JPS62110914A - ポリエステル系繊維およびポリエステル系異収縮混繊糸 - 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） 本発明はポリエステル系繊維の改良に関し、川に詳しく
は風合の改善された異収縮混繊糸に関する。

（従来の技術） ポリエステルフィラメントの異収縮混繊糸は、ポリエス
テルフィラメント布帛に絹布様のふくらみを付与するこ
とを主たる目的として広く利用されており、水酸化ナイ
リウム溶液等での減量加工技術との組み合せで絹様の風
合を付与する手段として、現状のポリエステルフィラメ
ント織物のＪ１１展に貢献して来た。

近年、嗜好の多様化、高級化により、従来の異収縮混繊
糸より得られるポリエステル布帛では、満足し得す、よ
り高級感のものが求められている。すなわち、従来のポ
リエステル異収縮混繊糸布帛は、まだまだ絹等に比べる
とぬめる触感がきられれている。

一方、布帛の深色性を向上させるために繊維表面を粗面
化する技術が知られている。例えば、繊維表面を粗面化
する技術としては、（イ）シリカの如き無機微粒子を配
合したポリエステルよりなる繊維をアルカリ減量処理し
て繊維表面に不規則な凹凸を付与することにより色の深
みを改善する方法（特開昭５５−１０７５１２号公報）
、および（ロ）繊維表面に不規則な凹凸を付与する方法
としてエステル交換触媒として使用するアルカリ金属や
アルカリ土類金属と特定のリン化合物とをポリエステル
反応系内部で反応せしめて析出させた微細粒子（所謂内
部析出系微細粒子）を含有するポリエステル繊維をアル
カリ減量処理する方法（特開昭５８−１３２０３９号公
報）等が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来のポリエステル異収縮混繊糸は、通常沸水収縮率が
１０〜２５％の高収縮率繊維群と沸水収縮率が４〜８％
の低収縮繊維群をａ繊し、両群の沸水収縮率差が１０％
以上となるように構成されており、必要とする収縮後の
繊維長差を付与する収縮量としては充分であるが、収縮
発現状態が布帛状で拘束力が働くことや、収縮後、染色
等の温熱下での伸長をうける“ため、最終的に得られた
布帛中の繊維長差はたかだか２〜３％程度で充分な効果
が発揮し得ていない。

特に近年、染色工程の合理化から従来用いられていたパ
ドル型染色機から液流型染色機に変り、異収縮混繊糸を
経糸として用いた織物では液流型染色機で染めた布帛は
、染色前の布帛と比較すると経方向に伸長された結果、
ふくらみが低下し、風合も悪くなる傾向を示し、特に目
付の重いサテン織物の場合に差が大きい。これらは拘束
下の収縮挙動と収縮後の伸長に対する抗力に起因する問
題であり、収縮量は充分あるが、収縮力が低いことに原
因する聞届である。

また、前記従来技術の例として挙げた繊維表面を粗面化
する技術の場合は、次の問題点がある。

すなわち、（イ）の方法は粗面化効果は充分あるものの
、溶融紡糸時の背圧上昇や走行糸かガイドの摩滅をもた
らすなどの問題がある。また（口）の方法は以下に示す
様な問題がある。■粗大粒子が形成されやすい、■重合
岳内でスケールが発生しやすい、■微細粒子の析出量や
粒径を常時一定に保つためには重合条件を厳密にコント
ロールすることが必要である。

本発明は上記問題点をすべて解決し、特に異収縮混繊糸
成分として有用なポリエステル系の高収縮応力糸の提供
と異収縮混繊糸布帛のぬめり感を軽減するとともに深色
性向上を与えるポリエステル系異収縮混繊糸を提供せん
とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記間ｍ点を解決するための手段、すなわち本発明の構
成は、 １、　沸水収縮率が２０％以下、２０℃／分の昇温速度
で加熱する過程における乾熱１００°Ｃ乃至繊維の溶断
までの温度域での熱収縮応力の最大値が０．５ｇ／デニ
ール以上、且つ繊維中に内部粒子としてジルコニウム化
合物を含有するポリエステル系繊維。

