JPS59116415A - ポリエステル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、過度な強伸度、浚れた柔軟性と染色性、良好
な加エエ捏性を兼ね湘えた編織物用ポリエステル繊維と
その製造方法に蘭するものである。

周知のようにポリエステル繊維（以下ＰＥ８繊維と略称
する）はその優れた繊維物性のために工業的に大量に生
産され、あらゆる用途に広く用いられている。このｌ’
Ｅ８繊維は、従来１，５００７ｒＬ／分以下の紡糸速度
で紡糸しでいったん紡糸原糸を得たのちこれを別工程で
延伸、熱処理して編織物用糸として用いられてきた。し
かし近年、ＰＢＳｐ維をより安価に装造する合理化プロ
セスとして超簡速紡糸法が注目されでいる。つまり、紡
糸速度を５．０００７７Ｌ／分以上にすることによって
延伸工程を省略して一挙に実用可能なＰＥ８繊維（超毘
速紡糸繊維と称す）を製造するものである。このように
して得られるＰＥ８繊維は、最近５，０００　ｒｒＬ／
分以上で使用可能な紡糸捲取機が一般化しできたことが
ら工業生産可能となり、実際に紡糸および延伸工程を穂
で得られるＰＥ８繊維（以下延伸糸と略称する）より女
価に待られるようになってきた。さらに、ｍ維物性面で
もＰＥＴ延伸糸がともすれば編織用としたとき嫂ヤング
亭のｆこめ風合が他の素材に比べて硬くなるという欠点
をかなりの程度改良できることが特開昭５７−１６９１
４号等で提案されだしでいる。しかし、−万、超尚速紡
糸繊維は沸騰水中における収縮率が２〜６％と非常に小
さいために編織物の加工工程で充分な収縮が入らないた
めしわの修正かできないとか、編織物風合がペーパーラ
イクになってしまうという欠点も見出されでいる。これ
に対しで、特開昭５７−１６９１４では超烏速紡糸工程
途中で走行糸状に緊張処理をするごとで熱収縮率を過度
に高めその改良を行なう主旨の提案かなされている。し
かし、この場合はなるほど熱収縮率の向上により上記欠
点は改善されるものの、本来的にＰＥＳ　［維の有する
染色性の低さは超＾速紡糸で多少改良されはしでも緊張
処理で失、なわれてしまう傾向がある。−万、ｌ’Ｅｓ
繊維とりわけポリエチレンテレフタレート繊維（以下Ｐ
ＥＴ繊維と略称する）の染色性を改良するためにポリエ
チレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレートの
ｆａｆａ混合物からの繊維が特公昭５１−２７７７７号
で提案されている。ここではポリブチレンテレフタレー
ト繊維（ＰＢＴ繊維と略称する）１００％並みの染色性
を実現しでいるが、その繊維のヤング率のレベルはＰＥ
Ｔ延伸糸よりは小さ０もののＰＥＴ超尚速紡糸繊維より
は毘シ）レベＪしで充分な軟らかさを有するものとはい
えない。

本発明者らは、従来公知技術の問題点に鑑みて適度な強
伸度、優れた柔軟性と染色性、良好な加工工程性を兼ね
備えた編織物用ポリエステル繊維の製造についで鋭意検
討を試みた結果、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明の要点とするところは、ポリエチレン
テレフタレート５５〜７５ｍＪｔ　％とざリブチレンテ
レフタレート４５〜２５重振％との混合物からなる繊維
であって、強ＩＪｊ　３，５　ｆ／ｄ以上、伸度６０％
以下、ヤング率５０〜７５　’ｆ／ｄ　、沸騰水収縮率
６〜１０％でありかつ’ｌ’ｇ　６０〜７０℃で艮好な
染色性を示すポリエステル繊維およびその製造法としで
、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略す）５
５〜７５車量％とポリブチレンテレフタレート（以下Ｐ
ＢＴと略す）４５〜２５屯上ｔ％とを混合し浴融押出し
、紡糸捲取速度５，０００ｍ／分以上で紡糸するとき、
溶融押出部の最毘温度を２８０℃以上６０５℃以下とし
、さらに溶融曲端からポリマー吐出までの滞留時間を７
分以上２０分以下とすることによって強Ｗ　５．５　ｆ
／ｄ以上、伸度６０％以下、ヤング率５０〜７５　ｐ／
ｄ　、沸騰水収縮率６〜１０％でありかつＴｇが６０〜
７０℃で良好な染色性を有するポリエステル繊維の製造
方法に関するものである。

