JPS6155213A - 強撚織編物用ポリエステル原糸 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、強撚織編物用ポリエステル原糸に関する。

〈従来技術〉 従来より、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステ
ル繊維は、種々の優れた特性を有しているため、広く織
編物に使用されている。しかしながら、かかるポリエス
テル繊維を使用した織編物は、天然の絹繊維織編物と比
較して、その感触は、充分に好まれるものとして満足さ
れているわけではなく、さらにこれらに近づける努力が
なされている。

例えば、絹繊維織編物は特有の高級なドライ感。

きしみ感を有するが、これをポリエステル繊維で表現す
る事は極めて困難である。最近、ポリエステルに非相溶
の物質、例えば石門スルホン酸の金属塩を添加混合し、
これをアルｊｒり液で処理する事によって繊維表面に筋
状空隙部を縞状に存在せしめ、ポリエステル織編物の風
合を絹に近づける方法が報告されている（例えば、待間
昭５６−１４８９４０号公報）。この改質方法によりド
ライ感。

きしみ感が著しく向上する事は特筆すべきである。

しかしながら、この方法による糸を強撚織編物の分野に
適用した場合、ｆｌ物の使用中に繊維のフィブリル化、
特に織物表面のフィブリル化の現象が生じ、表面の摩耗
や、摩耗した部分の変退色等の問題が起きるので好まし
くない。

〈発明の目的〉 本発明の目的は上記の問題を解決し、強撚織編物分野に
おいて充分使用可能な高級なドライ感。

ぎしみ感を有し、しかもフィブリル化の現象を生じない
ポリエステル原糸を提供することにある。

〈発明の構成〉 本発明は、ポリエチレンテレフタレートを主たる成分と
し、有機スルホン酸の金属塩を０．５〜３重量％含み、
かつ、下記の物性を満足する繊キ１［構造を有すること
を特徴とする強撚織編物用ポリエステル原糸である。

（１）　　切断伸度　　３３〜６８％ （２）　　複屈折率　０．１１〜０．１４（３）沸水収
縮率　２．５％以下 （４）密度　　１．３８０９／ｃｄ以上本発明において
、ポリエチレンテレフタレートを主たる成分とするポリ
エステルとは全景の９０重量％以上がポリエチレンテレ
フタレートであるようなポリエステルを指す。但し１０
重口％未満の割合で種々の目的の有償化合物、無は物、
高分子化合物等が添加あるいは／および共重合されてい
ても差支えない。また重合度については通常のＩＩ維成
型用の範囲であれば特に制限はない。繊維のフィブリル
化を防止する観点からは高分子量ポリエステルの方がよ
り好ましい。しかし、高分子ｍポリエステルは、その製
造工程においてポリマーの重合コストが高くなる他、製
糸調子が若干悪化する傾向があるためポリマー重合度、
すなわちポリエチレンテレフタレートの固有粘度は、そ
の目的に応じて選択すべきである。

次に、本発明において、上記ポリエステルに配向する有
機スルホン酸の金属塩どしては下記一般式 ％式％ ［Ｒは炭素数３〜３０のアルキル基又は炭素数７〜４０
のアリール基又はアルキルアリール基を示す。Ｍはアル
カリ金属又はアルカリ土類金属を示す。］ で示されるものが適当である。一般式においてＲがアル
キル基又はアルキルアリール基であるときは、直鎖状あ
るいは分岐した側鎖を有してもよい。

特にポリエステルの相溶性の面からＲがアルギル基であ
る＠礪スルホン酸金屈塩が好ましい。ＭははＮａ、＋＜
、Ｌ；等のアルカリ金属あるいはＭＬＣａ等のアルカリ
土類金属などが挙げられる。なかでもＮａ、Ｋが好まし
い。なお有償スルホン酸金属塩の使用に際しては、単一
の化合物である必要はなく、各種のアルキル基あるいは
アルキルアリール基を有する有機スルホン酸金属塩の混
合物であってもよい。

このような有機スルホン酸金属塩としては具体的には、
ステアリルスルホン酸ソーダ、オクチルスルホン酸ソー
ダ、ドデシルスルホン酸ソーダあるいは炭素数の平均が
１４であるアルキルスルホン酸ソーダの混合物などが好
ましいものとして挙げられる。

