【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は天然羽毛に代り、羽毛と同様の用途に
用いるための人工羽毛用ポリエステル繊維（以
下、羽毛用ポリエステル繊維と称することがあ
る）に関するものである。
現在、天然の羽毛は羽毛ふとん、ダウンウエ
ア、防寒衣料の詰め物として、巾広く利用され、
ボリユーム性、保温性、回復性等にすぐれた性質
を持つが、限られれた天然資源素材であり、羽毛
を採取できる水鳥（グースやダツク）を増産する
ことが容易なことではないことから高価であり、
かつ最近の需要増加に対し、供給が間に合わなく
なつてきている。
そこで、天然の羽毛の特長を有し、かつ安価で
生産性の高い人工の羽毛の研究が続けられた結
果、羽毛の構造に注目して、反発性のある多元構
造の独立構造体を造りその集合からなる詰め物
が、従来から開発されてきた種々の素材に比較
し、天然羽毛に非常に近い特性を有するとして、
提案されている。
このような人工羽毛の構造体としては、例えば
実開昭48−112612号明細書に開示されているよう
に、非捲縮繊維が環状に屈曲固定して集合体とし
た構造体が知られている。
しかしながら、かかる構造体を詰め物として使
用すると、嵩高性、保温性及び耐久性が劣るため
に実用に供し得なかつた。
本発明の目的はかゝる構造体を造るに際しその
特性を最大限に発揮できるようなポリエステル繊
維を提供することにあり、かかる目的を達成する
ために、ポリエステル繊維の形状、特性について
鋭意研究の結果、本発明に至つた。
即ち、本発明は、非捲縮繊維束が環状に収束固
定されている人工羽毛構造体用の構成繊維であつ
て、該繊維はエチレンテレフタレートを主たる繰
り返し単位とし、3g／de荷重下の伸度が4.5％以
下であり、かつ中空率が15％以上の中空繊維であ
ることを特徴とする人工羽毛用ポリエステル繊維
である。
本発明で言うポリエステルとは、テレフタル酸
成分とエチレングリコール成分とからなるポリエ
チレンテレフタレートを主たる対象とするが、テ
レフタル酸成分の一部、通常10モル％以下を他の
ジカルボン酸成分で置換えたポリエステルであつ
ても及び／またはエチレングリコール成分の一
部、通常10モル％以下を他のジオール成分で置き
換えたポリエステルであつてもよい。またかゝる
ポリエステルには、必要に応じて、例えば改質
剤、安定剤等を任意に使用してもよい。
本発明のポリエステル繊維は3.0g／de荷重下で
4.5％以下の伸度を有し、かつ15％以上の中空率
を有する中空繊維であることの両方を満足しなけ
ればならない。即ち、3.0g／de荷重下の伸度が
4.5％を越える場合は、環状に屈曲させた構造体
の嵩高性を維持するに十分な剛性、成形性が得ら
れず、また集合体としての耐久性も不十分で、加
工性も落ちる。
更に、ポリエステル繊維からなる人工羽毛の特
性を天然羽毛に近づけるためには、中空繊維であ
ることが最も重要である。中空でない繊維に比
べ、中空繊維は曲げ剛性の高さから前記構造体の
へたりを防ぎ、長期間嵩高性を維持させ、更に高
い保温性も得ることができ、天然羽毛の特性に非
常に近づけることができる。こゝでいう中空繊維
の中空形状は真円でも、三角形のような異形でも
よいが、天然羽毛の如き、嵩高性、保温性を得る
には、15％以上の中空率でなければならない。中
空率が15％未満の場合でも通常の中実繊維に比べ
れば、効果は有するが、人工羽毛として満足すべ
きレベルは得られない。
本発明に使用するポリエステル繊維はその単糸
デニールが４〜15deであることが好ましい。単
糸デニールが4deより小さい場合は、ループ状に
屈曲させた構造体の嵩高性を維持しにくくなり、
一方、15deより大きい場合は剛性が増し、加工
性、風合が低下する傾向が認められる。
以上述べた如き、人工羽毛に適したポリエステ
ル繊維は例えば、次の如き方法により工業的に有
利に製造することができる。即ち、極限粘度ηが
0.55〜0.75のポリエチレンテレフタレートを中空
糸用紡糸口金を用いて溶融状態で冷却域内に紡出
して直ちに急冷固化せしめ、得た未延伸糸をまず
60〜110℃、好ましくは70〜100℃の加熱ローラで
予熱後2.5〜5.0倍に延伸し、引続き200〜380℃、
好ましくは250〜350℃の加熱浴中で合計延伸倍率
が3.0〜7.5倍になるように延伸し、更に200〜380
℃、好ましくは250〜350℃の加熱浴中で定長熱処
理または10％以下の収縮処理を行なう。かくして
得られたポリエステル長繊維を、例えば実開昭48
−112612号明細書、特開昭56−166886号公報に記
載されているように、環状に屈曲固定して、人工
羽毛構造体を形成すると、天然羽毛に極めて近似
した良好な人工羽毛となる。
以下、本発明の実施例を詳述する。
実施例
極限粘度ηが0.66のポリエチレンテレフタレー
トを孔数250の中空糸用紡糸口金から、紡糸温度
290℃で紡出した後、直ちに25℃の冷却風で冷却
固化し、捲取速度577m／分で捲取つた。
この場合、中空率を第１表の如く変更した。
かゝる未延伸糸を第１表に示す延伸倍率で延伸
後、捲取速度189m／分で捲取つた。
この際の延伸は２段延伸であつて、第１段延伸
では92℃に加熱したローラで糸条を加熱しつつ延
伸し、第２延伸では雰囲気温度が315℃に保持さ
れている非接触加熱浴で第１段延伸で得られた糸
条を加熱しつつ延伸した。
次いで得られた延伸糸を特開昭56−166886号公
報に開示されている如き方法で構造体を造り、詰
め物材料として、その嵩高性、保温性、耐圧縮性
を評価した結果を第１表に示す。
なお中空率０の実験No.５は通常の円形断面口金
を用いて紡糸した中実繊維である。
The present invention relates to polyester fibers for artificial feathers (hereinafter sometimes referred to as polyester fibers for feathers) for use in the same applications as feathers instead of natural feathers. Currently, natural feathers are widely used as stuffing for down comforters, down wear, and cold-weather clothing.
