WO2001075217A1 - Fibre de polyester pour fausse torsion - Google Patents

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WO2001075217A1
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Masao Uchida
Shoji Makino
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Definitions

  • the present invention relates to a polytrimethylene terephthalate-based polyester fiber having excellent false twisting properties. More specifically, polytrimethylene terephthalate has excellent smoothness, heat resistance, convergence, and antistatic properties, and can be false-twisted stably with almost no fluff or breakage. It is related to late polyester fiber. Background art
  • Polyester fibers composed of polyethylene methylene terephthalate have a low modulus of elasticity, so that the knitted fabric obtained from such fibers not only has a soft feel, but also has elastic recovery and dyeing properties comparable to polyamide fibers. It has high performance and maintains characteristics such as dimensional stability, light resistance and low moisture absorption that are characteristic of polyester fibers made of polyethylene terephthalate. ing.
  • the form of yarn used for apparel applications is one that has been subjected to some kind of bulking processing, and in particular, bulky yarn that has been subjected to false twisting is generally used.
  • This false twisting method has been shifted from the conventional spindle method to the friction false twisting method (hereinafter sometimes referred to as the friction method), and the processing speed has been dramatically increased. Have been.
  • the friction method due to the progress of mechanical equipment in the friction system, recently, it has been reduced from 80 Om to 120 OmZ. Processing at extremely high speeds has become common.
  • a partially oriented yarn hereinafter sometimes referred to as POY
  • a spinning speed of 300 OmZ min or more is used as the raw yarn to be subjected to friction false twisting in order to improve productivity.
  • DTY false twisting
  • PTY friction false twisting
  • USY an oriented yarn having a spinning speed of 500 Om / min or more
  • a method has been proposed in which the use of 0 to 20% by weight of polyether of 0.0 reduces the static friction between the yarns and suppresses the yarn breakage.
  • polyether of 0.0 reduces the static friction between the yarns and suppresses the yarn breakage.
  • the treatment agent mainly composed of polyether has high dynamic friction between yarn and various contact bodies and uses high-molecular-weight polyether with high viscosity in combination, Since the dynamic friction between the yarn and various contact bodies further increases, it is difficult to suppress the generation of fluff and breakage, and it is not possible to improve the passage of the yarn during friction false twisting.
  • An object of the present invention is to provide a polytrimethylene terephthalate having excellent smoothness, heat resistance, convergence, and antistatic properties, and capable of performing stable false twist processing with almost no fluff or breakage.
  • polyester fiber To provide polyester fiber.
  • the present inventors have found that it is effective to use a combination of a specific ether ester compound and a polyether compound as a treating agent in order to achieve the above-mentioned object. It was completed.
  • the polyester fiber for false twisting of the present invention which can achieve the above object, is a polyester fiber in which at least 80% by weight of a polymer component constituting the fiber is composed of trimethylene terephthalate units.
  • the fiber has a birefringence of 0.03 to 0.08, an elongation of 30 to 180%, and a 10% elongation elastic recovery of 30 to 100%, and the fiber surface.
  • a treating agent containing the following components a and b is attached in an amount of 0.2 to 1.0% by weight based on the fiber weight.
  • Ether ester compound represented by the following general formula: content: 5'0 to 80% by weight, 'R! OCO-(A) x — (CH 2 ) z — (A) Y-COOR 2 (wherein and R 2 are each an alkyl group having 7 to 21 carbon atoms, and A is an oxyalkylene having 2 to 4 carbon atoms) Group, X and Y are each an integer of 0 or more and X + Y is an integer of 1 to 20; Z is an integer of 3 to 12) b.
  • Polyether compound having a molecular weight of 1000 or more: Content BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 2 to 20% by weight
  • the polyester fiber of the present invention is composed of at least 80% by weight of poly (trimethylene terephthalate), but within a range that does not impair the object of the present invention (usually not more than 20% by weight).
  • the components may be copolymerized, for example, acids such as adipic acid, sebacic acid, isophthalic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 2,6-naphthylene dicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, etc.
  • Component Examples of the copolymer component include diol components such as ethylene glycol, tetramethylene glycol, cyclohexane dimethanol, and polyethylene glycol.
  • polyesters such as polyethylene terephthalate, polytetramethylene terephthalate, polycyclohexane dimethylene terephthalate, polyethylene 126-naphthalenedicarboxylate are blended. Further, if necessary, an anti-glazing agent, a heat stabilizer, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a terminal terminator, a fluorescent brightening agent and the like may be added.
  • the intrinsic viscosity of such a poly (methylene terephthalate) -based polyester (using orthochlorophenol as a solvent at a temperature of 35 V, Is the stability during spinning and the mechanical properties of the resulting fiber.
  • a range of 0.4 to 2.0, preferably a range of 0.5 to 1.5, and more preferably a range of 0.6 to 1.2 is appropriate.
  • the polyester fiber of the present invention is a fiber composed of the above-mentioned polytrimethylene terephthalate-based polyester, but has excellent smoothness, heat resistance, convergence, and antistatic properties, and almost no fluff or breakage. In order to be able to perform false twist processing stably without any problems, it is important that the following properties are satisfied and that a specific treatment agent described later adheres to the fiber surface.
  • the birefringence must be in the range of 0.03 to 0.08. Fibers with a birefringence in this range are usually referred to as partially oriented yarns (sometimes called POYs). If the birefringence is less than 0.03, the physical properties of the original yarn change over time before false twisting, or partial fusion occurs during false twisting, which tends to cause unevenness in quality. Is not preferred. On the other hand, when the birefringence exceeds 0.08, it has physical properties close to that of a drawn yarn, and when it is false twisted at high speed, thread breakage and fluff easily occur, and stable false twisting is performed.
  • POYs partially oriented yarns
  • the elongation must be in the range of 30 to 180%, preferably in the range of 60 to 150%. If the elongation is out of this range, yarn breakage or fluff is likely to occur during false twisting, and stable processing cannot be performed, which is not preferable.
