JPS588121A - 混合紡糸繊維およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融紡糸された混合紡糸繊細または該繊維から
なる、あるいは該繊維を含む繊維集合体（本明細書では
煩雑さを避けるため、に単に繊維と略記している）およ
びその製造方法に関するものであり、その目的とすると
ころは、優れた物理的。

化学的性質を有すると共にその製造工程でトラブルがな
く順調に製造を行なうことのできる繊維を提供せんとす
るものである。

従来、溶融紡糸繊維に優れた特性、例えば、染色性、親
水性、適度の強伸度による抗ビル性、特異断面・表面構
造付与のためのアルカリ分解性。

抽出性等の改良のため種々の試みが行なわれて来た。し
かるに、これらの特性の向上は、他の性質を悪化させた
り、繊ｍ製造工程性、すなわち、紡糸性、延伸性、紡績
性、仮撚加工性、Ｉｌ布性等を低下させることが多く、
品質、工程性共に優れた繊維を得ることは困難であった
。

例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ’ｆ’と略
記）の染色性向上のため第５成分を共重合すると、ポリ
マーが檗かくなるため原料ペレットＯ乾燥時あるいは紡
糸、延伸時に膠着が起りやすく、また製品も耐熱性９寸
法安定性、腰等が不足し、−リエステ゛ルの特徴が発揮
されず十分な改良を計ることができなかった。

またＰＢＴの抗ピル性敗良のため低重合度ポリマーを紡
糸すると、強度が弱いため紡糸、延伸時に繊維の切断が
起り易く、さらに紡績時にもトラブルが生じ易いので非
常に生産性を落して緩和した条件で行なわざるを得す、
コスト高になっているのが実伏である。

本発明者らは品質、工程性共に優れた繊維を得るべく種
々研究の結果、特定の性質を有する２種のＩ　Ｑマーを
混合し、かつ、各々の成分の配向および結晶化状態を規
制することにより上記の難点を見事に解決し得ることを
見出した。

すなわち本発明は、紡糸あるいは一伸工程時には配向か
つ結晶化状態にあって強度並びに形態安定性保持成分と
しての働きを有し、延伸工程より後、の工程の熱処理に
よって無配向となる１リマ一成分を、熱処理によっても
強度並びに形態安定性保持成分としての働きを有する他
のポリマー成分とを混合紡糸して得られるものに−し、
融点＃喀２００〜５５０℃の、配向結晶化状態Ｏムポリ
！−と、ｌｉｋ点が１００〜２３０℃でかつム４リマー
のそれより２０℃以上低く、構成元素として少くともＣ
，Ｈ。

０を含有するＢｄ！！リマーとが溶融混合紡糸された繊
維または該繊維の集合体であって、熱処理により　Ｂ　
／　Ｑマーが無配向状暖となって＆する混合紡糸繊維ま
たは該繊維の集合体とその製造方法−こ関する。

従来、繊維形成後熱処理を行なうと、七の配向性、結晶
性が変化することは知られて＆する。また２種の４リマ
ーの混合紡糸繊維も知られても１６゜しかし本発明のご
とく特定の性質を有する２種の１リマーを混合し、かつ
各々の成分Ｏ配向および結晶性を規制することにより、
品質、工程性共１こ優れた繊維となることは全（知られ
て＆１なも１゜本発明のムポリマーとは、融点２００〜
５５０℃、望ましくは２１５〜３３５℃、さらＭこ好ま
しくＣよ２５０〜３２０℃のものが用いられる。２（Ｉ
Ｏ℃以下でζよ実用的繊維として耐熱性が不足であり、
一方５５０℃以１では溶融紡糸温度が高温となり通亨の
紡糸装置が適用しにくくなる。

またム４リマーは、配向結晶化状態で存在する仁とが要
件である。配向結晶化状態でない場合には繊維の力学的
性質が不良であり、適度の強さを持つ形態安定性の良好
な布帛を形成することがで会ない。