Although it has excellent properties such as volume, heat retention, and recovery, it is expensive because it is a limited natural resource material and it is not easy to increase the production of waterfowl (goose and duckweed) whose feathers can be harvested. can be,
Moreover, supply is becoming unable to keep up with the recent increase in demand. Therefore, as a result of continued research into artificial feathers that have the characteristics of natural feathers and are inexpensive and highly productive, we focused on the structure of feathers and created an independent structure with a multidimensional structure that has repulsion properties. The stuffing made of aggregates has characteristics that are very similar to natural feathers compared to the various materials that have been developed in the past.
Proposed. As such an artificial feather structure, a structure in which non-crimped fibers are bent and fixed in an annular shape as an aggregate is known, for example, as disclosed in Japanese Utility Model Application No. 112612/1983. There is. However, when such a structure is used as a filling material, it cannot be put to practical use because of poor bulkiness, heat retention, and durability. The purpose of the present invention is to provide a polyester fiber that can maximize its properties when making such a structure, and in order to achieve this purpose, intensive research has been carried out on the shape and properties of polyester fiber. As a result, we have arrived at the present invention. That is, the present invention is a constituent fiber for an artificial feather structure in which a non-crimped fiber bundle is converged and fixed in a ring shape, the fiber has ethylene terephthalate as a main repeating unit, and has an elongation under a load of 3 g/de. is 4.5% or less, and the hollow fiber has a hollowness ratio of 15% or more. The polyester referred to in the present invention mainly refers to polyethylene terephthalate consisting of a terephthalic acid component and an ethylene glycol component, but it is also a polyester in which a portion of the terephthalic acid component, usually 10 mol% or less, is replaced with another dicarboxylic acid component. It may also be a polyester in which a portion of the ethylene glycol component, usually 10 mol % or less, is replaced by another diol component. Furthermore, for example, modifiers, stabilizers, etc. may be optionally used in such polyesters, if necessary. The polyester fiber of the present invention is under a load of 3.0g/de.
