ポリエステル系複合繊維
【課題】 熱処理により適度な捲縮と収縮を発現し、平滑な表面性を保ちながらソフトでふくらみ感のある風合いを示す布帛が得られる、肘、膝を曲げた時や腕を伸ばした時の突っ張感がなくなり、着心地のよい、アウター、裏地、スポーツ等の用途に有用である、ポリエステル系複合繊維の提供。
【解決手段】 第一成分と第二成分とからなるサイドバイサイド型のポリエステル系複合繊維において、第一成分がポリトリメチレンテレフタレートポリマーで、極限粘度［η］が０．４〜１．０であり、第二成分が第一成分溶融粘度に対し２００〜５００ポイズ高い粘度のポリエステルポリマーであり、二つの成分が繊維全長にわたって互いに密着し、並列的あるいは偏心的に配置されているポリエステル系複合繊維。
【解決手段】 第一成分と第二成分とからなるサイドバイサイド型のポリエステル系複合繊維において、第一成分がポリトリメチレンテレフタレートポリマーで、極限粘度［η］が０．４〜１．０であり、第二成分が第一成分溶融粘度に対し２００〜５００ポイズ高い粘度のポリエステルポリマーであり、二つの成分が繊維全長にわたって互いに密着し、並列的あるいは偏心的に配置されているポリエステル系複合繊維。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル系複合繊維に関する。さらに詳しくは、熱処理により適度な捲縮と収縮を発現する染色性の良好なサイドバイサイド型のポリエステル系複合繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、２種類の収縮特性または溶融粘度の異なった重合体を繊維軸長さ方向にわたって互いに密着させ、偏心または並列的に複合紡糸したのち、延伸し、弛緩状態で熱処理することによって捲縮糸を得る技術は公知である。特に、ポリエステル系複合繊維は、力学的な性質、熱安定性、ウォッシュアンドウエアー性等に優れているうえに、その繊維自身が捲縮性を有しているため、仮撚加工など捲縮を与えるための後加工が必要ないなどの利点がある。
【０００３】上記のようなポリエステル系複合繊維としては、ポリエチレンテレフタレート重合体の重合度に差があるものからなる複合繊維、あるいはホモのポリエチレンテレフタレートと共重合ポリエステルとの複合繊維などが提案されてきた。これらの複合紡糸による捲縮繊維は、糸の状態、または織物として捲縮発現熱処理を行い、嵩高糸または平滑な表面の嵩高織物として利用するためには、適切な捲縮数と共に適度な捲縮発現力、捲縮保持率を備えなければならない。即ち、延伸糸に捲縮発現処理を施して嵩高糸とし、編織物とする場合には製編、製織工程で張力を受けながらも十分に保ち得る良好な捲縮安定性を持つ必要があり、延伸糸を織物とした後、捲縮発現処理して嵩高織物とする場合は、組織内で糸が受ける張力に対して十分に捲縮発現し得る良好な捲縮発現力が必要である。
【０００４】しかしながら、このような従来の複合繊維を使った布帛では、大きな欠点が見られた。その一つは、嵩高性のものは得られるがストレッチ性は小さく、弾性回復性も劣る場合、また、今一つは、逆にストレッチ性は大きいがシボ状の斑が発生し平滑性が失われる場合である。さらに、剛性が高すぎるため風合いが硬くなる事等である。
【０００５】これらの欠点を補う複合繊維として、たとえば、特公昭４３−１９１０８号公報に開示されているポリトリメチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートの組み合わせによるサイドバイサイド型複合繊維がある。この複合繊維は、高収縮性成分として高分子量のポリトリメチレンテレフタレートを使用しているため繊維の剛性が高く、堅い風合いになってしまう。また、固有粘度の高いポリトリメチレンテレフタレートを得るためにを固相重合により分子量を増大させる方法を示しているが、これは、原料コストが非常に高くなってしまう点で経済的に問題である。
【０００６】特開昭５２−１２８４２０号公報に述べられている非弾性ポリエステルであるポリブチレンテレフタレートと弾性ブロックポリエーテルエステルの組み合わせによるサイドバイサイド型の複合繊維がある。しかしながら、この組み合わせにより得られる布帛は、分散染料で染色した時のドライクリーニング堅牢度が著しく悪いため、アウター、裏地のような用途には使用できない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、服地にしたときに平滑な表面性を保ちながらソフトでふくらみ感のある風合いを示し、かつその布帛が１０％程度のストレッチを発現することにより非常に着心地が良くなり、さらに、分散染料に効率よく染着し、ドライクリーニング堅牢度も実用の範囲内である、衣料に最適なポリエステル系複合繊維を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の従来の問題点を解決するため種々検討した結果、熱処理により適切な捲縮・収縮を発現する複合繊維を得るためには、複合ポリマーの１つの成分として弾性特性を有するポリマーを使用する事および適切な粘度のポリマーの組み合わせを選ぶことが最も重要であることを突き止め、本発明を完成させるに至った。