ムｌリマーは各種のぼりエステル、ナイロン等の溶融成
形可能な繊維形成性、結晶性、ギリマーが用いられる。

特に芳香族ポリエステル、なかでもＰＩＴ系繊維の場合
に多くの有用性を発揮する。例えば抗ビル性ポリエステ
ルを得る場合、紡糸後のω（フェノール、テトライロル
エタン等重鳳混合溶剤中、３０℃で測定した極限粘度、
ベタ）０．５以下のプリエステル、スルホイソ７り、ル
酸残基を共重合したポリエステル、ペンタエリスリトー
ル。

トリメシン酸等の多官能分岐剤共重合ポリエステル、シ
リカ、炭酸カルシウム等の増粘性粉体含有ポリエステル
等を用いると、紡糸性、延伸性、紡績性等が悪化するの
が通例であるが、本発明によりムポリマニとして用いる
と、工程性１品質兵法れた繊維を得ることができる。

本発明のＢポリマーとしては、融点１００〜２３０℃、
望ましくは１１５〜２１５℃、さらに好ましくは１３０
〜２００℃のものが用いられる。１００℃以下では工程
性向上効果が不十分であり、また繊ｍ＊品の耐熱性、形
態安定性等が不良で好ましくない。

一方２３０℃以上では、繊維中のＢポリマーを無配向状
態とする処理、すなわち熱処理の際非常に高温ヲ要し、
エネルギー的に不利であるし、また現行の装置では適用
できるものが少なく特別の装置を必要とする。

また、さらにＢポリマーの融点は、ムポリマーより２０
℃、望ましくは３０℃、さらに好ましくは４０℃以上低
いものが用いられる。ム？リマーとの融点差が２０℃以
下の場合には、Ｂポリマーの無配向化処理の際ムｌリマ
一の結晶性あるいは配向性の変化が大きく、品質あるい
は工程性の低下をもたらすので好ましくない。

またＢポリマーとしては、構成元素として少くともＣ！
、Ｈ，’Ｏを含有するものが用いられる。すなわち、ｏ
、ｎ、ｏを含有する単量体よりのポリマー、または該単
量体を１０モル％以上含む共重合ポリマーが用いられる
。０を含ますＣとＨのみの場合には、ムボリマーとの親
和性、混合状態等が適切でないためか工程性が十分でな
く、また品質的にも吸着性等の向上効果が発揮されない
。

さらにＢポリマーとしては結晶化能を有するものが用い
られる。すなわち、紡糸あるいは延伸工程時には、一旦
、配向かつ結晶化し、強度あるいは形態安定性保持成分
として働き工程性確保に有効なものが用いられる。

またＢポリマーは、適当な工程までは上述のごとく配向
、結晶化した状態として存在させるが、工程性確保のた
めの必要性がなくなまた段階では、延伸後、紡績後ある
いは布帛化後等の段階で適当な処理により無配向状態と
して、逆に無配向状態の、特徴を品質向上に利用する。

Ｂポリマーの融点以上に加熱して溶融した後強制的また
は自然に冷却するとＢポリマーが固化するが、Ｂポリマ
ーの種類により結晶化する場合もあり、また非晶の場合
もある。あるいは工程を付加して積極的に結晶化させて
もよい。本発明の効果はＢポリマーの状態は無配向であ
ることが要件であり、無配向状態での結晶性の有無には
とられれない。

Ｂポリマーの種類としては、ポリエステル、ナイロン、
ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ
エーテル、ポリビニルエーテル。

ポリビニルアルコール等の既述融点範囲を満足する結晶
性、単独および／または共重合物がある。

そのうちでも品質と工程性とを総合的に考えると、特に
ポリエステルが望ましい。

繊維中におけ６Ｂポリマーの量は重量形として、５〜８
０影、望ましくは１０〜７０％、さらに好ましくは１５
〜６０ｇ６が用いられる。５％以下ではＢポリマー存在
の効果が小さく、−万８０９６以上では優れた物性の繊
維を得ることができない。

