JPS609912A - 高結節強度抗ピル性ポリエステル繊維 - 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】 本発明は新規な抗ビル性ポリエステル繊維に関するもの
であり、さらに詳しくは綿（コツトン）と同等の優れた
抗ピル性を有する結節強度の高いポリエステル繊維に関
する。

従来より天然繊維を用いた編織物は、ビル（毛玉）の発
生が少ないが、これに比較して合成繊維を用いた編織物
は、ピルの発生が著しいといった欠点を有することが知
られている。この問題を解決するため、ポリエステル繊
維に抗ピル性を付与する方法として強度を低下せしめて
、抗ピル性を付与するとの観点から低粘度化ポリマーを
用いる方法が特公昭３５−８５６２号公報以降多数提案
されているが、これらの方法は低粘度化によシ低強力と
なるため、製糸段階及び後加工段階での操業性が著しく
低下し、コスト高となシ、且つ、抗ピル性を得るために
他の品質を犠牲処せざるを得ないなどの問題があった。

このため後加工段階で薬剤処理等により、抗ピル性を付
与する方法が特公昭３２−５８４４号公報以降多数提案
されてきたが、後加工による方法は生産性の低さ、使用
薬剤の後処理（廃液処理）問題等によシコスト高となる
欠点があった。又、これらの欠点を解消する方法として
、結節強度を低くして強度を高くする方法が、特開昭４
９−２６５１６号公報、特公昭５１−４３０８９号公報
、特公昭５２−６３６９号公報等に提案されているが、
これらの方法も前記方法と同様に低粘度ポリマー使用に
よる紡糸延伸段階での操業性の問題は充分には解決され
ておらず、結節強度が低いため紡績段階でのカード通過
性の改良にとどまっており、製糸段階全ての生産性を高
めるまでには到っていない。この原因が低粘度化に由来
するため、高粘度ポリマー・を用い之抗ピル性繊維の製
造法が特公昭４７−９８５４号公報、特開昭５２−１４
８２２１号公報等で提案されているが、これら高粘度ポ
リマーを用いた方法においても、綿と同等な優れた抗ビ
ル性は得られていないのが現状である。本発明者らは、
上記問題点を解決し、綿と同等な優れた抗ビル性を有し
、製造コストが安価で、且つ、後加工性の良好な抗ピル
性ポリエステル繊維を得るべく鋭意研究を重ねた結果、
ついに所期の目的を達成する本発明に到達した。

すなわち本発明は、繰シ返し単位の８５モルチ以上がエ
チレンテレフタレートよシなる線状ポリエステルからな
る繊維であって、０１０面の見かけの結晶サイズ（ＡＣ
８ｏ＋ｏ　）が５０λ以上、０１０面の見かけの結晶サ
イズ（ＡＣ８ｏ＋ｏ　）と１００面の見かけの結晶サイ
ズ（ＡＣ３１，、）の比（ＡＣ８ｏ＋ｏ　／　ＡＣ３ｌ
０ｏ）が１．２５以上であり、且つ、引張り強度（ＤＴ
）が６．９／ｄ以下で、結納強度（ＫＴ）が３Ｉｉ／ｄ
を超えることを特徴とする高結節強度抗ピル性ポリエス
テル繊維である。本発明の繊維を構成するポリエステル
とは、エチレンテレフタレートを主たる繰）返し単位と
するエチレンテレフタレート系のホモポリエステル、コ
ポリエステル、又は、これに第３成分を含有したポリエ
ステルからなり、特に繊維構造を形成する骨格となるポ
リエステルとしては、繰り返し単位の８５モルチ以上が
エチレンテレフタレート単位からなるポリエステルであ
る。しかして、本発明では、就中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又はエチレンオ
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
ホモポリマーが最も好ましいが、酸成分としてテレフタ
ル酸又は、その機能的誘導体の一部を１５モルチ未満、
好ましくは、１０モルチ未満までの例えばイソフタル酸
、アジピン酸、セバシン酸、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、ヘキサヒドロイソフタル酸
、３．５−ジ（カルボメトキシ）ベンゼンスルホン酸金
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１種又は、２種以上で置き換えるか、も
しくはグリコール成分としてエチレングリコールの一部
を１５モルチ未満、好ましくは１０モルチ未満までの例
えばジエチレングリコール、プロピレングリコール、１
，４−ブタンジオール、１，４−ヒドロキシメチルシク
ロヘキサンポリエチレングリコール等の２価アルコール
の中から選択された１種又社２種以上で置き換えたコー
ポリマーが次いで好ましい＠ポリエステルに混合する第
３成分としては、例えばポリアミド系（ナイロン６、ナ
イロン６６、ナイロン６．１０、芳香族ポリアミド等）
、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリスチレン系
等で代表されるポリエステル系重合体と混合して溶融紡
糸が可能な重合体、酸化防止剤、制電剤、難燃剤、染色
改良剤、染料、顔料、艶消剤、透明性向上剤、螢光増白
剤、結晶化促進核剤叫がある。なお、これらの第３成分
は、ポリエステル系重合体と化学的に結合されたもので
も勿論よい。