かかる有はスルホン酸金属塩のポリエステルへの配合儀
は、ポリエステル１００重量％あたり０．５〜３ｆｆｌ
ｆｆｉ％の範囲が好ましい。添加配合Ｑが０．５重量％
より少ないと、アルカリ処理を施しても充分な微細孔が
生ぜず、目的とする高級なドライタッチが得られ難くな
り、３重量％より多いと混合操作、紡糸等が困難となる
ので好ましくない。

このような有機スルホン酸金属塩は紡糸完了以前の任意
の段階でポリエステルに添加配合せしめる。例えばポリ
エステル製造の原料に予め添加しても、第１段反応時又
は、これに続く第２段の重縮合反応時等に添加すること
も可能であり、又重縮合反応後に得られるポリマーと有
礪スルホン酸金属塩とを例えば溶融押出し機を用いて溶
融混合する方法、溶融紡糸時に紡出孔以前の段階でポリ
マーに添加し混合することも可能である。

本発明におけるポリエステル原糸の切断伸度は３３％以
上である事が必要であり、４５％以上である事がより好
ましい。糸の切断伸度が３３％に達しない場合には繊維
のフィブリル化現象が顕著になる。

フィブリル化は伸度の増加に伴い減少するが、伸度が６
０％を超えるようになると、８ｍ物を使用する際伸長歪
に対する弾性回復性が悪くなる。すなわち「ねらい」と
称される織編物のへたつが生ずるので好ましくない。

また、本発明におけるポリエステル原糸の複屈折率Δｎ
は０．１１以上０．１４以下である事が必要である。八
〇が０．１４を超えるような場合には、伸度が上記条件
を満たしてもフィブリル化現象が、顕著になる。逆に八
〇が０．１１に達しないような場合、織編物のへたつが
生ずる、あるいは製ｒＡ編時ひけを生じやすい。更に強
撚織編物のねらいとするシボ発現性が弱くなる。

また本発明におけるポリエステル原糸は２．５％以下の
補水収縮率と１，３８０ｒＪ１０＋１以上の密度を持つ
事が必要である。補水収縮率が２．５％を越えるような
場合あるいは／および密度が１，３８０に達しないよう
な場合、やはり織編物のシボ発現性が弱くなる。かかる
物性を有するポリエステル原糸としては、小角Ｘ線回折
において子午線上にほぼ２点干渉に近い散乱を示す。第
１図は、ポリエステルの小角Ｘ線回折における小角散乱
像を示す図である。第１図（Ｊは、本発明のポリエステ
ル原糸の小角散乱像を模式的に示すものであり、一方第
１図＋ｂ＋は通常の強撚用ポリエステル原糸についての
小角散乱像である。山）が通常の４点干渉図形であるの
に対しく田は２点干渉、ないしは２点に極めて近い４点
性の散乱であり両者は明確に区別される。

小角散乱像が第１図市）の図形を示す場合、繊維のフィ
ブリル化が発生しやすい。一方、第１図化）の場合、フ
ィブリル化が生起し難い他、織編物のシボ発、現性も良
好である。

かかるポリエステル原糸の製造方法は上記のようなポリ
エステル組成物を４５００７ＦＬ／分以上の引き取り速
度で高配向紡糸し、引き続き（即ち、延伸することなく
）＋５％〜−５％の伸長率で１６０℃以上の熱処理を施
す事によって製糸するものが好適に例示される。該熱処
理は、紡糸工程中に行っても良いし、紡糸とは別工程に
分けでも良いが、この時５％以上の伸長率を与えない事
が好ましい。

５％以上の伸長を行った場合、本発明の繊維物性・構造
を持つ糸が得られず、耐フィブリル性が悪化する。

逆に５％以上弛緩した状態で熱処理するとｆＩｉ＆ｉ物
にする際、「ひけ」を生ずる事があり、好ましくない。

また１６０℃以上の熱処理を施さない場合には強撚織編
物とした時シボの発現力が弱くなる欠点がある。

〈発明の作用〉 以上のような構成を有するポリエステル原糸維は、ドラ
イ感。きしみ感を損うことなく、旧れた耐フィブリル性
を有し、特に強撚ｍｔｉｉ物の原糸として優れたもので
ある。