【０００９】すなわち、本発明は、第一成分と第二成分とのサイドバイサイド型の複合繊維において、上記第一成分が極限粘度［η］０．４〜１であるポリトリメチレンテレフタレートポリマーであり、上記第二成分が第一成分の溶融粘度に対し２００〜５００ポイズ高い粘度のポリエステルポリマーであり、かつ第一成分と第二成分とが繊維全長にわたって互いに密着し、配置されていることを特徴とするポリエステル系複合繊維、である。
【００１０】本発明に用いられるポリトリメチレンテレフタレートポリマーは、弾性率Ｑ（ｇ／ｄ）と弾性回復率Ｒ（％）が、式（１）に示される範囲の特性を有し、ソフト性と弾性特性とを併せ持つポリエステル系繊維が得られること、また、染色性や染色堅牢性が良好であることが知られている。
０．２≦Ｑ／Ｒ≦０．４５ …（１）
このような弾性的特性を有するポリトリメチレンテレフタレートポリマーを複合ポリマーの一成分として使用することにより、従来の二つの成分間の大きな収縮率差を利用して捲縮・収縮を得るサイドバイサイド糸に比較して、捲縮数・収縮率は劣るものの、織物などの拘束下でも布帛に１０％程度のストレッチ性を付与することができることを見出した。
【００１１】本発明で用いられるポリトリメチレンテレフタレートは、実質的にテレフタル酸と１、３−プロパンジオールを重縮合せしめて得られるポリトリメチレンテレフタレートである。本発明において実質的にとは、ポリトリメチレンテレフタレートホモポリマーであっても以下に示すポリトリメチレンテレフタレートコポリマーであってもよいことを示す。すなわち、本発明の効果を損なわない範囲で、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−スルホイソフタル酸テトラブチルポスホニウム塩等の酸成分や、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等のグリコール成分、ε−カプロラクトン、４−ヒドロキシ安息香酸、ポリオキシエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が１０重量％未満共重合されていてもよい。
【００１２】また、必要に応じて、各種の添加剤、例えば、艶消し剤、熱安定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤などを共重合、または混合してもよい。本発明に用いるポリトリメチレンテレフタレートポリマーは、極限粘度［η］０．４〜１．０であり、好ましくは０．５〜０．８である。さらに好ましくは０．６〜０．７である。この範囲では、ポリマーの溶融粘度が１００〜３００ポイズとなり、低粘度のポリトリメチレンテレフタレートが、高粘度の第二成分を包み込む形態となり、適度な捲縮と収縮を与えることができる。極限粘度が０．４未満の場合は、ポリマーの分子量が低すぎるため強度発現が困難となり、逆に、極限粘度が１．０を越える場合は、流動性が低いため低粘度のポリトリメチレンテレフタレートに変形が起こらず捲縮、収縮発現力が弱く、好ましくない。
【００１３】表面の平滑性を保ちながらソフトでふくらみ感のある布帛を得るためには、粘度差により発現する適度な捲縮・収縮が必要である。第一成分と第二成分との粘度差は、２００〜５００ポイズである。好ましくは２５０〜４５０ポイズ、さらに好ましくは３００〜４００ポイズであり、適度な大きさの捲縮と収縮が得られる。粘度差２００ポイズ以下では捲縮の発現が見られず、５００ポイズ以上では、吐出孔直下において、溶融粘度の異なる二つの成分を複合紡糸する場合、吐出孔直下において糸条が溶融粘度の大きい方へ偏曲するニーイング現象により操業性に問題が生じるので好ましくない。
【００１４】本発明での第二成分として用いられるポリエステルポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレートなどのポリエステル系重合体及びこれらの共重合体からなるもの、また、これらの重合体及びこれらの共重合体からなるものが挙げられる。これらの重合体または共重合体に制電剤、難燃剤、耐熱剤、耐候剤、酸化チタン等の添加剤を加えることは何ら差し支えない。
