JPS5843490B2 - 巻縮堅牢度良好なカ−ペツト用易染性ポリエステル繊維の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カーペット用ポリエステル繊維、さらに詳し
くは、巻縮堅牢度が良好でしかも易染性であるカーペッ
ト用ポリエステル繊維の製造法に関するものである。

最近ポリエステルがカーペット分野に好んで用いられる
ようになってきている。

これはその特徴とする羊毛に似た手触り、風合いによる
ものであるが、ナイロンに比し荷重に対する巻縮のへた
つが大きいことや、染色性が不満足であるためナイロン
を・駆逐するまでには至っていない。

特に易染化する場合、犬なり小なり巻縮の耐熱性やへた
り特性が低下し、満足すべきものが得られていないこと
が大きな理由となっている。

本発明者はカーペット用ポリエステル繊維のかかる欠点
の解消のため鋭意検討した結果、ついに所期の目的を達
成する本発明に到達したものであり、その要旨は、高配
向溶融紡糸によって製造した複屈折率Ｊｎが０．１００
〜０．１３０、密度が１．３７１’／ｄ以上でかつ１６
０℃乾熱で５分間自由弛緩熱処理した後の複屈折率が該
熱処理前のそれの１．０５倍より大である高配向ポリエ
ステル未延伸糸を、溶融紡糸に連続してまたは一旦巻き
取るかあるいは引き取った後、ドラフト率０．８０〜１
．３０倍で延伸および／または弛緩熱処理し、あるいは
せずして、機械巻縮を付与し、該機械巻縮付与と同時に
または付与後、拘束下に１６０℃以上の高温で熱処理す
ることにより次式で示される０、 ５ Ｗ１９／ ｄの
荷重下での１８０℃熱処理前後のクリンプインデックス
ＣＩの比 を３０％以上、１６０℃における乾熱収縮率を３％以下
となすことを特徴とする単糸繊度が５ｄ以上である巻縮
堅牢度良好なカーペット用易染性ポリエステル繊維の製
造法にある。

本発明における巻縮ポリエステル繊維を構成するポリエ
ステルは、その反復単位の８５（モル）％以上がエチレ
ンテレフタレートよりなるもので、特にテレフタル酸ま
たはその機能的誘導体とエチレングリコールまたはエチ
レンオキサイドとから製造されるポリエチレンテレフタ
レートを主たる対象とするが、酸成分としてテレフタル
酸またはその機能的誘導体の一部を１５（モル）％未満
、好ましくは１０（モル）％未満までの例えばイノフタ
ル酸、アジピン酸、セパチン酸、アゼライン酸、ナフタ
ール酸、ｐ−オキシ安息香酸、２・５−ジメチルテレフ
タル酸、ビス（ｐ−カルボキシフェノキシ）エタン ２
・６−ナフタレンジカルボン酸、３・５−ジ（カルボメ
トキシ）ベンゼンスルホン酸アルカリ金属塩またはそれ
らの機能的誘導体等の中から選択された２官能性酸の少
なくとも１種で置き換えるか、もしくはグリコール成分
トシテエチレングリコールの一部を１５ （モ＃）％未
満、好ましくはｌＯ（モル）％未満までの例えばジエチ
レングリコール、プロピレングリコール、■・４−ブタ
ンジオール、１・４−ヒドロキシメチルシクロヘキサン
等の２価のアルコールの中から選択された少なくとも１
種で置き換えた共重合体であってよい。

また難燃性を付与するための機能的誘導体、例えば芳香
族ポリフォスホネートからなる共重合体であってもよい
。

そしてこれに酸化防止剤、艶消剤、着色剤、染色性向上
剤、難燃性向上剤、結晶化促進剤、制電性向上剤等を含
有させたものであっても勿論よい。

前記ポリエステルを、複屈折率Ｊｎが０．１００−０．
１３０゜密度が１．３７０Ｐ／−以上でかつ１６０℃乾
熱で５分間自由弛緩熱処理した後の複屈折率が該熱処理
前のそれの１．０５倍より犬な未延伸糸が得られるよう
な条件下で高配向溶融紡糸する方法としては、紡糸口金
を通して溶融紡出した糸条を、非晶部を殆んど配向させ
ることなく結晶部を配向させる紡糸法、例えば４０００
ｍ／ｍ１ｙｔ以上の高速度で高配向溶融紡糸する方法
、あるいはポリエステル重合体中に配向結晶化促進剤を
予め混入しておき、これを上記紡糸速度より遅い紡糸速
度で高配向溶融紡糸する方法等を挙げることができる。

しかしてその際、紡糸速度以外の紡糸条件、例えば紡糸
口金温度、紡糸孔孔径、紡出糸条の冷却条件、一旦冷却
した紡出糸条の再加熱による配向細化条件等は得られる
未延伸糸の複屈折率Ｊｎがｏ、 ｉ ｏ 。

〜０．１３０１密度が１．３７０ Ｐ／ｆｆ１以上でか
つ１６０℃乾熱で５分間自由弛緩熱処理した後の複屈折
率が該熱処理前のそれの１．０５倍より犬となるように
適宜選定しなげればならない。