λ　沸水収縮率が２０％以下、２０℃／分の昇温速度で
加熱する過程における乾熱１００°Ｃ乃至繊維の溶断ま
での温度域での熱収縮応力の最大値が０．５ｇ／デニー
ル以上、且つ繊維中に内部粒子としてジルコニウム化合
物を含有するポリエステル系繊維を高収縮成分として含
有するポリエステル系異収縮混繊糸である。

本発明のポリエステル系繊維は、沸水収縮率が２０％以
下で２０で７分の昇温度で加熱昇温する過程における乾
熱１００℃以上、繊維が溶断するまでの温度域での熱収
縮応力が０．５ｇ／デニール以上、好ましくは０．８ｇ
／デニール以上である。

本発明にいう熱収縮応力とは、繊維を０．０５ｇ／デニ
ールの張力下一定長で把ｔ、テし、これを加熱昇温して
いくと、繊維は熱収縮しようとするが、その両端が固定
されているため実際の収縮は起こらず、そのかわり繊維
に収縮せんとする内部応力が生じる。この応力を熱収縮
応力という。熱収縮応力の測定は、市販の非接着型金属
抵抗線歪計を用い、これを増幅させ連動した自動Ｘ−Ｙ
記録計で時間に対する応力の変化を記録測定する。

試料は一定長のループとし、一端を歪計に直結したフッ
クに、他端もフックに掛け、２０℃において初期張力０
．０５ｇ／デニールになるように試料−フツク間長さを
調整固定する。（このときクルミのないように注意して
張力を与える。）こうして固定された試料を内径φ８鶴
の円筒形石英ガラス管で外側にニクロム線を巻いたヒー
ターで更にヒーター線外側を内径φ２５■■の石英管で
囲った二重管式ヒーター（長さ２０ｃ璽）の中心に試料
が位置するようにヒーター中に試料を設置して、試料と
３ｗ■離れた中心に設置した検出端とヒーターをプログ
ラム付き積分回路を有する温調器と直結させ、２０℃／
分の昇温速度でヒーターを加熱して雰囲気を連続して昇
温せしめ溶断するまで加熱して測定した熱収縮による収
縮力を繊維のデニールで除した値を熱収縮応力とする。

従来の異収縮混繊糸中の高収縮成分繊維の熱収縮応力は
、たかだか０．３ｇ／デニールであり、本発明高収縮成
分繊維は０．５ｇ／デニール以上、好ましくは０．８ｇ
／デニール以上であり、従来糸に比べ拘束下での収縮力
が大きく、かつ収縮後の伸長抗力が大きく、最終布帛の
繊維長差も大きく出来、布帛表面の凹凸効果が大きく、
ぬめり感を除去し得る。熱収縮応力が０．５ｇ／デニー
ル未溝の場合は、従来糸との差異が小さく、布帛表面の
凹凸効果が低下し、ぬめり感を除去することが出来なく
なるので好ましくない。高収縮繊維成分の沸水収縮率は
、異収縮混繊糸とした場合高収縮成分と低収縮成分との
最大収縮率差６〜１５％を溝たす範囲で、最高収縮率が
２０％であればよ゛い。最高収縮率が２０％を越えると
収縮後の伸長抗力が低下することより好ましい結果が得
られないばかりか、生機とした場合、寸法変化が大きく
、染色仕上工程に於る作業が面倒になる。

本発明の異収縮混繊糸の低収縮成分ポリエステル系繊維
としては、上記の収縮率差を満たすものであれば特に限
定されるものではなく、通常公知のポリエステル系繊維
が使用できる。

本発明においてポリエステルとは、主たる酸成分がテレ
フタル酸またはそのエステル形成性誘導体、主たるグリ
コール成分がエチレングリコールから成るものであるが
、酸成分として２０モル％以下の蓚酸、マロン酸、マレ
イン酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、１．４
−シクロヘキサンジカルボン酸、２，５−ノルボルナン
ジカルボン たはこれらのエステル形成性誘導体、フタル酸、イソフ
タヲ酸、５−（アルカリ金属）スルホイソフタル酸、シ
フエニン酸、１．４−ナフタレンジカルボン酸、２，６
−ナフタレンジカルボン酸、１、２−ビス（フェノキシ
）エタン−ｐ，ｐ−ジカルボン酸などの芳香族ジカルボ
ン酸またはこれらのエステル形成性誘導体を共重合成分
として含むことができる。また酸成分の２０モル％以下
のｐ−（２−ヒドロキシエトキシ）安息香酸のようなオ
キシカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を含む
こともできる。

