JPS5828373B2 - 高収縮性コポリエステル繊維およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高収縮性、特に特定の収縮性を有するコポリエ
ステル繊維およびその製造方法に関する。

収縮性繊維は、非収縮性繊維と混繊あるいは混紡した後
、糸又は布帛の段階で熱処理して嵩高性を有する糸や嵩
高い編織物を製造するために使用されている。

収縮性ポリエステル繊維を得る従来の方法としテハ、ポ
リエチレンテレフタレートに第三成分を共重合したコポ
リエステルを用いて、特定の条件で製糸して収縮性繊維
とする方法がよく知られている。

しかしながら、前記第三成分を共重合したコポリエステ
ルを用いて得られる従来公知の収縮性繊維は、洪水処理
又は染色時にその大部分の収縮が発生するもので、収縮
率が十分高くないかあるいは収縮率は十分高くしても染
色以後の高次加工段階での工程張力下の影響で、先に収
縮した繊維が伸長する為に十分な嵩高性が得られないと
いう欠点がある。

このように嵩高性が十分でないという欠点を除くために
、■特開昭４６〜６４５８、特開昭４９−７２４１８で
熱水中での収縮率を小さくして熱空気中での収縮率を大
きくする方法、■特開昭４８−１８５１８で、無荷重で
測定した沸騰水収縮率が１０％以上で、かつ沸騰水処理
後無荷重で測定した１８０°Ｃの熱空気中での収縮率を
１０％以上とする方法等が提案されている。

しかし、これらのいずれの方法によっても最終製品とし
て要求される十分な収縮性と、十分な嵩高性を得ること
は困難である。

例えば、前記■の方法では熱水中での収縮率を小さくし
熱空気中での収縮率を大きくしているが、熱水中での収
縮率を小さくするために結果としてトータルの収縮率が
大きくならないという問題がある。

又前記■の方法では、各収縮率の値は無荷重で測定され
た値であって、実工程ではかなり張力が加わっているの
で十分な収縮が起こらないため、満足し得る収縮性繊維
とはならない。

更にこの方法では、アルキル置換芳香族ジカルボン酸を
使用していることによってコストが高くなるという致命
的欠陥がある。

本発明の目的は、前記した公知技術によって得られる高
収縮性コポリエステル繊維の欠点を除き、最終製品とし
て要求される嵩高性を発現するに十分な収縮率を持った
コポリエステル繊維、すなわち熱水中での収縮率および
１００℃の熱水中で収縮させた後の熱空気中での収縮率
が大きいコポリエステル繊維を提供することにある。

又、本発明の別の目的は前記した高収縮性コポリエステ
ル繊維を生産性よく、かつ低コストで製造する方法を提
供するにある。

すなわち本発明の第１の発明は、イソフタル酸基を５〜
２０モル％共重合したコポリエステル繊維からなり、該
繊維の熱水中での収縮率（、ＪＳｗ）が１．００℃で８
〜２０％、１２０℃で１３〜２６％であり、１００℃の
熱水中で収縮させた後の熱空気中での収縮率（、（Ｓｄ
）が１６０℃で３〜１０％、１８０℃で５〜■３％、２
００℃で７〜１６％であり、かつ１００℃の熱水中で測
定した収縮応力が０．１５Ｐ／ｄ以上である高収縮性コ
ポリエステル繊維である。

本発明になる高収縮性コポリエステル繊維の第一の特徴
は、後述する熱水中での収縮率（ＡＳｗ）が１００℃で
８〜２０％好ましくは１０〜１８％、１２０℃で１３〜
２６％好ましくは１５〜２３％の範囲の値であり、かつ
１００℃の熱水中で測定した収縮応力が０．１５ ｙ／
ａ以上の値であることである。

、（Ｓｗが１００℃で８％未満、１２０℃で１３％未満
のものは該繊維を低収縮性繊維との混紡糸とし、これを
織編物に形成したのちに、１００℃または１２０℃の熱
水中に投入して処理しても十分な収縮が起らず、従って
嵩高性が不満足なものとなる。

一方ＪＳｗが１００℃で２０％を越えるもの、１２０℃
で２６％を越えるものは糸質の劣化が大きい点および熱
水１００℃又は１２０℃で収縮させた後、熱空気１６０
℃、１８０℃又は２００℃で処理した場合の収縮が小さ
くなる点、又は熱水処理で収縮した繊維が熱空気処理で
伸長する点等で好ましくない。

前記した熱水中の収縮率（ＪＳｗ）は、荷重２０■／ｄ
をかげた繊維（単糸）を熱水中にただちに投入し、１０
分後の収縮長を測定し原糸長に刻する百分率として求め
たものである。

本発明になる高収縮性コポリエステル繊維の第二の特徴
は、１００℃の熱水中で収縮させた後の熱空気中での収
縮率（ＪＳｄ）が、１６０℃で３〜１０％、１８０℃で
５〜１３％、２００℃で７〜１６％の範囲内の値を持つ
ことである。

、（Ｓｄが１６０℃で３％、１．８０℃で５％、２００
℃で７％に満たないものは、該繊維を低収縮繊維との混
紡糸とし、これを織編物に形成したのちに前記温度の熱
空気で処理しても、収縮が十分起らず嵩高性が不十分と
なる。