【００１５】本発明のポリエステル系複合繊維は、第一成分と第二成分のポリマーが繊維全長にわたって互いに密着し、配置されていることが必要である。二つの成分の配置のされ方は特に限定されないが、低粘度のポリトリメチレンテレフタレートポリマーが、高粘度の第二成分ポリエステルポリマーを包み込む形態をとるのが好ましい。この場合、繊維の断面を見ると、低粘度のポリトリメチレンテレフタレートポリマーが三日月状に、高粘度の第二成分ポリエステルポリマーを包み込んだ形態をとっている。このように二つの成分が配置されていることにより、繊維に適度な捲縮と収縮を与えることができる。
【００１６】本発明のポリエステル系複合繊維は、二種類の極限粘度の違うポリエステル系成分が繊維の全長にわたって互いに密着し、配置される様に共通の紡糸孔より押し出し得るような、従来公知の複合紡糸方法により紡糸し製造することができる。また二種類のポリエステルを等容量比で押し出してもよく、各成分の比を適当に変えることもできる。複合紡糸する両成分の比率は、３０〜７０／７０〜３０の範囲が好適である。更に好ましくは４０〜６０／６０〜４０である。ポリトリメチレンテレフタレート成分が７０％以上の場合は、捲縮性は向上するが、複合繊維としての強度が低下する。一方、３０％未満の場合は、捲縮性が不足する。
【００１７】溶融粘度の異なる二つの成分を複合紡糸する場合、吐出孔直下において糸条が溶融粘度の大きい方へ偏曲するニーイング現象が生じ、これが糸質を劣化させるのみならず、紡糸性を妨げ、ときには紡糸口金板に粘着して生産を不可能にすることがある。ニーイングを防止する方法として紡糸口金孔の細工による方法があるが、例えば英国特許第９６５７２９号明細書に示されているように、ニーイングする方向と逆の方向に、予め、口金孔を曲げておいて口金面からポリマーを垂直に吐出する方法が、本発明のポリエステル系複合繊維の製造においても有効である。
【００１８】本発明のポリエステル系複合繊維は、加重下での熱処理でも適度な捲縮と収縮を発現するものとなり、通常の織編物で平滑な表面性を保ちながらソフトでふくらみ感のある風合いを示す布帛が得られ、かつその布帛が１０％程度のストレッチを発現する。また、通常のポリエステル分散染料を用いて染色することができる。本発明のポリエステル系複合繊維を用いた布帛は、肘、膝を曲げた時や腕を伸ばした時の突っ張り感がなくなり、非常に着心地のよい衣料となる。従って、アウター、裏地、スポーツ等の用途に極めて有用である。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。なお、実施例中の主な測定値は以下の方法で測定した。
（１）極限粘度この極限粘度［η］は次の定義式に基づいて求められる値である。
【００２０】
【数１】
【００２１】定義式のηｒは純度９８％以上のｏ−クロロフェノールで溶解したポリエステルポリマーの希釈溶液の３５℃での粘度を、同一温度で測定した上記溶剤自体の粘度で割った値であり、相対粘度と定義されているものである。またＣは、上記溶液１００ｍｌ中のグラム単位による溶質重量値である。
（２）溶融粘度キャピログラフ〔東洋精機（株）製、キャピログラフ１Ｂ〕の装置を使用し２９０℃、剪断速度７７８０ｃｍ−１で測定したときの値である。
（３）破断伸度、弾性率島津製作所製オートグラフ引張試験機を用い、糸長２００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／分、Ｎ＝５で、破断伸度、初期弾性率を測定した。
（４）捲縮数１３０℃でフリーの乾熱処理した長さ約２０ｃｍの糸を２ｍｇ／ｄの張力下におき、糸の１インチあたりの捲縮数を数える。
（５）乾熱収縮率１ｍ長の１０回巻き綛を作成し、一定重量の錘を下げて初期長Ｌ０を測定する。錘の水準は、５ｍｇ／ｄ、５０ｍｇ／ｄとする。加重状態で１３０℃×３０分乾熱処理を実施する。その後、標準状態で一昼夜放置した後、加重状態で長さＬを測定し、収縮率を算出した。
【００２２】
乾熱収縮率＝（Ｌ０−Ｌ）／Ｌ０ ×１００（％）
（６）染料の吸尽率試料はポリエステル複合繊維の一口編地を用い、スコアロール４００を２ｇ／リットルで含む温水を用いて７０℃、２０分間精錬処理し、タンブラー乾燥機で乾燥させ、次いでピンテンターを用いて、１８０℃、３０秒の熱セットを行ったものを使用した。吸尽率は、４０℃から９５℃に昇温後、さらにそのまま１時間保持した後の吸尽率で評価した。染料は、カヤロンポリエステルブルー３ＲＳＦ（日本化薬（株）製）を使用し、６％ｏｗｆ、浴比１：５０で染色した。分散剤はニッカサンソルト７０００（日華化学（株）製）を０．５ｇ／リットル使用し、酢酸０．２５ミリリットル／リットルと酢酸ナトリウム１ｇ／リットルを加え、ｐＨを５に調製した。
