JPS5916014B2 - 嵩高いポリエステル織編物の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は柔軟でかつ腰がある嵩高いポリエステル織編物
の製造方法に関する。

一般に複数の収縮率の異なる繊維を混ぜたのち、収縮処
理を行なえば収縮率の差によって嵩高な糸が得られるこ
とが知られている。

また、未処理の糸を織編して得た布を処理して嵩高な風
合の布が得られることも知られている。

嵩高さを大きくするためにはなるべく繊維間の収縮率の
差が大きいことが必要であり、かつ収縮繊維の収縮応力
が大きいことが好ましいことである。

従来、嵩高い糸あるいは商用に用いられた低収縮である
ポリエステル繊維としては、収縮率が沸水中で０〜５饅
、１８０℃の熱風中で２〜８係程度の収縮率を有するポ
リエチレンテレフタレート系繊維が使用されてきた。

また高収縮繊維としては、沸水中で１〜５％、１８０℃
熱風中で２０〜３０％収縮する繊維が用いられた。

しかるに、これらの組合わせから得られる糸は、例えば
１８０〜２００℃程度の熱処理によっても充分な嵩高さ
を得るには到らなかった。

また、風合的にも嵩高さをあげようとすれば硬さが増し
て柔軟性が減少し、柔軟性を上げようとすると腰が不足
してしまうという欠点があった。

そこで、本発明者らは従来よりもきわめて嵩高でかつ柔
軟な風合を有し、しかも腰のある織編物を得ることを目
的として鋭意検討を行なった結果、本発明に到達した。

すなわち本発明は、複数の収縮率の異なる繊維を混ぜて
嵩高糸を作るにさいし、低収縮成分として自発伸長性を
有する、少なくとも主鎖の８５係以上がポリブチレンテ
レフタレートである繊維を用いること、ならびに高収縮
成分として沸水中での収縮率が７％以下であり、且つ１
８０℃の熱ガス中の収縮率が１８係以上、収縮応力が０
．１ｇ／ｄ以上を満足する繊維を用いることを特徴とす
る嵩高いポリエステル織編物の製法であり、またより好
ましい高収縮成分として沸水中での収縮率が７係以下で
あり、熱ガス中での収縮率が１００℃で０〜３％、１２
０℃で３〜８チ、１４０℃で６〜１５％、１６０℃で１
２〜１９係、１８０℃で１８〜４０係、２００℃で２５
〜５５チの限定された範囲内を通る曲線で示され、かつ
１８０℃で測定した収縮応力が０．１ｇ／ｄ以上である
、第３成分を４〜１８モル係共重合したポリエステル繊
維を用いることを特徴とする嵩高いポリエステル織編物
の製法に関するものである。

本発明に使用される低収縮成分は、前述のように主鎖の
８５係かポリブチレンテレフタレートである繊維であり
、しかも自発伸長性を有するものである。

ところで通常のポリエステル繊維は二次転移点温度以上
の加熱温度によって収縮を起すのが一般的であるが、ポ
リブチレンテレフタレート繊維は二次転移点温度以上の
加熱温度によって伸長する。

本明細書ではこの伸長挙動を自発伸長性といい、具体的
には次に述べる測定方法、即ち、紡糸原糸の場合荷重１
１５００ ｇ／ｄをかけ熱ガス１２０℃中に投入し１０
分後の収縮率が負の値を示すこと、さらに延伸後１２０
°Ｃ〜２００°Ｃで自由収縮熱処理した繊維の場合、荷
重１１５００ｇ／ｄをかけ熱ガス１２０℃中に投入し１
０分後の収縮率が負の値を示すこと、を本発明書におけ
る自発伸長性と定義するものである。

かかる繊維は次のようにして作ることができる。

（１）テレフタル酸またはそのアルキルエステルと１．
４−ブタンジオールとを、無触媒もしくは有機チタン糸
化合物の存在下にエステル化もしくはエステル交換を行
ない、ついで減圧下に加熱することによりポリマーとす
る。

（２）得られたポリマーを公知の方法で溶融紡糸し、紡
糸後の粘度（フェノールとテトラクロルエタンの等重量
混合液中、３０℃で測定）が０．５５〜０．９０ｄ１．
７ｇになるようにして紡糸する。