  • the 10% elongation elastic recovery rate is 30 to 10%. It should be in the range of 0%, preferably in the range of 50 to 80%. If the elasticity recovery ratio is out of this range, it is not preferable because, when the processed yarn is used as a knitted fabric, a yarn having a soft feeling cannot be obtained.
  • an ether ester compound (component (a)) represented by the following general formula and a molecular weight of 100,000 or more, preferably 2000 to 100 It is necessary that a treating agent containing 0000, more preferably 20000 to 500 000, of a polyether compound (component (b)) is attached.
  • component (a) represented by the following general formula and a molecular weight of 100,000 or more, preferably 2000 to 100 It is necessary that a treating agent containing 0000, more preferably 20000 to 500 000, of a polyether compound (component (b)) is attached.
  • R 2 are an alkyl group having 7 to 21 carbon atoms
  • A is an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms
  • X and Y are each 0 or more.
  • X + Y represents an integer of 1 to 20;
  • Z represents an integer of 3 to 12;
  • the ether ester compound represented by the above formula is used to suppress the generation of heater staples during false twisting, and to improve the handling properties such as yarn hooking properties by adjusting the dynamic friction between the yarn and various contact bodies.
  • the component of Such a component is obtained by adding 1 to 20 mol of alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms to a conventionally known straight-chain saturated glycol having 3 to 12 carbon atoms in a random or block manner. It is synthesized by esterification with aliphatic carboxylic acid.
  • linear saturated dalicol having 3 to 12 carbon atoms include '1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, and 1,7-hexanediol.
  • alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms examples include ethylene oxide, propynoxide, and butylene oxide, which may be used alone or in combination. If the number of added moles of alkylene oxide (X + Y) is too large, It is necessary to set it to 20 or less, and particularly to 10 or less. Further, the aliphatic carboxylic acid used for the esterification must be an aliphatic carboxylic acid having 8 to 22 carbon atoms (where the number of carbon atoms of the alkyl group in the formula is? To 21).
  • linear saturated fatty acids such as caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, pendecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, penicillic acid, palmitic acid, and stearyl acid And carboxylic acid, succinic acid, zoma, phosphoric acid, and oleic acid. If the number of carbon atoms is less than 8, the heat resistance becomes insufficient and false twisting is performed. On the other hand, if the number of carbons exceeds 22, the smoothness is insufficient, which is not preferable.
  • the content of such an ether ester compound (a component) in the treating agent must be in the range of 50 to 80% by weight, preferably 60 to 80% by weight. If the content is less than 50% by weight, the smoothness becomes insufficient and the object of the present invention cannot be achieved. On the other hand, if it exceeds 80% by weight, the amount of an emulsifying agent that can be used for emulsifying the ester compound decreases, and the stability of the treating agent decreases, which is not preferable.
  • the polyether compound (component b) having a molecular weight of 1000 or more used in combination with the above-mentioned ester compound (component a) can adjust the static friction between yarns even in a relatively small amount to improve fuzz resistance. It is a component for improvement.
  • a component having a molecular weight of 10,000 to 20,000 can be produced by a conventional method of adione polymerization of an alkylene oxide, but a component having a molecular weight of more than 20,000 is generally a coordinating anion. It is produced by a polymerization method.
  • the polyether compound produced by this method has a larger molecular weight than the polyether compound produced by the anion polymerization method, which has been widely used, the effect of improving the fluff resistance is extremely large. . Furthermore, while the polyether compound produced by the anion polymerization method has a wide molecular weight distribution, the polyether compound produced by the coordination anion conjugate method has a small molecular weight distribution, and the This is extremely effective for improving the fuzz resistance because it is easier to adjust the static friction.
  • Coordination anion weight polyether compounds produced by a legal method are usually copolymerized with ethylene oxide and propylene oxide, and have a molecular weight in the range of 20,000 to 100,000. Considering the properties, it is more preferably about 20,000 to 50,000.
  • the copolymerization weight ratio (POZEO) of ethylene oxide (EO) to propylene oxide (PO) is suitably in the range of 20/80 to 50/50.
  • one end or both ends of these copolymers may be blocked with an alkyl group or an acyl group via a bond such as ether or ester.
  • the content of the polyether compound (b component) having a molecular weight of 10,000 or more in the treating agent is required to be 2% by weight or more in order to prevent generation of fluff during false twisting, but is too large. If it is too much, the viscosity of the treating agent increases, resulting in a decrease in smoothness and process stability during yarn production, and a reduction in static friction between the yarns, causing problems in winding properties. It needs to be 20% by weight or less. The preferred range is 5 to 20% by weight.
  • the treating agent used in the present invention described above includes, in addition to the above components, conventionally used nonionic surfactants, anionic surfactants, and silicone-based surfactants, as long as the object of the present invention is not impaired.
  • non-ionic surfactants are used to improve the emulsifiability of ether ester compounds and the wettability of fibers, and include polyalkylene glycol alkyl ethers, polyalkylene glycol alcohol ethers, and partial ester polyhydric alcohols. And the like. Of these, polyalkylene glycol alkyl ethers are preferably used.
  • Anionic surfactants are mainly used for improving antistatic properties.
  • alkyl sulfonate salts examples include monosalts, alkylcarboxylates, and alkylsulfate salts.
  • the method for adhering the treatment agent to the surface of the polyester fiber is not particularly limited, but is usually applied to a melt-spun undrawn yarn and then subjected to a drawing treatment as required.
  • the method of applying the treating agent to the unstretched yarn is optional, but it is usually an aqueous emulsion having a concentration of 3 to 20% by weight, and a conventionally known method, for example, an oiling nozzle one-color method or a nozzle. Given by formula
  • the amount of the treating agent applied to the polyester fiber (as an effective treating agent) is in the range of 0.2 to 1.0% by weight, preferably 0.3 to 0.5% by weight based on the fiber weight. There is a need to. When the applied amount exceeds 1.0% by weight, there is no particular problem in the winding property at the time of spinning. Undesirably, so that false twisting cannot be performed stably. On the other hand, if the applied amount is less than 0.2% by weight, the sizing and lubricating properties of the fiber will be insufficient, and the winding property during spinning will be reduced, and the workability during friction false twisting will also be insufficient. Becomes Therefore, it is not preferable.