【００２３】吸尽率は、染料原液の吸光度ｘ、染色後の染液の吸光度ｙを分光光度計から求め、以下の式に代入して求めた。吸光度は当該染料の最大吸収波長である５８０ｎｍでの値を採用した。
吸尽率＝（ｘ−ｙ）／ｘ×１００ （％）
（７）ＤＣ染色堅牢度上記（６）の方法で染色した一口編地５００ｍｇを用いてＤＣ染色堅牢度の評価を行った。ドライクリーニング堅牢性はＪＩＳ−Ｌ−０８６０に準じて行った。
【００２４】（８）布帛緯伸びカトーテック（株）製のＫＥＳ−ＦＢ１を用いて、２０ｃｍ×２０ｃｍの織物を引張速度が０．２ｍｍ／秒で緯方向に伸長し、５００ｇ／ｃｍの応力下での緯伸びＳ（％）を次式によって求めた。
Ｓ＝（Ｍ−Ｎ／２０）×１００Ｍ：５００ｇ／ｃｍの応力下で伸びた長さ（ｃｍ）
Ｎ：織物の元の長さ＝２０ｃｍ
【００２５】
【実施例１】テレフタル酸ジメチルと１，３−プロパンジオールを１：２のモル比で仕込み、テレフタル酸ジメチルの０．１重量％に相当するチタンテトラブトキシドを加え、徐々に昇温し２４０℃でエステル交換反応を完結させた。得られたエステル交換物にチタンテトラブトキシドを更に理論ポリマー量の０．１重量％添加し、２７０℃で３時間反応させた。得られたポリマーの極限粘度は０．７であった。このポリマーを水冷後、チップ状にカットしポリトリメチレンテレフタレートのポリマー（Ａ）を得た。このポリマーの２９０℃における溶融粘度は２８０ポイズであった。
【００２６】これとは別に、公知の方法でポリエチレンテレフタレートのポリマー（Ｂ）を得た。このポリマーの極限粘度は０．５で、２９０℃における溶融粘度は、６３０ポイズであった。ポリマー（Ａ）とポリマー（Ｂ）をそれぞれ複合紡糸機に供給し、同一の口金より量比１：１、温度２９０℃で紡糸して、並列関係に密着している２５６ｄ／２４ｆの未延伸糸を得た。この未延伸糸を８０℃に延伸しポリエステル系複合繊維の糸条（原糸）を得た。得られたポリエステル系複合繊維の糸条の物性および乾熱処理糸の捲縮・収縮特性を表１に示す。また、染色特性を表１に示す。
【００２７】得られたポリエステル系複合繊維の糸条を用いてタテ密度１００本／インチ、ヨコ密度８１本／インチ、目付５０ｇ／ｍ２、生機幅１３１．５ｃｍの織物を製織した。得られた織物をピンテンターにより、１９０℃×３０秒の条件で生機幅に対し１５％の幅入れを行った。次に２ｇ／リットルの炭酸ソーダと２ｇ／リットルのスコアロール（花王（株）製）を投入した液で、液流染色機によって１３０℃×１０分の精錬を行った。この布帛の物性測定結果を、表２示す。
【００２８】
【比較例１】実施例１と同様に、通常の方法で重合した溶融粘度７３５ポイズのポリエチレンテレフタレート（Ｃ）と溶融粘度２２０ポイズのポリエチレンテレフタレート（Ｄ）を複合紡糸し未延伸糸を得た。これを８０℃のホットプレート上で３．２倍に延伸し８０ｄ／２４ｆの延伸糸（原糸）を得た。物性を表１に示す。延伸糸では、２６山／ｉｎｃｈの捲縮が見られたが、荷重下での乾熱処理により捲縮が無くなってしまった。さらに、荷重下での収縮率は小さかった。実施例１と同様に布帛を製織し、熱セット、精錬処理を行った結果を表２に示す。緯伸びは小さくストレッチ性は見られなかった。
【００２９】
【比較例２】従来の方法で固相重合し極限粘度を１．３まで増大させた、ポリトリメチレンテレフタレート（Ｅ）をつくった。このポリマーの溶融粘度は６００ポイズであった。また、比較例１と同様に従来の方法で重合した溶融粘度６３０ポイズのポリエチレンテレフタレート（Ｆ）を作った。この２つのポリマーを実施例１と同様に複合紡糸し、ホットプレート８０℃、延伸倍率３．５倍で延伸し、８０ｄ／２４ｆの延伸糸（原糸）を得た。物性を表１に示す。延伸糸では全く捲縮がなかったが、１３０℃乾熱処理により捲縮が発現した。しかし、実施例１に比べて弾性率が高い。実施例１と同様に布帛を製織し評価した結果を表２に示す。良好な緯伸び性が見られるが、しぼ状の斑が表面に見られ、また風合いも堅い。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【発明の効果】本発明のポリエステル系複合繊維は、熱処理により適度な捲縮と収縮を発現する結果、平滑な表面性を保ちながらソフトでふくらみ感のある風合いを示す布帛が得られ、かつその布帛が１０％程度のストレッチを発現するため、肘、膝を曲げた時や腕を伸ばした時の突っ張り感がなくなり、非常に着心地のよい衣料が得られる。さらに、分散染料に効率よく染着し、ドライクリーニング堅牢度も実用の範囲内である。