紡糸速度は原糸の放置による自発伸長を防ぐ意味から７
００ｍ／分以上にすることが好ましい。

（３）得られた紡糸原糸を４０〜１８０°Ｃで２〜５倍
延伸する。

ついで、必要より機械的に捲縮をかける。

（４）延伸後の繊維を１２０〜２００℃で自由収縮熱処
理する。

こうして得られた繊維は、カットされてステーブルとし
たのち他の繊維と混紡するか、またはカットされること
なしに他の繊維と混繊させるなどして糸状にすることが
できる。

このようにして得られた糸状物より、公知の方法により
織物や編物を作ったのち１３０〜２２０℃で、好ましく
は１６０〜２００℃で熱処理することにより嵩高化させ
るか、もしくは糸状のまま同様の処理に行なって嵩高化
させたのち織物、編物にすることができる。

本発明に使用されるポリブチレンテレフタレート系繊維
は、特定の熱処理をしておくと自発伸長するところに特
徴を有している。

織編物をソフトで嵩高性を最大にする因子としては高収
縮繊維と低収縮繊維の収縮率差および収縮応力差による
ものが大きく、低収縮性繊維に一般的なポリエステル繊
維を用いた場合収縮率は低いが、収縮応力が高いために
高収縮繊維のバルキネス化を阻害しふくらみの少い織編
物となる。

ところ力相発伸長性繊維を低収縮繊維に用いると高収縮
性繊維のバルキネスを阻害することなく逆にその効果は
拡大され、高収縮性繊維の収縮が封鎖されることなく最
大限に収縮がはいる助けをするものである。

即ち、ポリブチレンテレフタレートは熱に対する結晶性
が通常のポリエステル繊維に比べ低いため、延伸后１２
００Ｃ〜２０００Ｃで自由収縮熱処理した繊維に於いて
荷重１１５０ ｇ／ｄをかけ１２０°Ｃ以上の熱ガス中
で収縮させると負の値を取り、温度の上昇により更に助
長される挙動を示し、上記の如き効果が発揮できるもの
である。

ポリブチレンテレフタレート系繊維は４０〜１８０’Ｃ
で２〜５倍延伸されるが、好ましくは８０〜１４００Ｇ
で３〜４．５倍延伸するのがよい。

また、延伸後の繊維は１２０〜２００℃で自由収縮熱処
理されるが、好ましくは１４０〜１８５°Ｃを採用する
のがよい。

低温では自発伸長が小さく、高温では染料の変色など好
ましくないことが生ずることがある。

繊維デニールは任意であるが、通常１．５〜１０ｄ好ま
しくは２〜５ｄが使用される。

このような自発伸長性を有する繊維を一成分とする嵩高
糸および布は、予想外に大きな、羊毛の織布に似た嵩高
い風合と柔軟な、触感を有することが明らかにされた。

ポリブチレンテレフタレート系繊維としては８５チ以上
がポリブチレンテレフタレート、好ましくは９０％以上
がポリブチレンテレフタレートである。

共重合し得る成分としては、アジピン酸、セパチン酸な
どの脂肪族ジカルボン酸、イソフタル酸、スルホイソフ
タル酸、ナフタリンジカルボン酸、フタル酸あるいは無
水フタル酸およびこれらの誘導体などの芳香族系ジカル
ボン酸、炭素数が２〜１０の脂肪族ジオール、ネオペン
チルグリコール、ジエチレングリコール、ペンタエリス
リトール、グリセリンなどのジオール、その他ポリエチ
レングリコール、アルコキシまたはフェノキシポリアル
キレングリコールなど、オキシ安息香酸、ビスフェノー
ルＡ１シクロヘキサンジメタツールなどのうちから任意
に選出できる。

高収縮性能を有する繊維としては前述の特性を満足する
任意のものが使用可能であるが、そのうちでも特定の収
縮性能を有するポリエステル繊維を使用すると良好な嵩
高性、風合が得られる。

従来、嵩高い織物あるいは編物を作るために使用される
高収縮性の繊維としては、大別して排水処理もしくは染
色時にその大部分が収縮を起こすものと、排水処理もし
くは染色時にはほとんどもしくは極くわずかしか収縮せ
ず、その後の熱処理ではじめて収縮を開始するものとが
ある。