発明明忙いう繊維の１００面の見かけの結晶サイズ（Ａ
Ｃ８，Ｄｏ）及び０１０面の見かけの結晶サイズ（ＡＣ
８０，。）とは、広角Ｘ線の赤道回折曲線の一１００面
及び０１０面の強度の半価中より次に示す５ｈｅｒｒｅ
ｒの式を用いて算出した結晶サイズである。詳細は丸善
株式会社発行「Ｘ紳結晶学」仁田勇監修を参照０ ＡＣ８＝（ｎλ）／ｌ（１３−ａコＸ　ｅ０８θ）本発
明の繊維は０１０面の見かけの結晶サイズが５０Ａ以上
、好ましくは６０Ａ以上１００Ａ以下でＡＣＳ　ｏｗｎ
　／　ＡＣＳ　ｒｏｎが１．２５以上で、且つ、引張シ
強度（ＤＴ）が６　ｇ／ｄ以下で、結節強度（ＫＴ）が
３，９／ｄを超えるものである。これらの条件を外れる
場合、例えば結晶サイズＡＣ８ｏ＋ｏが５０Ａ未満やＡ
ＣＳ　ｏｗｎ　／　ＡＣＳ　ｒｏｎが１．２５未満又は
引張り強度（以下ＤＴと略記する）が６９／ｄを超える
場合は、＃！維の抗ピル性が満足いくものではなく、ま
た結節強度（以下ＫＴと略記する）が３９／ｄ以下にな
ると、紡績段階で精紡機での糸切れの発生が増加し操業
性が悪くなる。

なお、１００面の見かけの結晶サイズが４０Ａ以上、好
ましくは５０Ａ以上、６０Ａ以下の繊維はさらに優れた
抗ピル性を示す。また、繊維の１１００面及び０１０面
の結晶サイズを１００Ａ以上と極端に大きくし過ぎると
、ＫＴが３９７ｄ以下に低下して後工程でのトラブルが
大きくなるので好ましくない。

従来の抗ビル性ポリエステル繊維は相対的に強度が低く
、一旦生じ友ビルの脱落性は良好であっても、ピルの原
因となる毛羽に関しては、むしろその発生を助長する傾
向にあったが、これと比較して本発明の繊維は著しく抗
ピル性の改良された繊維であって、毛羽の発生防止とピ
ルの脱落促進の両面において、程よくバランスのとれた
ものとなっており、後述のピリング試験において綿と同
等級の優れた抗ビル性を示すと共に高結節強度を示す。

この理由は、いまだ明らかではないが、本発明者らの推
測によれば、本発明の繊維は、結晶構造学士の観点より
、従来の衣料用ポリエステル繊維に比較して、繊維の結
晶サイズが大きく、且つ、ｂ軸方向に生長した結晶構造
となっている之めにＣ軸方向の引張りには強いが、捩れ
を伴う引張シには弱くなシ、従って発生したピルの脱落
を促進させるといった特別な効果があり、これによって
線間等の優れた抗ビル性を示すものと考えられる。