【００３３】従って、アウター、裏地、スポーツ等の用途に極めて有用である。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル系複合繊維に関する。さらに詳しくは、熱処理により適度な捲縮と収縮を発現する染色性の良好なサイドバイサイド型のポリエステル系複合繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、２種類の収縮特性または溶融粘度の異なった重合体を繊維軸長さ方向にわたって互いに密着させ、偏心または並列的に複合紡糸したのち、延伸し、弛緩状態で熱処理することによって捲縮糸を得る技術は公知である。特に、ポリエステル系複合繊維は、力学的な性質、熱安定性、ウォッシュアンドウエアー性等に優れているうえに、その繊維自身が捲縮性を有しているため、仮撚加工など捲縮を与えるための後加工が必要ないなどの利点がある。
【０００３】上記のようなポリエステル系複合繊維としては、ポリエチレンテレフタレート重合体の重合度に差があるものからなる複合繊維、あるいはホモのポリエチレンテレフタレートと共重合ポリエステルとの複合繊維などが提案されてきた。これらの複合紡糸による捲縮繊維は、糸の状態、または織物として捲縮発現熱処理を行い、嵩高糸または平滑な表面の嵩高織物として利用するためには、適切な捲縮数と共に適度な捲縮発現力、捲縮保持率を備えなければならない。即ち、延伸糸に捲縮発現処理を施して嵩高糸とし、編織物とする場合には製編、製織工程で張力を受けながらも十分に保ち得る良好な捲縮安定性を持つ必要があり、延伸糸を織物とした後、捲縮発現処理して嵩高織物とする場合は、組織内で糸が受ける張力に対して十分に捲縮発現し得る良好な捲縮発現力が必要である。
【０００４】しかしながら、このような従来の複合繊維を使った布帛では、大きな欠点が見られた。その一つは、嵩高性のものは得られるがストレッチ性は小さく、弾性回復性も劣る場合、また、今一つは、逆にストレッチ性は大きいがシボ状の斑が発生し平滑性が失われる場合である。さらに、剛性が高すぎるため風合いが硬くなる事等である。
【０００５】これらの欠点を補う複合繊維として、たとえば、特公昭４３−１９１０８号公報に開示されているポリトリメチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートの組み合わせによるサイドバイサイド型複合繊維がある。この複合繊維は、高収縮性成分として高分子量のポリトリメチレンテレフタレートを使用しているため繊維の剛性が高く、堅い風合いになってしまう。また、固有粘度の高いポリトリメチレンテレフタレートを得るためにを固相重合により分子量を増大させる方法を示しているが、これは、原料コストが非常に高くなってしまう点で経済的に問題である。
【０００６】特開昭５２−１２８４２０号公報に述べられている非弾性ポリエステルであるポリブチレンテレフタレートと弾性ブロックポリエーテルエステルの組み合わせによるサイドバイサイド型の複合繊維がある。しかしながら、この組み合わせにより得られる布帛は、分散染料で染色した時のドライクリーニング堅牢度が著しく悪いため、アウター、裏地のような用途には使用できない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、服地にしたときに平滑な表面性を保ちながらソフトでふくらみ感のある風合いを示し、かつその布帛が１０％程度のストレッチを発現することにより非常に着心地が良くなり、さらに、分散染料に効率よく染着し、ドライクリーニング堅牢度も実用の範囲内である、衣料に最適なポリエステル系複合繊維を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の従来の問題点を解決するため種々検討した結果、熱処理により適切な捲縮・収縮を発現する複合繊維を得るためには、複合ポリマーの１つの成分として弾性特性を有するポリマーを使用する事および適切な粘度のポリマーの組み合わせを選ぶことが最も重要であることを突き止め、本発明を完成させるに至った。
【０００９】すなわち、本発明は、第一成分と第二成分とのサイドバイサイド型の複合繊維において、上記第一成分が極限粘度［η］０．４〜１であるポリトリメチレンテレフタレートポリマーであり、上記第二成分が第一成分の溶融粘度に対し２００〜５００ポイズ高い粘度のポリエステルポリマーであり、かつ第一成分と第二成分とが繊維全長にわたって互いに密着し、配置されていることを特徴とするポリエステル系複合繊維、である。
【００１０】本発明に用いられるポリトリメチレンテレフタレートポリマーは、弾性率Ｑ（ｇ／ｄ）と弾性回復率Ｒ（％）が、式（１）に示される範囲の特性を有し、ソフト性と弾性特性とを併せ持つポリエステル系繊維が得られること、また、染色性や染色堅牢性が良好であることが知られている。
０．２≦Ｑ／Ｒ≦０．４５ …（１）