It must satisfy both the requirements that it is a hollow fiber with an elongation of 4.5% or less and a hollowness ratio of 15% or more. In other words, the elongation under a load of 3.0g/de is
If it exceeds 4.5%, it will not be possible to obtain sufficient rigidity and formability to maintain the bulkiness of the annularly bent structure, and the durability of the aggregate will also be insufficient, resulting in poor workability. Furthermore, in order to bring the characteristics of artificial feathers made of polyester fibers close to those of natural feathers, it is most important that the feathers be hollow fibers. Compared to non-hollow fibers, hollow fibers have high bending rigidity, which prevents the structure from sagging, maintains bulk for a long period of time, and provides even higher heat retention, making it very close to the characteristics of natural feathers. be able to. The hollow shape of the hollow fibers mentioned above may be a perfect circle or an irregular shape such as a triangle, but in order to obtain the bulkiness and heat retention properties of natural feathers, the hollowness ratio must be 15% or more. Even if the hollowness ratio is less than 15%, it is more effective than ordinary solid fibers, but it does not provide a satisfactory level as artificial feathers. The polyester fiber used in the present invention preferably has a single yarn denier of 4 to 15 de. If the single yarn denier is less than 4de, it will be difficult to maintain the bulkiness of the loop-shaped structure.
On the other hand, when it is larger than 15 de, rigidity increases, and workability and texture tend to decrease. The polyester fibers suitable for artificial feathers as described above can be industrially advantageously produced, for example, by the following method. That is, the limiting viscosity η is
Polyethylene terephthalate of 0.55 to 0.75 is spun in a molten state into a cooling zone using a hollow fiber spinneret, immediately quenched and solidified, and the resulting undrawn fiber is first
After preheating with a heating roller at 60-110℃, preferably 70-100℃, it is stretched 2.5-5.0 times, and then stretched at 200-380℃.
Preferably, it is stretched in a heating bath at 250 to 350°C so that the total stretching ratio is 3.0 to 7.5 times, and further stretched to 200 to 380 times.
A constant length heat treatment or a shrinkage treatment of 10% or less is carried out in a heating bath at a temperature of 250 to 350 °C. The polyester long fibers obtained in this way were, for example,
As described in JP-A-112612 and JP-A-56-166886, when an artificial feather structure is formed by bending and fixing in an annular shape, a good artificial feather that closely resembles natural feathers can be obtained. Examples of the present invention will be described in detail below. Example Polyethylene terephthalate with an intrinsic viscosity η of 0.66 was spun from a hollow fiber spinneret with 250 holes at a temperature
After spinning at 290°C, it was immediately cooled and solidified with cooling air at 25°C, and wound up at a winding speed of 577 m/min. In this case, the hollow ratio was changed as shown in Table 1.
The undrawn yarn was drawn at the draw ratio shown in Table 1 and then wound at a winding speed of 189 m/min. The drawing at this time is a two-stage drawing; in the first drawing, the yarn is heated and drawn with a roller heated to 92°C, and in the second drawing, the ambient temperature is maintained at 315°C by non-contact heating. The yarn obtained in the first stage drawing was heated and drawn in a bath. Next, a structure was made from the obtained drawn yarn by the method disclosed in JP-A No. 56-166886, and its bulkiness, heat retention, and compression resistance were evaluated as a filling material. Table 1 shows the results. Shown below. Experiment No. 5 with a hollowness ratio of 0 was a solid fiber spun using a normal circular cross-section spinneret.
【表】
第１表からも明らかなように、3g／de荷重下
の伸度が4.5％以上で中空率が15％以上の本発明
のポリエステル長繊維では、良好な人工羽毛が得
られるが（実験No.１〜３，８）、中空率が15％未
満である場合（実験No.４，５）は、嵩高性、保温
性が悪く、3g／de荷重下の伸度が4.5％を越える
場合（実験No.７，８）は耐久性が著しく劣る。[Table] As is clear from Table 1, good artificial feathers can be obtained with the polyester long fibers of the present invention having an elongation of 4.5% or more and a hollowness ratio of 15% or more under a load of 3 g/de. Experiment No. 1 to 3, 8), when the hollowness ratio is less than 15% (Experiment No. 4, 5), the bulkiness and heat retention are poor, and the elongation under a load of 3 g/de exceeds 4.5%. (Experiment Nos. 7 and 8), the durability was significantly inferior.