ポリエステルスパンライク２層構造糸
【課題】難燃性且つカチオン染色が可能なポリエステルスパンライク２層構造糸を提供する。
【解決手段】伸度の異なる２種のポリエステルフィラメント糸からなる２層構造糸であって、外層部を構成するフィラメント糸Ｂが、特定のリン系化合物を該ポリエステル繊維全重量に対しリン原子換算で１，０００〜１０，０００ｐｐｍ共重合されており、且つ特定のカチオン可染剤を特定条件で含有するポリエステルスパンライク２層構造糸とする。
【解決手段】伸度の異なる２種のポリエステルフィラメント糸からなる２層構造糸であって、外層部を構成するフィラメント糸Ｂが、特定のリン系化合物を該ポリエステル繊維全重量に対しリン原子換算で１，０００〜１０，０００ｐｐｍ共重合されており、且つ特定のカチオン可染剤を特定条件で含有するポリエステルスパンライク２層構造糸とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性且つカチオン可染性ポリエステル糸を含むスパンライク様２層構造糸に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称することがある。）はその優れた機械的特性と化学的特性のため、衣料用、産業用等の繊維のほか、磁気テープ用、コンデンサー用等のフィルムあるいはボトル等の成形物用として広く用いられている。しかし、ポリエステルは、衣料用繊維としては染色性が良好とは言えず、染色物の鮮明さが劣るという欠点を有している。
【０００３】
従来、このような欠点を補うため、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などに代表されるスルホン酸塩基含有成分を共重合した、塩基性染料に可染性のポリエステル（以下、カチオン可染ポリエステルと略記。）が公知であり、そのようなポリエステルからなる繊維が衣料分野において使用されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、これらのカチオン可染ポリエステル繊維は、通常のポリエステル繊維よりも溶融粘度が高く、燃焼時の溶融落下が起き難いため、延焼しやすいという欠点があり、難燃性が要求される分野での使用が制限されるという問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、特定の含リンジカルボン酸化合物とスルホン酸塩基含有成分が共重合されたポリエステル樹脂を用いてマルチフィラメントとすることが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、ポリエステル樹脂段階において、スルホン酸塩基含有成分を共重合する際には、その酸触媒作用によって、重合反応過程でジエチレングリコールの生成が促進され、得られるポリエステル中のジエチレングリコール含有量が高くなる傾向にある。したがって、リン化合物が共重合されている上、ジエチレングリコール含有量が高くなることにより、曳糸性、耐光性に問題が生じるおそれがあり、用途が制限されていた。
【０００５】
このような問題を解決するためにジエチレングリコール（以下、ＤＥＧと略記）の含有量を規定しているが、ここで使用されているリン化合物の分子量が大きいために質量部換算で多量のリン化合物を使用する必要があるためにガラス転移温度の低下が起こり、繊維製造工程における乾燥時にポリマーの融着などの問題が発生する（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭３４−１０４９７号公報
【特許文献２】特開平７−１０９６２１号公報
【特許文献３】特許第３１６８１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するものであり、難燃性且つカチオン染色が可能なポリエステルスパンライク２層構造糸を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果得られたもので、
すなわち、本発明によれば、
伸度の異なる２種のポリエステルフィラメント糸からなり、伸度の小なるフィラメント糸Ａが芯部を、伸度の大なるフィラメント糸Ｂが芯部の周りを交互撚糸状にとりまいて外層部を構成しており、芯部と外層部の境界部において両フィラメント糸の一部が互いに混合、交錯して、交絡部を形成してなる２層構造糸であって、外層部を構成するフィラメント糸Ｂが下記要件を満足することを特徴とするポリエステルスパンライク２層構造糸、
ａ）下記一般式（１）で表されるリン系化合物が該ポリエステル繊維全重量に対しリン原子換算で１，０００〜１０，０００ｐｐｍ共重合されていること。
ｂ）カチオン可染剤として下記式（２）で表されるスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）がポリエステルを構成する全酸成分を基準として１．０〜５．０モル％共重合されていること。
【化１】
［上記式中、Ｒ１は水素または炭素数１〜１０のヒドロキシアルキル基であり、Ｒ２は水素、炭素数１〜１０のアルキル基、または炭素数６〜２４のアリール基であり、Ｒ３は水素、炭素数１〜１０のアルキル基またはヒドロキシアルキル基である。］
【化２】
［上記式中、Ｒ４は水素、炭素数１〜１０のアルキル基であり、Ｍはリチウム、ナトリウム、カリウムである。］
好ましくは、
カチオン可染剤として上記式（２）で表されるスルホイソフタル酸金属塩（Ａ）及び下記式（３）で表される化合物（Ｂ）が下記数式（１）及び（２）を同時に満足する条件で含有するポリエステルスパンライク２層構造糸、
【化３】
［上記式中、Ｒ５は水素原子又は炭素数１〜１０個のアルキル基を表し、Ｘは４級ホスホニウムイオン又は４級アンモニウムイオンを表す。］
３．０≦Ａ＋Ｂ≦５．０ （数式１）
０．３≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７ （数式２）
［上記数式中、Ａは共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準としたスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）の共重合量（モル％）を、Ｂは共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準とした上記式（３）で表される化合物（Ｂ）の共重合量（モル％）を表す。］
が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
難燃剤と特定のカチオン可染剤を特定条件で含むことにより常圧カチオン染色性が良好でまた難燃性に優れ且つ強度や生産性の良好なスパンライク２層構造糸となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に使用される混繊仮撚加工機の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下本発明を詳しく説明する。
（難燃カチオン可染性ポリエステル）
本発明のポリエステル混繊糸の少なくとも一成分糸を構成するポリエステルは、テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体と、エチレングリコール成分とを重縮合反応せしめて得られるエチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルであり、下記式（１）で表されるリン化合物を難燃剤として含有し、且つカチオン可染剤として下記式（２）で表されるスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）を含有する必要がある。