本発明の繊維は３１１／ｄを超えるＫ　Ｔ値、好ましく
は３（Ｉ！／ｄ）＜ＫＴ≦５（Ｆ／ｄ）を保持するので
、紡績段階で精紡機での糸切れの発生が少なく、従って
良品質の紡績糸が得られ、該紡績糸を布帛とした場合に
は、強度が高く、染色、！仕上等後加工工程での加工性
も良好である。

本発明の繊維の断面形状は、特に限定されるものではな
いが、と９わけＵ字形、／Ｖ字ｍまたは、これらに突起
を付加した形状のものは、紡績糸とした場合、単橡維が
抜けにくくなシ良好な抗ピル性が得られる。

以下、本発明の繊維の製造方法について説明する。

本発明の繊維は、超高速紡糸技術と高温低伸度化延伸技
術を組合せて繊維の分子配列を制御することによって製
造される。かかる繊維の製造に際して、紡糸段階では溶
融紡糸機にて押出し可能な固有粘度（フェノール／テト
ラクロルエタン、６／４の混合溶媒中３０°Ｃで測定）
が０．３〜１．０、好ましくは０．５〜０．８のエチレ
ンテレフタレート系ポリエステルを超高速紡糸すること
によｐ配向結晶化糸を得る。配向結晶化糸が得られたか
否かの判定方法としては、例えば（イ）結晶の存在の有
無を糸条の広角又は小角Ｘ線解析によ＃）確認する方法
、（ロ）糸条の密度を測定して密度が急激に増大したか
否かにより判定する方法、（ハ）糸条の１６０°Ｃの乾
熱下の収縮率（以下ＳＨＤと略記する）を測定し、ＳＨ
Ｄが１０−以下であるか否かによシ判定する方法等があ
るが、最も簡便な方法が前記（ハ）のＳＨＤによる方法
であり、これが１０％以下であれば配向結晶化糸が得ら
れていると判定してよい。

ここにおける超高速紡糸の主たる目的は、紡糸、引取多
段階で配向結晶化を発現させ、次いで行なう延伸熱処理
時点で結晶化を促進させるための結晶核を形成すること
である。この観点から、紡速と配向結晶化の関係は重要
であり、例えばポリエチレンテレフタレート（固有粘度
０．６１　）の場金丸断面糸では、配向結晶化到達紡速
は４５００ｍ／分以上であるが、異形断面糸（例えばＦ
ｌｖｆｆｉ）では４０００ｍ／分以上で配向結晶化する
ことが判明している。次いで、配向結晶化糸は２段延伸
以上の多段延伸で延伸するのが特に好ましい。２段延伸
法の延伸条件としては、１段目延伸温度は６０〜１６０
℃、好ましくは７０〜１３０℃とし、延伸倍率は切断延
伸倍率（ＭＤＲＩ）の７０％以上、好ましくは１．２〜
１．３倍とするのが良い。延伸倍率が低過ぎると２段目
延伸時の延伸温度を低くしなければ溶断しやすくなるた
め、結晶サイズを太きくできないので好ましくない。２
段目の延伸温度は好ましくは２００〜２５０℃とし、延
伸倍率は２段目での切断延伸倍率（Ｍ　Ｄ　Ｒｚ　）の
０．７以上０．９０以下とするのが好まＩ７い。この様
にして、高温下での高張力延伸によシ結晶サイズを大き
くすると共にＡＣ８ｏ＋ｏ／　ＡＣ８ｔｏｏを大きくす
ることができる。ここで２段目延伸温度が極めて高い条
件で延伸倍率を極端に上げた場合、すなわち延伸温度２
４０　”０以上で延伸倍率をＭＤＲ，の０．９５倍以上
高くすると、ＫＴが３，９／ｄ以下となり好ましくない
。又、１段延伸のみで巻縮付与後弛緩熱処理し友繊維は
、熱処理条件を選択すれば結晶サイズは大きくなるが、
ＡＣ８ｏ＋ｏ　／　ＡＣ８ｔｏｏが１．２５以上となら
ず、このため抗ピル性も劣るものしか得られない。この
ようにして得られた繊維は、ステープルとして用いると
きは、押込み式タリンパー等を用いて機械巻縮を付与し
、所望の長さに切断してステープルとする。機械巻縮の
付与に際して、室温での付与の場合は充分な巻縮が得ら
れず、紡績時の絡合性が低下するといった欠点を生ずる
ので、１２０℃以上に予熱してホットクリングとするの
が好ましい。

