WO2007148392A1

WO2007148392A1 - 海島型複合繊維およびその製造方法

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Publication number: WO2007148392A1
Application number: PCT/JP2006/312467
Authority: WO
Inventors: Tsuyoshi Hayashi; Yasuo Fukuda; Masayuki Sato
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2008-12-22

Abstract

　本発明は、ソフト感、発色性に優れる極細繊維を得ることができる海島型複合繊維を提供する。海成分ポリマがポリ乳酸で構成され、島成分ポリマがポリトリメチレンテレフタレートで構成されている海島型複合繊維であって、海成分／島成分の複合比率が１０／９０～５０／５０、原糸強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のものである。

Description

明細書

海島型複合繊維およびその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、溶解分割処理によってポリトリメチレンテレフタレート極細繊維を製造できる海島型複合繊維に関し、さらに詳しくは分割性に優れ、かつ風合い、特にソフト感、発色性に優れたポリトリメチレンテレフタレート極細繊維を安定製造できる海島型複合繊維に関するものである。

背景技術

[0002] 従来よりポリエチレンテレフタレートからなる単繊維繊度が 1デシテックス以下のポリエステル極細繊維はピーチ調織編物やワイビングクロスに用いられて、る。しかしな力 Sらポリエチレンテレフタレートからなる極細繊維は屈折率が約： L 6と高いため極細繊維にした際の発色性が十分でなぐ特に濃色での発色性が劣るため商品展開に制限があったり、またポリマ自体のヤング率が高いため十分なソフト感を付与することが出来なかった。

[0003] また、ポリエチレンテレフタレート極細繊維の製造方法として海島型複合繊維あるいは分割型複合繊維カゝらポリエチレンテレフタレート極細繊維を製造する方法が数多く提案されている。これらの複合繊維では分割の際にアルカリ処理により、一方の成分を溶出あるいは減量カ卩ェすることによってポリエチレンテレフタレート極細繊維とするものである力その溶出あるいは減量力卩ェの際に極細繊維となるポリエチレンテレフタレートの減量も同時に進行してしまうため、強度低下が生じ、実用に耐えられない場合がある。また、逆にポリエチレンテレフタレート極細繊維の強度低下を抑制するために溶出あるいは減量加工条件を緩やかにすると、分割処理が完全に行われないことがあり、製品品位の低下を招くことがあった。

[0004] 一方、ポリトリメチレンテレフタレート繊維は、伸長弾性回復率が優れ、ヤング率が低ぐ染色性が良好で、化学的にも安定しており、古くから知られている（特許文献 1 、 2)。さらに、海島型複合繊維あるいは分割型複合繊維力もポリトリメチレンテレフタレート極細繊維を製造する方法も提案されている (特許文献 3、 4)。しかし、いずれもアルカリ溶出成分として用いられて、るポリマは有機金属塩を共重合したポリエステルであり、アルカリ処理時間が長ぐ生産性が悪力つたり、また、ポリマ溶融温度がポリトリメチレンテレフタレートよりも高いため、紡糸温度を高く保つ必要があり、そのためにポリトリメチレンテレフタレートの熱劣化が進み、操業性が悪ぐさらに、満足する原糸強度や風合、が得られな、などの問題があった。

特許文献 1：特開昭 52— 5320号公報

特許文献 2：特開昭 52— 8124号公報

特許文献 3：特開平 11— 123330号公報

特許文献 4：特開 2001— 348735号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 本発明の目的は、上記従来技術では達成できな力つた、生産性に優れ、衣料用織物としたときのソフト感、発色性に優れ、かつアルカリ処理後の廃液の環境負荷が小さいポリトリメチレンテレフタレート極細繊維を得ることのできる海島複合繊維を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0006] 上記本発明の目的は以下の構成を採用することによって達成できる。