また、ＡまたはＢポＩＪマー中、あるいはムとＢポリマ
ーの混合物中に、通例用いられる添加物を含んでいても
よい。

さらにムまたはＢポリマーは、本発明の要件を満足する
２ｇ類以上のポリマーよりなっていてもよい。

繊維中のＢポリマーを無配向化するには熱処理によるの
が一般であるが、その際単繊維間が膠着すると繊維が特
殊な性能、風合となり、一般の特に高級な繊維製品とし
て用いるのに好ましくない。

たりし、本発明によって得た単繊輪間膠着のない繊維を
、その後の特殊な処理、特別な後加工により、単繊維間
に膠着を発生させる用途に用いることは制限しない。

混合繊維中のＢポリマーを無配向状態とするには、配向
、結晶化した混合紡糸繊維あるいはその集合体を、Ｂポ
リマーが配向・結晶化していることが特に必要でなくな
った段階で、熱処理を行なうのが好都合である。

熱処理温度は、Ｂポリマーの融点よす高＜、かつムポリ
マーの融点より２０℃以上、望才しくけ２５℃以上、さ
らに好ましくは３０℃以上低い湿度が用いられる。Ｂポ
リマーの融点より低くてはＢポリマーが無配向化せず、
また、ムプリマ−の融点との差が２０℃以下ではムポリ
マーの結晶性あるいは配向性の変化が大きく、品質ある
いは、それ以降の工程性の低下をもたらすので好ましく
ない。

また熱処理は、繊維またはその集合体に張力をかけずに
弛緩状態で行なってもよい。しかしそＯ場合は、伸度の
増加、収縮による寸法変化が起るので、張力を加えた緊
張状態で定長または制限収縮処理を行なうのが好ましい
。

次に本発明を実施例により説明する。

実施例における混合紡糸繊維は、ムおよびＢポリマーを
各々別々の押出機に供給し、紡糸頭直前または紡糸頭巾
で合流させ混合し、常法により紡糸し、最大延伸倍率の
０．７５〜０．８倍に延伸して得たものである。

実施例中具重合ポリマーを用いる場合は共重合組成をモ
ル％で表わした。

またムおよびＢポリマーの混合比は重量部で表わした。

また実施例中のポリマー融点は、示差熱分析針（Ｄ　８
　Ｃ？）により窒素中、　　ｔｏｃ７分の昇温速度で測
定した値である。

さらに用いたポリマーが結晶化可能であることは、　Ｄ
８Ｃでの結晶化または融解ピークの存在あるいは透明非
晶試料が適当な条件で結晶化して白化することより確認
した。

＊　タホ１３エステルの〔りを特に問題とする場合には
紡糸後の値で示した。なお混合紡糸繊維では目的とする
紡糸後のポリエステルの〔ａを測定しにくいので同一条
件で単独で紡糸した場合の〔ａで代用した。

実施例１ ＰＥＴ　（融点２５５℃、紡糸後（＋７）０．６２　）
　７０部と、テレフタル酸７０モル、イソフタル酸５０
モルおよびブタンジオール１００モルよりなる融点１７
４℃の共重合ポリブチレンテレフタレート（共重合ＰＢ
Ｔと略記）３０部とを混合し、紡糸ヘッド湿度２９０℃
で口金より押出し、　　９００５Ｆｌ／分で巻取った。

つぃで８３℃および９５℃の水浴中で全倍率が３．７倍
となるように延伸し、さらに２２０℃で定長熱処理を行
なった。紡糸、延伸性は良好で特にトラブルはなく単繊
輪間膠着も全く認められなかった。

得られた繊維は強度２．４　ｆＡ　ｓ伸度２２％であり
、抗ビル糸として十分な性能を有していた。また分散染
料Ｒｅ５ｏｂｎｅ　Ｂｌｕｅ　ＦＢＬで１００℃で染色
したところ濃色に染めることができた。