前者は簡便であり広く用いられており、後者も綿染、糸
染の可能性を有していること、血染後嵩高加工ができる
こと、均一な加工が可能なことおよび嵩高性の調整容易
さなどの利点があるため、特開昭４６−６４５８号公報
において示された２、２−ジメチルーフｏ／クンジオー
ル−１，３変性ポリエステル繊維などが公表されている
。

本発明において用いられる高収縮性の繊維としては、ポ
リブチレンテレフタレート繊維の自発伸長性を利用する
ことから、潜水収縮型よりも高温収縮型の方が適してい
る。

そのうえ本発明の繊維は、公知の繊維に比べてその製造
条件および得られた繊維の収縮応力において著しく異な
っているのである。

すなわち前述したように、所定の熱収縮率を有する点で
は特開昭４６−６４５８号公報とかなりの点で一致して
いるが、１８０°Ｃで測定した収縮応力が０．１ｇ／ｄ
以上であるという点において根本的な差異を有するもの
である。

本発明者らが特開昭４６−６４５８号公報の方法を追試
して得た繊維は確かにすぐれた収縮率を示すのであるが
、その収縮応力は最も大きいものでも１８０℃で０．０
５ｇ／ｄ程度であり、その公報発明の実施例に示された
条件下で得られた繊維の収縮応力はこのほとんどが０．
０１〜０．０３ｇ／ｄ程度であった。

それに反して本発明の方法で得られる繊維は、その収縮
応力が最も小さいものでも０．１〜０．１５ｇ／ｄ、最
も好ましい条件下のものでは０．２〜０．４ｇ／ｄの値
を示すものである。

この収縮応力は本発明の実施にあたり、すでに布あるい
は糸状にされた高収縮繊維と低収縮繊維とからなる組成
物を、高温で熱収縮させるときの収縮の入り方に非常に
大きく作用する。

すなわち同じ収縮率を有していても、収縮応力の小さい
ものは織編状態ではその束縛に抵抗して収縮することが
充分できないのである。

したがって、織編密度の犬なるものほどその差は犬とな
る。

収縮応力を大きくすることにより得られる別の利点とし
ては、その分だけ共重合成分の共重合量を減少し得るこ
とである。

一般に共重合成分の増ｖ口は、ポリエステルの本質的に
良好な特性を減少させるから、なるべく少ない方が好ま
しい場合が多い。

また価格的にも共重合成分は高価であり、その点からも
あまり多く用いることは不利である。

本発明の方法により共重合成分の量は、特開昭４６−６
４５８号公報の方法に比べて２〜５セル係減少させても
、同程度の嵩高い織編物ができる。

とくに本発明では自発伸長性のあるポリブチレンテレフ
タレート系繊維を用いるために、さらに嵩高性に有利で
あり、その結果共重合成分の量を減じることもできるし
、また減じることなくより嵩高にすることもできる。

高収縮成分を作る方法としては、延伸後の繊維を５〜ｏ
％の伸長下に１４０〜２００℃、好ましくは１６５〜１
８０°Ｃの温度範囲で熱処理し、ついで好ましくは１０
０℃以下の温度で予熱処理したのち機械捲縮をかけ、さ
らに５０〜１１０°Ｃ１好ましくは７０〜９５℃の温度
範囲で自由収縮させるものである。

このさい捲縮前の予熱処理はスチームを使用するのが好
ましく、これにより高温で高収縮し、染色時に収縮が小
さいようなポリエステルが得られる。

また本発明のコポリエステルは、第３成分を４〜１８モ
ル係共重合したポリエチレンテレフタレートである。

第３成分としてはアジピン酸、セパチン酸、イソフタル
酸、スルホイソフタル酸、ナフタリンジカルボン酸なと
の二塩基酸、ネオペンデルクリコール、ジエチレングリ
コール、ペンタエリスリトール、グリセリンなどの多イ
曲ジオール、メトキシポリエチレングリコール、ポリエ
チレングリコールなどのポリアルキレングリコール類な
ど公知のものが使用できるが、好ましい第３成分として
はイソフタル酸であり、好ましい共重合量は５〜１８モ
ル係、より好ましくは９〜１５モル係である。