グリコール成分としては２０％以下のプロピレングリコ
ール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール
、１，４−ブタンジオール、１．６−ヘキサンジオール
、１．５−シクロヘキサンジメタツール、ｌ−１０−デ
カメチレングリコール、４、４−−ジヒドロキシビスフ
ェノール、ｌ，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベ
ンゼン、２。

５−ナフタレンジオールこれらのグリコールにエチレン
オキシドが付加したグリコール、ポリエチレングリコー
ルなどを含むことができる。

ジルコニウム化合物としては反応系に可溶なものであれ
ばすべて使用できる。代表的なものとしではテトラ−ｎ
−プロピオジルコネート、テトラゾ イｔプロピオジルコネート、テトラ−ｎ−ブチルジルコ
ネート、テトラ−ｎ−アミルジルコネート等のジルコニ
ウムアルコキサイド、酢酸ジルコニル、ギ酸ジルコニル
、酒石酸ジルコニル、シュウ酸ジルコニル、ステアリン
酸ジルコニル、安息香酸ジルコニル等のを機酸ジルコニ
ル塩、塩化ジルコニル、臭化ジルコニル、炭酸ジルコニ
ル、炭酸ジルコニルアンモニウム等の無機酸ジルコニル
等が例示される。

本発明の繊維は、例えば、テレフタル酸を主とするジカ
ルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と少なくとも
１種のグリコールを反応させて、ジカルボン酸のグリコ
ールエステルおよび／またはその低重合体を生成させる
第１段階の反応および該反応生成物を重縮合させる第２
段階の反応とによって合成されたポリエステルよりなる
合成繊維を製造するに当り、該ポリエステルの合成が完
了するまでの任意の段階でジルコニウム化合物およびリ
ン化合物を添加し、しかる後ポリエステルの合成を完了
して得られたポリエステルを配向、結晶化紡糸し、高倍
率延伸して得られる。得られた繊維よりなる異収縮混繊
糸または繊維製品は通常アルカリ水溶液で溶出処理する
工程を経る。

ここでジルコニウム化合物の添加■は、生成ポリエステ
ルに対しジルコニウム原子換算で８０〜２５００　ｐｐ
ｍの範囲に設定することが好ましく、ここで添加量がｇ
ｏ　ｐｐｍ未膚では微細粒子の生成■が少なく深色性、
風合改善の効果が得られなくなるので好ましくない。一
方、２５００　ｐｐｍを越えると深色性は飽和状態に達
しむしろ粗大粒子が生成して背圧上昇の要因となると共
にポリマー色が悪化するので好ましくない。特に好まし
い添加量は２００〜＋５００　ｐｐｌｌである。ジルコ
ニウム化合物は固体状および液体状のいずれの形態で添
加してもよいが、生成粒子を均一に分散させるうえでは
アルキレングリコール溶液として添加するのが最も好ま
しい。固体状で添加する場合は、ポリエステル製の容器
に封入して反応系へ加えるのがよい。

リン化合物はジルコニウム化合物によって析出される粒
子の濃度や大きさをコントロールするという特有の効果
がありジルコニウム化合物と共に本発明で最も特徴的な
成分である。

この様なリン化合物としては５価のリン化合物が好まし
く、より好適にはリン酸、ホスホン酸およびそれらの誘
導体が挙げられる。具体的な化合物としてはリン酸、リ
ン酸のアルカリ金属塩、リン酸トリメチルエステル、リ
ン酸トリエチルエステル、リン酸トリブチルエステル、
リン酸トリフェニルエステル、リン酸モノメチルエステ
ル、リン酸ジメチルエステル、リン酸モノエチルエステ
ル、リン酸ジエチルエステル、リン酸モノブチルエステ
ル、リン酸ジブチルエステル、ホスホン酸、ホスホン酸
のアルカリ金属塩、メチルホスホン酸、メチルホスホン
酸ジメチルエステル、エチルホスホン酸ジメチルエステ
ル、フェニルホスホン酸ジメチルエステル、ベンジンホ
スホン酸ジエチルエステル、フェニルホスホン酸ジエチ
ルエステル、フェニルホスホン酸ジフェニルエステル、
ジエチルホスホノエチルプロビオネート等が例示され、
これらは単独で使用してもよいし、２種以上を併用して
もよい。特に２種以上の併用は粒径のコントロール範囲
を広（する点で好ましい。