つぎに本発明の詳細な説明する。本発明で１）ＥＴとＰ
ＢＴの屁合比率はＰＢＴ５５〜７５重量％とＰＢＴ４５
〜２５箪量％である。もし、　、ＰＥＴの比率が５５宙
敞つ禾尚すなわちＰＢＴ比率が４５重量以上になると、
＠維のヤング率か５０　ｆ／ｄに満たなくなり編織物を
つくったときに布帛が軟らかくなりすぎてしまってＰＥ
Ｔ系ポリエステル繊維からなる編織物の特徴が全くなく
なってしまって好ましくない。また、繊維の融点もＰＢ
Ｔ繊維の融点２２５℃と同程度あるいはそれ以下になっ
てしまって耐熱性が低く、通常ＰＥＴ繊維に適用される
編織物の加工条件の適用ができないという問題点がある
。これに対して、ＰＥＴ比率が７５重量％を越える、つ
ますｌ’ＢＴ比率が２５重量％以下になると本発明のき
わめて重要な点であるポリエステル繊維のＳＩ諮氷水収
縮率６％以上が実現できなくなる。そして、沸騰水収縮
率が６％未満の繊維は５．０００７７）７分以上の超誦
速では紡糸捲取時に均一で安定なパッケージとしで捲き
取りにくいという繊維製造上の問題やこれらの繊維を用
いて編織物を製造する加工工程で種々のトラブルを発生
する。たとえは、リラックス工程で収縮が充分に入らな
いためにその後の熱セットによってリラックスでできた
しわを充分に除くことができずに過度に引彊って強くセ
ットしてしわ？！−除去すると得られる編織物はふくら
みの全くないペーパーライクなものにしかならないなど
である。一方、佛廁水収縮率が１０％を越えるものでは
飼撒物分裂造する加工工程で収猫か入りすぎて、たとえ
はしぼを形成させようとする布量用途ではしぼ立ちが不
足しでしまうという問題７！−止しる。したがっ−Ｃ１
ＰＥＴとＰＢＴの混合比率としてはＰＥ’ｒ　５　ｂ〜
７５車知−％、ｉ’Ｂ’ｌｌ’４５〜２５ｕ１址％とい
うことになり、沸騰水収輸率は６〜１０％となる。

次に、本発明においで便用されるＰＥ’Ｉ’とは繰返し
単位の９０モル％以上がポリエチレンテレフタレートで
あり、その範囲で酸成分のテレフタル酸およびグリコー
ル成分のエチレングリコールが改質成分と置き変わった
ものでもよい。また、　ＰＢ’ｌ’についでも繰返し単
位の９０モル％以上がポリエチレンテレフタレートであ
れ１まその範囲で酸成分のテレフタル酸およびグリコー
ル成分のブチレングリコールが改質成分と置き変わった
ものでもよＣ）。

繊維の強度と伸度は実用上支障をきたさないという点か
ら強度は５，５ｆ／ｄ以上、伸度は６０％以下であるこ
とが好ましい。

仄に、本発明のポリエステル繊維の１ｍの重要な点とし
てヤング率が５ｏ〜７５ｙ／ｄであることである。一般
に、ポリエステル繊維っよりＰｂＴｔ、４伸糸はヤング
率かｉｏｏ〜１２ｏｙ／ａｇｉであるので得られる桐織
物の風合が硬めになり、本発明ではこれを避けるために
繊維のヤング率は７５　ｙ／ｄ以下である必要かある。

これによっで編織物の風合の粗硬感を先金に除くことが
できる。しかし、ヤング率か５０　ｙ／ｄ禾−になると
編織物はポリエステル製品としては風合が柔らかすぎて
腰のない低品位のものしがならず好ましくない。したが
って、繊維ヤング率は５０〜７５　ｙ／ｄであることが
肝要である。