なお本発明において複屈折率Ｊｎは、ライッ社のコンペ
ンセーターを使用し、光源としてナトリウムＤ線を用い
て測定した値であり、密度は硝酸カルシウム−水系を勾
配液とした密度勾配管を用い３ｏ±０．１℃の浴温水で
測定した値である。

ここで複屈折率Ｊｎが０．１００未満または密度が１．
３７０ （Ｐ／ｃ１１１）未満の場合には自由収縮にす
る配向性の低下が犬で本発明の目的を達成することがで
きない。

また複屈折率および密度が前記本発明の範囲内にある場
合でも１６０℃乾熱で５分間自由弛緩熱処理した後の複
屈折率が該熱処理前のそれの１．０５倍より小さい場合
には得られる巻縮繊維の１０％伸長するために要する張
力５Ｔ１ｏが１．０より小さくなるかまたは２０％伸長
するために要する張力５Ｔ２ｏとの比５Ｔ２ｏ／ｓＴ１
゜が１．８以上となり巻縮堅牢度の低い巻縮ポリエステ
ル繊維となり、本発明の所期の目的が達成できない。

そして複屈折率Ｊｎが０．１３０より大きい場合には収
縮により配向性が低下し、やはり本発明の所期の目的を
達成することができない二本発明では前記高配向ポリエ
ステル未延伸糸を次いで溶融紡糸に連続してまたは一旦
巻き取るかあるいは引き取った後、ドラフト率０．８０
／１．３０倍で延伸および／または弛緩熱処理し、ある
いはせずして、機械巻縮を付与し、該機械巻縮付与と同
時にまたは付与後、拘束下に１６０℃以上の高温で熱処
理する。

本発明においては高配向ポリエステル未延伸糸を延伸し
ても延伸しなくてもよいが、延伸する場合には延伸倍率
を１．３０倍以下とする必要があり、これが１．３０倍
を越える場合には収縮による配向性の向上で代表される
特殊な特性が失なわれるため本発明の所期の目的を達成
する巻縮ポリエステル繊維を得ることができなくなる。

機械巻縮は各種方法が採用できるが、特にスチープルの
場合にはスタフイングボックス式押込巻縮が好ましく、
フィラメントの場合には空気噴射による衝突式および各
種仮撚式機械巻縮法を採用するのがよい。

そして熱処理は機械巻縮付与中または付与後に拘束下に
１６０℃以上の高温で行うことが必要であるが、あらか
じめ、機械巻縮付与前に延伸に引き続いて弛緩熱処理す
る方法も有効である。

この１６０℃以上における高温熱処理の目的は、付与し
た機械巻縮の熱固定のために必須不可欠の要件であり、
１６０℃未満の低温熱処理の場合には得られた糸の０．
５■／ｄの荷重下での１８０℃熱処理前後のクリンプイ
ンデックスＣＩの比 の大小で表わされる巻縮の熱安定性が不良でありカーペ
ット製造段階において受ける熱的な変化に耐えることが
できず、得られたカーペットを構成するヤーンのふくら
みが乏しく、カバリング性の劣る製品しか得ることがで
きない。

一方高温の限界はポリエステルの融点以下であり、特に
好ましくは１８０℃から２２０℃で行うのが良い。

なおり−ペット用としては前記クリンプインデックス比
は少くとも３０％以上とするのが好ましい。

かくして得られた巻縮ポリエステル繊維は、ステーブル
用の場合には次いでオイリング後ステープルに切断して
紡績糸として、またフィラメント二の場合には、チーズ
またはパーンに巻き取った後、種々のカーペット用途に
供することができる。

本発明の巻縮ポリエステル繊維は、１６０℃における乾
熱収縮率が３％以下、単糸５ｄ以上で巻縮の熱安定性が
優れ、しかも巻縮堅牢度が従来のものに比し優れている
ため、カバリング性に優れ、良好た手触わりを与えしか
も長時間使用しても巻縮のへたつが殆んどみられない優
れたカーペットの製造も極めて有用である。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例 １ 固有粘度ＣｖＣ−０，６０（フェノール／テトラクロル
エタン＝６／４の混合溶媒中３０℃で測定）のポリエチ
レンテレフタレートな孔径０．２５ ｍ７１Ｌノ紡糸孔
３００個を環状に配置した紡糸口金を用いて紡糸温度２
９０℃で押し出し、口金直下で紡出糸条の全周面から流
速０．４ ｍ／ ｓｅｅの冷却気流を吹き当てて紡出ポ
リマーを急冷固化させた後ワイングーで巻き取った。

この際ワイングー巻取速度を種々変えることにより第１
表に示すように４種類（サンプルＡ−Ｄ）の未延伸糸を
得た。

ここでサンプルＡおよびＢは本発明に係る未延伸特性を
満足するものであり、サンプルＣおよびＤは本発明に係
る未延伸糸特性を欠如したものである。

この４種の未延伸糸を集束してトウとなし、押入式機械
巻縮付与装置（スタフイングボックス式クリンパ−）を
用いてトウ温度８０℃で巻縮付与を行った後、２００℃
で拘束下に熱固定を行った。