これらのリン化合物は前述の如くジルコニウム化合物に
よって形成される不溶性粒子のｉＱ度や粒径ヲコントロ
ールするものであるからその添加量はジルコニウムの添
加量とのかね合いで定めるべきであり、実験により確認
したところではＺｒ／Ｐのモル比が０．５〜２．５の範
囲に入る添加量を設定することによってリン化合物の添
加効果が有効に発揮されることが確認された。しかしリ
ン化合物葺が少なすぎるとポリマー中に形成される不溶
性粒子を充分に微細化することができず、最終製品の粗
面化効果が不充分であり、またポリマーの安定性が低下
するので好ましくない。一方、多すぎると重合速度が低
下し工業的に不利になる。またポリマーの軟化点や安定
性が低下するので好ましくない。

リン化合物の添加時期はジルコニウムの添加時期と同様
にポリエステルの合成が完了するまでの何時でもよいが
、エーテル結合の生成を少なくする意味で第１段階反応
であるエステル化反応終了時以降に加えるのが好ましい
。また、同じ理由によりジル、コニウム化合物を添加し
た後に加えるのが好ましい。

本発明の異収縮混繊糸は、上記ジルコニウム化合物を含
有するポリエステル系繊維を高収縮成分とし、１または
２以上の低収縮成分との間において、その最大収縮率差
を６〜１５％の範囲となるような低収縮成分と組合せる
ことで得られる。ここで低収縮成分となるポリエステル
系繊維としては、上記の収縮率差を満たすものであれば
いかなるものでもよいが、高収縮成分となるポリエステ
ル系繊維と同様に繊維中に内部粒子としてジルコニウム
化合物を含有するものが、布帛とした場合の深色性効果
を更に向上させるので特に好ましい。また、低収縮成分
となるポリエステル系繊維は、熱収縮応力を高くする必
要はない。

本発明の異収縮混繊糸は、布帛とした場合のドライ感を
一段と向上させるために、繊維の断面は異形断面、殊に
三葉断面とするのが好ましい。

実施例 以下に実施例によって本発明を具体的に示すが実施例中
の部、％は、重量部、重量％を意味する。

なお、実施例の染色性、ドライタッチの評価は下記の方
法で行った。

評価方法 （１）　　深色性：減量処理ずみの編地をダイヤ−’−
ｙクスブラックＨＧ−ＦＳ　（三菱化成社の分散性染料
）の２０％ｏｖｆの水分散液により浴比１　：　＋００
．１３０℃で６０分染色したのち還元洗浄した。ついで
乾燥した布帛につき、ハンター型色差計でＬ値を測った
。Ｌ値が低い程、深い色調である。

■　ドライタッチ：減量処理ずみの布帛を手で触って評
価した。

実施例１゜ テレフタル１１２１０００部、エチレングリコール８２
２部、）リエチルアミン１．８部および二酸化アンチモ
ン０．４部を撹拌機、蒸留塔および圧力調整器を備えた
ステンレス製オートクレーブに仕込み、窒素置換後加圧
してゲージ圧２．５ｋｇ／ｃＪに保ち２４０℃で生成す
る水を蒸留塔の頂部より連続的に除去しながらエステル
化反応を行なった。反応開始後１２０分経過してから放
圧しエステル化率が９５％の生成物を得た。このエステ
ル化生成物に０．１モル／を濃度の酢酸ジルコニルのエ
チレングリコール溶液５３．３容量部（生成ポリエステ
ルに対してジルコニウム原子換算で１１０００ｐｐ添加
）を加え、常圧にて同温度で１０分間撹拌し、次いで１
００ｇ／Ｑの濃度のトリメチルホスフェートのエチレン
グリコール溶液８．０容量部（ジルコニウムに対して２
倍モル）を加え常圧にて同温度で１０分間撹拌し２４０
’Ｃの重縮合反応器に移し６０分を要して２７５℃まで
昇温しつつ反応系の圧力を徐々に下げて０．１１■Ｈｇ
とし更に同温、同圧で約１００分間重縮合反応を行ない
、フェノール／テトラクロロエタンの６７４混合液で測
定した極限粘度０．６１５の内部粒子含有ポリエステル
を得た。

