JPS6250568B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、単糸繊度が小さく、配向度の高い新
規な非晶性ポリエステルマルチフイラメント糸に
関するものである。更に詳しくは、起毛性、風合
が良好であり、強伸度特性が優れていて取扱いが
容易であり、しかも非晶性で熱収縮率が大きく、
低熱収縮糸と組合せて使用することにより嵩高な
糸、布帛、特殊風合を有する糸、布帛等を製造す
るのに適した極細非晶性ポリエステルマルチフイ
ラメント糸に関するものである。 熱収縮率の異なる２種以上のマルチフイラメン
ト糸条を、引揃え、合撚、混繊、交絡等の手段で
組合せた後、弛緩熱処理することにより、収縮率
の差を利用して嵩高糸、特殊風合糸等を得る技術
は、古くから数多く提案されている。また、熱収
縮率の異なる２種以上のマルチフイラメント糸等
を交編、交織した後弛緩熱処理を施し嵩高織編
物、特異な外観、風合を有する織編物を得る方法
もよく知られている。かかる技術においては、通
常、延伸後十分な熱固定処理を施した低熱収縮糸
と延伸後熱固定処理を施さない高熱収縮糸とを組
合せるのが普通であるが、収縮率の差をあまり大
きくすることができないため、十分に満足できる
製品が得られない。このような欠点を解消せんと
して、高熱収縮糸として、未延伸糸、高速紡糸に
よる部分配向糸（POY）等を用いる試みも提案
されている。しかしながら、未延伸糸、部分配向
糸等は、確かに熱収縮率は大きくなるが、熱処理
によつて融着、脆化、硬化等が起るため、ごく限
られた特殊な分野でしか用いることができず、更
には糸条取扱いの段階で受ける応力によつて、極
めて変形し易く、各種の斑発生の原因となり、ま
た、毛羽、ループ等も生じ易く非常に取扱いにく
いという欠点があつた。 本発明者等は、高速紡糸法によつて極細繊維を
製造する検討を行つている過程で、非晶性で熱収
縮率が大きいにもかかわらず、熱処理による融着
等が起りにくく、応力変形も受けにくい取扱性の
優れた極細非晶性ポリエステルマルチフイラメン
ト糸が得られることを見出し本発明に到達した。 即ち、本発明は、 0.9de以下の単糸繊度を有し、且つ下記(a)〜(e)
の要件を具備し、しかもＸ線広角回折法で繊維図
形を示さないポリエステルフイラメントからなる
ことを特徴とする非晶性ポリエステルマルチフイ
ラメント糸である。 (a) 複屈折率（△ｎ）≧0.083 (b) 構造一体性パラメーター（ε0.2）が０＜ε
0.2≦0.03 (c) 非晶部密度（ρａ）＜1.3350ｇ／cm³ (d) 一次降伏強度が0.8〜2.0ｇ／de (e) 初期ヤング率が450〜900Kg／mm² かかる非晶性ポリエステルマルチフイラメント
糸を製造する方法の一例として、ポリエステルを
紡糸ドラフト200〜700（好ましくは300〜500）、
紡糸引取速度3000〜5000ｍ／分（好ましくは3300
〜4500ｍ／分）で溶融紡糸することにより単糸繊
度0.9de以下（好ましくは0.6de以下）の繊維を得
る方法をあげることができる。 この場合、紡糸口金の孔径は0.1〜0.4mm（更に
好ましくは0.1〜0.2mm）、紡糸温度は290〜305℃
が好ましく紡糸口金から吐出された糸条はその横
方向から冷却風を吹付けて冷却固化せしめるのが
好ましい。ここで注意すべき点は、紡糸口金から
吐出され巻取られるまでの間で糸条を積極的に加
熱しないようにすることである。糸条を加熱する
と結晶化が起り、糸条の熱収縮率が低下してしま
うので不適当である。また紡糸引取速度が大きく
なりすぎると結晶化が起るので避けなければなら
ない。 本発明におけるポリエステルとはエチレンテレ
フタレート単位を主たる操返し単位とするポリエ