【００１２】
さらに好ましくは、カチオン可染剤として下記式（２）と下記式（３）で表される化合物（Ｂ）を、下記数式１及び２を同時に満足する状態で含有する共重合ポリエステルであり、該ポリエステル中のジエチレングリコール含有量が２．５重量％以下であり、且つ得られる共重合ポリエステルの固有粘度は０．５５〜１．０の範囲であることが好ましい。
【００１３】
【化４】
［上記式中、Ｒ１は水素または炭素数１〜１０のヒドロキシアルキル基であり、Ｒ２は水素、炭素数１〜１０のアルキル基、または炭素数６〜２４のアリール基であり、Ｒ３は水素、炭素数１〜１０のアルキル基またはヒドロキシアルキル基である。］
【化５】
［上記式中、Ｒ４は水素、炭素数１〜１０のアルキル基であり、Ｍはリチウム、ナトリウム、カリウムである。］
【化６】
［上記式中、Ｒ５は水素原子又は炭素数１〜１０個のアルキル基を表し、Ｘは４級ホスホニウムイオン又は４級アンモニウムイオンを表す。］
３．０≦Ａ＋Ｂ≦５．０ （数式１）
０．３≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７ （数式２）
［上記数式中、Ａは共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準としたスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）の共重合量（モル％）を、Ｂは共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準とした上記式（３）で表される化合物（Ｂ）の共重合量（モル％）を表す。］
【００１４】
難燃剤として上記一般式（１）で表される有機リン化合物が、ポリエステル全重量に対して、リン原子含有量で１，０００〜１０，０００ｐｐｍとなるよう、好ましくは３，０００〜９，０００ｐｐｍとなるよう含むことが必要であり、好ましくは共重合されて含まれていることである。有機リン化合物の含有量が、リン原子の含有量として１，０００ｐｐｍ未満になると十分な難燃性能が得られず、１０，０００を超えると、紡糸操業性が低下したり、糸強度が不足したりするため好ましくない。
【００１５】
（成分Ａについての説明）
本発明で使用される上記式（２）で表されるスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）としては、５−スルホイソフタル酸の金属塩（ナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩）が例示される。また、これらのエステル形成性誘導体も好ましく例示される。これらの群の中では、熱安定性、コストなどの面から、５−スルホイソフタル酸の金属塩が好ましく例示され、特に、５−スルホイソフタル酸のナトリウム塩およびそのジメチルエステルである５−スルホイソフタル酸ジメチルのナトリウム塩が特に好ましく例示される。含有量として、ポリエステル全酸成分に対して１．０〜５．０モル％共重合されていることが必要である。
１．０モル％未満であれば染色性が悪く、５．０モル％を超える場合強度が低下し好ましくない。
【００１６】
（成分Ｂについての説明）
また、上記化学式（３）で表される化合物（Ｂ）としては、５−スルホイソフタル酸あるいはその低級アルキルアエステルの４級ホスホニウム塩または４級アンモニウム塩である。４級ホスホニウム塩、４級アンモニウム塩としては、アルキル基、ベンジル基、フェニル基が置換された４級ホスホニウム塩、４級アンモニウム塩が好ましく、特に４級ホスホニウム塩であることが好ましい。また、４つある置換基は同一であっても異なっていても良い。上記化学式１で表される化合物の具体例としては、５−スルホイソフタル酸テトラブチルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸エチルトリブチルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸ベンジルトリブチルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸フェニルトリブチルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸テトラフェニルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸ブチルトリフェニルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸ベンジルトリフェニルホスホニウム塩、あるいはこれらイソフタル酸誘導体のジメチルエステル、ジエチルエステルが好ましく例示される。
【００１７】
（数式１の説明）
本発明において、ポリエステルに共重合させる成分Ａと成分Ｂの合計はポリエステル酸成分を基準として、Ａ＋Ｂが３．０〜５．０モル％の範囲である必要がある。３．０モル％未満であると、常圧下でのカチオン染色では十分な染着を得ることができない。一方、５．０モル％より多くなると、得られるポリエステル糸の強度が低下するため実用に適さない。さらに染料を過剰に消費するため、コスト面でも不利である。
【００１８】
（数式２の説明）
また、成分Ａと成分Ｂの成分比は、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）が０．２〜０．７の範囲にある必要がある。０．２以下、つまり成分Ａの割合が多い状態では、スルホイソフタル酸金属塩による増粘効果により、得られるポリエステルの重合度を上げることが困難になる。一方、０．７以上、つまり成分Ｂの割合が多い状態では、反応が遅くなり、さらに成分Ｂの比率が多くなると分解が進むため重合度を上げることができない。さらに、成分Ｂの比率多くなると熱安定性が悪化し、溶融紡糸段階で再溶融した際の熱分解による分子量の低下が大きくなるため、得られるポリエステル糸の強度が低下するため、好ましくない。
【００１９】
上記式（１）のような有機リン化合物をポリエステルに共重合する方法としては、ポリエステルの重合段階において有機リン化合物をそのまま反応系に添加して反応させる方法が工業的に好ましいが、有機リン化合物をエチレングリコール（以下、ＥＧと略記）、メタノール等と反応させてエステルの形にしてから反応系に添加してもよい。
【００２０】
また、本発明においてポリエステルは、ＤＥＧの含有量が３．０重量％以下であることが好ましい。ポリエステル中のＤＥＧ含有量が３．０重量％を超えると、耐光性が劣り、染色物が色あせするため好ましくない。より好ましくは２．５重量％以下である。
【００２１】
ＤＥＧ含有量は、有機スルホン酸金属塩成分の共重合割合が増すに従い、その酸触媒作用によって増加する傾向にある。また、有機リン化合物の共重合割合が増しても、ＤＥＧ量は増える傾向にある。しかしＤＥＧ含有量は、ポリエステルの重合の際、本発明に用いる有機スルホイソフタル酸化合物により増加を抑制させることが容易となる。
【００２２】
また添加時期、添加後の反応条件により制御することが好ましく、ＰＥＴオリゴマーを重縮合反応缶に移送し、必要に応じてＥＧを添加して解重合を行った後、２５０度以下の温度条件下で上記の化合物を添加し、その後１５分以内に減圧を開始して重合反応を開始することが好ましい。
【００２３】
本発明に用いるポリエステルには必要に応じて、各種の添加剤、例えば、熱安定剤、消泡剤、整色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、蛍光増白剤、可塑剤又は耐衝撃剤等の添加剤を共重合、又は混合してもよい。