前述の方法によシ、ステープルとした繊維は、紡績坤、
ｌ製織性、ｌ＃！編性共良好であり、その編織物は従来
知られている低粘度化ポリマーを用いた抗ピル性ポリエ
ステル繊維と比較して、結節強度が高く、且つ、綿と同
等の優れた抗ピル性を示す。

本発明繊維のデニールは、特に限定されないが、用途に
よシ綿混タイプは１〜１．５デニール、毛混タイプは２
〜５デニ一ル等々と目的用途に応じて適宜選定するのが
よい。

本発明の繊維は単一素材織編物としてはもちろん、本発
明の繊維以外の異種繊維との組合せによる混紡糸、ｌ加
工糸、さらに異種繊維または異種繊維より成る糸との混
繊物、混編物、不織布、重布、多重構造織編物等にも優
れた抗ピル性効果を発揮するＯ 本発明の繊維の用途としては、ドレスシャツ、カジュア
ルシャツ、婦人ブラウス、婦人スカート、肌着、スラッ
クス、メンズフォーマルウエア、レゾイスフォーマルウ
ェア、ニットウェア、スポーツウェア、コート、アウト
ウェア一般、ベビーウェア、子供服全般、紳士スーツ、
ジャケット、ブルゾン、ユニホーム一般、着物、家庭用
品（エプロン、テーブルクロス、手袋、帽子等）、寝゛
具または寝衣（布団、シーツ、布団カバー、ノクジャマ
等）、インテリア用品、カーペット他産業用資材等があ
る。

以下本発明の繊維を実施例により説明するが、本発明は
もとよりこれらの実施例に限定されるものではない。

なお、実施例における繊維特性の測定方法は次のとおり
でおる０ ０）抗ピル性 ＪＩ８Ｌ１０７６−、。？ａ　Ａ法による（口）引張シ
強度及び引張シ伸度 ＪＩＳＬ１０１３　、。、１　による ｅ→結節強度 ＪＩＳＬＩＯＩ３−、。、、にょる （口）結晶サイズ 前記した方法による。々゛お、繊維の結晶サイズの測定
には、Ｘ線発生器（理学１！機製ロータリーフレックス
）を用いた。この測定には、Ｘ線Ｃｕ−にα線（λ＝１
．５４１８又）を用い、補正係数ｎは０．９、補正角α
は６．９８Ｘ１０　”　（ｒａｄ　）を用いた。

実施例１ 常法によシテレフタル酸とエチレングリコールとから重
縮合して得た、固有粘度０．６３（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を、紡糸温度２９０°Ｃにて
ｔ型スリット孔（スリット巾０．０５ｍｍ、単孔の断面
積＃；ｊＯ，３＠ｍφ丸型孔に和尚）を有するノズル数
２４ホールの紡糸口金より、単孔当、９０．９５．！ｉ
’／分の吐出量で紡出し、紡出糸条に風速０．９ｍ／秒
の室温の冷却風を糸条の片側から吹き当てて、非対称冷
却しつつ４０００７ＦＬ／分の速度で引取った。該糸条
の複屈折率は０．０８、ＳＨＤは６チであった。次いで
、この糸条を加熱ロン温度８０°Ｃ１加熱プレート温度
１２０“Ｃにて、延伸倍率が切断延伸倍率（ＭＤＲ）の
０．９倍に値する１、３で１段延伸し、次いで加熱プレ
ート温度２３０°Ｃにて、延伸倍率が２段目の切断延伸
倍率（ＭＤＲ，）の０．９倍に値する１、０５で延伸し
た。