ステルを意味し、ポリエチレンテレフタレートを
主たる対象とするが、その性質を本質的に変化さ
せない範囲（例えば15モル％以下）で、第３成分
を共重合させたコポリエステルでもよい。ポリエ
ステルの重合度は、ポリエステルの種類や極細繊
維の用途に応じて適宜選定すべきであるが、一般
にポリエチレンテレフタレートの場合、35℃のＯ
−クロロフエノール溶液で測定した極限粘度
〔η〕が0.40〜0.70のものが適当である。 本発明のマルチフイラメント糸を構成するフイ
ラメントの複屈折率（△ｎ）は、0.083以上でな
ければならない。複屈折率が0.083よりも小さく
なると熱処理に際してフイラメント糸の融着、脆
化、硬化等が起り、更に強度が低下し伸度が大き
くなるためフイラメント糸を取扱うときのわずか
な応力によつて毛羽、ループ等が発生したり、あ
るいは変形が生じて、染色斑、形態斑、筋斑等各
種の斑が発生する原因となる。複屈折率を0.083
以上とするには、単糸繊度が0.9de以下となるよ
うにして紡糸ドラフト200以上、紡糸引取速度
3000ｍ／分以上で高速紡糸すればよい。この場
合、フイラメント横断面形状をトライローバル
形、五角形、六角形等の異形にすると更に複屈折
率を高めることができ、あわせて光沢、風合等異
形断面糸が持つ特性を付与することができる。 更に、本発明の非晶性ポリエステルマルチフイ
ラメント糸は、単糸繊度が0.9de以下、好ましく
は0.6de以下のものである。単糸繊度が大きくな
ると、複屈折率（△ｎ）が0.083以上の高配向非
晶性ポリエステルフイラメントを得るのが困難と
なる。即ち、単糸繊度が0.9deよりも大きい場合
は、複屈折率（△ｎ）を0.083以上にしようとす
ると、より高い紡糸速度が必要となり、結晶化が
起つて、熱収縮率の大きい非晶性ポリエステルマ
ルチフイラメント糸が得られない。また、単糸繊
度が0.9de以下であると、異種繊維糸条と複合さ
せた場合に、混繊性、絡合性が著しく向上する。
更に、本発明のフイラメント糸をシルキー織編物
に適用する場合は、絹と同程度の単糸繊度即ち
0.9de以下とする必要があり、起毛布帛に用いる
場合は、適度な柔軟性を持たせ、しなやかな風合
を与えるために0.6de以下とするのが好ましい。 本発明のポリエステルマルチフイラメント糸の
最も大きな特徴は、複屈折率（△ｎ）が0.083以
上という高い値を示すにもかかわらず、Ｘ線広角
回折法で繊維図形を示さない点、即ち実質的に非
晶性である点にある。従来のポリエステルマルチ
フイラメント糸では、複屈折率を高めようとする
とどうしても結晶化が伴つてしまい、高配向であ
りながら非晶性であるポリエステルマルチフイラ
メント糸は得られていなかつたのであるが、高速
紡糸法と単糸繊度を小さくすることとを組合せる
ことによつて、はじめて高配向非晶性ポリエステ
ルマルチフイラメント糸を得ることに成功したの
である。 Ｘ線広角回折法によるＸ線写真図からは、繊維
構造について種々の知見が得られるが、結晶及び
非晶領域に対応する干渉Ｘ線の強度によつて結晶
化度の尺度とすることができる。即ち繊維の結晶
化が進むにつれてＸ線干渉強度が強くなり、いわ
ゆる繊維図形を与えるようになる。従つてＸ線広
角回折法によるＸ線写真図が繊維図形を示さない
ということは、実質的に結晶化していないことを
意味する。 また、本発明のフイラメント糸は構造一体性パ
ラメーター（ε0.2）が０＜ε0.2≦0.03であり、
沸水収縮率は30％以上にもなる。 構造一体性パラメーター（ε0.2）が正である
ということは、後述の定義、測定法からも明らか
なように、0.2ｇ／deの荷重下での沸水処理によ
つてフイラメント糸が伸長することを意味する。