さらに、本発明のポリエステル繊維にとって大切な点は
そのＴｇ　（カラス転移点）が６０〜７０　℃で艮好な
染色性を示すことである。通常、　ｌ：Ｔ繊維のＴｇは
７０℃を越え、結晶性も高いために分散染料によって趙
度に染色するためには高圧染色やキャリヤー染色が必要
である。このため、一般的にポリエステル繊維の染色工
程はエネルギー消費か多く染色コストが尚い。しかし、
１′ｇが７ｏ℃以下である本発明繊維ではキャリヤーな
し常圧染色でも向夏に染色が可能でＰＭＴ繊組の尚辻染
色並みの染色性が得られる。しかし、　’ｌ’ｇか６０
℃未満になるとｆ”ｋＡ’繊維の形態安定性の長さが失
なイっれ、編織物製品の実用においですぐに形崩れを圧
したりしわになりゃすいなどの問題が起こりゃすくテ〆
リットとＩぼる。このまうな点から、本発明ｒｒ＆雑に
おいでは′１゛ｇが６ｏ〜７０’Ｃであることが必要で
ある。ここで、繊維の’ｌ’ｇは差動熱是計（Ｌ）ＳＯ
）でＮ２カス中で測走したものである。試料の昇温は１
０°Ｃ／分でイボなった。

次に、本発明のポリエステル繊維の装造方法につ゛いて
説明するっ 本発明の製造方法上の重要なポイントは、　ＰＥ’ｌ’
とＰＢＴを屁合し浴融押出し、紡糸捲取速度５，０００
ｍ／分以上で紡糸して所定の繊維物性値のポリエステル
繊維を優ることにある。Ｐ　Ｅ’ｌ’とＰＢＴの混合は
、Ｆ９Ｔ更９屁合比亭すなわちＰ、ＥＴ　５５〜７５電
廠％とＰＢＴ　４５〜２５重蓋％になるようにスクリュ
ータイプの押出機にポリマーを供給するｉｉＪにチップ
の状態で機械的に屁合し、説いてスクリュータイプの押
出機によって浴融押出倉しなから浴融状態でも混合しそ
して超簡連紡糸し繊ホ止化する。この浴融押出つまり浴
融状態での混合工程でＰｂ’ｌ’とＰＢＴはエステル交
換反応をすると考えられ、この反応の程度を過度にコン
トロールすることにより本発明の目的とする繊維の諸物
性が発現してくるものと思われる。つます、ＰＥ’ｌ’
とＰＢＴと混合物であってす、０００　ｍ７分以上の４
ｍ度で紡糸か可能で繊卸強度３．５ｇ／ｄ以上、伸度６
Ｇ％以下、ヤンク率５０〜７５９／ｄ　、机側水収縮率
６〜１０％、Ｔｇ　６０〜７０℃が実現できる。ＰＥＴ
　、！：　ＰＢＴのエステル交換反応の程度は溶融混合
条件とくに温度と時間により大きく影響される。それら
を適度に制錘することによって、両番が部分Ｂ’Ｊに反
応する段階にとどめることがきわめて重曹である。つま
りＰ　Ｅ’１’とＰＩ３Ｔのチップ状で混合されたポリ
マーｔ　ｍ　ｆｅｄ押出部における最高温度を２８０℃
以上６０５℃以下にすることが第１のポイントである。

この部分の最高温度が２８０℃に遅しないときは、ＰＥ
ＴとＰＢＴのエステル交換反応速度か遅く通常の浴融紡
糸でとられる浴融押出時間で所定の混合状態は実現でき
ない。−万、畷融押出部の数面温度か６０５℃を越える
と、ｉ’Ｅ”Ｊ”とＰＢＴのエステル交換反応速度が速
くなり、同時にＰｂＴおよびＰＢＴの熱ガ解も急速に進
むｆこめポリマーの浴融粘度が極端に低くなって５．０
００　ｍ７分以上の超縄速はおろか１，０００〜１．り
　Ｏ０ｍ１分の通′ｍの紡糸速度の紡糸も困難になる。

したがつで、俗−押出部の最高ｆＭＩ！ｊｆ、は２８０
℃以上３０５℃以千好ましくは２８５℃以上５００℃以
トにしなけれはならない。

つぎに、ｌ’ｌＴとＰＢＴの反応６に彩管が大きい溶融
開始からポリマー吐出までの滞留時間に７分以上２０分
以内にコントロールするのが第２のポイントである。滞
留時間が７分に満たない場合はＰＥ’ｌ’とＰＢＴのエ
ステル交換反応が充分進まず、両ポリマーの屁緘も不足
して所定の混合状態が実現できない。これを他なうつも
りで溶融押出部のＮｔ尚湿温度高めてみでも、これはＰ
ＥＴやＰＢＴの熱分解も同時に急運に起こってしまうの
で好ましくない。

