説明

共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法および共重合ポリエステル繊維布帛および繊維製品

【課題】ぬれ感が少なくかつ優れた染色堅牢性を有する共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法、および該製造方法により得られた共重合ポリエステル繊維布帛および繊維製品を提供すること。
【解決手段】共重合ポリエステル繊維を用いて布帛を得た後、該布帛に染色加工を施しかつ撥水剤を付着させる共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法であって、前記共重合ポリエステル繊維として特定の共重合ポリエステル繊維を用い、かつ染色する際にカチオン染料を用いる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ぬれ感が少なくかつ優れた染色堅牢性を有する共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法、および該製造方法により得られた共重合ポリエステル繊維布帛および繊維製品に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、スポーツ衣料、インナー衣料、紳士衣料、婦人衣料などの繊維製品において、ぬれ感の少ない布帛が必要とされており、布帛の片面に撥水剤を模様状に塗布したものなどが提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
しかしながら、かかる布帛はぬれ感が少ないものの染色堅牢性が良くないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−336633号公報
【特許文献2】特開2007−162150号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、ぬれ感が少なくかつ優れた染色堅牢性を有する共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法、および該製造方法により得られた共重合ポリエステル繊維布帛および繊維製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、特定の共重合ポリエステル繊維を用いて布帛を得た後、該布帛にカチオン染料で染色加工を施した後撥水剤を付与すると、ぬれ感が少なくかつ優れた染色堅牢性を有する共重合ポリエステル繊維布帛が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
【0006】
かくして、本発明によれば「共重合ポリエステル繊維を用いて布帛を得た後、該布帛に染色加工を施しかつ撥水剤を付着させる共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法であって、
前記の共重合ポリエステル繊維が、共重合成分として、酸成分中にスルホイソフタル酸の金属塩(A)および下記式(I)で表される化合物(B)を下記数式(1)および(2)を同時に満足するよう含有し、かつ該共重合ポリエステルのガラス転移温度が70〜85℃の範囲内にあり、かつ該共重合ポリエステルの固有粘度が0.55〜1.00dL/gの範囲内にある共重合ポリエステルからなる共重合ポリエステル繊維であり、
かつ、染色加工する際にカチオン染料を用いることを特徴とする共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法。」が提供される。
【0007】
【化1】

[上記式中、R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 (1)
0.2≦B/(A+B)≦0.7 (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するスルホイソフタ
ル酸の金属塩(A)の共重合量(モル%)、Bは共重合ポリエステルを構成する全酸成分
を基準とする上記式(I)で表される化合物(B)の共重合量(モル%)を表す。]
【0008】
その際、前記共重合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%以下であることが好ましい。また、前記スルホイソフタル酸の金属塩(A)が、5−ナトリウムスルホイソフタル酸または5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルであることが好ましい。また、上記式(I)で表される化合物(B)が、5−スルホイソフタル酸テトラブチルホスホニウムまたは5−スルホイソフタル酸ジメチルテトラブチルホスホニウムであることが好ましい。また、前記共重合ポリエステル繊維の引張り強度が3.0cN/dtex以上であることが好ましい。また、布帛に染色加工を施す際に常圧で染色加工を行うことが好ましい。また、前記撥水剤を布帛の片面にのみ付着させることが好ましい。また、前記撥水剤を布帛に付着させる際に、多角形が角部で連続するパターンで撥水剤を付着させることが好ましい。その際、前記の多角形が四角形または三角形であることが好ましい。また、本発明において、布帛の厚みが0.4〜1.5mmの範囲内であることが好ましい。
【0009】
また、本発明によれば、前記の製造方法により得られた共重合ポリエステル繊維布帛が提供される。また、該布帛を用いてなる、スポーツ衣料、インナー衣料、紳士衣料、および婦人衣料からなる群より選ばれるいずれかの繊維製品が提供される。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ぬれ感が少なくかつ優れた染色堅牢性を有する共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法、および該製造方法により得られた共重合ポリエステル繊維布帛および繊維製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明において、採用することのできる撥水剤付着パターンの一例(四角形が角部で連続するパターン)を模式的に示すものであり、黒塗部が撥水部である。
【図2】本発明において、採用することのできる撥水剤付着パターンの一例(格子パターン)を模式的に示すものであり、黒塗部が撥水部である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用される共重合ポリエステルとは、テレフタル酸又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共重合ポリエステルであり、共重合成分としてスルホイソフタル酸の金属塩(A)及び下記式(I)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、該共重合ポリエステルのガラス転移温度が70〜85℃の範囲にあり、かつ得られる共重合ポリエステルの固有粘度が0.55〜1.00dL/gの範囲にあることを特徴とするポリエステルである。
【0013】
【化2】