一方ＪＳｄが１６０℃で１０％、１８０℃で１３％、２
００℃で１６％の値を越えると熱空気処理による収縮が
大きすぎて糸質の劣ｆヒが著しく好ましくない。

前記した。

（Ｓｄは、荷重２０■／ｄをかげた繊維（単糸）を１６
０’Ｃ，１８０℃、２００℃の各温度に調整した熱空気
のオーブン中にただちに投入し、１０分後の収縮長を測
定し原糸長に刻する百分率として求めたものである。

又収縮応力は、拘束下にある糸や編織物の収縮の起り易
さを左右する為、収縮応力が高い程拘束下でも収縮し易
い。

本発明の高収縮性繊維は１００℃熱水中で測定した収縮
応力が０．１５ｆ／ｄ以上であるため、該繊維からなる
糸又は織編物は拘束下にあっても十分収縮する。

この場合、１００℃熱水中で測定した繊維の収縮応力が
０．１５Ｓ’／ｄ未満では、拘束下にある糸又は織編物
で十分な収縮が起らない。

なお収縮応力は、他端を歪ゲージにとりつげ他の一端を
固定して一定の長さに保たれた繊維を１００℃の熱水槽
に投入し、発生する収縮応力をレコーダーに記録しその
最大値（♂／ｄ）を求めたものである。

本発明の高収縮性コポリエステル繊維を構成するコポリ
エステルは、イソフタル酸基を５〜２０モル％共重合さ
せたポリエチレンテレフタレートである。

この場合、イソフタル酸基のほかに他の第四成分が１０
モル％を越えない範囲で共重合されていてもかまわない
。

このような第四成分としてはアジピン酸、セバシン酸、
ナフタリンジカルボン酸等の二官能性カルボン酸、トリ
メチレングリコール、ジエチレングリコール、ホリエチ
レングリコール、１・４−シクロヘキサンジメタツール
、等のジオールｆヒ合物があげられる。

要はイソフタル酸基を５〜２０モル％共重合させること
が必要であり、７〜１５モル％共重合させることが好ま
しい。

イソフタル酸基の共重合量が５モル％未満では目的とし
ている大きな収縮性能が得られないし、２０モル％を越
えると十分な糸質が得られにくい。

かかるコポリエステルは任意の方法によって製造できる
。

例えば、テレフタル酸ジメチルエステルとイソフタル酸
ジメチルエステルとエチレングリコールとをエステル交
換せしめるか、又はテレフタル酸とイソフタル酸とエチ
レングリコールを直接エステル化せしめるかして、ビス
−β−ヒドロキシエチルテレフタレートとビス−β−ヒ
ドロキシエチルイソフタレート又はそれらの低重合体を
製造する第１反応と、この反応生成物を重合せしめる第
２反応とから製造される。

この第１段、第２段の反応には公知の任意の触媒が使用
され、又、リン酸、亜リン酸、トリメチルホスフェート
、トリフェニルホスファイト等の安定剤、その他の添加
剤を必要に応じて添加してもよい。

なお該コポリエステルを製造するにあたって、例えばベ
ンゾイル安息香酸、ベンジルオキシ安息香酸、メトキシ
ポリエチレングリコール又はこれらのエステル形成性誘
導体の如き単官能化合物を末端に共重合せしめてもよい
。

更にグリセリン、トリメリット酸、ペンタエリスリトー
ル、トリメシン酸又はこれらのエステル形成性誘導体の
如き三官能性（ＩＣ合物、又はそれ以上の多官能性化合
物の１種又は２種以上を、前述したように１０モル％を
越えない範囲で共重合せしめてよい。

本発明の第２の発明、すなわち前記した高収縮性コポリ
エステル繊維を製造する方法は、イソフタル酸基を５〜
２０モル％共重合させたコポリエステル未延伸糸を、７
５℃以上の温度でかつ該未延伸糸の切断倍率の７５〜９
５％の倍率で延伸した後、前記延伸温度より低い温度で
乾燥する方法である。

かかる高収縮性コポリエステル繊維の製造方法の特徴を
以下に述べる。

通常のポリエステルにおけろ延伸糸の１００ ’Ｃ熱水
中の収縮率と延伸倍率との関係は、■延伸倍率を０から
漸増させると倍率の増加に従って収縮率が増加する領域
Ａ、■次いで収縮率の最大値から減少する領域Ｂ、最小
値に達してかられずかに増加又は飽和値を推移する領域
Ｃとに分けられる。

しかしてかかる高収縮性コポリエステル繊維の製造方法
の特徴は、延伸条件として７５℃以上、より好ましくは
８０〜９５℃の延伸温度、未延伸糸の切断倍率の７５〜
９５％、より好ましくは８０〜９０％の延伸倍率を採用
し、前記した領域Ｃで延伸を行なうことである。

（得られた延伸糸の複屈折は１２０×１０−３以上、密
度は１．３６５以上） 延伸温度が７５℃未満では、たとえ未延伸糸が切断する
倍率まで延伸倍率を増加させても領域Ｃは出現せず、そ
の結果得られる延伸糸の熱水中での収縮率は高くなって
も、熱水収縮後の乾熱収縮率は高くならず目的とする収
縮特性が得られない。