かくして得られた巻縮ポリエステル繊維のＳＴ、。

、５Ｔ２０／５Ｔｔｏおよび１６０℃における乾熱収縮
率（Ｓ ＨＤｔ６ｏ）は第２表に示すとおりである。

なお第２表には未延伸糸サンプルＡ、Ｂ、ＣおよびＤよ
り得られた巻縮ポリエステル繊維を、それぞれ巻縮繊維
Ａ′、Ｂ′、ＣおよびＵとして表示した。

また得られた巻縮ポリエステル繊維のへたりの状況を調
べるために各巻縮ポリエステル繊維の下端にデニール当
り１．Ｏｖの荷重を懸吊して室温で３０秒間放置した際
の巻縮の消失状況を肉眼判定し室温荷重下での巻縮消失
状況として、また０、５■／ｄの荷重下１８０℃で熱処
理した場合の巻縮のへたり状況を該熱処理前後のクリン
プインデックス変化により調べ熱処理前後の巻縮保持率
として、更にＪＩＳによる染着率も測定し、その結果も
第２表に併記した。

第２表より明らかなように本発明に属する巻縮ポリエス
テル繊維（巻縮繊維Ａ′およびＢ’）は、室温荷重での
巻縮のへたりおよび熱処理による巻縮のへたりともにそ
れほど大きくなく、染着率も良好で満足すべきものであ
る。

これに対し、本発明に属さない巻縮ポリエステル繊維（
巻縮繊維ＣおよびＤ’）は染着率は良好であるが巻縮の
へたつが著しく犬でかつ巻縮堅牢度が劣悪であり、しか
も作成したカーペットはカバリング性が乏しく品位の劣
るものであった。

実施例 ２ 実施例１に示した未延伸糸サンプルＡを用い、１６０℃
で種々の延伸倍率で延伸した後、１００℃でスタッフィ
ングボックス式機械巻縮付与装置によって機械巻縮を付
与し、次いで拘束状態で処理温度を変えて熱処理した。

かくして得られた巻縮ポリエステル繊維の特性を実施例
１と同様に第３表に示す。

第３表より明らかな如く、延伸倍率が１．３０以下およ
び熱処理温度が１６０℃以上の場合、得られたポリエス
テル繊維は室温荷重に対する巻縮のへたりおよび熱処理
に対する巻縮のへたりともに良好であるが、延伸倍率が
、１．３０を越える場合には高配向未延伸糸の特殊な組
織が延伸により破壊されるため５Ｔ２０／５Ｔ１ｏ＞１
．８ｏとなり、巻縮のへたりも著しく犬で不満足なもの
である。

また、熱処理温度が１６０℃未満の場合、巻縮の熱的安
定性が不満足であり、風合い、カバリング性の良いカー
ペットを与えることができない。

比較例 巻取速度を１２００ ｍ／Ｗｕ１ｔとする以外は実施例
１と同一条件で溶融紡糸として得たポリエステル未延伸
糸（Ｊｎ＝０．００７、密度＝ １．３４１１？／ｃｒ
ｉｌ。

１６０℃乾熱５分間熱処理前後の複屈折率の変化比率’
ｎ１ａｏ ／ Ｊｎ＝０．４ ）を、１１０’Ｃのプレ
ート上で３．４倍に延伸した延伸糸Ｅと、次いで該延伸
糸を１６０℃で定長熱処理した延伸糸Ｆを、実施例１と
同一条件で機械巻縮を行い次いで熱処理した。

かくして得られた巻縮ポリエステル繊維の性状を実施例
１と同様に第４表に示す。

なお第４表では延伸糸ＥおよびＦから得られた巻縮ポリ
エステル繊維をそれぞれ巻縮繊維ｒおよびＰで表示した
。

第５表より明らかなように巻縮繊維ｒおよびＦ′はいず
れも５Ｔ２ｏ／５Ｔ１ｏが１．８以上であり従つて巻縮
のへたりも犬で、しかも染着率が本発明にくらべ著しく
劣っている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高配向溶融紡糸によって製造した複屈折率４ｎが０
   ．１００〜０．１３０、密度が１．３７０ｔ／ｃｒｉ以
   上で、かつ１６０℃乾熱で５分間自由弛緩熱処理した後
   の複屈折率が該熱処理前のそれの１．０５倍より犬であ
   る高配向ポリエステル未延伸糸を、溶融紡糸に連続して
   または一旦巻き取るかあるいは引き取った後、ドラフト
   率Ｏ，ＳＯ〜１．３０倍で延伸および／または弛緩熱処
   理し、あるいはせずして、機械巻縮を付与し、該機械巻
   縮付与と同時にまたは付与後、拘束下に１６０℃以上の
   高温で熱処理することにより次式で示される０、 ５１
   ｎ９／ ｄの荷重下での１８０℃熱処理前後のクリンプ
   インデックスＣＩの比 を３０％以上、１６０℃における乾熱収縮率を３％以下
   となすことを特徴とする単糸繊度が５ｄ以上である巻縮
   堅牢度良好なカーペット用易染性ポリエステル繊維の製
   造法。