それに対して滞留時間か２０分を越えると、　ＰＥ’ｌ
ｌ’とｌ’ＢＴのエステル交換反応か進みずざで）３１
Ｔ尼の混合状態を実現できない。つまり繊維のＴｇは６
０℃に達しなくなる。これを溶融押出部の温度を低めて
輛なうことも考えられるが、これではポリマーの浴融粘
度が尚いレベルになり、紡糸性が低下傾向になｉＪ５，
０００，７分以上の超高速紡糸性子が低下する。したか
つて、溶融開始からポリマー吐出までの滞留時間は７分
以上２０分以内、好ましくは１０分以上１５分以内にす
るのがよい。実際には混合ポリエステルの１）ＳＣで求
めた１ｇを６０〜７０℃の範囲なるように制御する必要
かある。もしＰＥＴとＰＢＴが完全にエステル交換反応
をしてランダム共重合物の状態になるとこの組成範囲の
場合Ｔｇは５０〜５５℃となる。本発明の屁合物はｌ′
ｇが６０〜７０℃ということであり、したがってランタ
ム共重合物化はしておらず、大部分のブロック共重合の
部分と少量の未反応の部分とランクム共重合の部分の混
在する程度までしかエステル交へ反応が進んでいないと
考えられる。

このＪうな混合状態のポリマーをｓ、０００　ｍ、／９
以上の超高速紡糸すると、強伸度はＰ　ｌ’１’超高速
紡糸繊維並みを維持しヤング率はＰＥＴ繊維とＰＢＴ厭
維の中間程度になるにもかかわらずｆｎ騰水収組率がＰ
ＥＴ、　ＰＢＴそれぞれ単独嶋速紡糸した場合（いずれ
も２〜６％）よう毘いレベルつまり６〜１０％が実現で
きる。

このように、　Ｐｌ：Ｔ単独およびＰＢＴ単独のｓ、ｏ
　ｏ　ａ・ｍ７分以上の紡糸速度の超毘速紡糸からは全
く予想もつかない事実であり、本発明繊維の冥用件を非
常に毘めるものである。この理由については必すしも明
らかではないか、ＰＥＴとＰＢ’ｌ’が俗融此合中ンこ
エステル交換反応を起すがその程度が部分的な段階に止
まっていで、完全なランダム共重合化の段階に至らずに
一部ランタム化した部分も存在するために繊維全体とし
では結晶化度が単独成分の超高速紡糸で優られる繊維よ
りは小さくなり、そのｔこめ組尚逮切糸中に発生した紡
糸歪の結晶領域での拘束が弱まり、その結果、沸騰水収
縮率の上昇となったものと考えられる。また、この結晶
化度の低下は既に運べた１°ｇ　Ｏ）低下と相乗的に本
発明繊維の染色性向上に寄与しでいると考えられる。

いずれにしでも、これまでポリエステル超高速紡糸性維
が低収縮であることは、これを通常ボＩＪ　エステル延
伸糸と同じ加工工程で加工すると前述のようなトラブル
を発生するｆこめに非常に大きな問題点であり、超高速
紡糸性維の他のメリットたとえば延伸工程省略にまる合
理化可能であるといった点をほとんど打ち消すようなも
のであった。しかも、この低収縮性をＰＥＴ単独並みの
超高速紡糸性ｔＳつたまま、またポリエステル延伸糸並
みの強伸度を維持しての改良を超高速紡糸で実現する方
法はＣれまでなかったが、本発明でそれを実親したもの
である。

紡糸捲取速度が５．０００７７１．／分に達しない場合
には、本発明の主旨とする紡糸工程だけで所定の物性と
りわけ仲良６０％以下を実現することはできず、肺讃水
収輪畢は１０％を越えることになってしまい、それを６
〜１０％であって後加工工程性の良好なものとするのが
不可能になる。したかつで、切糸捲取速度は５，０００
７４７分以上好ましくは５，５　Ｄ　０７１Ｌ／分以上
にするのがよい。

＋：発明によれは、　ＰｋＪＴと１’ＢＴの屁合物から
なる過度な強度、伸度、優れた柔軟性と染色性、艮好な
後加工工程性ヲ兼ね姉えた編織物用ポリエステル繊維か
、紡糸上４♀ｔごけで安価に得ること゛ができる９こ几
によって、従来のＰＥＴ　ｍ伸糸か旨ヤング率のため編
線動用として用いた場合にその風合か粗硬になるという
問題が完全に解消される。さらに、　Ｐｎ’ｌ’延伸糸
がｌ′ｇか烏く結晶性か商いため一度に染色するには部
属染色やキャリヤー染色が必要であったものが、キャリ
ヤーなしの苗圧染色でも１扁度に染色できるようになる
。したかつで、本発明繊維はポリエステル編織物用に広
く利用が可能となった。