  • the polyester fiber of the present invention described above can be false-twisted by any conventionally known method, but is generally used as a friction false-twisting device as a urethane or ceramic disk or bell. Is used.
  • the heater of the false twisting machine can be any of a contact one-stage method, a contact and non-contact two-stage method, and a non-contact two-stage method. Can be adopted.
  • the temperature of the heater is 170 to 200 ° C for a contact heater and 170 to 500 ° C for a non-contact heater.
  • the processing speed is appropriately selected within the range of 300 to 1200 mZ depending on the type of the processing machine. ⁇
  • Processed yarn obtained by performing false twisting is usually knitted and woven into a woven or knitted fabric. At this time, a low-viscosity mineral oil or ester compound is added as needed to further impart smoothness. 0.3 to 3% by weight of the main processing agent may be added. Example .
  • the interference fringes were measured using a polarizing microscope with monochromatic light having a wavelength of 530 nm, and the measurement was carried out according to a conventional method.
  • a polyester fiber sample is collected, and immediately after drying at 105 ° C for 2 hours, the weight (A) is measured. Then, it is immersed in a washing aqueous solution of 300 cc containing alkylbenzene's sodium sulfonate as a main component, and ultrasonic waves are applied at 40 ° C for at least 10 minutes. Discard the washing solution, wash with running water at 40 ° C for 30 minutes, and air dry at room temperature. Then, immediately after drying at 105 ° C for 2 hours, the weight (B) is measured.
  • the 13 dtex / 36 filament polyester fiber (A) is wound around the cylinder at a spiral angle of ⁇ 15 ° with a winding tension of about 9.8 cN (10 g). Wrap around.
  • This cylinder is 2 inches (5 lcm) in diameter and 3 inches (7.6 cm) in length.
  • the same polyester fiber as above is 12 inches (30.5 cm) (B). Take it on this cylinder.
  • (B) is placed on the upper layer of (A) and is parallel to the winding direction.
  • the cylinder is rotated 180 degrees at a peripheral speed of 0.000, 16 cmZ, and the tension at that time is recorded continuously.
  • the coefficient of friction between the filaments (f) is calculated by the following equation.
  • the tension given by 4 g / d e), In is the natural logarithmic sign. Note that irreversible elongation during the measurement, that is, data of a sample in which elongation occurred was not used.
  • the measurement atmosphere temperature is 2
  • a 10% aqueous emulsion was left at 30 ° C for 1 day, and the emulsion was visually observed. The condition was good (no change), good (clearing), and bad (separation). Was determined.
  • the number of fluffs of the 25 m false twisted yarn was visually counted, and the number of fluffs per lm was obtained.
  • Polyethylene methylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 1.03 is melted and discharged from a spinneret having 36 holes with a hole diameter of 0.3 mm, and the discharged yarn is cooled and solidified.
  • the water-based emulsion (emulsion concentration: 10% by weight) of the treating agent described in Table 1 was added to the cooled and solidified yarn with a pure content of 0.35% by weight. And wound it up.
  • the obtained polyester fiber of 138 dte / 36 filament had a birefringence of 0.035, an elongation of 14.5%, and an elasticity recovery of 55%.
  • This fiber was drawn using a urethane circumscribing friction false twisting device with a diameter of 45 mm and a draw ratio of 1.65, a heater temperature of 190 ° C, and a rotating friction disk of 625. False twisting was performed while stretching at 0 rpm and a processing speed of 80 Om / min. The results are shown in Table 1.
  • polyester fibers consisting of availability 'poly Application Benefits methylene terephthalate on industrial pyramid easily deformed even under low tension, therefore ⁇ the contact area tends to increase with various contact body yarn.
  • Ya static friction between the yarn The kinetic friction between the yarn and various contact bodies is larger than that of polyester fiber made of polyethylene terephthalate, so that the yarn's permeability during false twisting is reduced, and fluff and breakage occur. There was a problem that it was easy to do.
  • the polytrimethylene talephthalate-based polyester fiber of the present invention comprises the above-mentioned specific ether ester compound as a main component, and contains 2 to 10 polyether compounds having a molecular weight of 10,000 or more. Since the treating agent containing 20% by weight is adhered to 0.2 to 1.0% by weight, the static friction between the yarn and the yarn is reduced, and the dynamic friction between the yarn and various contact bodies is also reduced. Heaters during false twisting are unlikely to accumulate in one tar and hot sludge, making it extremely stable and capable of high-speed false twisting.