比較例１ 実施例１の熱処理前の延伸糸は、強度５．７ｆ／ｄ。

伸度２４％であり、１ａｓｏｌｉａｅ　Ｂｌｕｅ　ＦＢ
Ｌで染色しても淡〜中色程度であった。

実施例２ 実施例１の熱処理前の延伸糸をステープルに切断しく　
１．５　ｄｒ　Ｘ　５８　ｍ　）、常法により紡績を行
なった。カード・線条での絡合性、精紡での糸切れ等問
題なく、紡績過程性は良好であった。ついで紡績糸を２
１５℃でヒート・セットを行ない、常法にまり製編を行
なった。得られた編物のＩＯＩピリング・テスト（２０
時間）による抗ビル性は％　４〜５級であり、分散染料
で濃色に染めることができた。

ま晃、繊ｌ５ｌＩの膠着はなく、風合も良好であった。

比較例２ ヒート・セットを１６０℃で行なったこと以外は、実施
例２と同様にして紡績および製編を行なった。

編物の抗ピル性は１〜２級であり、分散染料での染色結
果は淡〜中色程度であった。

実施例３ 実施例２の混合紡糸ステープルを木綿と等重量混綿し、
常法により紡績を行ない、轢にトラブルなく紡績糸を得
た。ついで紡績糸を２１５℃でヒート・セットを行ない
、常法により製編を行なった。

得られた編物は抗ピル性４〜５級であり、また繊維間の
膠着も全く認められなかった。

比較例３ ヒート・セットを、１６０℃で行なり、たこと以外は実
施例５と同様にして紡績および製編を行なったところ抗
ピル性は１〜２級であった。

比較例４ 熱処理を２４５℃で行なった以外は実施例１と同様にし
て定長熱処理繊維を得たが、脆く、非常に強度の小さい
繊維となった。

比較例５ 熱処理を１６０℃で行なった以外は実施例１と同様にし
て定長熱処理繊維を得た。強度ｓ、５ｆＡｓ伸度２１％
であり、抗ピル糸としては適当でなくまた染色結果も淡
〜中色程度であった。

比較例６ 実施例１で用いたＰＩＴ６０部と、テレフタル酸８０モ
ル、セパチン酸２０モル、ブタシリオール５０モル、ヘ
キサンジオール７０モルよりなり、融点９７℃の共重合
プリエステル４０部とを用いて混合紡糸、延伸後、１５
０℃で定長熱処理を行なった。紡糸、延伸時にや＼断糸
が認められ、得られた繊維は腰が不足しており、また湧
水中で染色するとや一膠着気味であった。

比較例７ 実施例１で用いた１１１６０部と、テレフタル酸９０モ
ル、イソフタル酸１０モル、エチレングリコール１００
モルよりなる融点２３２℃の共重合ＦＩＴ４０部とより
混合紡糸、延伸後、２４０℃で定長熱処理を行なうた。

得られた繊維は、非常に強度の小さいものであった。

比較例８ 実施例１で用いた１１１６０部と、融点１６１℃のポリ
プロピレン４０部とより混合紡糸、延伸を行なったが、
糸切れ、あるいは毛羽発生があり、紡糸、延伸調子は良
好ではなかった。ついで、２２０℃で緊張下に熱処理を
行なって得た繊維を１００℃で染色すると淡〜中色程度
であった。。

比較例９ 実施例１で用いたＰＥＴ４０部と、非晶性のポリメタク
リル酸メチル４０部とより混合紡糸、延伸を行なったが
、糸切れ、あるいは毛羽発生があり、また延伸倍率も上
らず、紡糸、延伸調子は良好ではなかった。