得られたポリマーを減圧下１３０’Ｃで２０時間乾燥後
、溶融紡糸し４５００ｍ／分で捲きとり、４２デニール
１８フイラメントの高配向結晶化糸を得た。なお、紡糸
口金はＹ型オリフィス形状ををする１８ホールの紡糸口
金を几いた。

得られた糸は乾熱１６０℃での収縮率（ＪＩＳ−Ｌ１０
１３に示される方法による。以下ＳＨＤと略す）が４５
％であり、高度に配向結晶化していた。かくして得られ
た未延伸糸をホットローラ一温度が８５℃で、熱セット
することなく１．７５倍に延伸し、引き続いてホットプ
レート温度１１０℃下で延伸倍率１．０３倍で延伸し、
パーンに巻きとった。これを延伸糸Ａ１とする。

得られた延伸糸Ａ１の物性を第１表に示す。

第　　１　　表 一方、上記で得られた高配向未延伸糸を用いて、ホット
ローラ一温度８５℃で第１のホットプレート温度１８０
℃下で１．７５倍に延伸し、引き続いて第２ホツトプレ
ート温度１８０℃下で１．０３倍に延伸し、パーンに捲
き取り、延伸糸Ｂ１を得た。

得られた延伸糸Ｂ１の物性を第２表に示す。

第　　２　　表 前記の如くして得られた延伸糸Ａ１と延伸糸Ｂｌを引揃
え１．０ｋｇ／ｃＪの空気圧にてインターレース処理し
、異収縮混繊糸を作成した。

かくして、得られた異収縮混繊糸を経糸として経絡密度
２７０本／吋、緯糸密度９３本／吋でサテン織物を作っ
た。なお、緯糸としては通常の７５デニール、７２フイ
ラメントのポリエステル丸断面糸に２５００回／メート
ルの強撚を施したＳ撚糸とＺ撚糸を２本交互に打ちこん
だ。

該サテン織物布帛を通常の方法で精練プレセフ）　（１
８０℃、３０秒）後、水酸化す）　ＩＪウム水溶液で減
量率２５％に減量加工した後、液流型染色機で１３０　
”Ｃで６０分染色した。染料としてＤｌａｎｌｘ　Ｂｌ
ａｃｋ　　ＨＧ　　ＦＳを布帛に対しテ２０ｆｆｌｆｍ
％の割合で用いた。

次ニ、ハイドロサルファイドと水酸化ナトリウムで環元
洗浄後、水洗して乾燥して黒染布帛を得た。

得られた布帛の物性は第６表に示す。第６表より明らか
なように得られた布帛はすぐれたふくらみを有し、深色
状にもすぐれたドライ感に富む布帛が得られた。

なお、実施例中で用いた熱収縮応力値は、前述した測定
法中歪計は、東洋ボールドウィン社製Ｔ、ｌ−５５０−
３６０型、前置増巾器は東洋ボールドウィン社製、ＰＲ
Ｅ−ＡＭＰＬＩＦＩＥＲ５ｓ−ＰＲ型、自動Ｘ−Ｙ記録
計は横河電気工業社製、ＴＹＰＥ　ＰＲＯ−１１Ａ型。

温調器は真空理工社製ＡＧＮＥ　ＲＰＣ−１５００及ヒ
ＡＣＮＦＳＣＲ−ＢＯＸを用いて測定した。

実施例２ 重合時にエステル化率が９５％の生成物を得た後、酢酸
ジルコニルとトリメチルホスフェートのエチレングヌコ
ール溶液の添加に変えて酸化チタン（富士チタン製ＴＡ
−３００）をポリマーに対し０．０５％相当添加した以
外は、実施例１と全く同方法で、重合−紡糸一延伸一製
織一染仕上げを行い黒染布を得た。その評価結果を第６
表に示す。