このフィラメントの単糸デニールは１．６４デニールで
、引張シ強度４９／ｄ、引張伸度１０チ、密度１．４０
ｇ／ｃＩＩｔであった。次に、このフィラメントを５０
０００デニールに引き揃え、予熱温度１８０℃にて予熱
しつつ押込式クリンノ（−で巻縮数１４（ケ／２．５ｃ
ｙＦＬ）、巻縮度１０％の機械巻縮を付与し、３８ｍｍ
に切断した。得られたステープルは、常法によシ英弐番
手３０ｇ撚係数３．２の紡績糸とした。＃績段階で、精
紡機での糸切れは、精紡機４００錘１時間当シの糸切れ
回数で、１回以下の発生回数を示し、製糸性、を紡績性
共に極めて喪好であった。次いで、該紡績糸を特にピル
の発生が起こシ易いｍ地を採択１編地として、精練後ピ
リング試験に供１．た。すなわち、目付２００９／ｖｌ
のインターロック編地を作成し、精練（ノイゲンＨＣ２
Ｅ　／　１２　％Ｎａｇ　ＣＯｓ　０．５１／ｌ水溶液
中で７０℃で２０分間処理後、５０℃で１０分間水洗）
した編地でＩＣＩピリングテスターを用いて抗ピル性を
評価した。繊維の特性及び抗ピル性評価の結果を筒１表
に示す。ここで、対比例として綿１００係の上記実施例
と同一番手、ｌ同一撚係数の紡績糸を用いて同一目付の
インターロック編地とし、精練（Ｈ，０，４ｍ１ｌ／Ｌ
　Ｎａ０Ｉ（１９／ｌ、アートリフＡＰ８０１ｇ／ｌ、
ハイパーＮ　Ｏ，３５ｇ／Ａ）水溶液中で沸＃３０分処
理後、５０℃で１０分間水洗）シ几比較の結果より、本
発明の繊維は、綿繊維と同等級の優れた抗ビル性を示し
、結節強度４３．２９／ｄを示した。

実施例２ 実施例１と同様にして得た配向結晶化紡出糸を２段目の
延伸温度を２００℃とした以外は、実施例１と同様にし
てポリエステルステーブルを得た。

得られたステープルを実施例１と同様にして抗ピの繊維
は綿と同等級の優れた抗ビル性を示した。

比較例１ 実施例１と同様にして得た配向結晶化紡出糸を１段延伸
で、その延伸条件を加熱筒−２温度８０℃、加熱プレー
ト温度１２０℃にて、延伸倍率１．３６倍として延伸し
た。該延伸糸を温度１５５℃乾熱下で３分間弛緩熱処理
した後、実施例１とＭ様にポリエステルステーブルを得
て、紡績糸及び絹地として抗ピル性の評価をし友。結果
を第１表に示す。本発明を外れる本例で得られた繊維は
、抗ピル性が劣シ、後加工性も良くなかった。

比較例２ 引取り速度３０００ｍ／分、第１段目延伸倍率１．４倍
。

第２段目延伸倍率１．１倍とした以外は実施例１と同様
にしてポリエステルステーブルを得た。得られたステー
プルを実施例１と同様にして抗ピル性の評価をした。結
果を第１表に示す。本例で昧配向結晶化紡出糸を得てい
ないので、本発明の繊維の結晶構造が得られず抗ビル性
も劣る繊維となった。

比較例３ 固有粘度０．４６のポリエチレンテレフタレートを用い
て紡糸温度２８３℃、冷却風０．３ｍ／秒（紡糸時糸切
れ著しく紡糸不可のため実施例１の場合よりも紡糸温度
、Ｉ風速を下げた）にて４０００ν分に、て引き取った
糸条を加熱ローラー温度８０℃、加熱プレート温度１８
０℃にて１．２倍の延伸倍率で１段延伸し、次いで加熱
プレート温度１８０℃にて１．０３倍の延伸倍率で２段
目の延伸を行ない、この延伸糸を５ｏｏｏｏデニールに
引き揃え予熱温度１８０℃で押込み式クリンパ−で機械
巻縮を付与した後、３８ｍ５に切断した。得られたステ
ーブルは実施例１と同様にして抗ビル性の評価をした。

ステーブルの特性及び抗ピル性の評価結果を第１表に示
す。この比較例において示す如く、低粘度ポリマーを用
いて抗ビル性を付与するといつ引取速度１３００ｗ／分
とした以外は実施例１と同一紡糸条件で得た未延伸糸を
延伸倍率２．２倍、延伸温匿はローラー８０℃、加熱プ
レート１３０℃にて１段で延伸した。該延伸糸を２５％
のリラックス率で１３５℃１０分間弛緩熱処理して、゛
実施例１と同様に機械巻縮を付与後３１綿に切断した。