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Description

明 細 書 仮撚加工用ポリエステル繊維 技術分野 '
本発明は、 仮撚加工性に優れたポリ ト リ メチレンテレフタレ ー ト系ポリエステル繊維に関するものである。 さ らに詳しく述 ベるならば、 優れた平滑性、 耐熱性、 集束性、 制電性を有し、 毛羽や断糸の発生が殆どなく安定して仮撚加工できるポリ ト リ メチレンテレフ夕レー ト系ポリエステル繊維に関するものであ る。 背景技術
ポリ ト リ メチレンテレフ夕レー トからなるポリエステル繊維 は弾性率が低いため、 かかる繊維から得られる編織物はソフ ト 'な風合を呈するばかりでなく、 弾性回復性や染色性がポリアミ ド繊維並みの性能を有し、 しかも、 ポリエチレンテレフタレ一 トからなるポリエステル繊維の特徴である寸法安定性、 耐光性 低吸湿性などの特性も維持していることから、 広範囲な分野へ の展開が期待されている。
通常衣料用途に使角される糸の形態は、 何らかの嵩高加工が 施されたものが多く、 中でも仮撚加工が施された嵩高糸を使用 するのが一般的である。 この仮撚加工方法は、 従来のスピン ド ル方式から摩擦仮撚方式 （以後フ リ クショ ン方式と呼称するこ とがある） に移行されるに至り、 その加工速度は飛躍的にアツ プされてきた。 さ らには、 フ リ クショ ン方式における諸機械設 備の進歩から、 最近では 8 0 O mノ分から 1 2 0 O m Z分とい つた極めて高速度での加工が一般的になってきている。 ' 一方、 摩擦仮撚加工が施される原糸として、 生産性向上の点 から紡糸速度が 3 0 0 O m Z分以上の部分配向糸 （以下 P O Y と呼称することがある） を用い、 延伸と同時に摩擦仮撚加工を 行う方法 （以下 D T Yと呼称することがある） が一般的である が、 高速度で紡糸と延伸を連続して実施 （以下直延と呼称する ことがある） して得た延伸糸を用い、 これを摩擦仮撚加工する 方法 （以下 P T Yと呼称することがある.） 、 あるいは紡糸速度 が 5 0 0 O m /分以上の配向糸 （以下 U S Yと呼称することが ある） を摩擦仮撚加工する方法等の仮撚加工方法が従来提案さ れている。
しかし、 これらの方法はいずれも、 生産性向.上による生産コ ス トダウンが目的であり、 このような条件下で製糸、 仮撚加工 する場合には、 糸条と各種接触体 （例えばガイ ド、 ローラー、 ヒーターなど） との接圧の増大、 加工速度の増大にともなう熱 処理温度のアップ等により、 糸条がますます過酷な条件に瀑さ れる ことになる場合が多い。 例えば加工速度の増大にともなつ て各種接触体との間の摩擦が著しく増大する結果、 繊維損傷に よる白粉の発生や毛羽の発生、 断糸の発生などが増大して加工 性が低下する。 また、 高速度加工することによ り顕著にあらわ れる現象として、 仮撚速度も当然それに対応して増大してく る ため糸条に大きな遠心力が働き、 従来多用されている処理剤で は絞られて繊維表面から振り切られやすく、 ヒーター上に飛散 する量が多くなる。 その結果、 ヒータ一が著しく汚染されて極 端な場合にはヒーターの溝を伝って流下するといつた、 いわゆ るタールが流れるという不都合な現象が発生する。 また、 ヒー ター上にタールが発生すると糸条の通過性が極端に低下するた め、 得られる加工糸に毛羽や捲縮異常が発生しやすく、 極端な 場合には断糸に至る。 したがって、 このような不都合を解消す るためにはヒータ一の清掃を頻繁に実施しなければならないが ヒータ一を頻繁に清掃することは逆に生産性を低下させること となり、 結局コス トアップを招く こととなる。 さ らに、 ポリ ト リ メチレンテレフタレ一 トからなるポリエステル繊維を仮撚加 ェする場合の大きな問題点として、 該繊維は低張力下でも変形 し易すいため、 各種接触体との接触面積が増大して、 糸 · 糸間 の静摩擦や糸 · 各種接触体間の動摩擦がポリエチレンテレフタ レー トからなるポリエステ,ル繊維の場合と比べて大きくなる結 果、 糸条の通過性はさ らに悪くなつて高速加工が難しくなると いう問題がある。
我々の研究によれば、 このようなポリ ト リ メチレンテレフ夕 レー ト繊維特有の問題は、 従来ポリエチレンテレフタレ一 ト繊 維に多用されているポリエーテルを主成分とする処理剤を用い ても、 糸 · 糸間の静摩擦や糸 · 各種接触体間の動摩擦は依然と して高いため、 糸条の通過性は改善できないことが判明した。 このような問題を解消するため、 特開平 1 1 — 2 2 9 2 7 6号 公報にはポリ エーテル主体の処理剤において、 該ポリエーテル の 1 成分として分子量が 1 0 0 0 0 〜 2 0 0 0 0 のポリエーテ ルを 1 〜 2 0重量％使用することにより糸 · 糸間の静摩擦を下 げて断糸を抑制する方法が提案されている。 確かにこのような 分子量 1 0 0 0 0 〜 2 0 0 0 0 の高分子量ポリエーテルを併用 すると、 糸 · 糸間の静摩擦が下がって糸摩擦による断糸の抑制 は期待できるものの、 そのレベルは未だ不十分である。 しかも ポリエーテル主体の処理剤は糸 · 各種接触体間の動摩擦が高い 上に粘度の高い高分子量ポリ エーテルを併用 しているため、 糸 · 各種接触体間の動摩擦は一段とアップするので毛羽や断糸 の発生を抑制する ことが困難になり、 摩擦仮撚加工時の糸条の 通過性を改善することはできない。
このような糸 · 各種接触体間の動摩擦を下げる手段としては 該ポリエーテル主体の処理剤に鉱物油やエステル類を配合する ことが有効と考えられるが、 加熱残査が多くなるためにヒータ —タールや油滴飛散の発生が増大しやすく、 実用上満足できる ものは未だ提案されていないのが実情である。 発明の開示
本発明の目的とするところは、 優れた平滑性、 耐熱性、 集束 性、 制電性を有し、 毛羽や断糸の発生が殆どなく安定して仮撚 加工できるポリ ト リ メチレンテレフ夕レー ト系ポリエステル繊 維を提供することにある。
本発明者らは、 上記目的を達成するためには、 処理剤として 特定のェ一テルエステル化合物とポリエーテル化合物とを組合 わせたものを使用することが有効であることを見出し、 本発明 を完成するに至った。