【００２４】
本発明に用いるポリエステルの固有粘度（ポリエステルチップをフェノール／テトラクロロエタン＝６／４（重量比）混合溶媒に溶解した希薄溶液を、３５℃でオストワルド型粘度計を用いて測定した値）は、０．１０〜２．００ｄＬ／ｇ、より好ましくは０．３０〜１．５０ｄＬ／ｇ、さらに好ましくは０．４０〜１．３０ｄＬ／ｇの範囲であることが好ましい。
【００２５】
本発明に用いるポリエステルには、ＤＥＧの生成を抑制するため、必要に応じて塩基成分を加えることができる。その塩基成分としては、酢酸ナトリウム、酢酸リチウム、酢酸カリウムをはじめとする有機酸アルキル金属塩、又はトリエチルアミンをはじめとするアミン化合物、水酸化テトラエチルアンモニウムをはじめとするアンモニウム系化合物を例示することができる。
【００２６】
（外層部糸の製糸方法）
上記により得られたポリエステルは公知の方法により製糸し外層部糸とする。例えば、得られた常圧カチオン可染性ポリエステルを溶融状態で繊維状に押出し、それを５００〜３５００ｍ／分の速度で溶融紡糸し、延伸、熱処理する方法、１０００〜５０００ｍ／分の速度で溶融紡糸し、延伸する方法、５０００ｍ／分以上の高速で溶融紡糸し、用途によっては延伸工程を省略する方法などが好ましく挙げられる。
外層部糸の伸度は４５％以上であることが好ましい。４５％未満では２層構造糸の嵩高性が得られず好ましくない。
【００２７】
外層部糸の単繊維繊度は４ｄｔｅｘ以下が好ましい。４ｄｔｅｘを超える場合には、混繊時に芯鞘構造とすることが難しい。一方、単繊維繊度の下限については特に制限はないが、実用的に繊維形成可能で、かつ布帛の耐摩耗性を著しく損なわないという観点から、０．１ｄｔｅｘ以上が好ましい。
外層部糸の断面形状は、用途等に応じて任意の形状とすることができ、例えば円形の他、三角、偏平、星型、Ｖ型等の異形断面またはそれらの中空断面が例示できる。
【００２８】
（芯糸）
次に、本発明の２層構造糸の芯糸としては、ポリエステル繊維で伸度２５％未満であることが好ましい。２５％を超える場合２構造糸の嵩高性が取れなくなり好ましくない。使用するポリエステルとしては上記難燃性カチオン可染性ポリエステルが好ましい。
【００２９】
（２層構造糸の製造方法）
嵩高性の良好な２層構造糸とするためには芯糸と外層部糸とは伸度の差が２０％以上あることが好ましい。伸度の差が２０％未満の場合、嵩高性が低下し好ましくない。
２層構造糸とするためには上述の芯糸および外層部糸を引きそろえて空気交絡処理に付されその後非接触ヒーターで延伸仮撚加工する工程を経ることにより得られる。この場合、両者の使用割合は芯糸：外層部糸＝２５：７５〜７５：２５（重量）とすればよい。空気交絡としては、インターレース、タスラン加工の何れであってもよい。 具体的には図１の工程を示すことができる。
【００３０】
ここで、交絡付与後にオーバーフィードをかけながらヒーターで熱処理すると、芯糸は収縮し、外層部糸は殆ど収縮しないかあるいは自己伸張し、芯糸と外層部糸との間に糸足差が生じ、これが布帛とした時の膨らみ、スパンライク性が得られる。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例における各項目は次の方法で測定した。
（１）固有粘度
オルソ−クロルフェノールに溶解し、ウベローデ粘度管を用い、３５℃で測定した。
（２）リン原子含有量
リガク社製蛍光Ｘ線スペクトロメーター ＺＳＸ１００ｅ型を用いて、蛍光Ｘ線法により定量した。
（３）糸条群Ａと糸条群Ｂとの糸長差
５０ｃｍの複合仮撚加工糸の一端に０．１７６ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛け、垂直に吊し、正確に５ｃｍ間隔のマーキングを行った。荷重を外し、マーキング部分を正確に切りとって１０本の試料とした。該試料より、鞘部分のフィラメント及び芯部のフィラメントを各々１０本取出し、各々の単糸に０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘの加重を掛けて、垂直に吊るし、各々の長さを測定する。１０本の試料について上記の測定を行い、各々の平均値をＬｂ（鞘糸長）及びＬａ（芯糸長）とし、下記式で糸長差を計算した。
糸長差＝（Ｌｂ−Ｌａ）／Ｌｂ×１００％
（４）仮撚加工糸の強度、伸度
ＪＩＳ Ｌ−１０１３−７５に準じて測定した。
（５）熱水収縮率：
日本工業規格、ＪＩＳ Ｌ １０１３に準拠して沸水収縮率を測定した。
（６）全捲縮数（ＴＣ）：
加工糸サンプルに０．０４４ｃＮ／ｄｔｅｘの張力をかけてカセ枠に巻取り、約３３００ｄｔｅｘのカセを作った。得られたカセの一端に０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ＋０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を負荷し、１分間経過後の長さ（Ｌ０）を測定する。次いで０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を除去した状態で１００℃の沸水中にて２０分間処理する。沸水処理後、０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を除去し、０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重のみを負荷し２４時間自由な状態で自然乾燥する。自然乾燥した試料に再び０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ＋０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を負荷し、１分間経過後の長さ（Ｌ１）を測定する。次いで、０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を除去し、１分間経過後の長さ（Ｌ２）を測定し、次式で全捲縮率ＴＣ（％）を算出する。この測定を１０回実施し、その平均値で表した。
全捲縮率ＴＣ（％）＝（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ０）×１００
（７）難燃性
ＪＩＳ Ｋ ７２０１に準拠してＬＯＩ値（限界酸素指数）を測定し、２７以上を合格とした。
（８）ＰＯＹの紡糸性
複合紡糸設備で１週間溶融紡糸を行い断糸した回数を記録し、１日１錘当りの紡糸断糸回数が１回未満を紡糸性：○とした。ただし、人為的あるいは機械的要因による断糸は断糸回数から除外した。
（９）染着率
ＣＡＴＨＩＬＯＮ ＢＬＵＥ ＣＤ−ＦＲＬＨ）０．２ｇ／Ｌ、ＣＤ−ＦＢＬＨ０．２ｇ／Ｌ（いずれも保土ヶ谷化学株式会社製のカチオン可溶性染料）、硫酸ナトリウム３ｇ／Ｌ、酢酸０．３ｇ／Ｌの染色液中にて１２０℃で４０分、浴比１：５０で染色を行い、次式により染着率を求めた。
染着率＝（ＯＤ０−ＯＤ１）／ＯＤ０
ＯＤ０：染色前の染液の５７６ｎｍの吸光度
ＯＤ１：染色後の染液の５７６ｎｍの吸光度
本発明の実施例では、染着率９８％以上のものを可染性良好と判断した。
【００３２】
［実施例１］
＜難燃常圧カチオン可染性ポリマー製法＞
ジメチルテレフタレート１００質量部、式（２）の化合物として５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル４．１重量部、エチレングリコール５０質量部との混合物に酢酸カルシウム０．０１５質量部、撹拌機、精留塔及びメタノール留出コンデンサーを設けた反応器に仕込み、１５０℃から２４５℃まで徐々に昇温しつつ、反応の結果生成するメタノールを反応器外に留出させながら、エステル交換反応を行った。その後、難燃剤［上記式（１）中、Ｒ１が２―ヒドロキシエチル基、Ｒ２がメチル基であり、Ｒ３が水素である化合物］３．０質量部をエステル交換反応後期に添加し、エステル交換反応を終了させた。