５モル係より小さい場合には充分な収縮性能が得られず
、１８モル係より犬である場合も充分な糸質が得られな
い。

イソフタル酸の効果は、収縮応力が他のコノマーに比較
して大きいこと、腰のある織物が得られること、原料が
比較的安価で、精製、入手が容易なこと、重合中に流出
しにくいことなどによる。

イソフタル酸を共重合したポリエステルはすでによく知
られているが、本発明で示したような特定の収縮挙動を
示すものは知られていない。

本発明の方法は比較的容易に実施可能な方法であるが、
実際に嵩高織編物の生産において実施し得ることは知ら
れておらず、本発明の特定の収縮挙動を有する繊維は得
られていない。

本発明の高収縮繊維の収縮応力は少なくとも０．１．！
ｌｉ！／ｄ以上、好ましくは０．１５ｇ／ｄ以上であり
高い程良好な結果が得られる。

本発明における収縮応力は、一定の長さに保たれた繊維
を１８０℃に保たれた恒温室付インストロン引張り試験
機に入れ、発生する収縮応力を２０秒後にレコーダーに
読んだものであり、はぼ最大の収縮応力値を測定したも
のである。

収縮率は荷重１１５０ｇ／ｄをかけた繊維を１４０℃に
保たれた熱ガス中に投入し１０分後の収縮率を測定した
ものである。

収縮率と収縮応力とは必ずしも比例的関係が′Ｇりも成
立するとは限らない。

収縮率が小さくても応力の大きい場合もあるし、またそ
の逆の場合もある。

本発明に用いる高収縮繊維は、高収縮率を有するととも
に高い収縮応力をも有するという点できわめて意味が太
きい。

本発明の繊維を用いて嵩高性織編物を製造する一例につ
いて述べる。

まず、カード工程により本発明の高収縮繊維を３０〜４
０係、本発明のポリブチレンテレフタレート系繊維を７
０〜６０係よく混合し、必要に応じて第３の繊維を５０
係以下混合し、紡績工程を通過させて糸を作る。

この糸から織物あるいは編物を通常の方法で作ったのち
所定の収縮率を布に入れるために例えば熱ガス炉の中を
通過させる。

この場合、はじめはガス温度を少し低目にしておき、そ
れをまず通過させたのち、次により高温の域を通過させ
ることにより、布は順次大きく収縮させられる。

このさいの処理温度としては１３０〜２２０℃がよく、
好ましくは１６０〜２００℃である。

こうして得られた織編物はきわめて均一な嵩高性と良好
な風合、すなわち柔軟な触感、適当な腰などを有してい
る。

必要に応じて混合される第３の繊維としては木綿、羊毛
などの天然繊維、レーヨンなどの化学繊維、ナイロン、
ポリエステル、アクリル、モダクリル、ビニロン、ポリ
プロピレンなどの合成繊維など任意に使用できる。

ポリブチレンテレフタレート系繊維は自発伸長性を有す
ることの他に、抗ピル性、イオン染料易染性のものであ
る方が良い。

例えばスルホイソフタル酸、ペンタエリスリトールなど
で変性された繊維が使用できる。

本発明に使用されるポリブチレンテレフタレート系繊維
は、フェノールとテトラクロルエタンとの等重量混合液
中で濃度１ｇ／ｄｌ、温度３０℃で測定したときの極限
粘度〔η〕が０．５５〜０．９０ｄｌ／ｇ、好ましくは
０．６〜０．８ｄｌｌＥの範囲にあり、また高収縮繊維
としては、〔η〕が０．４０〜０、７０ ｄｉ／ｇ、好
ましくは０．４５〜０．６０ｄｌ／ｇの範囲にあること
が望ましい。

小さすぎる粘度は収縮応力を繊維に付与することを困難
にし、大きすぎる場合にはビルの発生原因となりやすい
。

以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

実施例 １ テレフタル酸ジメチルと１，４−ブタンジオールとから
常法に従って〔η） ０．８０ｄｌ／ｇのポリエステル
を合成し、２５０℃で押出し、９５０ｍ／分で捲取った
。

得られた紡糸原糸を８０℃で４倍延伸し、機械捲縮をか
けたのち、１８０℃で熱処理し、ついで切断して３デニ
ール、バイアス８５ｍｍ、捲縮数８個／インチの綿（Ｉ
）を作った。