得られた布帛は、ふくらみ、ドライタッチの面では従来
布帛よりすぐれているが、染色効果は全くみられない。

　　　　” なお、本例で得られた延伸糸の物性を第３表に示す。

第３表 比較例１ 実施例１で得たポリマーを用いてＹ型オリフィス形状を
存する１８ホールの紡糸口金を用いて溶融紡糸し、捲取
速度１３００ｍ／分で巻き取り、９３．１デニール、１
８フイラメントの未延伸糸を得た。

得られた未延伸糸を用いて実施例１の延伸糸Ａ１の製造
における延伸条件と同温度条件で一段を３．６９倍、二
段を１．０３倍で延伸し、延伸糸へ３を得た。

一方、上記の如くして得られた未延伸糸を用いて実施例
１の延伸糸Ｂ１の製造における延伸条件の同温度条件お
よび延伸糸Ａ３の製造に係る延伸条件と同延伸倍率で延
伸糸Ｂ３を得た。

得られた延伸糸Ａ３およびＢ３の物性を第４表に示す。

第　　４　　表 実施例１と同条件で製織、染仕上げ、加工し、黒染布を
得たが深色状はすぐれるものの、ふくらみ効果やドライ
感が劣る布帛となった。

かかる布帛の評価結果を第６表に示す。

比較例２ 実施例２で得たポリマーを比較例１と同一紡糸捲取り条
件で未延伸糸を得て、下記の条件で延伸し、延伸糸Ａ４
、Ｂ４を得た。

得られた延伸糸Ａ４、Ｂ４の物性を第５表に示す。

第　　５　　表 得られた延伸糸を実施例１と同一条件で混繊糸とし、実
施例１と同様に製織、染仕上して黒染布を得た。

得られた布帛の評価結果を第６表に示す。本例で得られ
た布帛はドライ感、ふくらみとも劣り、染色効果も乏し
いものであった。

第６表　布帛評価結果 ※１　目付と厚さから計算した値 ※２　荷重１ｇ／ｃＪ下の荷重をかけて１分後の厚さ※
３ＬＪが低い方が深色値が大きい ※４　薄地織物の営業を５年以上経験した有識者の官能
評価である◎ニドライ感にすぐれている Ｏニドライ感がある Δ：ぬめり感が少ない ×：ぬめり感がある （発明の効果） 本発明の繊維は、前記する実施例からも明らかな如（熱
処理応力が極めて大きい点に特徴があり、かかる高熱収
縮力を高収縮成分とした本発明の異収縮混繊糸は、従来
のポリエステル異収縮混繊糸と比較してぬめり感を全く
与えることなく、ふ（らみに富んだ布帛の提供を可能に
する。

また、本発明の繊維は、繊維中に内部粒子としてジルコ
ニウム化合物を有することを特徴とし、布帛とした場合
アルカリ減量処理工程を経ることによって、ドライ感を
一段と向上させ、深色性効果が極めて向上し絹様のポリ
エステル布帛が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、沸水収縮率が２０％以下、２０℃／分の昇温速度で
   加熱する過程における乾熱１００℃乃至繊維の溶断まで
   の温度域での熱収縮応力の最大値が０．５ｇ／デニール
   以上、且つ繊維中に内部粒子としてジルコニウム化合物
   を含有するポリエステル系繊維。 ２、ジルコニウム化合物の含有量が、ポリエステルに対
   しジルコニウム原子換算で８０〜２５００ｐｐｍである
   特許請求の範囲第１項記載のポリエステル系繊維。 ３、沸水収縮率が２０％以下、２０℃／分の昇温速度で
   加熱する過程における乾熱１００℃乃至繊維の溶断まで
   の温度域での熱収縮応力の最大値が０．５ｇ／デニール
   以上、且つ繊維中に内部粒子としてジルコニウム化合物
   を含有するポリエステル系繊維を高収縮成分として含有
   するポリエステル系異縮混繊糸。 ４、ジルコニウム化合物の含有量が、ポリエステルに対
   しジルコニウム原糸換算で８０〜２５００ｐｐｍである
   特許請求の範囲第３項記載のポリエステル系異収縮混繊
   糸。