すなわち、 上記目的を達成し得る本発明の仮撚加工用ポリエ ステル繊維は、 繊維を構成するポリマ一成分の 8 0重量％以上 が卜 リ メチレンテレフタレー ト単位からなるポリエステル繊維 であ り、 該繊維の複屈折率が 0 . 0 3〜 0 . 0 8 、 伸度が 3 0 〜 1 8 0 % , 1 0 %伸長弾性回復率が 3 0 〜 1 0 0 %であり、 ― 且つ該繊維表面に下記成分 a及び bを含有する処理剤が繊維重 量を基準として 0 . 2 ~ 1 . 0重量％付着している ことを特徴 とする。
処理剤成分及びその含有量 a . 下記一般式で示されるエーテルエステル化合物 ： 含有量 5' 0 〜 8 0重量％、 ' R！ O C O - ( A ) x— ( C H 2 ) z— （A ) Y - C O O R 2 (式中、 及び R 2は夫々炭素数 7 〜 2 1 のアルキル基、 A は炭素数 2 〜 4のォキシアルキレン基、 X、 Yは夫々 0以上で X + Yが 1 〜 2 0 となる整数、 Zは 3 〜 1 2 の整数を示す） b . 分子量が 1 0 0 0 0以上のポリエーテル化合物 ： 含有量 2 〜 2 0重量％、 発明を実施するための最良の形態
本発明のポリエステル繊維は、 その 8 0重量％以上がポリ ト リ メチレンテレフ夕レー トで構成されているが、 本発明の目的 を損なわない範囲内 （通常は 2 0重量％以下） で第 3成分が共 重合されていてもよく 、 例えばアジピン酸、 セバシン酸、 イソ フタル酸、 5 —ナ ト リ ウムスルホイソフタル酸、 2 , 6 —ナフ 夕レンジカルボン酸、 シク ロへキサンジカルボン酸等の酸成分 エチレングリ コ一ル、 テ トラメチレングリ コール、 シク ロへキ サンジメタノール、 ポリエチレングリ コール等のジオール成分 を共重合成分として例示することができる。 また、 ポリエチレ ンテレフ夕レー ト、 ポリテ トラメチレンテレフタ レー ト、 ポリ シク ロへキサンジメチレンテレフタレ一 ト、 ポリエチレン一 2 6 一ナフタレンジカルポキシレ一 ト等の他種ポリエステルをブ レン ドしてもよく、 さ らには、 必要に応じて、 艷消し剤、 熱安 定剤、 紫外線吸収剤、 帯電防止剤、 末端停止剤、 蛍光増白剤等 を添加してもよい。
このようなポリ ト リ メチレンテレフ夕レー 卜系ポリエステル の固有粘度 （オルソクロロフエノールを溶媒とし、 温度 3 5 V, で測定） は、 紡糸時の安定性及び得られる繊維の力学的特性
(強伸度等） の観点から 0 . 4〜 2 . 0 の範囲、 好ましく は 0 5 〜 1 . 5 の範囲、 さ らに好ましく は 0 . 6 〜 1 . 2の範囲が 適当である。
本発明のポリエステル繊維は、 上記ポリ ト リ メチレンテレフ 夕レー ト系ポリエステルからなる繊維であるが、 優れた平滑性 耐熱性、 集束性、 制電性を有し、 毛羽や断糸の発生が殆どなく 安定して仮撚加工できるようにするためには、. 以下の特性を満 足していると共に、 繊維表面には後述する特定の処理剤が付着 している ことが肝要である。
すなわち、 先ずポリエステル繊維の特性としては、 第 1 には 複屈折率が 0 . 0 3 〜 0 . 0 8 の範囲にある必要がある。 複屈 折率がこ の範囲である繊維は、 通常部分配向糸 （ P O Yと呼称 する ことがある） と称せられるものである。 複屈折率が 0 . 0 3未満の場合には、 仮撚加工する前の経時で原糸の物性が変化 したり、 仮撚加工時に部分融着などが発生して、 品質斑を起こ し易くなるため好ましくない。 一方、 複屈折率が 0 . 0 8 を越 える場合には、 延伸糸に近い物性を有するため、 高速度で仮撚' 加工する と糸切れや毛羽が発生し易くなり、 安定した仮撚加工 ができなくなるので好ましくない。 第 2 には伸度が 3 0 〜 1 8 0 %の範囲、 好ましく は 6 0 〜 1 5 0 %の範囲にある必要があ る。 伸度がこの範囲を外れると、 仮撚加工時に糸切れや毛羽が 発生し易くなり、 安定して加工できなくなるので好ましくない, 第 3 には 1 0 %伸長弾性回復率が 3 0 〜 1 0 0 %、 好ましく は 5 0 〜 8 0 %の範囲にある必要がある。 該弹性回復率がこの範 囲を外れる場合には、 加工後の糸を編織物とした場合にソフ ト な風合を呈する'ものが得られなくなるので好ましくない。 さ らに、 上記物性を有するポリエステル繊維の表面には、 下 記一般式で示されるエーテルエステル化合物 （ a成分） と分子 量が 1 0 0 0 0以上、 好ましく は 2 0 0 0 0〜 1 0 0 0 0 0 、 さ らに好ましく は 2 0 0 0 0〜 5 0 0 0 0 のポリエーテル化合 物 （ b成分） とを含有する処理剤が付着している必要がある。 ει成分 ：
R！ O C 0 - ( A ) X - ( C H 2 ) 2 - ( A) Y - C O 0 R 2
式中、 及び R 2は夫々炭素数 7 〜 2 1 のアルキル基、 A は炭素数 2 〜 4のォキシアルキレン基、 .X、 Yは夫々 0以上で
X + Yが 1 〜 2 0 となる整数、 Zは 3〜 ： 1 2 の整数を示す。
上記式で表されるエーテルエステル化合物は、 仮撚加工時の ヒーター夕—ル発生を抑制すると共に、 糸 · 各種接触体間の動 摩擦を調整して糸掛け性等の取り扱い性を改善するための成分 である。 かかる成分は、 従来公知の炭素数 3〜 1 2 の直鎖状飽 和グリ コールに炭素数 2〜 4のアルキレンォキシ ドを 1 〜 2 0 モルをランダム又はブロック状に付加せしめた後、' 脂肪族カル ボン酸でエステル化する ことによ り合成される。 該炭素数が 3 〜 1 2 の直鎖状飽和ダリ コールと しては、 具体的には' 1 ， 4 一 ブタンジオール、 1 ， 5 —ペンタンジオール、 1 , 6 —へキサ ンジオール、 1 , 7 —ヘプ夕ンジオール、 1 , 8 一オクタンジ オール、 1 ， 1 0 —デカンジオール、 1 , 1 2 — ドデカンジォ ール等が挙げられる。 好ましぐは 1 ， 4 —ブタンジオール、 1 , 5 —ペン夕ンジオール、 1 , 6 —へキサンジォ一ルである。 ま"" た炭素数 2 〜 4のアルキレンォキシ ドとしては、 エチレンォキ シ ド、 プロ ピンォキシド、 ブチレンォキシドを例示する ことが でき、 これらは単独又は併用してもかまわない。 アルキレンォ キシ ドの付加モル数 （ X + Y) は、 多くなりすぎると粘性がァ ップして平滑性が低下するため 2 0以下とする必要があり、 特- に 1 0以下が好ましい。 また、 エステル化するために使用され る脂肪族カルボン酸として 、 炭素数 8〜 2 2 の脂肪族力ルポ ン酸 （式中におけるアルキル基の炭素数では？〜 2 1 ) である 必要があ り、 具体的には力プリル酸、 ペラルゴン酸、 力プリ ン 酸、 ゥンデカン酸、 ラウリ ン酸、 ト リデカン酸、 ミ リスチン酸 ペン夕デカン酸、 パルミチン酸、 ステアリ ン酸等の直鎖飽和脂 肪族カルボン酸、 トウハク酸、 ゾーマ,リ ン酸.、 ォレイ ン酸等の ノ ]/マル不飽和脂肪族カルボン酸を挙げることができる。 の 炭素数が 8未満の場合には、 耐熱性が不十分となつて仮撚加工. 時にヒータ一上で発煙しやすくなるため好ましくない。 一方炭 素数が 2 2 を超える場合には、 平滑性が不十分となるため好ま しくない。