反応生成物に三酸化アンチモン０．０５重量部と式（３）の化合物として５−スルホイソフタル酸テトラブトキシホスホネート２．８重量部と水酸化テトラエチルアンモニウム０．３重量部とトリエチルアミン０．００３重量部を添加して重合容器に移し、２８５℃まで昇温し、３０Ｐａ以下の高真空にて重縮合反応を行い、重合槽の攪拌機電力が所定電力に到達、もしくは所定時間を経過した段階で反応を終了させ、常法に従いチップ化した。
【００３３】
＜２層構造糸製法＞
上記で得られたポリエチレンテレフタレートペレットを１５０℃で５時間乾燥した後、紡糸速度３，３００ｍ／分で溶融紡糸して伸度１３０％、１３８ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌの図１におけるポリエステル未延伸糸Ａ（３：芯糸となる高配向未延伸糸側）を得た。他方、紡糸速度１，２００ｍ／分で紡糸して伸度３５０％、１５３ｄｔｅｘ／４８ｆｉｌのポリエステル未延伸糸Ｂ（３’：鞘糸となる低配向未延伸糸側）を得た。
次に、得られたポリエステル未延伸糸パッケージを、図１に示した装置で延伸同時仮撚加工を行った。すなわち、直径５８ｍｍのウレタンディスクを仮撚具として装備した帝人製機株式会社製ＨＴＳ−１５００型延伸仮撚加工機にて、延伸倍率１．６５、仮撚ヒーター前半部温度４００℃、後半部温度２００℃、延伸仮撚速度８５０ｍ／ｍｉｎの延伸仮撚条件で延伸仮撚加工を行い１８０ｄｔｅｘ／８４ｆｉｌの２層構造糸を得た。結果を表１に示した。
得られた２層構造糸を筒編に編立て、常法にしたがって染色、仕上げした編地は、サラットした滑らかな表面タッチでかつソフトな風合を呈するものであった。
【００３４】
［比較例１〜５］
実施例１において、難燃剤、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル及び５−スルホイソフタル酸テトラブチルホスホニウムの添加量を表１に記載の値となるように変更したこと以外は実施例１と同様に実施した。共重合ポリエステル組成物の製造条件と評価結果の詳細を表１に示した。
【００３５】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、常圧カチオン染色性が良好でまた難燃性に優れ且つ強度や生産性の良好なスパンライク２層構造糸が得られるので、各種衣料用途などに好適に使用できる。
【符号の説明】
【００３７】
３：伸度の低い方の糸
３’：伸度の高い方の糸
４：ガイド
５：張力装置
６：フイードローラ
７：インターレースノズル
８：第１デリベリローラ
９：ヒーター
１０：仮撚具、
１１：第２デリベリローラ
１２：巻取ローラ
１３：巻取チーズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性且つカチオン可染性ポリエステル糸を含むスパンライク様２層構造糸に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称することがある。）はその優れた機械的特性と化学的特性のため、衣料用、産業用等の繊維のほか、磁気テープ用、コンデンサー用等のフィルムあるいはボトル等の成形物用として広く用いられている。しかし、ポリエステルは、衣料用繊維としては染色性が良好とは言えず、染色物の鮮明さが劣るという欠点を有している。
【０００３】
従来、このような欠点を補うため、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などに代表されるスルホン酸塩基含有成分を共重合した、塩基性染料に可染性のポリエステル（以下、カチオン可染ポリエステルと略記。）が公知であり、そのようなポリエステルからなる繊維が衣料分野において使用されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、これらのカチオン可染ポリエステル繊維は、通常のポリエステル繊維よりも溶融粘度が高く、燃焼時の溶融落下が起き難いため、延焼しやすいという欠点があり、難燃性が要求される分野での使用が制限されるという問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、特定の含リンジカルボン酸化合物とスルホン酸塩基含有成分が共重合されたポリエステル樹脂を用いてマルチフィラメントとすることが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、ポリエステル樹脂段階において、スルホン酸塩基含有成分を共重合する際には、その酸触媒作用によって、重合反応過程でジエチレングリコールの生成が促進され、得られるポリエステル中のジエチレングリコール含有量が高くなる傾向にある。したがって、リン化合物が共重合されている上、ジエチレングリコール含有量が高くなることにより、曳糸性、耐光性に問題が生じるおそれがあり、用途が制限されていた。
【０００５】
このような問題を解決するためにジエチレングリコール（以下、ＤＥＧと略記）の含有量を規定しているが、ここで使用されているリン化合物の分子量が大きいために質量部換算で多量のリン化合物を使用する必要があるためにガラス転移温度の低下が起こり、繊維製造工程における乾燥時にポリマーの融着などの問題が発生する（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭３４−１０４９７号公報
【特許文献２】特開平７−１０９６２１号公報
【特許文献３】特許第３１６８１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するものであり、難燃性且つカチオン染色が可能なポリエステルスパンライク２層構造糸を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果得られたもので、
すなわち、本発明によれば、
伸度の異なる２種のポリエステルフィラメント糸からなり、伸度の小なるフィラメント糸Ａが芯部を、伸度の大なるフィラメント糸Ｂが芯部の周りを交互撚糸状にとりまいて外層部を構成しており、芯部と外層部の境界部において両フィラメント糸の一部が互いに混合、交錯して、交絡部を形成してなる２層構造糸であって、外層部を構成するフィラメント糸Ｂが下記要件を満足することを特徴とするポリエステルスパンライク２層構造糸、
ａ）下記一般式（１）で表されるリン系化合物が該ポリエステル繊維全重量に対しリン原子換算で１，０００〜１０，０００ｐｐｍ共重合されていること。
ｂ）カチオン可染剤として下記式（２）で表されるスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）がポリエステルを構成する全酸成分を基準として１．０〜５．０モル％共重合されていること。
【化１】
［上記式中、Ｒ１は水素または炭素数１〜１０のヒドロキシアルキル基であり、Ｒ２は水素、炭素数１〜１０のアルキル基、または炭素数６〜２４のアリール基であり、Ｒ３は水素、炭素数１〜１０のアルキル基またはヒドロキシアルキル基である。］
【化２】
［上記式中、Ｒ４は水素、炭素数１〜１０のアルキル基であり、Ｍはリチウム、ナトリウム、カリウムである。］
好ましくは、
カチオン可染剤として上記式（２）で表されるスルホイソフタル酸金属塩（Ａ）及び下記式（３）で表される化合物（Ｂ）が下記数式（１）及び（２）を同時に満足する条件で含有するポリエステルスパンライク２層構造糸、
【化３】