このような弾性的特性を有するポリトリメチレンテレフタレートポリマーを複合ポリマーの一成分として使用することにより、従来の二つの成分間の大きな収縮率差を利用して捲縮・収縮を得るサイドバイサイド糸に比較して、捲縮数・収縮率は劣るものの、織物などの拘束下でも布帛に１０％程度のストレッチ性を付与することができることを見出した。
【００１１】本発明で用いられるポリトリメチレンテレフタレートは、実質的にテレフタル酸と１、３−プロパンジオールを重縮合せしめて得られるポリトリメチレンテレフタレートである。本発明において実質的にとは、ポリトリメチレンテレフタレートホモポリマーであっても以下に示すポリトリメチレンテレフタレートコポリマーであってもよいことを示す。すなわち、本発明の効果を損なわない範囲で、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−スルホイソフタル酸テトラブチルポスホニウム塩等の酸成分や、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等のグリコール成分、ε−カプロラクトン、４−ヒドロキシ安息香酸、ポリオキシエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が１０重量％未満共重合されていてもよい。
【００１２】また、必要に応じて、各種の添加剤、例えば、艶消し剤、熱安定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤などを共重合、または混合してもよい。本発明に用いるポリトリメチレンテレフタレートポリマーは、極限粘度［η］０．４〜１．０であり、好ましくは０．５〜０．８である。さらに好ましくは０．６〜０．７である。この範囲では、ポリマーの溶融粘度が１００〜３００ポイズとなり、低粘度のポリトリメチレンテレフタレートが、高粘度の第二成分を包み込む形態となり、適度な捲縮と収縮を与えることができる。極限粘度が０．４未満の場合は、ポリマーの分子量が低すぎるため強度発現が困難となり、逆に、極限粘度が１．０を越える場合は、流動性が低いため低粘度のポリトリメチレンテレフタレートに変形が起こらず捲縮、収縮発現力が弱く、好ましくない。
【００１３】表面の平滑性を保ちながらソフトでふくらみ感のある布帛を得るためには、粘度差により発現する適度な捲縮・収縮が必要である。第一成分と第二成分との粘度差は、２００〜５００ポイズである。好ましくは２５０〜４５０ポイズ、さらに好ましくは３００〜４００ポイズであり、適度な大きさの捲縮と収縮が得られる。粘度差２００ポイズ以下では捲縮の発現が見られず、５００ポイズ以上では、吐出孔直下において、溶融粘度の異なる二つの成分を複合紡糸する場合、吐出孔直下において糸条が溶融粘度の大きい方へ偏曲するニーイング現象により操業性に問題が生じるので好ましくない。
【００１４】本発明での第二成分として用いられるポリエステルポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレートなどのポリエステル系重合体及びこれらの共重合体からなるもの、また、これらの重合体及びこれらの共重合体からなるものが挙げられる。これらの重合体または共重合体に制電剤、難燃剤、耐熱剤、耐候剤、酸化チタン等の添加剤を加えることは何ら差し支えない。
【００１５】本発明のポリエステル系複合繊維は、第一成分と第二成分のポリマーが繊維全長にわたって互いに密着し、配置されていることが必要である。二つの成分の配置のされ方は特に限定されないが、低粘度のポリトリメチレンテレフタレートポリマーが、高粘度の第二成分ポリエステルポリマーを包み込む形態をとるのが好ましい。この場合、繊維の断面を見ると、低粘度のポリトリメチレンテレフタレートポリマーが三日月状に、高粘度の第二成分ポリエステルポリマーを包み込んだ形態をとっている。このように二つの成分が配置されていることにより、繊維に適度な捲縮と収縮を与えることができる。
【００１６】本発明のポリエステル系複合繊維は、二種類の極限粘度の違うポリエステル系成分が繊維の全長にわたって互いに密着し、配置される様に共通の紡糸孔より押し出し得るような、従来公知の複合紡糸方法により紡糸し製造することができる。また二種類のポリエステルを等容量比で押し出してもよく、各成分の比を適当に変えることもできる。複合紡糸する両成分の比率は、３０〜７０／７０〜３０の範囲が好適である。更に好ましくは４０〜６０／６０〜４０である。ポリトリメチレンテレフタレート成分が７０％以上の場合は、捲縮性は向上するが、複合繊維としての強度が低下する。一方、３０％未満の場合は、捲縮性が不足する。