本発明のポリエステルＮｉ＆維が何故かくの如き繊維構
造、物性を持ち、良好な耐フィブリル性を示すかについ
ては幾つかの理由が考えられる。

まず第１に、本発明のポリエステル１’Ａ　Ｉｆｆはそ
れ自体がミクロフィブリル構造を持っていない。伸度が
３３％未満あるいは／および八〇が０．１４を越えるよ
うな場合、ポリエステルの分子鎖は配向度が大となり、
かつミクロフィブリルをひとつの単位として束状に集合
する傾向がある。そのミクロフィブリル間の結合力は比
較的弱いのでアルキルスルホン酸の金属塩の如き非相溶
性の物質をその界面に挾みこんだ時、その界面に筋状の
亀裂が生じ、所謂マクロなフィブリル化現象を起し易い
。

第２に本発明のポリエステル繊維は、その成形過程にお
いて、強い剪断力を受けていないという特長を持つ。こ
れは小角Ｘ線散乱鍮が２点干渉か、２点に近い４点干渉
を取る事から推定される。通常のポリエステル繊維の場
合、延伸のネック点において強い剪断力が発生するため
、アルキルスルホン酸の金属塩のようにマトリックスポ
リエステルと異った変形挙動を示す物質が混在する時、
添加物質とマトリックス間の界面剥離が生じ易い。

この界面剥離は、もちろん、繊維のフィブリル化現象を
発生させる原因になるものである。

尚、本発明においてポリエステル原糸の切断伸度、複屈
折Δｎ　、　？ｌｌ！水収縮率、密度および小角Ｘ線回
折は以下のようにして測定した。

１）切断伸度・・・テンシロン引張試験はを用い、試料
長ｉｏｃｍ、引張速度引張速度１号０２）複屈折Δｎ・
・・繊維軸に対して直角に偏光している光に対する屈折
率（　ｎ工）と繊維軸に対して平行に偏光している光に
対する屈折率（ｎ＋１）との差、即ちΔｎ　＝＝　’ｌ
＋Ｉ　−　ｎ。

で表わされる。

漏光顕微鏡を用い常法により測定する。

３）沸水収縮率・・・清水中、無荷重で１０分間処理し
た時の収縮率を測定する。

４）密度・・・２５℃に設定された恒温水槽中にｎ〜へ
　　　゛ブタン−四塩化炭素系よりなる密度勾配管を作
成して常法により測定する。

５）小角Ｘ線回折 （１）写真・・・理学電顕社製ＲＵ−３００Ｘ線発生装
置、Ｘ線源はＣｕＫα（Ｎｉフィルター）５５ＫＶ，　
　２５０１１１Ａ，カメラ半径３００ｍ　、　ス’）ッ
トとして０．５．および０．３ｍｍ直径のピンホールス
リット、写真フィルムとしてフジ工業用＃１５０を用い
、減圧下３時間露出する方法による。

＠）　長周期・・・理学電機社製ＲＵ−３００Ｘ線発生
装置、Ｘ線源はＣＩＩＫα（Ｎｉフィルター）４０ＫＶ
，　　２００１１１Ａ，カメ７半径３００ｍ，　スーｔ
ヤンニング速度８′／分，シンチレーションカウンター
により測定する。

（実施例１） 炭素数８〜２０で平均炭素数が１４であるアルキルスル
ホン酸ソーダの混合物を種々の割合で添加したポリエチ
レンテレフタレート（極限粘度０．６５　）を２７０〜
３００℃で溶融した後、Ｙ字型断面の吐出孔を３６個有
する紡糸口金より吐出し、横吹き気流（空温空気，風速
２５０１／秒）により冷却固化させた後、オイリングロ
ーラによって給油し、６０００ｍ／分の引取り速度で引
きとり２個のゴデツトローラを経た責１．三角断面を有
する５０ｄｊ　／　２４ｆ　ｉ　ｌのポリエステルマル
チフィラメントとしてワインダーに巻き取った。

なおこの時、高速紡糸時の空気抵抗力を引き下げ、紡糸
調子を向上させる目的でオイリングローラの上流側にイ
ンターレースノズルを設は走行マルチフィラメントを集
束した。紡糸口金から該インターレースノズル迄の距離
は３．５ｍであり、紡糸口金から糸条集束点迄の距離は
ほぼ１．４ｍであった。

以上のようにして巻取ったポリエステル糸は表面温度１
８０℃に加熱されたプレートヒーターを用い、伸長率Ｏ
％で５００１ｒＬ／分の速度で熱処理した。

か（して得られた熱処理フィラメントに３０００回／ｍ
の強撚（ＳおよびＺ撚り）を加え、次に、該強撚糸を８
５℃の湿熱にて３０分間熱処理して撚を一時的に固定し
た。

これらの強撚糸を経，緯糸として経密度３２本／ｃｍ　
、緯密度３７本／　ｃｍでＳ．７２本交互の平織に製織
した。次に該生機をワッシャーを用いて９８℃の温水中
で３０分間常法によりシボ立てを行なった。