(1)海成分ポリマがポリ乳酸で構成され、島成分ポリマがポリトリメチレンテレフタレートで構成されている海島型複合繊維であって、海成分 Z島成分の複合比率が 10Z9 0〜50Z50、原糸強度が 3. OcNZdtex以上であることを特徴とする海島型複合繊維。

(2)島成分の単繊維繊度が 0. 01〜1デシテックスであることを特徴とする前記（1)に記載の海島型複合繊維。

(3)島成分が 3〜： LOO個であることを特徴とする前記（1)または（2)に記載の海島型複合繊維。

(4)前記（1)に記載の海島型複合繊維に仮撚が施されたことを特徴とする海島型複合繊維。

(5)前記（1)に記載の海島型複合繊維に空気交絡が施されたことを特徴とする海島型複合繊維。

(6)前記（1)〜（5)の、ずれかに記載の海島型複合繊維を少なくとも 1部に使用したことを特徴とする織編物。

(7)前記（1)〜（5)のヽずれかに記載の海島型複合繊維と天然繊維からなることを特徴とする織編物。

(8)前記（6)または（7)に記載の織編物にアルカリ処理が施され、該海成分ポリマのポリ乳酸が除去されたことを特徴とする織編物。

(9)溶融したポリ乳酸を海成分とし、溶融したポリトリメチレンテレフタレートを島成分とする海成分 Z島成分の複合比率が 10Z90〜50Z50である海島型に複合された繊維糸条を速度 1000〜4000mZ分にて引き取り、該糸条をー且卷取ることなぐ 50 〜80^oCにてカロ熱延伸し、 120〜170^oCにて 0. 03〜0. 1禾少間熱処理し、少なくとち熱処理時間以上冷却した後、該糸条を卷取ることを特徴とする海島型複合繊維の製造方法。

発明の効果

[0007] 本発明の海島型複合繊維を用いることによって、アルカリ処理による分割性に優れるとともに、ソフト感と発色性に優れた極細繊維を含む織物および編物（以下、織物と編物を総称して「織編物」 t ヽぅ。）を得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

[0008] 本発明の海島型複合繊維は、海成分がポリ乳酸、島成分がポリトリメチレンテレフタレートで構成されている。海成分としてポリ乳酸を配することにより、原糸強度が高ぐ生産性が良ぐ風合いが優れ、且つ環境負荷の小さいポリトリメチレンテレフタレート極細繊維を得ることができる。

[0009] 本発明でいうポリ乳酸は、特に制限されるものではない。なかでも、数平均分子量 5 万〜 10万のポリ乳酸が好ましぐさらに純度 95. 0%〜99. 5%の L—乳酸力もなるポリ乳酸であることは、工程での強度が維持でき、かつ適度な生分解性が得られるため、溶出した後の廃液の環境負荷が小さくなるので、より好ましい。

[0010] 島成分のポリトリメチレンテレフタレートは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、 1, 3 プロパンジオールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。ただし、 20モル％以下、好ましくは 10モル％以下の割合で他のエステル結合を形成可能な共重合成分を含むものであってもよい。共重合可能な化合物として、たとえばイソフタル酸、シクロへキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸などのジカルボン酸類、グリコール成分として、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロへキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどを挙げることができる力これらに限られるものではない。また、艷消剤として二酸ィ匕チタン、滑剤としてシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフエノール誘導体、着色顔料などを必要に応じて添加することがでさる。

[0011] 本発明の海島型複合繊維は、原糸強度が 3. OcNZdtex以上である。原糸強度が 3. OcNZdtex未満では、原糸操業性が悪ィ匕するとともに、高次工程においても単糸切れ、毛羽等の発生により工程通過性、製品品位の低下を生じてしまう。原糸操業性と工程通過性をより高めるためには、原糸強度は 3. 3cNZdtex以上が好ましい。