得られたステープルの特性及び実施例１と同様に評価し
た抗ピル性の結果を第１°表に示す。ＡＣ８ｏ＋。

が小さい本比較例は、抗ピル性が劣るものであった。な
お、結節強度が低くなったため紡績性も悪かっ九〇 比較例５ 冷却風々速０．２−／秒、引取速度３５００ｆｉ／分と
した以外は、実施例１と同一条件で８１（０４３％のポ
リエステル未延伸糸を得た。この未延伸糸を１段目、２
段目共ローラー温に８０℃加熱プレート温度１３０℃に
て全延伸倍率１．３５倍で延伸後、１５５℃乾熱中５分
間弛緩熱処理し、次いで１８０℃で予熱して機械巻縮付
与した後３８ｍに切断した。得られたステープルの特性
及び実施例１と同様に評価した抗ピル性の結果を第１表
に示す。

充分な熱処理で結晶サイズも大きいが、ＡＣ３０１０／
ＡＣＳ　１０Ｇ比が小さく、さらに結節強度も低くなっ
ていたためか、抗ピル性はよくなかった。又機械的特性
も好ましくなく、操業性もよくなかった。

比較例６ 固有粘度１．１０のポリエチレンテレフタレートを紡糸
温度２９０℃にて、’　０．４■σの丸型孔を有するノ
ズル数２４ホールの紡糸口金を用いて紡出した。紡出糸
条は口金下の雰囲気温度を３００℃とした加熱筒を通過
させその後冷却固化しつつ４５００鴨／分の速度で引取
った。該糸条の複屈折率は０．０９、ＳＨＤは２．０チ
であった。

次いでこの糸条を１段目延伸温度１１０℃、延伸倍率１
．２で延伸し、ひき続いて２段目延伸温度２２５℃、延
伸倍率１．５として２段延伸法によって延伸した。該延
伸糸を実施例■と同様に機械巻縮を付与後ステープルと
し、実施例１と同様に抗ビル性の評価をした。結果を第
１表に示す。本例は高粘度ポリマーを用いて配向結晶化
紡出糸を得て、充分な熱処理をしているので結晶サイズ
も大きいが、引張り強度が高いため忙抗ビル性はよくな
かった。

比較例７ 固有粘度１．１０のポリエチレンテレフタレートを紡糸
温度２９０℃にて、０．２３■Δの外型孔を有するノズ
ル数２４ホールの紡糸口金を用いて、単孔当シ吐出量１
．７ｆ／分で紡出した。紡出糸条は比較例６と同様にし
て引取った。該糸条の複屈折率は０．０９８、ＳＨＤは
２．０１であった。

次いでとの糸条を比較例６と同様にしてステーレ プルとし、実施例１と同様に抗ビル性の評価をメた。結
果を表１表に示す。本例では、引張シ強度が極めて高く
、抗ビル性は劣るものであった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）繰シ返し単位の８５モルチ以上がエチレンテレフ
   タレートよシなる線状ポリエステルからなる繊維であっ
   て、０１０面の見かけの結晶サイズ（ＡＣ８ｏ＋ｏ　）
   がＳＯＵ以上、０１０面の見かけの結晶サイズ（ＡＣ８
   ｏ＋ｏ　）と１００面の見かけの結晶サイズ（Ａｃ８Ｉ
   ｏｎ　）の比（ＡＣ８ｏｔｏ　／　Ａｃ８Ｉｏｎ　）が
   １．２５以上であシ、且つ、引張シ強度（ＤＴ）が６．
   ９／ｄ以下で、結節強度（ＫＴ）が３ｆｌ／ｄを超える
   ことを特徴とする高結節強度抗ビル性ポリエステル繊維
   。
2. （２）繊維の１００面の見かけの結晶サイズ（Ａｃ５Ｉ
   ｏｎ）が４０Ａ以上である特許請求の範囲第１項記載の
   高結節強度抗ピル性ポリエステル繊維。