更に該シボ立て布は高圧染色機を用い１３０℃で染色を
行った。

第１表に、ポリエステル原糸（強撚前）についての切断
伸度，複屈折．清水収縮率，密度，小角Ｘ線敗乱図形，
同じく長周期，染色布の風合（ドライ感）、シボ立て性
および耐フィブリル性を示す。

なお、実施例中における耐フイブリル性評価には大栄科
学績器製作所の学振型染色物摩ｌｌＡ堅牢度試験機を用
い、摩擦布としてポリエステルフィラメントγ５ｄｆ／
３６ｆｉｌ使いの梨地ジョーゼット（撚！！！　２５０
０回／ｍ，経密度３７本／ｃａ．緯密度３７本／　ｃｍ
　）を使用した。摩擦回数は２００回で摩擦後、顕微鏡
により織物表面の繊維のフィブリル状態を視感評１曲　
し　ｌこ　。

（以下余白） ＮＯｏｌおよびＮ　ｏ、２の場合アルキルスルホン酸ソ
ーダが添加されているか、添加されていても少な過ぎる
ため、織物のシボ立て性、耐フィブリル性は良好である
が、絹に特有の高級なドライ感が認められない。一方Ｎ
ｏ、８においては添加するアルキルスルホン酸ソーダの
量が多すぎるため、原糸の構造物性パラメータは本発明
の要件を満足するが耐フィブリル性の悪化をカバーでき
ない。さらに高速紡糸中も単糸切れが発生するなど製糸
調子も悪化する。

これに対しＮｏ、３〜Ｎｏ、７、特にＮｏ、４〜Ｎｏ。

６においては織物のシボ立て性、ドライ感、耐フィブリ
ル性いずれにおいても良好な結果が得られる。

（実施例２） 炭素＠８〜２０で平均炭素数が１４であるアルキルスル
ホン酸ソーダの混合物を１ｍｍ％添加したポリエチレン
テレフタレート（極限粘度０．６５　）を２７０〜３０
０℃で溶融した後、Ｙ字型断面の吐出孔を２４個有する
紡糸口金より吐出した後、以下の条件による製糸を行い
、三角断面を有する５０ｄｆ　／　２４ｆｉｌのポリエ
ステル繊維を得た。

サンプルＡ 横吹き気流（室温、風速２５ＣＩＲ／秒）により冷却固
化された後、オイリングローラによって給油し、５００
０ｍ　７分の引き取り速度で引取り、２個のゴデツトロ
ーラを介してワインダーに巻取った。

サンプル８１〜Ｂ４ サンプルＡと同様に第１ゴデツトローラにより５０００
７ＦＬ　７分の引き取り速度で引取った後、同一速度で
回転する２番目のゴデツトローラを種々の温度に加熱す
るとともにセパレートローラを用いてこの加熱ローラを
１０ターンする事によって熱処理を行ない、やはり同一
速度で回転するワインダーに巻取った。なお、加熱ロー
ラ温度は１５０℃（サンプルＢ１）、１７０℃（サンプ
ルＢ２）、１９０℃（サンプルＢ３）、２１０℃（サン
プルＢ４）とした。

サンプルＣ１〜Ｃ３ サンプルＡと同様に第１ゴデツトローラにより４５００
フル／分の引取り速度で引取った後、１８０℃に加熱さ
れた２番目のゴデツトローラを種々の速度で回転させ、
各々のローラをセパレートローラを用いて１０ターンす
る事によって延伸熱処理し２番目のゴデツトローラと同
一速度のワインダーに巻取った。なお、加熱ローラの速
度は４５００７１’Ｌ／分（サンプルＣ１）　、　５４
００７ｒＬ／分（サンプ／１ｚｃ２ン、　５８５０ｍ１
分（サンプルＣ３）とした。

サンプルＤ サンプルＡと同様に冷却した後、紡糸口金下２．５ｍか
ら３．３７ＦＬの位置に設置された加熱筒（筒内雰囲気
温度２２０℃）を走行させ、給油したｔ１５０００ｍ／
分の速度で引き取り２個のゴデツトローラを介してワイ
ンダーに巻取った。