[0012] 本発明の海島型複合繊維の海成分 Z島成分の複合比率は、複合形態の安定性、製糸性、生産性の点から 10Z90〜50Z50である。海成分の複合比率が 10%未満の場合は、複合異常が発生し分割性不良を生じたり、複合形態が正常であっても海成分の溶解不良による分割性不良を生じ、十分なソフト感を得ることができない。逆に海成分の複合比率が 50%を越えると、生産性が低下するとともに、織編物とした際に「ふかつき」が生じ、反発感のない織編物となってしまう。海島型複合繊維の海成分 Ζ島成分の複合比率は 15Ζ85〜40Ζ60であることが好ましい。

[0013] 本発明の海島型複合繊維においては、海成分を除去した後の島成分の単繊維繊度は、ソフト感と発色性を両立するために、 0. 01〜1デシテックスであることが好ましい。さらに、島成分の単繊維繊度を 0. 01〜1デシテックスとすることによって、製糸安定性にも優れるものとなる。単繊維繊度を 0. 01デシテックス以上にすると十分な発色性を発現することができ、また単繊維繊度を 1デシテックス以下とすると十分なソフト感を発現できる。島成分の単繊維繊度のより好ましい範囲は 0. 04〜0. 90デシテッタス、さらに好ましくは 0. 05〜0. 80デシテックスである。 [0014] 海島型複合繊維の断面形状は、丸断面、または扁平、中空、三角等の異形断面であってもよい。また、複合繊維の表面は海成分で完全に覆われていても、島成分が一部露出していても力まわない。さらにまた、海成分を除去した後の島成分の断面形状についても、丸断面、または扁平、中空、三角等の異形断面であってもよい。

[0015] 本発明の海島型複合繊維は製糸性とソフト感を両立するために単繊維内の島成分数が 3〜100個であることが好ましい。島成分数を 3個以上にすると、海島型複合繊維のアルカリ処理による極細繊維化によってソフト感を発現できる。また島成分数を 1 00個以下にすると、製糸性とソフト感を両立できる。単繊維内の島成分数のより好ましい範囲は 6〜80である。

[0016] 本発明の海島型複合繊維は、例えば特開昭 57— 47938号公報の第 3図ゃ特開昭 57— 82526号公報の第 2図に示される装置を好適な一例として使用して製造することがでさる。

[0017] 本発明の海島型複合繊維を製糸するにあたっては、紡糸および延伸を連続して行う方法、未延伸糸として一且卷き取った後に延伸する方法、または高速製糸法など何れのプロセスにも適用できる。さらに必要に応じて仮撚ゃ空気交絡等の糸加ェを施してちょい。

[0018] 本発明における海島型複合繊維の製造においては、島成分であるポリトリメチレンテレフタレートの特性を維持するために、紡糸温度 240〜265°Cにて溶融することが好ましい。ポリトリメチレンテレフタレートは熱劣化が激しいポリマであるため、できるだけ低、紡糸温度とすることが発色性やソフト感、耐アルカリ性を維持するために好ましい。これに対し、海成分として共重合ポリエチレンテレフタレートを用いる従来技術では、紡糸温度を下げることができず、特性に優れた極細繊維を得ることができない。本発明にお、ては海成分としてポリ乳酸を用いるので紡糸温度を下げることが可能となる。また、溶融部の配管を短くする等、滞留時間をできるだけ短くすることがポリトリメチレンテレフタレートの熱劣化を防止する観点で好ましい。