しかしながら構造一体性パラメーター（ε0.2）
は0.03以下であり、高速紡糸によつて得られた単
糸繊度の大きい通常の部分配向糸（POY）より
もはるかに小さい。構造一体性パラメーター（ε
0.2）の値は、繊維構造中の結晶と結晶を結ぶ非
晶部分の状態によつて異なつてくるものであり、
本発明のフイラメント糸が高速紡糸による通常の
部分配向糸（POY）とは非晶部の状態が異つて
いるものであることが明らかである。このように
本発明のフイラメント糸は、荷重下での沸水処理
によつて伸長するが、一方無荷重下で沸水処理を
行う場合の収縮率（沸水収縮率）は30％以上に達
する。この沸水収縮率が大きいということはは、
低熱収縮糸と組合せて、嵩高なあるいは特殊風
合、外観を有する糸、布帛を得るうえで極めて有
効である。 また、本発明のポリエステルマルチフイラメン
ト糸は、非晶部密度（ρａ）が1.3350ｇ／cm³未
満、１次降伏強度が0.8〜2.0ｇ／de、初期ヤング
率が450〜900Kg／mm²なる値を示す。 本発明のポリエステルマルチフイラメント糸
は、延伸熱処理糸のような低熱収縮糸と引揃え、
合撚、混繊、交絡等によつて組合せ、次いで弛緩
熱処理し、更に必要に応じて起毛処理することに
よつて嵩高糸、特殊風合糸とすることができる。 また、本発明によるフイラメント糸の他の利用
態様として、弛緩熱処理により、絹様の膨みを生
じる混繊糸を得る方法が挙げられる。この混繊糸
自体、主として沸水収縮率の異なる２種以上のフ
イラメント糸より成る交絡糸であるが、このよう
な糸は本発明のフイラメント糸の紡糸工程を利用
して簡単に得ることができる。例えば紡出された
フイラメント糸を２群以上のグループに分け、一
方のフイラメント群には定長、緊張乃至収縮熱処
理を行い、低収縮成分を得、他方のフイラメント
群には、結晶化が起らないように熱処理を行なわ
ないで引取つた後、両者を引揃えてインターレー
ス処理した後巻取ればよい。 更に、本発明のポリエステルマルチフイラメン
トを低熱収縮糸と交編、交織した後、弛緩熱処理
し、適宜必要に応じて起毛処理を施し、嵩高布
帛、特殊風合、外観を有する布帛とすることも可
能である。また、本発明のマルチフイラメントを
切断して短繊維とし、低熱収縮短繊維と混紡した
後、弛緩熱処理し、嵩高紡績糸とすることもでき
る。 以上説明したように、本発明のポリエステルマ
ルチフイラメント糸は、非晶性であつて、熱収縮
率が極めて大きく、しかも複屈折率（△ｎ）が大
きくて強伸度特性が優れており、糸条取扱いの際
に変形を受けたり、毛羽、ループが発生したりす
ることがなく、熱処理によつて融着、脆化、硬化
等も起らないものであるから、高熱収縮率が要求
される分野で使用するのに極めて適しておりその
価値は高い。 以下、本発明において用いられるパラメーター
の定義並びに測定法を説明する。 (1) 複屈折率（△ｎ） 偏光顕微鏡を用いてセナルモ法により測定す
る。 (2) Ｘ線広角回折 Ｘ線広角回折法によりＸ線写真図を作成し、
肉眼によつて繊維図形を形成しているかどうか
を判断する。 (3) 構造一体性パラメーター（ε0.2） 米国特許第3771307号明細書第４欄39行〜49
行に記載されている方法に準じて測定する。即
ち10cmのフイラメント糸に0.2ｇ／deの荷重を
与えてその時のフイラメント糸の長さl₀を測定
する。次いでそのフイラメント糸を0.2ｇ／de
の荷重下で沸とう水中に２分間浸漬した後沸と
う水から取り出し冷却して0.2ｇ／deの荷重下
での長さl₁を測定する。構造一体性パラメータ
ー（ε0.2）は次式によつて計算される。 ε0.2＝ｌ_１−ｌ_０／ｌ_１ ε0.2が正であることは、沸とう水中でフイラ