［上記式中、Ｒ５は水素原子又は炭素数１〜１０個のアルキル基を表し、Ｘは４級ホスホニウムイオン又は４級アンモニウムイオンを表す。］
３．０≦Ａ＋Ｂ≦５．０ （数式１）
０．３≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７ （数式２）
［上記数式中、Ａは共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準としたスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）の共重合量（モル％）を、Ｂは共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準とした上記式（３）で表される化合物（Ｂ）の共重合量（モル％）を表す。］
が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
難燃剤と特定のカチオン可染剤を特定条件で含むことにより常圧カチオン染色性が良好でまた難燃性に優れ且つ強度や生産性の良好なスパンライク２層構造糸となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に使用される混繊仮撚加工機の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下本発明を詳しく説明する。
（難燃カチオン可染性ポリエステル）
本発明のポリエステル混繊糸の少なくとも一成分糸を構成するポリエステルは、テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体と、エチレングリコール成分とを重縮合反応せしめて得られるエチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルであり、下記式（１）で表されるリン化合物を難燃剤として含有し、且つカチオン可染剤として下記式（２）で表されるスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）を含有する必要がある。
【００１２】
さらに好ましくは、カチオン可染剤として下記式（２）と下記式（３）で表される化合物（Ｂ）を、下記数式１及び２を同時に満足する状態で含有する共重合ポリエステルであり、該ポリエステル中のジエチレングリコール含有量が２．５重量％以下であり、且つ得られる共重合ポリエステルの固有粘度は０．５５〜１．０の範囲であることが好ましい。
【００１３】
【化４】
［上記式中、Ｒ１は水素または炭素数１〜１０のヒドロキシアルキル基であり、Ｒ２は水素、炭素数１〜１０のアルキル基、または炭素数６〜２４のアリール基であり、Ｒ３は水素、炭素数１〜１０のアルキル基またはヒドロキシアルキル基である。］
【化５】
［上記式中、Ｒ４は水素、炭素数１〜１０のアルキル基であり、Ｍはリチウム、ナトリウム、カリウムである。］
【化６】
［上記式中、Ｒ５は水素原子又は炭素数１〜１０個のアルキル基を表し、Ｘは４級ホスホニウムイオン又は４級アンモニウムイオンを表す。］
３．０≦Ａ＋Ｂ≦５．０ （数式１）
０．３≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７ （数式２）
［上記数式中、Ａは共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準としたスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）の共重合量（モル％）を、Ｂは共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準とした上記式（３）で表される化合物（Ｂ）の共重合量（モル％）を表す。］
【００１４】
難燃剤として上記一般式（１）で表される有機リン化合物が、ポリエステル全重量に対して、リン原子含有量で１，０００〜１０，０００ｐｐｍとなるよう、好ましくは３，０００〜９，０００ｐｐｍとなるよう含むことが必要であり、好ましくは共重合されて含まれていることである。有機リン化合物の含有量が、リン原子の含有量として１，０００ｐｐｍ未満になると十分な難燃性能が得られず、１０，０００を超えると、紡糸操業性が低下したり、糸強度が不足したりするため好ましくない。
【００１５】
（成分Ａについての説明）
本発明で使用される上記式（２）で表されるスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）としては、５−スルホイソフタル酸の金属塩（ナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩）が例示される。また、これらのエステル形成性誘導体も好ましく例示される。これらの群の中では、熱安定性、コストなどの面から、５−スルホイソフタル酸の金属塩が好ましく例示され、特に、５−スルホイソフタル酸のナトリウム塩およびそのジメチルエステルである５−スルホイソフタル酸ジメチルのナトリウム塩が特に好ましく例示される。含有量として、ポリエステル全酸成分に対して１．０〜５．０モル％共重合されていることが必要である。
１．０モル％未満であれば染色性が悪く、５．０モル％を超える場合強度が低下し好ましくない。
【００１６】
（成分Ｂについての説明）
また、上記化学式（３）で表される化合物（Ｂ）としては、５−スルホイソフタル酸あるいはその低級アルキルアエステルの４級ホスホニウム塩または４級アンモニウム塩である。４級ホスホニウム塩、４級アンモニウム塩としては、アルキル基、ベンジル基、フェニル基が置換された４級ホスホニウム塩、４級アンモニウム塩が好ましく、特に４級ホスホニウム塩であることが好ましい。また、４つある置換基は同一であっても異なっていても良い。上記化学式１で表される化合物の具体例としては、５−スルホイソフタル酸テトラブチルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸エチルトリブチルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸ベンジルトリブチルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸フェニルトリブチルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸テトラフェニルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸ブチルトリフェニルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸ベンジルトリフェニルホスホニウム塩、あるいはこれらイソフタル酸誘導体のジメチルエステル、ジエチルエステルが好ましく例示される。
【００１７】
（数式１の説明）
本発明において、ポリエステルに共重合させる成分Ａと成分Ｂの合計はポリエステル酸成分を基準として、Ａ＋Ｂが３．０〜５．０モル％の範囲である必要がある。３．０モル％未満であると、常圧下でのカチオン染色では十分な染着を得ることができない。一方、５．０モル％より多くなると、得られるポリエステル糸の強度が低下するため実用に適さない。さらに染料を過剰に消費するため、コスト面でも不利である。
【００１８】
（数式２の説明）