[0019] 製糸方法のなかでも、紡糸および延伸を連続して行う方法 (いわゆる直接紡糸延伸法）が最も好ましい。ポリトリメチレンテレフタレート未延伸糸は物性の経時変化が起こりやすいが、直接紡糸延伸法によればその経時変化を排除することが容易となる。さらに、延伸後の熱処理時間を長く取ることが容易であり、複数のロールを用いることにより、冷却後に卷取ることが可能であるため、繊維の強伸度曲線における 10%伸長時の応力値が低下し、ソフト性をさらに向上させることが容易となる。具体的には、溶融したポリ乳酸を海成分とし、溶融したポリトリメチレンテレフタレートを島成分とする海島型に複合された繊維糸条を速度 1000〜4000m/分、好ましくは 2000〜4000 mZ分にて引き取り、その糸条をー且卷取ることなぐ 50〜80°C、好ましくは 50〜70 。Cにてカロ熱延伸し、 120〜170^oC、好ましくは 120〜160^oCにて 0. 03〜0. 1禾少間熱処理し、少なくとも熱処理時間以上、好ましくは熱処理時間の 1. 5倍以上の時間、糸条を冷却した後、卷取る。ここで延伸倍率は、得られる繊維の伸度が 20〜50%となるように設定することが好ましい。また、糸条の冷却は、ローラーを用いて糸条を引き回すことにより行うことが好ましい。

本発明の海島型複合繊維は、海成分を除去することにより極細繊維を形成することができ、力かる極細繊維を用いた織物や編物とすることができる。海成分を除去するのは織物や編物を構成した後でもよ!ヽし、海成分を除去して極細繊維を形成してから織物や編物を構成しても構わない。製織および製編のし易さからは、海島型複合繊維を用いた織物または編物とした後に、海成分を除去することが好ましい。織物や編物にお!ヽては、本発明の海島型複合繊維から得られる極細繊維だけを用いてもよいが、他の繊維を用いてもよぐ特に綿やウール、絹、麻、獣毛といった天然繊維との交織または交編とすることにより、優れた風合いを有する織物または編物を得ることができる。従来の海島型複合繊維では、海成分として共重合ポリエチレンテレフタレートを用いているために、海成分を除去するために長時間を要する力、短時間で処理するためにはアルカリ濃度の強、処理液を用いる必要があり、交織 ·交編した天然繊維を傷めてしまう問題があつたが、本発明の海島型複合繊維では、海成分としてポリ乳酸を用いているためにアルカリ溶出速度が速ぐ天然繊維を傷めずに海成分の除去処理を行うことができる。天然繊維の交織 ·交編率は 20重量％以上であることが、天然繊維の風合いを活かすことができるので好ましい。また、海島型複合繊維から得られる極細繊維の交織 ·交編率は、織編物のアルカリ処理後で 20重量％以上とすることが好ましぐ 25重量％以上であることがより好ましい。実施例

[0021] 以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。なお実施例中の各特性値は次の方法で求めた。

[0022] A.極限粘度 [ 7? ]

オルソクロロフエノール 10mlに対し試料 0. 10gを溶解し、温度 25°Cにおいてォストワルド粘度計を用いて測定した。

[0023] B.強度

JIS L1013 (1999)に準じオリエンテック社製テンシロン UCT— 100を用いて測し 7こ。

[0024] C.風合、特性 (ソフト性、発色性）

各項目とも、試料を基準試料との一対比較による官能試験を実施し、 4段階評価した。そしてそれらを総合評価した。

[0025] 〇〇：極めて優れている

〇：優れている

△ ：普通

X ：劣っている

なお、基準試料には海成分溶解除去後の島成分繊度が 0. 05デシテックスのポリエチレンテレフタレートからなる PET系複合繊維を試料と同様に製織、アルカリ減量加工を施したものを用い、これを「劣って!/ヽる」とした。