このようなエーテルエステル化合物 （ a成分） の処理剤中に おける含有量は 5 0〜 8 0重量％、 好まし く は 6 0〜 8 0重 量％の範囲であることが必要である。 該含有量が 5 0重量％未 満の場合には、 平滑性が不十分となって本発明の目的を達成す る ことができない。 一方、 8 0重量％を越える場合には、 該ェ 一テルエステル化合物を乳化させるために使用できる乳化.剤の 量が減少するため、 該処理剤の安定性が低下するため好ましく ない。
上記ェ一テルエステル化合物 （ a成分） と併用される分子量 が 1 0 0 0 0以上のポリエーテル化合物 （ b成分） は、 比較的 少量でも糸 · 糸間の静摩擦を調整して耐毛羽性を改善するため の成分である。 かかる成分は、 分子量が 1万〜 2万のものは従 来のアルキレンォキサイ ドをァ二オン重合させる方法で製造す ることができるが、 2万を超えるものは一般的に配位ァニオン 重合法により製造される。 この方法で製造されたポリエーテル 化合物は、 従来多用されているァニオン重合法によ り製造され たポリエーテル化合物と比べてよ り分子量が大きいために耐毛 羽性の改善効果が極めて大となる。 さ らには、 ァニオン重合法 で製造されたポリエーテル化合物は分子量分布が幅広いのに対 して、 配位ァニオン童合法で製造されたポリエーテル化合物は その分子量分布が小さ く、 糸 · 糸間の静摩擦の調整がよ り し易 くなるため耐毛羽性を改善するには極めて有効である。
配位ァニオン重.合法で製造されるポリエーテル化合物は、 通 常エチレンォキサイ ドとプロピレンォキサイ ドが共重合され、 分子量は 2万〜 1 0万の範囲が製造しやすく好ましいが、 取り 扱い性の点を考慮すると 2万〜 5万程度がよ り好ましい。 ェチ レンオキサイ ド （ E O ) とプロピレンオキサイ ド （ P O ) の共 重合重量比 （ P O Z E O ) は 2 0 / 8 0 〜 5 0 / 5 0 の範囲が 適当である。 勿論、 これらの共重合体の片末端あるいは両末端 がアルキル基やァシル基などでエーテル、 エステルなどの結合 を介して封鎖されていてもよい。
このような分子量が 1 万以上のポリ エーテル化合物 （ b成 分） の処理剤中における含有量は、 仮撚加工時の毛羽発生防止 のためには 2重量％以上必要であるが、 あまり に多くなりすぎ ると処理剤の粘性アップによ り平滑性が低下して製糸時の工程 安定性が低下すると共に、 糸 · 糸間の静摩擦が低下して卷取性 に問題を生じるようになるので 2 0重量％以下とする必要があ' る。 好ましい範囲は 5 〜 2 0重量％である。
以上に説明した本発明で用いられる処理剤には、 上記成分の 他、 本発明の目的を阻害しない範囲内で、 従来使用されている 非イオン系界面活性剤、 ァニオン系界面活性剤、 シリコーン化 合物、 弗素化合物、 酸化防止剤等を配合してもよい。 例えば非' イオン系界面活性剤としては、 エーテルエステル化合物の乳化 性向上や繊維の濡れ性向上のために用いられ、 ポリ アルキレン グリ コールアルキルエーテル、 ポリ アルキレングリ コ一ルァリ ールエーテル、 部分エステル多価アルコールのアルキレンォキ サイ ド付加物等が例示され、 なかでも、 ポリ アルキレングリ コ ールアルキルエーテルが好ましく用いられる。 また、 ァニオン 系界面活性剤としては'、 主に制電性向上のために用いられ、 具 体的にはアルキルスルホネ一 ト塩、 アルキルホスフエ一ト塩、 ポリ アルキレンダリ コールアルキルエーテルホスフエ一ト塩、 アルキルカルボン酸塩、 アルキルサルフェー ト塩などが例示さ れる。
上記処理剤をポリエステル繊維表面に付着させる方法は特に 限定されないが、 通常溶融紡糸された未延伸糸条に付与した後 必要に応じて延伸処理される。 未延伸糸.条に処理剤を付与する 方法についても任意であるが、 通常は濃度が 3〜 2 0重量％の 水性ェマルジヨ ンとし、 従来公知の方式、 例えばオイ リ ング口 一ラー方式やノズル方式で付'与される
処理剤のポリエステル繊維への付与量 （処理剤有効成分とし て） は、 繊維重量を基準として 0 . 2〜 1 . 0重量％、 好まし く は 0 . 3〜 0 . 5重量％の範囲にする必要がある。 該付与量 が 1 . 0重量％を越える場合には、 紡糸時の巻取り性には特に 問題を生じないが、 得られた繊維を摩擦仮撚加工する際にヒー- 夕一プレー トにダールが付着して安定に仮撚加工できなくなる ので好ましく ない。 一方、 付与量が 0 . 2重量％未満の場合に は、 繊維の集束性及び潤滑性が不十分となり、 紡糸時の巻取り 性が低下すると共に、 摩擦仮撚加工時の加工性も不十分となる ため好ましくない。
以上に説明した本発明のポリエステル繊維は、 従来公知の方 法のいずれでも仮撚加工することができるが、 一般的には摩擦 仮撚具として、 ウレタンもしく はセラミ ックのディスク、 又は ベル トが使用される。 仮撚加工機のヒーターは、 要求される捲 縮の状態や加工速度に応じて、 接触 1段方式、 接触と非接触の 2段方式、 さ らには非接触 2段方式などのいずれをも採用でき る。 また、 ヒータ一の温度は、 接触ヒータ一の場合には 1 7 0 〜 2 0 0 °C、 非接触ヒ一ターの場合には 1 7 0〜 5 0 0 °Cが適 当である。 加工速度は加工機の機種によって 3 0 0〜 1 2 0 0 mZ分の範囲で適宜選択される。 ·
仮撚加工を施して得られる加工糸は、 通常製編織して織編物 に加工されるが、 この際必要に応じてさ らに平滑性を付与する 目的で低粘度の鉱物油やエステル化合物を主体とした処理剤を 0. 3〜 3重量％追油してもよい。 実施例 .
