー量の０．５ｗｔ％なるように仕込み、エス
テル交換触媒としてチタンテトラブトキシドを理論ポリ
マー量の０．０１ｗｔ％添加し、２４０℃、３ｋｇ／ｃ
ｍ²の加圧下でエステル交換した。その後、更にチタン
テトラブトキシドを理論ポリマー量の０．０１ｗｔ％添
加し、０．１Ｔｏｒｒで、２９０℃、２時間４０分反応
を行い、極限粘度０．９の微粒子を含むポリトリメチレ
ンテレフタレートを得た。

【００３１】得られたポリマーチップを１６０℃で１０
０リットル／ｍｉｎの窒素気流下、２０時間乾燥させた
後、２４個の丸断面の孔を持つ紡口を用い、紡糸温度２
７０℃、紡糸速度１５００ｍ／ｍｉｎで未延伸糸を作成
した。次いで、得られた未延伸糸をホットロール６０
℃、ホットプレート１４０℃、延伸倍率３．２倍、延伸
速度８００ｍ／ｍｉｎで延撚を行い、５０ｄ／２４ｆの
延伸糸を得た。強度は３．８ｇ／ｄ、伸度は３２％、ガ
ラス転移点温度は６０℃、融点は２３６℃であった。得
られた染色物のＫ／Ｓは、２５．３であり、極めて優れ
た発色性を示した。また、耐擦れ性、ドライタッチは共
に５級であった。

【００３２】

【比較例１】トリメチレングリコールの代わりにエチレ
ングリコールを用いた他は実施例１と同様の実施した。
繊維のガラス転移点温度は７６℃であった。得られた染
色物のＫ／Ｓは２３．４であった。また、耐擦れ性は３
級、ドライタッチは５級であった。発色性、耐擦れ性は
実施例１に比べて劣っていた。

【００３３】

【実施例２】実施例１のエステル交換反応の終了後、ト
リメチルホスフェートと酢酸カルシウムを２：１の比率
で、理論ポリマー量の０．５ｗｔ％となるように添加
し、次に重縮合反応を完結させた。実施例１と同様に紡
糸を行ったところ、強度は３．９ｇ／ｄ、伸度は３２
％、ガラス転移点温度は５８℃、融点は２３４℃であっ
た。得られた染色物のＫ／Ｓは、２６．１であり、極め
て優れた発色性を示した。また、耐擦れ性、ドライタッ
チは共に５級であった。

【００３４】

【比較例２】トリメチレングリコールの代わりにエチレ
ングリコールを用いた他は実施例２と同様の実施した。
得られた染色物のＫ／Ｓは２４．０であった。また、耐
擦れ性は３級、ドライタッチは５級であった。発色性、
耐擦れ性は実施例１に比べて劣っていた。

【００３５】

【実施例３】トリメチルホスフェートの代わりにフェニ
ルホスホン酸ジメチルを用い他は実施例２と同様の実施
した。得られた染色物のＫ／Ｓは２７．０であった。ま
た、耐擦れ性は５級、ドライタッチは５級であった。発
色性、耐擦れ性は良好であった。

【００３６】

【発明の効果】本発明の発色性に優れたポリエステル繊
維は、優れた発色性を示し、かつ、従来のものに比較し
て、耐擦れ性に優れ、ドライタッチな風合いを有する、
生産性に優れたポリエステルミクロクレーター繊維であ
る

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維の表面に凹凸が存在するポリエステ
ル繊維において、上記ポリエステル繊維が実質的にポリ
トリメチレンテレフタレートからなり、かつガラス転移
点温度が４５〜８０℃であり、上記凹凸が繊維軸方向に
０．００１〜５．０μｍ、繊維軸と直交する方向に０．
００１〜３．０μｍ、最大深さ０．０１〜０．５μｍ
の、大きさと深さの異なる孔からなり、かつ独立にある
いは部分的に繋がって存在することを特徴とする発色性
に優れたポリエステル繊維。