【００１７】溶融粘度の異なる二つの成分を複合紡糸する場合、吐出孔直下において糸条が溶融粘度の大きい方へ偏曲するニーイング現象が生じ、これが糸質を劣化させるのみならず、紡糸性を妨げ、ときには紡糸口金板に粘着して生産を不可能にすることがある。ニーイングを防止する方法として紡糸口金孔の細工による方法があるが、例えば英国特許第９６５７２９号明細書に示されているように、ニーイングする方向と逆の方向に、予め、口金孔を曲げておいて口金面からポリマーを垂直に吐出する方法が、本発明のポリエステル系複合繊維の製造においても有効である。
【００１８】本発明のポリエステル系複合繊維は、加重下での熱処理でも適度な捲縮と収縮を発現するものとなり、通常の織編物で平滑な表面性を保ちながらソフトでふくらみ感のある風合いを示す布帛が得られ、かつその布帛が１０％程度のストレッチを発現する。また、通常のポリエステル分散染料を用いて染色することができる。本発明のポリエステル系複合繊維を用いた布帛は、肘、膝を曲げた時や腕を伸ばした時の突っ張り感がなくなり、非常に着心地のよい衣料となる。従って、アウター、裏地、スポーツ等の用途に極めて有用である。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。なお、実施例中の主な測定値は以下の方法で測定した。
（１）極限粘度この極限粘度［η］は次の定義式に基づいて求められる値である。
【００２０】
【数１】
【００２１】定義式のηｒは純度９８％以上のｏ−クロロフェノールで溶解したポリエステルポリマーの希釈溶液の３５℃での粘度を、同一温度で測定した上記溶剤自体の粘度で割った値であり、相対粘度と定義されているものである。またＣは、上記溶液１００ｍｌ中のグラム単位による溶質重量値である。
（２）溶融粘度キャピログラフ〔東洋精機（株）製、キャピログラフ１Ｂ〕の装置を使用し２９０℃、剪断速度７７８０ｃｍ−１で測定したときの値である。
（３）破断伸度、弾性率島津製作所製オートグラフ引張試験機を用い、糸長２００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／分、Ｎ＝５で、破断伸度、初期弾性率を測定した。
（４）捲縮数１３０℃でフリーの乾熱処理した長さ約２０ｃｍの糸を２ｍｇ／ｄの張力下におき、糸の１インチあたりの捲縮数を数える。
（５）乾熱収縮率１ｍ長の１０回巻き綛を作成し、一定重量の錘を下げて初期長Ｌ０を測定する。錘の水準は、５ｍｇ／ｄ、５０ｍｇ／ｄとする。加重状態で１３０℃×３０分乾熱処理を実施する。その後、標準状態で一昼夜放置した後、加重状態で長さＬを測定し、収縮率を算出した。
【００２２】
乾熱収縮率＝（Ｌ０−Ｌ）／Ｌ０ ×１００（％）
（６）染料の吸尽率試料はポリエステル複合繊維の一口編地を用い、スコアロール４００を２ｇ／リットルで含む温水を用いて７０℃、２０分間精錬処理し、タンブラー乾燥機で乾燥させ、次いでピンテンターを用いて、１８０℃、３０秒の熱セットを行ったものを使用した。吸尽率は、４０℃から９５℃に昇温後、さらにそのまま１時間保持した後の吸尽率で評価した。染料は、カヤロンポリエステルブルー３ＲＳＦ（日本化薬（株）製）を使用し、６％ｏｗｆ、浴比１：５０で染色した。分散剤はニッカサンソルト７０００（日華化学（株）製）を０．５ｇ／リットル使用し、酢酸０．２５ミリリットル／リットルと酢酸ナトリウム１ｇ／リットルを加え、ｐＨを５に調製した。
【００２３】吸尽率は、染料原液の吸光度ｘ、染色後の染液の吸光度ｙを分光光度計から求め、以下の式に代入して求めた。吸光度は当該染料の最大吸収波長である５８０ｎｍでの値を採用した。
吸尽率＝（ｘ−ｙ）／ｘ×１００ （％）
（７）ＤＣ染色堅牢度上記（６）の方法で染色した一口編地５００ｍｇを用いてＤＣ染色堅牢度の評価を行った。ドライクリーニング堅牢性はＪＩＳ−Ｌ−０８６０に準じて行った。
【００２４】（８）布帛緯伸びカトーテック（株）製のＫＥＳ−ＦＢ１を用いて、２０ｃｍ×２０ｃｍの織物を引張速度が０．２ｍｍ／秒で緯方向に伸長し、５００ｇ／ｃｍの応力下での緯伸びＳ（％）を次式によって求めた。
Ｓ＝（Ｍ−Ｎ／２０）×１００Ｍ：５００ｇ／ｃｍの応力下で伸びた長さ（ｃｍ）
Ｎ：織物の元の長さ＝２０ｃｍ
【００２５】
【実施例１】テレフタル酸ジメチルと１，３−プロパンジオールを１：２のモル比で仕込み、テレフタル酸ジメチルの０．１重量％に相当するチタンテトラブトキシドを加え、徐々に昇温し２４０℃でエステル交換反応を完結させた。得られたエステル交換物にチタンテトラブトキシドを更に理論ポリマー量の０．１重量％添加し、２７０℃で３時間反応させた。得られたポリマーの極限粘度は０．７であった。このポリマーを水冷後、チップ状にカットしポリトリメチレンテレフタレートのポリマー（Ａ）を得た。このポリマーの２９０℃における溶融粘度は２８０ポイズであった。