メント糸が伸長することを意味する。 (4) 沸水収縮率 JIS L1073に準じて測定する。即ちフイラメ
ント糸に１／30ｇ／deの荷重をかけ、その長
さL₀を測定する。次いでその荷重を取り除き
該フイラメント糸を沸とう水中に30分間浸漬す
る。その後フイラメント糸を沸とう水から取り
出し、冷却後再び１／30ｇ／deの荷重をかけ
てその時の長さL₁を測定する。沸水収縮率は
次式により算出される。 沸水収縮率＝Ｌ_０−Ｌ_１／Ｌ_０×100（％） (5) 非晶部密度（ρａ） 次式により求めた値である。 ρａ＝１．４５５（１−χｘ）ρ／１．４５５
−χｘ・ρ ここで、ρはｎ−ヘプタン−四塩化炭素系の密
度勾配管中25℃で測定した密度、χｘは通常の
Ｘ線解析法で求めた結晶化度である。 (6) １次降伏強度 インストロン引張試験機を使用し、試料長20
cm、引張速度100％／分で荷重−伸長曲線を描
かせ、該曲線から測定した。 第１図の如く荷重−伸長曲線において１次降
伏点でピークがあらわれるものは該ピークの荷
重ａ（ｇ）を読みとりデニールで除して１次降
伏強度（ｇ／de）とする。 (7) 初期ヤング率 インストロン引張試験機を使用し、試料長25
cm、引張速度20％／分で第２図に示すように荷
重−伸長曲線を描かせ、該曲線の最初の立ち上
り部分に引いた接線（一点鎖線で示す）におい
て、伸度１％時の荷重ａ（ｇ）を読みとり次式
で算出する。 初期ヤング率＝９×１００×ａ×密度／ｄｅ（Kg／mm²
） 実施例１〜３、比較例１〜４ 35℃のＯ−クロロフエノール溶液で測定した極
限粘度〔η〕が0.64のポリエチレンテレフタレー
ト（酸化チタン含有量0.3％）を、孔径0.2mmの紡
糸孔を72個有する紡糸口金から298℃の温度で溶
融吐出し、吐出糸条を紡糸筒内で糸条を横切るよ
うに吹出す冷却風によつて冷却固化せしめて、オ
イリングローラで油剤を付与し、一対のゴデツト
ローラで一定速度で引取り、ワインダーで巻取つ
た。 この際、マルチフイラメント糸の単糸繊度及び
ゴデツトローラによる紡糸引取速度を次表に示す
ように種々変更した。 得られたマルチフイラメントについて、糸条物
性を測定した結果を次表に示す。 尚、比較例１は、特開昭47−35216号明細書例
１の方法により、紡出糸条を一亘冷却した後、紡
糸筒とオイリングローラとの間に設けた加熱管
（200℃）中に通して引取つたものである。

【表】

【表】 得られた各マルチフイラメント糸を延伸熱処理
したポリエチレンテレフタレートマルチフイラメ
ント糸（30de／25fil、複屈折率0.159、沸水収縮
率8.6％）と合糸しインターレース処理装置に通
して混繊させた後、100℃の沸騰水中で収縮熱処
理させたところ、実施例１〜３のフイラメント糸
を用いたものは均一で高度な嵩性を示したが、紡
出糸条を加熱した比較例１のフイラメント糸及び
単糸繊度が大きく複屈折率が高めるために紡糸速
度を大きくした比較例３のフイラメント糸は結晶
化が起つていて沸水収縮率が小さく、これらのフ
イラメント糸を用いた混繊糸は嵩性が不十分であ
つた。また、複屈折率が0.08よりも低いフイラメ
ント糸（比較例２、４）を用いた場合は合糸、混
繊の過程で毛羽、ループが発生し易く、又変形も
受け易いため収縮斑が起り、均一な嵩性が得られ
ず、更に収縮熱処理によつて硬化するため風合も
悪くなつた。 実施例 ４ 35℃のＯ−クロロフエノール溶液で測定した極
限粘度〔η〕が0.68のポリエチレンテレフタレー
ト（酸化チタン含有量0.3％）を、孔径0.15mmの
紡糸孔を144個有する紡糸口金から303℃の温度で
溶融吐出し、、吐出糸条を丁度半分に分割して紡
糸筒内で糸条を横切るように吹出す劣却風によつ
て冷却固化せしめ、オイリングローラで油剤を付
与し、一対のゴデツトローラにて3800ｍ／分の速