又高収縮性ポリエステル繊維製造方法の別の特徴は、延
伸後の乾燥温度を延伸温度より低くすること、より好ま
しくは延伸温度より５〜３５℃低い温度にすることであ
る。

乾燥温度が延伸温度より高いと各温度における収縮率の
値が低下し、目的とする収縮特性が得られない。

本発明になる高収縮性コポリエステル繊維は、染色工程
で発生する収縮による嵩高性に、仕上処理工程で発生す
る収縮による嵩高性が加算される特徴を有し、その結果
きわめて均一でかつ良好な嵩高性を有する織編物を得る
ために有用である。

本発明になる高収縮性繊維を用いて嵩高性織編物を製造
する例を述べる。

まず、カード工程により本発明の高収縮性繊維を３０〜
４０％、非収縮性もしくは低収縮性繊維を７０〜６０％
混合し紡績工程を経て混紡糸とする。

該混紡糸から織物あるいは編物を通常の方法で作ったの
ち、１００℃でのキャリーヤー染色ないしは１２０℃で
の高圧染色を行なうと織物あるいは編物は大きく収縮し
て嵩高性が発現する。

更に、該織編物を例えば１８０℃の熱空気中で仕上処理
を行なうと引続き収縮が起って嵩高性が増大する。

本発明になる高収縮性繊維の他の特徴は、従来公知の方
法で得られる繊維のＪＳｗが４０℃で１力月放置すると
初期のＪＳｗに幻して２〜３割低下するのに対し、ＪＳ
ｗがほとんど経時変ｆヒしないことである。

なお本発明の高収縮性繊維と組合せて用いられる低収縮
性繊維は、ポリエステル繊維以外に他の合成繊維又は天
然繊維を用いてもさしつかえない。

又低収縮性繊維としてポリエステル繊維を使用する場合
には抗ピル性繊維を使用することが好ましい。

次に実施例をあげて本発明を具体的に説明する！実施例
１ 常法によりイソフタル酸を１５モル％共重合して、極限
粘度０．５１の変性ポリエチレンテレフタレートのチッ
プを得た。

このチップを１６０℃で減圧乾燥した後、０．２３ｍｍ
φ−３００ホールのノズルから吐出して１２００ ｍ／
ｍ１ｔｔで紡糸し、これを収束して４５万デニールのト
ウとした。

このトウを延伸温度８４℃、延伸倍率３．８２（切断倍
率の９０％）で液浴延伸した後、機械捲縮を付与し、８
０℃で２０分間熱風乾燥を行なった。

このトウを常法で平均１０２關となるようにカットし、
単糸繊度３デニールのステーブルファイバーとした。

得られた繊維の性能は次の表１のとおりであった。

比較実施例 １ 実施例１と同一未延伸トウを延伸温度７２℃延伸倍率３
．２１（切断倍率の８２％）で液浴延伸した後、機械捲
縮を付与し、６０℃で２０分間熱風乾燥を行なった。

このトウを常法で平均１０２ｍｍになるようにカットし
ステーブルファイバーとした。

得られた繊維の性能は次の表２のとおりであった。

実施例 ２ 実施例１で得られた単糸繊度３デニールのステーブルフ
ァイバーと、別の方法で得た１００℃熱水収縮率が０で
１８０℃熱空気中での収縮率が２％である３デニール８
９１ｎｒ／Ｌのポリエチレンテレフタレートからなるス
テーブルファイバーとを前者６０％後者４０％の割合で
混合し、常法によって電番４８番手の紡績糸とした。

この紡績糸を１００℃の熱水中で処理したところ、著し
い嵩の増大が見られた。

引続いてこれを１８０℃の熱空気中で処理したところ更
に嵩が増加し、風合の良好な紡績糸になった。

比較実施例 ２ 延伸後の乾燥温度を９５℃とした外は実施例１と同様の
条件で処理し、単糸繊度３デニール、平均繊維長１０２
７１１ｒ／Ｌのステーブルファイバーとした。

得られた繊維の性能は次の表３のとおりであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ イソフタル酸基を５〜２０モル％共重合したコポリ
   エステル繊維からなり、該繊維の熱水中での収縮率が１
   ００℃で８〜２０％、１２０℃で１３〜２６％であり、
   １００℃の熱水中で収縮させた後の熱空気中での収縮率
   が１６０℃で３〜１０％、１８０’Ｃで５〜１３％、２
   ００℃で７〜１６％であり、かつ１００℃の熱水中で測
   定した収縮応力がｏ、ｔｓＰ／ｄ以上であることを特徴
   とする高収縮性コポリエステル繊維。 ２ イソフタル酸基を５〜２０モル％共重合させたコポ
   リエステル未延伸糸を、７５℃以上の温度でかつ該未延
   伸糸の切断倍率の７５〜９５％の倍率で延伸した後、前
   記延伸温度より低い温度で乾燥することを特徴とする高
   収縮性コポリエステル繊維の製造方法。