【００２６】これとは別に、公知の方法でポリエチレンテレフタレートのポリマー（Ｂ）を得た。このポリマーの極限粘度は０．５で、２９０℃における溶融粘度は、６３０ポイズであった。ポリマー（Ａ）とポリマー（Ｂ）をそれぞれ複合紡糸機に供給し、同一の口金より量比１：１、温度２９０℃で紡糸して、並列関係に密着している２５６ｄ／２４ｆの未延伸糸を得た。この未延伸糸を８０℃に延伸しポリエステル系複合繊維の糸条（原糸）を得た。得られたポリエステル系複合繊維の糸条の物性および乾熱処理糸の捲縮・収縮特性を表１に示す。また、染色特性を表１に示す。
【００２７】得られたポリエステル系複合繊維の糸条を用いてタテ密度１００本／インチ、ヨコ密度８１本／インチ、目付５０ｇ／ｍ２、生機幅１３１．５ｃｍの織物を製織した。得られた織物をピンテンターにより、１９０℃×３０秒の条件で生機幅に対し１５％の幅入れを行った。次に２ｇ／リットルの炭酸ソーダと２ｇ／リットルのスコアロール（花王（株）製）を投入した液で、液流染色機によって１３０℃×１０分の精錬を行った。この布帛の物性測定結果を、表２示す。
【００２８】
【比較例１】実施例１と同様に、通常の方法で重合した溶融粘度７３５ポイズのポリエチレンテレフタレート（Ｃ）と溶融粘度２２０ポイズのポリエチレンテレフタレート（Ｄ）を複合紡糸し未延伸糸を得た。これを８０℃のホットプレート上で３．２倍に延伸し８０ｄ／２４ｆの延伸糸（原糸）を得た。物性を表１に示す。延伸糸では、２６山／ｉｎｃｈの捲縮が見られたが、荷重下での乾熱処理により捲縮が無くなってしまった。さらに、荷重下での収縮率は小さかった。実施例１と同様に布帛を製織し、熱セット、精錬処理を行った結果を表２に示す。緯伸びは小さくストレッチ性は見られなかった。
【００２９】
【比較例２】従来の方法で固相重合し極限粘度を１．３まで増大させた、ポリトリメチレンテレフタレート（Ｅ）をつくった。このポリマーの溶融粘度は６００ポイズであった。また、比較例１と同様に従来の方法で重合した溶融粘度６３０ポイズのポリエチレンテレフタレート（Ｆ）を作った。この２つのポリマーを実施例１と同様に複合紡糸し、ホットプレート８０℃、延伸倍率３．５倍で延伸し、８０ｄ／２４ｆの延伸糸（原糸）を得た。物性を表１に示す。延伸糸では全く捲縮がなかったが、１３０℃乾熱処理により捲縮が発現した。しかし、実施例１に比べて弾性率が高い。実施例１と同様に布帛を製織し評価した結果を表２に示す。良好な緯伸び性が見られるが、しぼ状の斑が表面に見られ、また風合いも堅い。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【発明の効果】本発明のポリエステル系複合繊維は、熱処理により適度な捲縮と収縮を発現する結果、平滑な表面性を保ちながらソフトでふくらみ感のある風合いを示す布帛が得られ、かつその布帛が１０％程度のストレッチを発現するため、肘、膝を曲げた時や腕を伸ばした時の突っ張り感がなくなり、非常に着心地のよい衣料が得られる。さらに、分散染料に効率よく染着し、ドライクリーニング堅牢度も実用の範囲内である。
【００３３】従って、アウター、裏地、スポーツ等の用途に極めて有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 第一成分と第二成分とのサイドバイサイド型の複合繊維において、上記第一成分が極限粘度［η］０．４〜１であるポリトリメチレンテレフタレートポリマーであり、上記第二成分が第一成分の溶融粘度に対し２００〜５００ポイズ高い粘度のポリエステルポリマーであり、かつ第一成分と第二成分とが繊維全長にわたって互いに密着し、配置されていることを特徴とするポリエステル系複合繊維。
【請求項１】 第一成分と第二成分とのサイドバイサイド型の複合繊維において、上記第一成分が極限粘度［η］０．４〜１であるポリトリメチレンテレフタレートポリマーであり、上記第二成分が第一成分の溶融粘度に対し２００〜５００ポイズ高い粘度のポリエステルポリマーであり、かつ第一成分と第二成分とが繊維全長にわたって互いに密着し、配置されていることを特徴とするポリエステル系複合繊維。
【公開番号】特開平１１−１８９９２３
【公開日】平成１１年（１９９９）７月１３日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平９−３５３６４８
【出願日】平成９年（１９９７）１２月２２日
【出願人】（０００００００３３）旭化成工業株式会社 (901)
【公開日】平成１１年（１９９９）７月１３日
【国際特許分類】
【出願日】平成９年（１９９７）１２月２２日
【出願人】（０００００００３３）旭化成工業株式会社 (901)
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