実施例４ 実施例１で用いたＰＩＴ　７５部と、ナイロン−６およ
びナイロン−６，６を共重合した融点１７０℃の共重合
ナイロン２５部とより混合紡糸、延伸を行なつた後、２
１３℃で２％制限収縮下に熱処理を行なった。紡糸、延
伸性は良好で特にトラブルはなく、単繊維間“膠着も全
く認められなかった。得られた繊維は強度２．７　Ｆａ
　、伸度２４％であり、抗ピル糸に適した性能を有して
おり、１００℃染色で濃色に染めることができた。

比較例１０ 実施例４の熱処理前の延伸糸は、強度５．９　ｆｌ／４
　。

伸度２５ｇ６であった。

実施例５ 融点２２１℃のＰＢＴ７０部と、エチレン５０モル。

ビニルアルコール５０モルよりなす、ｌｋ点１５８℃の
共重合体３０部とを用いて混合紡糸、延伸を行なった後
、１８５℃で定長熱処理を行なった。紡糸。

延伸性は良好で特にトラブルはなく、単繊輪間膠着も全
く認められなかった。

得られた繊維は強度１．９ｆ／１１．伸度２４ｇ６であ
り、抗ビル糸に適した性能を有しており、９２℃でも濃
色に染めることができた。

比較例１１ 実施例５の熱処理前の延伸糸は、強度５．０ｆ／ｄ。

伸’＆４５％で゛あり、９２℃では中色程度にしか染ま
ら−なかづた。

実施例６ 融点２１６℃のナイロン−６７５部と融点１６７℃の安
定化ポリオキシメチレン２５部より混合紡糸。

延伸、ついで１８０℃で定長熱処理を行ない、強度２．
４　ｆ／ｄ　、伸度２３％力繊維を特にトラブルなく得
ることができた。

比較例１２ 実施例６の熱処理前の延伸糸は、強度５．９１　。

伸度５１％であった。

比較例１５ エチレン５０モル、ビニルアルコール５０モルよりなり
、融点１５８℃の共重合体７０部と、テレフタル酸１０
０モル、ブタンジオール、５０モル、ヘキサンジオール
７０モルよりなり、融点１２８℃の共重合ポリエステル
３０部とより、混合紡糸、延伸１、ついで１５１℃で定
長熱処理を行ない、強度２．６力ｈ伸度２５ｇ６の繊維
を得た。この繊維は腰がなくまた製水染色すると収縮し
一部膠着した。

比較例１４ 実施例７の熱処理前の延伸糸は、強度４．５　Ｐａ　。

伸度２８％であった。

この繊維も腰が不足しており、また製水染色により収縮
し、一部膠着した。

実施例７ 低重合度ＰＥＴ（融点２５５℃、紡糸後〔すＱ、４２）
５５部と、実施例１で用いた共重合ＰＢＴ　４５部とを
混合し、紡糸、延伸ついで２１５℃で定長熱処理を行な
い、特に工程上のトラブルなく強度２．ＯＰａ　、伸度
１７９６の１００℃で濃色染色可能な繊維を得た。

比較例１５ 実施例７の熱処理前の延伸糸は、強度ａ、ｚｆ７４　。

伸度５６％であり、淡〜中色程度の染色性であった。

比較例１６ 実施例７の低重合度ＦＩＣ？のみを用いて紡糸、延伸を
行なった。時々、繊維の切断あるいは毛羽発生があり、
工程性は良好ではなかった一実施例８ 実施例７０熱処理前の延伸糸をステーブルに切断し、常
法により紡績を行なったところ工程通過性は良好であっ
た。ついで紡績糸を２１５℃でヒート・セットし、常法
により製編を行なった。得られた編物のＩＣＩピリング
・テスト（２０時間）による抗ピル性は４〜５級であり
、分散染料で濃色に染めることができた。また、繊維間
の膠着はなく、風合も良好であった。

比較例１７ 比較例１６の延伸糸をステープルに切断し、紡績を行な
ったところ、カード・線条での絡合性が不良であり、ま
た精紡での糸切れ等が発生し、紡績性が不良であった。