サンプルＥ サンプルＡと同様にして１５００ｖｔ　／分で巻取った
。この巻取り糸を改めて予熱温度８５℃、ブレートヒー
タ　２００℃で３．５倍に延伸熱処理した。

以上のサンプルくいずれも５０ｄｆ／２４ｆｉｌ　）に
ついて実施例１と同様にして強撚、撚止めの湿熱セット
、製織、シボ立て、染色を行った。第２表に強撚前のポ
リエステル原糸の切断伸度、複屈折率。

沸水収縮率、密度、小角ＸＦＩＩの散乱図形ど長周期。

染色布の風合（ドライ感）、シボ立て性および耐フィブ
リル性の評価結果を示す。

（以下余白） サンプルＡは高速紡糸そのままのサンプルである。この
場合、密度がまだ低く、沸収が高いため強１！ｌ！物の
シボ立て性能が他に比較して著しく劣る。撚止めの湿熱
セット温度を低くする事によ□って若干改善されはする
が、それでもシボ品質は良好ではない。また原糸の複屈
折が低いため製織時にひげを生じやすい。

サンプルＢ１は高速紡糸過程で熱セットを加えたもので
あるが、ホットローラの温度が低いため沸収は本発明の
要件を満たさない。このため強撚織物のシボ立て性は今
−歩不足する。

これに対しサンプル８２〜Ｂ４は本発明に基づくもので
ありホットローラの温度が高く充分な熱セットが可能な
ため、ポリエステル原糸の謀維物性はすべて本発明の条
件を満足する。この結果、強撚織物のシボ立て性能、１
に近い８級なドライ感、さらに耐フイブリル性能はいず
れも良好なレベルにある。

サンプルＣ１は紡速が４ｓｏｏｍ　／分と若干低い場合
の例であるが、サンプル８２〜Ｂ４と同様、本発明の目
的を全て達成することができる。但し紡速がこれより更
に低くなると伸度が高くなり過ぎるため、織物にひけが
でる。またシボ立て性は若干悪くなる等の問題がでてく
る。

サンプルＣ２およびＣ３は直延の例であり、サンプルＣ
２においては２０％、サンプルＣ３においては３０％の
伸長を行っている。これらのサンプルにおいては複屈折
率が高くなり過ぎ、清水収縮率も同様高くなっている。

またＸ線の小角散乱像は子午線の２点干渉図形（ないし
は２点に近い４点干渉図形）ではなく第１図中）で示す
ような明確な４点干渉図形を示す。このため織物のシボ
立て性。

ドライ感ある風合は申し分ないものの耐フィブリル性が
悪化する。

ナンブルＤは加熱帯走行高速紡糸の例である。

この場合加熱筒の中ぐ、自分自身の張力によって一種の
延伸が起る。この延伸においては、直延と同様に強い剪
断力が発生し、この結果、小角Ｘ線散乱惟はやはり第１
図（ｂ）に示すような明瞭な４点干渉図形を示す。また
複屈折および清水収縮率も高くなる。この結果織物とし
た際の耐フィブリル性が悪化する。

サンプルＥは通常の延伸糸による強撚用原糸である。こ
の場合もサンプルＣ２，０３，Ｄと全く同じ理由によっ
て耐フィブリル性が悪化する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ポリエステル繊維の小角Ｘ線回折における小
角散乱像を示す図である。 （α） （７りｐ （ｂ’） ぐπ＝＝にこＤ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリエチレンテレフタレートを主たる成分とし、有
   機スルホン酸の金属塩を０．５〜３重量％含み、かつ、
   下記の物性を満足する繊維構造を有することを特徴とす
   る強撚織編物用ポリエステル原糸。 （１）切断伸度　３３〜６８％ （２）複屈折率　０．１１〜０．１４ （３）沸水収縮率　２．５％以下 （４）密度　１．３８０ｇ／ｃｍ＾３以上 ２、有機スルホン酸の金属塩がアルキルスルホン酸のア
   ルカリ金属塩である特許請求の範囲第１項記載のポリエ
   ステル原糸。 ３、小角Ｘ線回折において、子午線２点干渉図形を示し
   、かつ、１５０Å以下の長周期構造を有する特許請求の
   範囲第１項、又は第２項記載のポリエステル原糸。 ４、４５００ｍ／分以上の引取り速度で高配向紡糸され
   、引き続き＋５％〜−５％の範囲の伸長率で温度１６０
   ℃以上の熱処理を施すことにより得られる実質的に未延
   伸糸である特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１
   項記載のポリエステル原糸。