また、成分Ａと成分Ｂの成分比は、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）が０．２〜０．７の範囲にある必要がある。０．２以下、つまり成分Ａの割合が多い状態では、スルホイソフタル酸金属塩による増粘効果により、得られるポリエステルの重合度を上げることが困難になる。一方、０．７以上、つまり成分Ｂの割合が多い状態では、反応が遅くなり、さらに成分Ｂの比率が多くなると分解が進むため重合度を上げることができない。さらに、成分Ｂの比率多くなると熱安定性が悪化し、溶融紡糸段階で再溶融した際の熱分解による分子量の低下が大きくなるため、得られるポリエステル糸の強度が低下するため、好ましくない。
【００１９】
上記式（１）のような有機リン化合物をポリエステルに共重合する方法としては、ポリエステルの重合段階において有機リン化合物をそのまま反応系に添加して反応させる方法が工業的に好ましいが、有機リン化合物をエチレングリコール（以下、ＥＧと略記）、メタノール等と反応させてエステルの形にしてから反応系に添加してもよい。
【００２０】
また、本発明においてポリエステルは、ＤＥＧの含有量が３．０重量％以下であることが好ましい。ポリエステル中のＤＥＧ含有量が３．０重量％を超えると、耐光性が劣り、染色物が色あせするため好ましくない。より好ましくは２．５重量％以下である。
【００２１】
ＤＥＧ含有量は、有機スルホン酸金属塩成分の共重合割合が増すに従い、その酸触媒作用によって増加する傾向にある。また、有機リン化合物の共重合割合が増しても、ＤＥＧ量は増える傾向にある。しかしＤＥＧ含有量は、ポリエステルの重合の際、本発明に用いる有機スルホイソフタル酸化合物により増加を抑制させることが容易となる。
【００２２】
また添加時期、添加後の反応条件により制御することが好ましく、ＰＥＴオリゴマーを重縮合反応缶に移送し、必要に応じてＥＧを添加して解重合を行った後、２５０度以下の温度条件下で上記の化合物を添加し、その後１５分以内に減圧を開始して重合反応を開始することが好ましい。
【００２３】
本発明に用いるポリエステルには必要に応じて、各種の添加剤、例えば、熱安定剤、消泡剤、整色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、蛍光増白剤、可塑剤又は耐衝撃剤等の添加剤を共重合、又は混合してもよい。
【００２４】
本発明に用いるポリエステルの固有粘度（ポリエステルチップをフェノール／テトラクロロエタン＝６／４（重量比）混合溶媒に溶解した希薄溶液を、３５℃でオストワルド型粘度計を用いて測定した値）は、０．１０〜２．００ｄＬ／ｇ、より好ましくは０．３０〜１．５０ｄＬ／ｇ、さらに好ましくは０．４０〜１．３０ｄＬ／ｇの範囲であることが好ましい。
【００２５】
本発明に用いるポリエステルには、ＤＥＧの生成を抑制するため、必要に応じて塩基成分を加えることができる。その塩基成分としては、酢酸ナトリウム、酢酸リチウム、酢酸カリウムをはじめとする有機酸アルキル金属塩、又はトリエチルアミンをはじめとするアミン化合物、水酸化テトラエチルアンモニウムをはじめとするアンモニウム系化合物を例示することができる。
【００２６】
（外層部糸の製糸方法）
上記により得られたポリエステルは公知の方法により製糸し外層部糸とする。例えば、得られた常圧カチオン可染性ポリエステルを溶融状態で繊維状に押出し、それを５００〜３５００ｍ／分の速度で溶融紡糸し、延伸、熱処理する方法、１０００〜５０００ｍ／分の速度で溶融紡糸し、延伸する方法、５０００ｍ／分以上の高速で溶融紡糸し、用途によっては延伸工程を省略する方法などが好ましく挙げられる。
外層部糸の伸度は４５％以上であることが好ましい。４５％未満では２層構造糸の嵩高性が得られず好ましくない。
【００２７】
外層部糸の単繊維繊度は４ｄｔｅｘ以下が好ましい。４ｄｔｅｘを超える場合には、混繊時に芯鞘構造とすることが難しい。一方、単繊維繊度の下限については特に制限はないが、実用的に繊維形成可能で、かつ布帛の耐摩耗性を著しく損なわないという観点から、０．１ｄｔｅｘ以上が好ましい。
外層部糸の断面形状は、用途等に応じて任意の形状とすることができ、例えば円形の他、三角、偏平、星型、Ｖ型等の異形断面またはそれらの中空断面が例示できる。
【００２８】
（芯糸）
次に、本発明の２層構造糸の芯糸としては、ポリエステル繊維で伸度２５％未満であることが好ましい。２５％を超える場合２構造糸の嵩高性が取れなくなり好ましくない。使用するポリエステルとしては上記難燃性カチオン可染性ポリエステルが好ましい。
【００２９】
（２層構造糸の製造方法）
嵩高性の良好な２層構造糸とするためには芯糸と外層部糸とは伸度の差が２０％以上あることが好ましい。伸度の差が２０％未満の場合、嵩高性が低下し好ましくない。
２層構造糸とするためには上述の芯糸および外層部糸を引きそろえて空気交絡処理に付されその後非接触ヒーターで延伸仮撚加工する工程を経ることにより得られる。この場合、両者の使用割合は芯糸：外層部糸＝２５：７５〜７５：２５（重量）とすればよい。空気交絡としては、インターレース、タスラン加工の何れであってもよい。 具体的には図１の工程を示すことができる。
【００３０】
ここで、交絡付与後にオーバーフィードをかけながらヒーターで熱処理すると、芯糸は収縮し、外層部糸は殆ど収縮しないかあるいは自己伸張し、芯糸と外層部糸との間に糸足差が生じ、これが布帛とした時の膨らみ、スパンライク性が得られる。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例における各項目は次の方法で測定した。
（１）固有粘度
オルソ−クロルフェノールに溶解し、ウベローデ粘度管を用い、３５℃で測定した。
（２）リン原子含有量
リガク社製蛍光Ｘ線スペクトロメーター ＺＳＸ１００ｅ型を用いて、蛍光Ｘ線法により定量した。
（３）糸条群Ａと糸条群Ｂとの糸長差
５０ｃｍの複合仮撚加工糸の一端に０．１７６ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛け、垂直に吊し、正確に５ｃｍ間隔のマーキングを行った。荷重を外し、マーキング部分を正確に切りとって１０本の試料とした。該試料より、鞘部分のフィラメント及び芯部のフィラメントを各々１０本取出し、各々の単糸に０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘの加重を掛けて、垂直に吊るし、各々の長さを測定する。１０本の試料について上記の測定を行い、各々の平均値をＬｂ（鞘糸長）及びＬａ（芯糸長）とし、下記式で糸長差を計算した。
糸長差＝（Ｌｂ−Ｌａ）／Ｌｂ×１００％
（４）仮撚加工糸の強度、伸度
ＪＩＳ Ｌ−１０１３−７５に準じて測定した。
（５）熱水収縮率：
日本工業規格、ＪＩＳ Ｌ １０１３に準拠して沸水収縮率を測定した。
（６）全捲縮数（ＴＣ）：
加工糸サンプルに０．０４４ｃＮ／ｄｔｅｘの張力をかけてカセ枠に巻取り、約３３００ｄｔｅｘのカセを作った。得られたカセの一端に０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ＋０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を負荷し、１分間経過後の長さ（Ｌ０）を測定する。次いで０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を除去した状態で１００℃の沸水中にて２０分間処理する。沸水処理後、０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を除去し、０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重のみを負荷し２４時間自由な状態で自然乾燥する。自然乾燥した試料に再び０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ＋０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を負荷し、１分間経過後の長さ（Ｌ１）を測定する。次いで、０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を除去し、１分間経過後の長さ（Ｌ２）を測定し、次式で全捲縮率ＴＣ（％）を算出する。この測定を１０回実施し、その平均値で表した。