実施例９ ペンタエリスリトール０．５モル％共重合Ｐ　Ｅ　Ｔ（
融点２５４℃、紡糸後（ｄ　Ｏ，４５）　７０部と、テ
レフタル酸６５モル、イソフタル酸１５モル、セパチン
酸２０モル、ブタンジオール１００モルよりなる、融点
１６５℃の共重合ＰｊｌＴ　Ｓ　０部とを用い、混合紡
糸、延伸、ついで２０８℃で定長熱処理を行ない、強度
°１．８ｆＡ、伸度１６％の１００℃濃色染色可能な繊
維を得た。

なお紡糸、延伸性は良好であり、熱処理後も繊維間の膠
着は全く認められなかった。

比較例１８ 実施例９の熱処理前の延伸糸は１強度５．６力ｈ伸度５
２％であり、淡〜申色程度０染色性であった。

比較例１９ 実施例９のペンタエリスリトール共重合ＰＩＴ　Ｏみを
用いて紡糸、延伸を行なった０時々繊維の切断あるいは
毛羽発生があり、工程性は良好ではなかった。

実施例１０ ５−ナトリウムスルホイソフタル酸２５モル％共重合Ｐ
ＥＴ（融点２５０℃、紡糸後口０．４０）７０５３と、
ナイロン−６およびナイロン−６，６を共重合した融点
１７８℃の共鳳會ナイロン５０部とを用い、混合紡糸、
延伸、ついで２１０Ｃで定長熱処理を行ない、強度１．
９Ｆｌ、伸度１８％ノ１００℃濃色染色ｑ能な繊−を得
た。

なお紡糸、延伸性は良好であり、熱処理後も繊維間の膠
着は全く認められなかった。

比較例２０ 実施例１０の熱処理前や延伸糸は強度４．Ｏｆ、１　。

伸度５ｓ９６であり、淡〜中色程度の染色性であった。

特許出願人　　株式会社クラレ 代理人　弁社本多堅

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）融点が２００〜３５０℃の、配向結晶化状態のＡ
   ポリマーと、融点が１００〜２３０℃でかつＡポリマー
   のそれより２０℃以上低く、構成元素として少くともｃ
   、ｎ、ｏを含有するＢＦリマーとが溶融混合紡糸された
   繊維であって、熱処理番ζよりＢぽリマーが無配向状態
   となっている混合紡糸繊維（２）Ｂポリマーの量が繊維
   中における重量法として５〜８０ｇ６である仁とを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載の混合紡糸繊維 （３）　ムがリマーが芳香族ポリエステルであることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載０Ｉｌ１合紡
   糸繊維 （４）芳香族ポリエステルが、反復構造単位の７５モル
   ％以上がエチレンテレフタレートであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第一）項記載の混合紡糸繊細 （５）反復構造単位の７５モル％以上がエチレンテレフ
   タレートであるポリエステルが、極限粘度ｒｆ！、ｓ以
   下の”？リエステル、スルホイソフタル酸残基共重′合
   ポリエステル、多官能分岐剤共重合ポリエステルおよび
   増粘性粉体含有ポリエステルのうちより選ばれたもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の
   混合紡糸繊維（６）融点が２００〜３５０℃の、配向結
   晶化状態のム１リマーと、融点が１００〜２５０℃でか
   つムボリマーのそれより２０℃以上低く、構成元素とし
   て少くともＣ，Ｕ、Ｏを含有するＢポリマーとを溶融混
   合紡糸し、延伸して配向結晶化状態の混合紡糸繊維を得
   、しかる後その後の工程でＢポリマーの融点より高く、
   ムポリマーの融点より２０℃以上低い湿度で熱処理しＢ
   ポリマーを無配向吠簾となす仁とを特徴とする混合紡糸
   繊維の製造方法 （ｎ熱処理を緊張状態で行なうことを特徴とする特許請
   求の範５Ｉ（４１）項記載の混合紡糸繊維の製造方法