度（紡糸ドラフト433）で引取り、次いで分割し
た一方の糸条束を180℃に加熱した一対のネルソ
ン型加熱ローラに囲繞せしめ約0.03秒加熱した後
未加熱の他方の糸条束と合糸しインターレース処
理してワインダーで巻取つた。 得られた混織糸のうち未加熱のフイラメント糸
はＸ線広角回折写真図が繊維図形を示さず、単糸
繊度0.44de、複屈折率0.123、構造一体性パラメ
ーター（ε0.2）0.003、強度3.5ｇ／de、伸度30.6
％、沸水収縮率65.0％、非晶部密度（ρａ）
1.3129ｇ／cm³、１次降伏強度1.8ｇ／de、初期ヤ
ング率880Kg／mm²であつた。 得られた混織糸を100℃の沸水中で弛緩熱処理
したところ、均一な膨みを有し柔軟で絹様の風合
を有する糸条が得られた。また、取扱いに際し
て、毛羽、ループの発生はなく更に変形も起らず
取扱性は良好であつた。 実施例 ５ ５−ナトリウムスルホイソフタル酸を2.5モル
％共重合させたポリエチレンテレフタレート（35
℃のＯ−クロロフエノール溶液で測定した極限粘
度〔η〕が0.50、酸化チタン含有量0.05％）を、
孔径0.15mmの紡糸孔を72個有する紡糸口金から
295℃で溶融吐出し、吐出糸条を紡糸筒内で糸条
を横切るように吹出す冷却風によつて冷却固化せ
しめて、オイリングローラで油剤を付与し、一対
のゴデツトローラにて3500ｍ／分の速度（紡糸ド
ラフト374）で引取りワインダーで巻取つた。 得られたマルチフイラメント糸はＸ線広角回折
写真図が繊維図形を示さず、単糸繊度0.51de、複
屈折率0.108、構造一体性パラメーター（ε0.2）
0.008、強度3.2ｇ／de、伸度35.1％、沸水収縮率
68.5％、非晶部密度（ρａ）1.3233ｇ／cm²、１次
降伏強度1.5ｇ／de、初期ヤング率760Kg／mm²であ
り非晶性で熱収縮率が大きく強伸度特性の優れた
マルチフイラメント糸であつた。 このマルチフイラメント糸をポリエチレンテレ
フタレート延伸熱処理糸（50de／36fil）複屈折
率0.163、沸水収縮率9.3％）と合糸した後、タス
ラン加工装置の供給ローラに供給して８％のオー
バーフイード下で噴射流体によりタスラン加工を
施し、次いで180℃で50％の収縮熱処理を施し
た。得られた糸条には大きいループ、カール、た
るみが多数存在し、嵩高で特異な外観を有するも
のであつた。この糸条を更に粗面回転体に接触さ
せて起毛処理を施したところ、主として単糸繊度
の小さい方のフイラメントが切断され、毛羽密度
が大きくて毛足が長く、しかも柔軟で風合の優れ
た起毛糸が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は荷重−伸長曲線から１次降伏強度を求
める方法を説明するための図、第２図は荷重−伸
長曲線から初期ヤング率を求める方法を説明する
ための図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 0.9de以下の単糸繊度を有し、且つ下記(a)〜
   (e)の要件を具備し、しかもＸ線広角回折法で繊維
   図形を示さないポリエステルフイラメントからな
   ることを特徴とする非晶性ポリエステルマルチフ
   イラメント糸。 (a) 複屈折率（△ｎ）≧0.083 (b) 構造一体性パラメーター（ε0.2）が０＜ε
   0.2≦0.03 (c) 非晶部密度（ρａ）＜1.3350ｇ／cm³ (d) 一次降伏強度が0.8〜2.0ｇ／de (e) 初期ヤング率が450〜900Kg／mm² ２ ポリエステルフイラメントの単糸繊度が
   0.6de以下である特許請求の範囲第１項記載の非
   晶性ポリエステルマルチフイラメント糸。