[0026] D.断面複合状態安定性

複合繊維を 3%NaOH熱水溶液で海成分の複合比率 + 5%の減量率になるように処理して海成分を溶解除去後、厚さ 5 mにカットし、分割状態を観察した。

[0027] 〇〇：分割異常は全く無し

〇：分割異常の島成分数が全体の 5%未満

△ ：分割異常の島成分数が全体の 5%以上 10%未満

X ：分割異常の島成分数が全体の 10%以上

E.製糸性

紡糸時間 24時間における糸切れ回数力も製糸性を 4段階評価した。 [0028] 〇〇：糸切れ無し

〇：糸切れ有り（1〜2回）

△ ：糸切れ有り（3〜5回）

X ：糸切れ多発（5回以上）

F.延伸性

2kg巻きバーンを 100本作製する際の延伸糸切れ回数力も延伸性を 4段階評価した。

[0029] 〇〇：糸切れ率 2%未満

〇：糸切れ率 2%以上 5%未満

△ ：糸切れ率 5%以上 10%未満

X ：糸切れ率 10%以上

実施例 1および比較例 1

ジメチノレテレフタノレ酸 19. 4kg、 1, 3 プロノンジ才一ノレ 15. 2kg【こテトラブチノレチタネートを触媒として用い、 140°C〜230°Cでメタノールを留出しつつエステル交換反応を行った後、さらに、 250°C温度一定の条件下で 3. 5時間重合を行い極限粘度

[ 7? ]が 0. 96のポリトリメチレンテレフタレートを得た。

[0030] 上記製法で得たポリトリメチレンテレフタレートを島成分に用い、海成分として光学純度 98. 0%、数平均分子量 8. 4万のポリ L 乳酸を用い、海 Z島 = 20Z80の複合比率にて、島成分数 70、ホール数 12の海島型複合用口金を用いて複合紡糸機にて紡糸温度 250°C、引取速度 1500mZ分で巻き取った。続いて、得られた未延伸糸を通常のホットロールホットロール系延伸機を用いて延伸温度 80°C、熱セット温度 120°Cで延伸糸の伸度が 35 %となるように延伸倍率を合わせて延伸を行!ヽ、 56デシテックス— 12フィラメントの延伸糸を得た。得られた延伸糸の糸物性を表 1 に示す。

[0031] 得られた延伸糸を 2本合糸した後、 200tZmの甘撚を施し、経糸および緯糸に使用して平織物を製織し、 95°Cの熱水で精練した後、 160°Cで乾熱セットを行い、さらに 98°Cの炭酸ソーダ 3%水溶液で減量カ卩ェし、次いで湿熱 125°Cで染色し、乾熱 1 60°Cで仕上げセットを行った。得られた織物特性につ!ヽて評価した結果を表 1に示す。

[0032] 実施例 1では複合状態安定性、製糸性、延伸性が良好であり、また得られた織物はソフト感、発色'性が良好なものであった。

[0033] 一方、比較例 1として、海成分として 5 ナトリウムスルホイソフタル酸 4. 5モル％共重合した極限粘度 [ r? ]が 0. 56のポリエチレンテレフタレートを用い、実施例 1と同様の口金、複合紡糸機を用いて紡糸温度 280°C、引取速度 1500mZ分で巻き取り、得られた未延伸糸を実施例 1と同様の方法で延伸糸を得た。得られた延伸糸を実施例 1と同様の方法で製織、加工を行い織物を得た。延伸糸物性と織物について評価した結果を表 1に示す。製糸性、延伸性が良くなぐ発色性の劣る織物しか得られなかった。

[0034] 実施例 2〜4、比較例 2〜3

海 Z島複合比率を表 2に示すように変更し、実施例 1と同様の方法にて延伸糸および織物を得た。得られた延伸糸物性、織物評価の結果を表 2に示す。

[0035] 実施例 2および 3では複合状態安定性、製糸性、延伸性が良好であり、得られた織物はソフト感、発色性が良好なものであった。

[0036] 実施例 4では複合状態安定性、製糸性、延伸性が良好であり、得られた織物はソフト感が良好なものであった。

[0037] 一方、比較例 2は、海成分の複合比率 5%と低、ため、海成分を溶解除去しても海成分が完全に分解していない複合異常が観察され、この複合異常が発生することによりソフト感に劣る織物し力得られな力つた。

[0038] また、比較例 3では海成分の複合比率 55%と高、ため、製糸性、延伸性が若干劣ると共に、海成分除去によって繊維間の空隙が大きく形成されることによってふかつ