以下、 実施例をあげて本発明をさ らに具体的に説明する。 な お、 実施例における各評価項目は以下の方法にしたがった。
( 1 ) 複屈折率 （△ n )
1 一プロモナフタ レンを浸透液とし、 偏光顕微鏡を用いて波 長 5 3 0 n mの単色光で干渉縞を測定し、 常法にしたがって測 定した。
( 2 ) 1 0 %伸長弾性回復率
試料繊維を、 チャック.間距離 2 5 0 mmで引張試験機に取付 け、 引張速度 5 O mmZ分で伸長率 1 0 %まで伸長した後 1分 間放置する。 次いで、 引張と同じ 5 O mm/分の速度で元の試 料長までもどし、 この時応力がかかっている状態でのチャ ック' の移動距離 （ L ' mm) を読みと り、 以下の式に従って求めた 弹性回復率 （％ ) = ί L ' / 2 5 ) X 1 0 0
( 3 ) 油剤付着量 （ 0 P U)
ポリエステル繊維サンプル約 3 gを採取し、 1 0 5 °C X 2時 間乾燥後直ちに、 重量 （A) を測定する。 次いでアルキルベン ゼンス 'ルホン酸ソ一ダを主成分とする洗浄用水溶液 3 0 0 c c 中に浸漬し、 4 0 °Cにて超音波を少なく とも 1 0分かける。 洗 浄液を廃棄し、 4 0 °Cの温水によ り 3 0分流水洗浄後、 室温に て風乾する。 その後、 1 0 5 °C X 2 時間乾燥後直ち に重量 ( B ) を測定する。
O P U ( % ) = ( A - B ) / B X 1 0 0
( 4 ) 糸 · 糸間の静摩擦
1 3 8 d t e x / 3 6 フ ィ ラ メ ン ト のポ リ エステル繊維 ( A) を、 円筒の周 り にラセン角 ± 1 5 ° で約 9 . 8 c N ( 1 0 g ) の巻き張力で前後に巻き付ける。 この円筒は直径が 2ィ ンチ （ 5. l c m) で、 長さが 3イ ンチ （ 7 . 6 c m) である 上述と同じポリ エステル繊維を 1 2 イ ンチ （ 3 0 . 5 c m) ( B ) と り、 この円筒の上に掛ける。 この時、 該 （ B ) は前記 ( A) の上層部にのっており、 且つその巻き付け方向と平行に なるようにする。 0 . 0 3 5 c N/ d t e xの荷重 （ 0 . 0 4 g / d e ) を （ B ) の一端にかけ、 もう一方の端には、 ス ト レ イ ンゲージを連結させる。 円筒を 0 . 0 0, 1 6 c mZ秒の周速 で 1 8 0度回転させ、 その時の張力を連続記録する。 フィ ラメ ン ト間摩擦係数 （ f ) は下記式より算出される。
f = 1 / T X 1 n ( T 2 / T！ )
こ こで、 Τ 2はピーク張力の平均値 （ η = 2 5 ) 、 はマ ルチフィ ラメ ン トに 0. 0 3 5 じ ^^/ (1 セ 6 の荷重 （ 0. 0'
4 g / d e ) により与えられる張力、 I nは自然対数記号であ る。 なお、 測定中に非可逆的な伸長、 すなわち延伸が起ったサ ンプルのデータは使用しなかった。 また、 測定雰囲気温度は 2
5 °Cとした。
( 5 ) 糸 · 金属接触体間の動摩擦
8 3 d t e xZ 3 6フィ ラメン トのポリ ト リ メチレンテレフ タレ一 卜からなる繊維をサンプルと し、 繊維 · 金属間走行摩擦 測定機で、 走行速度 3 0 0 m/分で摩擦体として径 6 0 mmの 梨地クロムピンを用い、 接触角 1 8 0度、 摩擦体入側張力 9. 8 c N ( 1 0 g ： T！ ) で摩擦体出側の張力 （ T 2 ) を測定し て、 糸 · 糸間の静摩擦の算出に使用した式を用い、 同様にして 摩擦係数をもとめた。
( 6 ) ェマルジョ ン安定性
1 0 %の水系ェマルジヨ ンを 3 0 °Cで 1 日放置し、 ェマルジ ヨ ンの状態を肉眼観察し、 良好 （変化なし） 、 可 （ク リーミ ン グ発生） 、 不可 （分離） の 3段階で判定を行った。
( 7 ) 巻姿 （バルジ）
バルジは、 巻取り量 8 K gのパッケージの本来の巻取り幅に 対する端面の膨らみ幅を mm単位で測定した。
( 8 ) 毛羽数ケ Zm .