全捲縮率ＴＣ（％）＝（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ０）×１００
（７）難燃性
ＪＩＳ Ｋ ７２０１に準拠してＬＯＩ値（限界酸素指数）を測定し、２７以上を合格とした。
（８）ＰＯＹの紡糸性
複合紡糸設備で１週間溶融紡糸を行い断糸した回数を記録し、１日１錘当りの紡糸断糸回数が１回未満を紡糸性：○とした。ただし、人為的あるいは機械的要因による断糸は断糸回数から除外した。
（９）染着率
ＣＡＴＨＩＬＯＮ ＢＬＵＥ ＣＤ−ＦＲＬＨ）０．２ｇ／Ｌ、ＣＤ−ＦＢＬＨ０．２ｇ／Ｌ（いずれも保土ヶ谷化学株式会社製のカチオン可溶性染料）、硫酸ナトリウム３ｇ／Ｌ、酢酸０．３ｇ／Ｌの染色液中にて１２０℃で４０分、浴比１：５０で染色を行い、次式により染着率を求めた。
染着率＝（ＯＤ０−ＯＤ１）／ＯＤ０
ＯＤ０：染色前の染液の５７６ｎｍの吸光度
ＯＤ１：染色後の染液の５７６ｎｍの吸光度
本発明の実施例では、染着率９８％以上のものを可染性良好と判断した。
【００３２】
［実施例１］
＜難燃常圧カチオン可染性ポリマー製法＞
ジメチルテレフタレート１００質量部、式（２）の化合物として５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル４．１重量部、エチレングリコール５０質量部との混合物に酢酸カルシウム０．０１５質量部、撹拌機、精留塔及びメタノール留出コンデンサーを設けた反応器に仕込み、１５０℃から２４５℃まで徐々に昇温しつつ、反応の結果生成するメタノールを反応器外に留出させながら、エステル交換反応を行った。その後、難燃剤［上記式（１）中、Ｒ１が２―ヒドロキシエチル基、Ｒ２がメチル基であり、Ｒ３が水素である化合物］３．０質量部をエステル交換反応後期に添加し、エステル交換反応を終了させた。
反応生成物に三酸化アンチモン０．０５重量部と式（３）の化合物として５−スルホイソフタル酸テトラブトキシホスホネート２．８重量部と水酸化テトラエチルアンモニウム０．３重量部とトリエチルアミン０．００３重量部を添加して重合容器に移し、２８５℃まで昇温し、３０Ｐａ以下の高真空にて重縮合反応を行い、重合槽の攪拌機電力が所定電力に到達、もしくは所定時間を経過した段階で反応を終了させ、常法に従いチップ化した。
【００３３】
＜２層構造糸製法＞
上記で得られたポリエチレンテレフタレートペレットを１５０℃で５時間乾燥した後、紡糸速度３，３００ｍ／分で溶融紡糸して伸度１３０％、１３８ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌの図１におけるポリエステル未延伸糸Ａ（３：芯糸となる高配向未延伸糸側）を得た。他方、紡糸速度１，２００ｍ／分で紡糸して伸度３５０％、１５３ｄｔｅｘ／４８ｆｉｌのポリエステル未延伸糸Ｂ（３’：鞘糸となる低配向未延伸糸側）を得た。
次に、得られたポリエステル未延伸糸パッケージを、図１に示した装置で延伸同時仮撚加工を行った。すなわち、直径５８ｍｍのウレタンディスクを仮撚具として装備した帝人製機株式会社製ＨＴＳ−１５００型延伸仮撚加工機にて、延伸倍率１．６５、仮撚ヒーター前半部温度４００℃、後半部温度２００℃、延伸仮撚速度８５０ｍ／ｍｉｎの延伸仮撚条件で延伸仮撚加工を行い１８０ｄｔｅｘ／８４ｆｉｌの２層構造糸を得た。結果を表１に示した。
得られた２層構造糸を筒編に編立て、常法にしたがって染色、仕上げした編地は、サラットした滑らかな表面タッチでかつソフトな風合を呈するものであった。
【００３４】
［比較例１〜５］
実施例１において、難燃剤、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル及び５−スルホイソフタル酸テトラブチルホスホニウムの添加量を表１に記載の値となるように変更したこと以外は実施例１と同様に実施した。共重合ポリエステル組成物の製造条件と評価結果の詳細を表１に示した。
【００３５】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、常圧カチオン染色性が良好でまた難燃性に優れ且つ強度や生産性の良好なスパンライク２層構造糸が得られるので、各種衣料用途などに好適に使用できる。
【符号の説明】
【００３７】
３：伸度の低い方の糸
３’：伸度の高い方の糸
４：ガイド
５：張力装置
６：フイードローラ
７：インターレースノズル
８：第１デリベリローラ
９：ヒーター
１０：仮撚具、
１１：第２デリベリローラ
１２：巻取ローラ
１３：巻取チーズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸度の異なる２種のポリエステルフィラメント糸からなり、伸度の小なるフィラメント糸Ａが芯部を、伸度の大なるフィラメント糸Ｂが芯部の周りを交互撚糸状にとりまいて外層部を構成しており、芯部と外層部の境界部において両フィラメント糸の一部が互いに混合、交錯して、交絡部を形成してなる２層構造糸であって、外層部を構成するフィラメント糸Ｂが下記要件を満足することを特徴とするポリエステルスパンライク２層構造糸。
ａ）下記一般式（１）で表されるリン系化合物が該ポリエステル繊維全重量に対しリン原子換算で１，０００〜１０，０００ｐｐｍ共重合されていること。
ｂ）カチオン可染剤として下記式（２）で表されるスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）がポリエステルを構成する全酸成分を基準として１．０〜５．０モル％共重合されていること。
【化１】
［上記式中、Ｒ１は水素または炭素数１〜１０のヒドロキシアルキル基であり、Ｒ２は水素、炭素数１〜１０のアルキル基、または炭素数６〜２４のアリール基であり、Ｒ３は水素、炭素数１〜１０のアルキル基またはヒドロキシアルキル基である。］
【化２】
［上記式中、Ｒ４は水素、炭素数１〜１０のアルキル基であり、Ｍはリチウム、ナトリウム、カリウムである。］
【請求項２】
カチオン可染剤として下記式（２）で表されるスルホイソフタル酸金属塩（Ａ）及び下記式（３）で表される化合物（Ｂ）が下記数式（１）及び（２）を同時に満足する条件で含有する請求項１に記載のポリエステルスパンライク２層構造糸。
【化３】
［上記式中、Ｒ４は水素、炭素数１〜１０のアルキル基であり、Ｍはリチウム、ナトリウム、カリウムである。］
【化４】
［上記式中、Ｒ５は水素原子又は炭素数１〜１０個のアルキル基を表し、Ｘは４級ホスホニウムイオン又は４級アンモニウムイオンを表す。］
３．０≦Ａ＋Ｂ≦５．０ （数式１）
０．３≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７ （数式２）
［上記数式中、Ａは共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準としたスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）の共重合量（モル％）を、Ｂは共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準とした上記式（３）で表される化合物（Ｂ）の共重合量（モル％）を表す。］
【請求項３】
フィラメント糸Ｂの平均糸長がフィラメント糸Ａの平均糸長より１０〜２０％長い請求項１〜２いずれかに記載のポリエステルスパンライク２層構造糸。