また一方、イソフタル酸を１３モル係共電合したポリエ
チレンテレフタレートを常法により２８５°Ｃで押出し
、１１００ｍ／分で捲取った。

これを集束してトウとし、これを７３℃で１段延伸し、
９５℃で２段延伸して全長を３．３倍にひきのばした。

これを１７０℃に保持された７個のローラの上を収縮さ
せぬように通過させ、ついで７５℃でスチーム処理した
のち、機械捲縮し、８０′Ｃの熱風乾燥機中で乾燥し、
ついで切断して３デニール、バイアス８５朋、捲縮数９
個／インチの綿（ＩＩ）を作った。

得られた繊維の性能を後記の第１表に示す。

表中（→は伸長を示している。

綿（Ｉ）を７０％、綿（ＩＩ）を３０％混紡し、Ｗ ２
／６５の紡績糸を作り、これを用いてサキソニー織物を
製織した。

これを１１５℃で茶色の分散染色したのち、１８００Ｃ
の熱風処理炉の中で、ピンテンターで両端を保持しつつ
、しかるべく大きい収縮が入るようにして嵩高加工を行
なった。

布はタテ１８係、ヨコ２３％の収縮が入り、布の嵩高さ
は１ｄ当りの試料重量Ｗで表わすとＷ＝３２．６Ｔｎ９
／ｄであり得られた布は適度の腰を有し、また羊毛風（
Ｗ＝３３〜３５■／＝）の感触を有していた。

比較例 １ ペンタエリスリトールを０．２５モル係共電合したポリ
エチレンテレフタレートを合成し、２８５℃で押出し、
９５０ｍ／分で捲取った。

得られた紡糸原糸を８０℃で４倍延伸し、機械捲縮をか
けたのち１６０℃で熱処理し、切断して３デニール、バ
イアス８５朋、捲縮数１０個／インチの綿（Ｉ［）を作
った。

また一方、イソフタル酸を３モル係共重合したポリエチ
レンテレフタレートを常法により２８５０Ｃで押出し単
糸デニールが１０ｄである約１５万ｄのトウを作る。

このトウを７２〜９５℃で３．１倍の２段延伸したのち
１７０℃の熱ローラー上で定長処理を３．７秒間行ない
、ついで８０℃でスチーム予熱後インチ当り１１個の機
械捲縮をかけ７０℃で熱風乾燥し、ついで切断して３デ
ニ一ルバイアス８５ｍｒＩＬの綿（Ｉｖ）を作った。

この性能も後記の第１表に示す。

これらの綿を実施例１における綿（１）あるいは綿（Ｉ
）の代りに用いて同様にして紡績製織したのち染色し、
１８０℃の熱風処理炉の中で嵩高加工した。

綿（ＩＩ）と綿（ＩＩＤの組合せでは布はタテ１５チヨ
コ１０係の収縮でＷ ＝ ２１．９７ｎ９ ／ｃｙｒｔ
であった。

一方、綿（Ｉ）と綿■の組合せでは布はタテ１１係ヨコ
８係の収縮しか入らずＷ＝ ２０．２■／ｃｙｒｔ テ
アリ、それぞれ得られた布は実施例１で得られた布に比
べ風合的に劣っていた。

実施例 ２ 高収縮成分として実施例１で示したイソフタル酸にかわ
る成分としてネオペンチルグリコール１２モル係共重合
した場合、またイソフタル酸５モル係とジエチレングリ
コール６モル係共重合したポリエチレンテレフタレート
を合成し、２８８℃で押出し、１０００ｍ／分で捲取っ
た。

得られた前者および後者の紡糸原糸を、それぞれ集束し
てトウとし、これを７０’Ｃ〜９０℃で３．３倍の２段
延伸したのち、１７０℃の熱ローラー上で定長処理を施
し、ついで７０℃でスチーム予熱したのち、機械捲縮し
、８０℃で乾燥後切断して３デニ一ルバイアス８５ｍｍ
、捲縮数８個／インチの綿（Ｖ）および綿（Ｖｌ）をそ
れぞれ作った。