Vヽたタツチの織物し力得られな力つた。

[0039] 実施例 5〜10

島成分数を表 3のように変更し、ホール数 36の海島複合用口金を用いて複合比率

20Z80で実施例 1と同様の方法で紡糸、延伸を行い、 84デシテックス 36フィラメントの延伸糸を得た。得られた延伸糸の糸物性を表 3に示す。

[0040] 得られた延伸糸を実施例 1と同様の方法で製織、加工を行い、得られた織物特性につ、て評価した結果を表 3に示す。

[0041] いずれの実施例においても、複合状態安定性、製糸性、延伸性や風合い特性は良好なものであった力実施例 6〜8では島成分繊度と原糸強度とのバランスが良く特に風合い特性の優れた織物を得ることが出来た。

[0042] 実施例 11

実施例 1と同一のポリマ構成、複合比率、口金を用い、紡糸温度 250°C、引取速度 2500mZ分にて引き取り、ー且卷取ることなく引き続いて 60°Cにて加熱した後、 1. 7倍の延伸を行い、 140°Cの温度にて 0. 05秒間の熱処理を実施し、次いで糸条をローラーで引き回すことにより 0. 1秒間冷却した後に卷取り、 56デシテックス- 12フィラメントの延伸糸を得た。延伸糸は 40%の伸度を有しており、その風合い特性は実施例 1にも増して特段ソフト性で優れるものであった。

[0043] 得られた海島型複合繊維を経糸、綿（100番手)を緯糸として織物を作製し、炭酸ソーダ水溶液にて減量カ卩ェした。綿の風合いを損ねることなぐポリトリメチレンテレフタレートのソフトな風合、と相まって、優れた風合、の織物を得た。

[0044] 一方、比較例 1にて得られた海島型複合繊維を経糸、綿（ 100番手)を緯糸として織物を作製し、炭酸ソーダ水溶液にて減量加工したところ、減量完了までに長時間を要し、綿を傷めてしまったために、ガサガサの風合いでソフト感が無いものとなった

[0045] [表 1]

[0046] [表 2]

^00473

Claims

請求の範囲

[1] 海成分ポリマがポリ乳酸で構成され、島成分ポリマがポリトリメチレンテレフタレートで構成されている海島型複合繊維であって、海成分 Z島成分の複合比率が 10Z90 〜50Z50、原糸強度が 3. OcNZdtex以上であることを特徴とする海島型複合繊維

[2] 島成分の単繊維繊度が 0. 01〜1デシテックスであることを特徴とする請求項 1に記載の海島型複合繊維。

[3] 島成分が 3〜： LOO個であることを特徴とする請求項 1または 2に記載の海島型複合繊維。

[4] 請求項 1に記載の海島型複合繊維に仮撚が施されたことを特徴とする海島型複合繊維。

[5] 請求項 1に記載の海島型複合繊維に空気交絡が施されたことを特徴とする海島型複合繊維。

[6] 請求項 1〜5のいずれかに記載の海島型複合繊維を少なくとも 1部に使用した織編物。

[7] 請求項 1〜5のいずれかに記載の海島型複合繊維と天然繊維からなることを特徴とする織編物。

[8] 請求項 6または 7に記載の織編物にアルカリ処理が施され、該海成分ポリマのポリ乳酸が除去されたことを特徴とする織編物。

[9] 溶融したポリ乳酸を海成分とし、溶融したポリトリメチレンテレフタレートを島成分とする海成分 Z島成分の複合比率が 10Z90〜50Z50である海島型に複合された繊維糸条を速度 1000〜4000mZ分にて引き取り、該糸条をー且卷取ることなぐ 50 〜80^oCにてカロ熱延伸し、 120〜170^oCにて 0. 03〜0. 1禾少間熱処理し、少なくとち熱処理時間以上冷却した後、該糸条を卷取ることを特徴とする海島型複合繊維の製造方法。