次に、本発明を実施例により具体旧に説明するか、本発
明はこ７しら記載例に限定されるものではＩＪイ。なお
、本発明にいうポリエステルの極限結反〔η〕ハ、テト
ラクロルエタン／フェノール＝１／１の比合俗剤を用い
７（ｓ　ｏ℃で測定したもので羨 ある。繊維の強度、伸ｋｌ：およびヤンク牟はインスト
ロン引張試験＠勿用いて試料長５Ｃｍ、引張速度２０　
ａＩＶ分、初荷重１／２０ｆ／ｄの条件で引張試験を口
なって求めたものである。また、洲論丞収絹単は試料４
０　ｃｒｎ、１００℃のｎ調水中で６０秒間フリーで処
理し、処理前便に１／２０＆／ｄの萄車十で試料長を測
定しで求めたものである。

実施例１ ｍｌ径６０ｍのスクリュー型押出機に口金孔径０．２５
咽１口金孔長０．５ｇ、孔数６２の口金を設置し吐出鼠
４０ｆ／分を一定として、〔η］＝０．７１　　のＰＥ
Ｔチップとしη３＝ｏ、ａｎのＰＢＴチップの混合比羊
。

紡糸捲取速度９俗融押出部の最嶋温度、俗融開始からポ
リマー吐出までの滞留時間を抽々及更して紡糸した場合
に得られたポリエステル繊維の繊維物性を表１に示した
。

ム１と屋２は本発明の繊維製造条件およびそ才しによっ
て得られた不発明のポリエステル繊維でめる。これらは
過度の強伸度、優れた柔軟性と染色性を兼ね媚えｆこ繊
維であった。これを通電のポリエステル延伸繊維と同じ
製織工程および伎加工工程を通してポリエステル織物を
つくった。その工程通過性は通常のポリエステル延伸繊
維とほとんど変わることなく良好で全くトラブルの発生
はなかった。また、得られた織物はポリエステル延伸繊
維使いの織物に特性の粗硬感が解消しているが、ポリア
ミド繊維使いの織物のような腰ぬけ感がなく実用中に形
くずれするＣとなり、シかも良好な風合になった。また
、染色は常圧で分散染料を用いで行なったにもかかわら
ず通常のポリエステル織物を筒圧染色したものと同レベ
ルの染色性レベルのものが得られた。

゛それに対して、　Ａ　５〜Ａ　１１の例はいずれも本
発明の繊維製造条件を外れた条件で得られたポリエステ
ル繊維であるが、これらすべて本発明のポリエステル繊
維の俊れた特徴を満たすものではない・これらを用いて
（Ａ　６は紡糸性不良で糸が得らｎなかったので□□□
り）通常のポリエステル延伸繊維と同じ製織工程および
後加工工程を通しでポリエステル織物をつくった。これ
らの場合、袋織および後加工工程性が低下するとか、優
られた械匝の染色性か不充分であるとか、風合か不良で
あるといったもので本発明品比べるとレベルの低Ｌ’へ ものであった。

ルソ千余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｄ　ポリエチレンテレフタレート５５−−−〜７５重蛍
   形量ポリブチレンテレフタレート４５〜２５車量％との
   混合物からなる繊維であって、強度５．５ｆ／ｄ以上、
   伸度６ｏ％以下、ヤング率５０〜７”　９／ｄｓ　所騰
   水収縮率６〜１０％であり、かつＴｇが６０〜７０℃で
   あることを特徴とするポリエステル繊維。 ク　ポリエチレンテレフタレート５５〜７５　ｉ％とポ
   リブチレンテレフタレート４５〜２５車量％とを混合し
   、溶融押出し、紡糸捲取速度’５，０００７７Ｌ／分以
   上で紡糸するに際し、層鹸押出部の最高温度を２８０℃
   以上３０５℃以下とし、さらに俗融開始がらポリマー吐
   出までの滞留時間を７分以上２０分以下にすることを特
   徴とする強度、５．５　ｆ／ｄ以上、伸度６ｏ％以下、
   ヤング率ｓ　Ｏ−〜７０　ｙ７ｄ、　ｎＨ水収編率６〜
   １ｏ％であり、かつＴｇが６０〜７０℃のポリエステル
   繊維の製造方法。