得られた繊維の性能を後記の第１表に示す。

これを実施例１における綿（Ｉ）を用い、綿（Ｉ）を７
０係、綿（Ｖ）あるいは綿（Ｖｌ）を３０％混紡しＷ２
／５８の紡績糸を作り、これを用いてスムース編物を製
編した。

これを染色し１８０℃の熱風処理炉の中で嵩高加工した
。

綿（１）と綿■）の組合せによる布はタテ１７％、ヨコ
２５チの収縮が入り嵩高さは３３．５１ｎ９／ｉであ＊
＊つた。

一方綿（Ｉ）と綿（資）の組合せによる布も嵩高さは３
０．４７７１１？／ｆｆｌであり実施例１で得られた布
と同様、ふくらみ腰張りおよび風合ともに羊毛風の感触
を有していた。

実施例３〜５および比較例 イソフタル酸を種々の割合で共重合して得たポリエチレ
ンテレフタレートを用いて、単糸デニールが１０ｄであ
る約１５万ｄのトウを作る。

このトウを７２〜９５℃で３．１倍の２段延伸したのち
Ｓ※１７０℃の熱ローラー上で定長処理を３．７秒間行
ない、ついで８０℃でスチーム予熱後、インチ当り１１
個の機械捲縮をかけ、７０′Ｃで熱風乾燥した。

得られた結果は第２表のとおりである。実施例６〜７お
よび比較例４〜５ 実施ｆＩ１１で得られたポリブチレンテレフタレート延
伸糸を種々の温度で熱処理したのち、１８０℃でその収
縮率を測定した。

結果を第３表に示す。表中（へ）は伸長を示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の収縮率の異なる繊維を混ぜた糸を用い該糸で
   織編物を作ったのち該織編物を高温熱処理して嵩高化す
   るか、または前記糸のままで高温熱処理して嵩高化させ
   たのち織編物とするポリエステル織編物をつくるにさい
   し、用いる糸として、低収縮成分として自発伸長性を有
   する少なくとも主鎖の８５係以上がポリブチレンテレフ
   タレートである繊維を用い、高収縮成分として沸水中で
   の収縮率が７チ以下であり、且つ１８０℃の熱ガス中の
   収縮率が１８係以上、収縮応力が０．］Ｊ／ｄ以上を満
   足する繊維を用いることを特徴とする嵩高いポリエステ
   ル織編物の製法。 ただし上記収縮率は荷重１１５０Ｆ／ｄをかけた繊維を
   それぞれの温度に保たれた沸水中あるいは熱ガス中に投
   入し１０分後の収縮率を測定したものであり、また収縮
   応力は一定の長さに保たれた繊維を１８０℃に保たれた
   恒温室付インストロン引張り試験機に入れ、発生する最
   大の収縮応力値を２０秒後に読んだものである。 ２ 複数の収縮率の異なる繊維を混ぜた糸を用い該糸で
   織編物を作ったのち該織編物を高温熱処理して嵩高化す
   るか、または前記糸のままで高温熱処理して嵩高化させ
   たのち織編物とするポリエステル織編物をつくるにさい
   し、用いる糸として、低収縮成分として自発伸長性を有
   する少なくとも主鎖の８５係以上がポリブチレンテレフ
   タレートである繊維を用い、高収縮成分として沸水中で
   の収縮率が７チ以下であり、且つ熱ガス中での収縮率が
   ｉｏｏ℃でＯ〜３係、１２０℃で３〜８チ、１４０℃で
   ６〜１５係、１６０℃で１２〜１９係、１８０℃で１８
   〜４０チ、２００℃で２５〜５５チの限定された範囲内
   を通る曲線で示され、かつ１８０℃で測定した収縮応力
   が０．１．９／ｄ以上である、第３成分を４〜１８モル
   係共重合したコポリエステル繊維を用いることを特徴と
   する嵩高いポリエステル織編物の製法。 ただし上記収縮率は荷重１１５０９／ｄをかけた繊維を
   それぞれの温度に保たれた沸水中あるいは熱ガス中に投
   入し１０分後の収縮率を測定したものであり、また収縮
   応力は一定の長さに保たれた繊維を１８０℃に保たれた
   恒温室付インストロン引張り試験機に入れ、発生する最
   大の収縮応力値を２０秒後に読んだものである。