2 5 mの仮撚加工糸について、 目視にて毛羽の個数を数え、 l mあたりの毛羽数を求めた。
( 9 ) ヒーター上のスカムの発生状況
ヒー夕一上のスカムの発生状況は、 3週間加工後にヒ ター 上に発生したスカム量の大小を肉眼判定し、 1〜 5級の.判定を 行った。 1級 （不可） 〜 5級 （良） ( 1 0 ) ヒータ一上の発煙の発生状況
ヒー夕一上の発煙の発生状況は、 ヒーター出側に発生した発 煙量の大小を肉眼判定し、 1〜 5級の判定を行った。 1級 （不 可） 〜 5級 （良）
[実施例 1 ]
固有粘度が 1. 0 3のポリ ト リ メチレンテレフタ レ一 トを孔 径 0. 3 mmの吐出孔を 3 6ホール有する紡糸口金から溶融吐 出し、 該吐出糸条を冷却固化後 3 3 0 O mZ分の速度で引取る に際し、 該冷却固化糸条に表 1 に記載の処理剤の水系ェマルジ ヨ ン （ェマルジヨ ン濃度 1 0重量％ ) を純分付着量が 0. 3 5 重量％となるよう に付着させ巻き取った。 得られた 1 3 8 d t e / 3 6フィ ラメン トのポリエステル繊維は複屈折率が 0. 0 3 5、 伸度が 1 4 5 %、 弹性回復率が 5 5 %であった。 この 繊維を直径 ·4 5 mmの円扳を備えたウレタン製の外接式摩擦仮 撚装置を用いて延伸倍率 1. 6 5、 ヒーター温度 1 9 0 °C、 摩 擦円板回転数 6 2 5 0 r p m、 加工速度 8 0 O m/分で延伸し ながら仮撚加工を行った。 その結果を第 1表に合わせて示す。
第 1 表
Figure imgf000017_0001
表中、 油剤成分の略号は以下のとおりである。
1 - 1 ： ( Ε Ο) 5 1 , 6 —へキサンジオールのジラウレー ト 1 - 2 ： ( Ε Θ ) 5 1 , 4一ブタンジオールのジラウレー ト 1 - 3 ： ( E〇） 5ゥリルェ一テルデカネ一 ト
2 - 1 ： P O / E 0 = 3 0 / 7 0で分子量 1万のランダムポリ ェ一テル （グリセリ ン出発原料）
2 - 2 ： P O/ E O = 5 0 / 5 0で分子量 4万のランダムポリ エーテル (グリセリ ン出発原料)
2 - 3 ： P O / E 0 = 3 0 / 7 0で分子量 6 0 0 0 のランダム ポリエーテル （グリセリ ン出'発原料）
3 - 1 ： P O E O = 5 0 / 5 0で分子量 2 0 0 0 のランダム ポリエ一テル （ブタノール出発原料）
3 - 2 ( E〇） 5 ( P 0 ) ！ 2 —ェチルへキシルェ一テル 3 - 3 ラウリルスルホネー ト N a塩
3 - 4 ( E O) 。ラウリルホスフエ一 ト K塩
産業上の利用可能性 ' ポリ ト リ メチレンテレフタレー トからなるポリエステル繊維 は低張力下でも変形し易すいため、 各種接触体との接触面積が 増大しやすい ώ そのため、 糸 . 糸間の静摩擦や糸 · 各種接触体 間の動摩擦がポリエチレンテレフ夕レー トからなるポリエステ ル繊維の場合と比べて大きく なるため、 従来、 仮撚加工時の糸 条の通過性が低下して毛羽や断糸が発生しやすいと.いう問題が あった。
これに対して本発明のポリ ト リメチレンタレフタレー ト系ポ リエステル繊維は、 前述のような特定のエーテルエステル化合 物を主体成分とし、 分子,量が 1万以上のポリエーテル化合物を 2〜 2 0重量％含有する処理剤が 0 . 2〜 1 . 0重量％付着し ているので、 糸 · 糸間の静摩擦が低くなると同時に糸 · 各種接 触体間の動摩擦も低くなつており、 しかも仮撚加工時のヒータ 一タールゃヒ一タースラッジの蓄積も発生し難く、 極めて安定 して高速仮撚加工できるものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 繊維を構成するポリマー成分の 8 0重量％以上がト リ メチ レンテレフ夕 レー ト単位からなるポリエステル繊維であ り、 該 繊維の複屈折率が 0 . 0 3 〜 0 . 0 8、 伸度が 3 0 〜 1 8 0 % 1 0 %伸長弾性回復率が 3 0 〜 1 0 0 %であり、 且つ該繊維表 面に下記成分 a及び b を含有する処理剤が繊維重量を基準とし て 0 . 2 〜 1 . 0重量％付着していることを特徴とする仮撚加 ェ用ポリエステル繊維。
処理剤成分及びその含有量
a . 下記一般式で示されるエーテルエステル化合物 ： 含有量 5 0 〜 8 0重量％
！ O C 0 - ( A ) x - ( C H 2 ) z - ( A ) Y— C 〇〇 R 2 (式中、 及び R 2は夫々炭素数？ 〜 2 1 のアルキル基、 A は炭素数 2 ~ 4のォキシアルキレン基、 X、 Yは夫々 0以上で X + Yが 1 〜 2 0 となる整数、. Zは 3 〜 1 2 の整数を示す） b . 分子量が 1 0 0 0 0以上のポリエーテル化合物 ： 含有量 2 〜 2 0重量％
2 . ポリエ一テル化合物の分子量が 2 0 0 0 0 〜 5 0 0 0 0で ある請求項 1記載の仮撚加工用ポリエステル繊維。
3 . ポリエーテル化合物が、 エチレンオキサイ ド （ E O ) とプ ロピレンオキサイ ド （ P O ) の共重合重量比 （ P O Z E O ) が 2 0 / 8 0 〜 5 0 / 5 0 の共重合ポリェ一テルである請求項 1 又は 2記載の仮撚加工用ポリエステル繊維。
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