【請求項４】
芯部のフィラメント糸Ａの伸度が２５％以上である請求項１〜３いずれかに記載のポリエステルスパンライク２層構造糸。
【請求項５】
外層部のフィラメント糸Ｂの伸度が４５％以上である請求項１〜４いずれかに記載のポリエステルスパンライク２層構造糸。
【請求項６】
芯部のフィラメント糸Ａと外層部のフィラメント糸Ｂの伸度差が少なくとも２０％以上である請求項１〜５いずれかに記載のポリエステルスパンライク２層構造糸。
【請求項７】
フィラメント糸Ｂが速度２０００〜５０００ｍ／分で紡糸した弛緩熱処理を施すことによって自発伸長性するポリエステルマルチフィラメント未延伸糸であり、他方フィラメント糸Ａが第３成分としてイソフタル酸を５〜１５モル％共重合させた熱収縮性ポリエステル繊維で、かつ沸水収縮率が１０〜１６％のポリエステル延伸糸である請求項１〜６いずれかに記載のポリエステルスパンライク２層構造糸。
【請求項８】
請求項１〜７記載のポリエステルスパンライク２層構造糸の製造方法であって、フィラメントＡとＢとを引き揃え、オーバーフィード下にインターレースノズルに供給して交絡せしめた後、弛緩熱処理を施してフィラメント糸Ａに自発伸長性を付与し、更に非接触ヒータにより第２の弛緩熱処理を施すことを特徴とするポリエステルスパンライク２層構造糸の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜７記載のポリエステルスパンライク２層構造糸の製造方法であって、下記（１）〜（４）を全て満足する条件で延伸同時仮撚加工することを特徴とするポリエステルスパンライク２層構造糸の製造方法。
（１）仮撚直前に空気交絡処理を施し、３０個以上／ｍの交絡を付与する。
（２）仮撚具として、３軸フリクションディスクタイプの仮撚具であって、解撚部に位置する最下段のデイスとして、ディスク材質がセラミック製で、該ディスクと走行糸条との接触長が２．５〜０．５ｍｍであり、かつ、該ディスクの直径が直上のディスクの直径の９０〜９８％であるものを使用する。
（３）仮撚温度を、１７０℃〜３００℃の温度とする。
（４）仮撚数（Ｔ／ｍ）を、仮撚加工糸の繊度（Ｙｄｔｅｘ）に対し、１５０００／Ｙ１／２≦Ｔ≦３５０００／Ｙ１／２とする。
【請求項１】
伸度の異なる２種のポリエステルフィラメント糸からなり、伸度の小なるフィラメント糸Ａが芯部を、伸度の大なるフィラメント糸Ｂが芯部の周りを交互撚糸状にとりまいて外層部を構成しており、芯部と外層部の境界部において両フィラメント糸の一部が互いに混合、交錯して、交絡部を形成してなる２層構造糸であって、外層部を構成するフィラメント糸Ｂが下記要件を満足することを特徴とするポリエステルスパンライク２層構造糸。
ａ）下記一般式（１）で表されるリン系化合物が該ポリエステル繊維全重量に対しリン原子換算で１，０００〜１０，０００ｐｐｍ共重合されていること。
ｂ）カチオン可染剤として下記式（２）で表されるスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）がポリエステルを構成する全酸成分を基準として１．０〜５．０モル％共重合されていること。
【化１】
［上記式中、Ｒ１は水素または炭素数１〜１０のヒドロキシアルキル基であり、Ｒ２は水素、炭素数１〜１０のアルキル基、または炭素数６〜２４のアリール基であり、Ｒ３は水素、炭素数１〜１０のアルキル基またはヒドロキシアルキル基である。］
【化２】
［上記式中、Ｒ４は水素、炭素数１〜１０のアルキル基であり、Ｍはリチウム、ナトリウム、カリウムである。］
【請求項２】
カチオン可染剤として下記式（２）で表されるスルホイソフタル酸金属塩（Ａ）及び下記式（３）で表される化合物（Ｂ）が下記数式（１）及び（２）を同時に満足する条件で含有する請求項１に記載のポリエステルスパンライク２層構造糸。
【化３】
［上記式中、Ｒ４は水素、炭素数１〜１０のアルキル基であり、Ｍはリチウム、ナトリウム、カリウムである。］
【化４】
［上記式中、Ｒ５は水素原子又は炭素数１〜１０個のアルキル基を表し、Ｘは４級ホスホニウムイオン又は４級アンモニウムイオンを表す。］
３．０≦Ａ＋Ｂ≦５．０ （数式１）
０．３≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７ （数式２）
［上記数式中、Ａは共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準としたスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）の共重合量（モル％）を、Ｂは共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準とした上記式（３）で表される化合物（Ｂ）の共重合量（モル％）を表す。］
【請求項３】
フィラメント糸Ｂの平均糸長がフィラメント糸Ａの平均糸長より１０〜２０％長い請求項１〜２いずれかに記載のポリエステルスパンライク２層構造糸。
【請求項４】
芯部のフィラメント糸Ａの伸度が２５％以上である請求項１〜３いずれかに記載のポリエステルスパンライク２層構造糸。
【請求項５】
外層部のフィラメント糸Ｂの伸度が４５％以上である請求項１〜４いずれかに記載のポリエステルスパンライク２層構造糸。
【請求項６】
芯部のフィラメント糸Ａと外層部のフィラメント糸Ｂの伸度差が少なくとも２０％以上である請求項１〜５いずれかに記載のポリエステルスパンライク２層構造糸。
【請求項７】
フィラメント糸Ｂが速度２０００〜５０００ｍ／分で紡糸した弛緩熱処理を施すことによって自発伸長性するポリエステルマルチフィラメント未延伸糸であり、他方フィラメント糸Ａが第３成分としてイソフタル酸を５〜１５モル％共重合させた熱収縮性ポリエステル繊維で、かつ沸水収縮率が１０〜１６％のポリエステル延伸糸である請求項１〜６いずれかに記載のポリエステルスパンライク２層構造糸。
【請求項８】
請求項１〜７記載のポリエステルスパンライク２層構造糸の製造方法であって、フィラメントＡとＢとを引き揃え、オーバーフィード下にインターレースノズルに供給して交絡せしめた後、弛緩熱処理を施してフィラメント糸Ａに自発伸長性を付与し、更に非接触ヒータにより第２の弛緩熱処理を施すことを特徴とするポリエステルスパンライク２層構造糸の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜７記載のポリエステルスパンライク２層構造糸の製造方法であって、下記（１）〜（４）を全て満足する条件で延伸同時仮撚加工することを特徴とするポリエステルスパンライク２層構造糸の製造方法。
（１）仮撚直前に空気交絡処理を施し、３０個以上／ｍの交絡を付与する。
（２）仮撚具として、３軸フリクションディスクタイプの仮撚具であって、解撚部に位置する最下段のデイスとして、ディスク材質がセラミック製で、該ディスクと走行糸条との接触長が２．５〜０．５ｍｍであり、かつ、該ディスクの直径が直上のディスクの直径の９０〜９８％であるものを使用する。
（３）仮撚温度を、１７０℃〜３００℃の温度とする。
（４）仮撚数（Ｔ／ｍ）を、仮撚加工糸の繊度（Ｙｄｔｅｘ）に対し、１５０００／Ｙ１／２≦Ｔ≦３５０００／Ｙ１／２とする。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−１０６０７２（Ｐ２０１１−１０６０７２Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６４０３７（Ｐ２００９−２６４０３７）
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]