[上記式中、Rは水素又は炭素数1〜10個のアルキル基を表し、Xは4級ホスホニウム
塩又は4級アンモニウム塩を表す。]
3.0≦A+B≦5.0 (1)
0.2≦B/(A+B)≦0.7 (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するスルホイソフタル酸の金属塩(A)の共重合量(モル%)、Bは共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準とする上記式(I)で表される化合物(B)の共重合量(モル%)を表す。]
【0014】
ここでテレフタル酸のエステル形成性誘導体とは、テレフタル酸の、ジメチルエステル、ジエチルエステル、ジプロピルエステル、ジブチルエステル、ジヘキシルエステル、ジオクチルエステル、ジデシルエステル、若しくはジフェニルエステル又はテレフタル酸ジクロライド、テレフタル酸ジブロマイドを挙げる事ができるが、これらの中でもテレフタル酸ジメチルエステルが好ましい。
【0015】
(共重合ポリエステルについて)
本発明における共重合ポリエステルとは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、主たる繰り返し単位とは共重合ポリエステルを構成する全繰り返し単位あたり80モル%以上がエチレンテレフタレート単位であることを指している。他の20モル%以下の範囲内で他の成分が共重合されていても良い。好ましくは90モル%以上がエチレンテレフタレート単位であることである。その他の共重合成分としては、ジカルボン酸成分としてイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルメタンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸を挙げる事ができ、グリコール成分として1,2−プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘプタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ビス(トリメチレングリコール)、ビス(テトラメチレングリコール)、トリエチレングリコール、1,4−ジヒドロキシシクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンジメタノールが挙げる事ができ、これらの1種以上のジカルボン酸と1種以上のグリコール成分を反応させて得られる成分を繰り返し単位として共重合されていても良い。
【0016】
(スルホイソフタル酸の金属塩(A)について)
本発明で使用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アルカリ金属塩(リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩、セシウム塩)が例示される。必要に応じてこれら化合物のマグネシウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類塩を併用しても良い。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。エステル形成性誘導体としてはジメチルエステル、ジエチルエステル、ジプロピルエステル、ジブチルエステル、ジヘキシルエステル、ジオクチルエステル、ジデシルエステル、ジフェニルエステル、5−スルホイソフタル酸金属塩のジハロゲン化物を挙げる事ができるが、これらの中でもジメチルエステルが好ましい。これらの化合物群の中では、熱安定性、コストなどの面から、5−スルホイソフタル酸のアルカリ金属塩が好ましく例示され、特に5−ナトリウムスルホイソフタル酸又はそのジメチルエステルである5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルが特に好ましく例示される。これらの条件を満たす化合物である場合に、ポリエステル繊維とした場合の充分なカチオン可染性と充分な繊維強度の両立が可能となる。
【0017】
(化合物(B)について)
また、上記式(I)で表される化合物(B)としては、5−スルホイソフタル酸又はその低級アルキルエステルの4級ホスホニウム塩又は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、リン原子又は窒素原子にアルキル基、ベンジル基又はフェニル基が結合した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。上記式(I)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、5−スルホイソフタル酸テトラメチルアンモニウム塩、5−スルホイソフタル酸テトラエチルアンモニウム塩、5−スルホイソフタル酸テトラブチルアンモニウム塩、5−スルホイソフタル酸テトラフェニルアンモニウム塩、5−スルホイソフタル酸ベンジルトリメチルアンモニウム塩、5−スルホイソフタル酸ベンジルトリメチルアンモニウム塩、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、ジプロプルエステル、ジブチルエステル、ジへキシルエステル、ジオクチルエステル、ジデシルエステルが好ましく例示される。これらのイソフタル酸誘導体の中でも、5−スルホイソフタル酸ジメチルテトラブチルホスホニウム塩、5−スルホイソフタル酸ジメチル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ジメチルテトラフェニルホスホニウム塩、5−スルホイソフタル酸ジメチルテトラメチルアンモニウム塩、5−スルホイソフタル酸ジメチルテトラエチルアンモニウム塩、5−スルホイソフタル酸ジメチルテトラブチルアンモニウム塩、5−スルホイソフタル酸ジメチルベンジルトリメチルアンモニウム塩がより好ましく例示される。これらの条件を満たす化合物である場合に、ポリエステル繊維とした場合の充分なカチオン可染性と充分な繊維強度の両立が可能となる。
【0018】
(数式(1)について)
本発明において、ポリエステルに共重合させる上記のスルホイソフタル酸の金属塩(A)と上記の化合物(B)の合計は共重合ポリエステルを構成する全酸成分を基準として、(A)成分と(B)成分の和A+Bが3.0〜5.0モル%の範囲である必要がある。3.0モル%より少ないと、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。好ましくは3.2〜4.8モル%であり、より好ましくは3.3〜4.7モル%である。
【0019】
(数式(2)について)
また、スルホイソフタル酸の金属塩(A)と化合物(B)の成分比は上記のモル%の値にて、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、得られる共重合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、つまり化合物(B)の割合が多い状態では、重縮合反応が遅くなり、さらに化合物(B)の比率が多くなると熱分解反応が進むため重合度を上げることが困難となる。さらに、化合物(B)の比率多くなると共重合ポリエステルの熱安定性が悪化し、溶融紡糸段階で再溶融した際の熱分解反応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。好ましくは0.23〜0.65であり、より好ましくは0.
25〜0.60である。
【0020】
スルホイソフタル酸の金属塩(A)をポリエステルに共重合することによりカチオン可染性は付与する事ができるが、スルホン酸金属塩基間のイオン結合に由来すると思われる共重合ポリエステルの溶融粘度の増粘効果のため共重合ポリエステルを高重合度化することが困難であった。そのため十分に高い重合度、高い固有粘度を有する共重合ポリエステルが得られず、その高い固有粘度でない共重合ポリエステルから得られるポリエステル繊維は、繊維強度が著しく低下する問題があった。一方その問題を解消するためにスルホイソフタル酸のテトラアルキルアンモニウム塩又はスルホイソフタル酸のテトラアルキルホスホニウム塩、即ち化合物(B)をポリエステルに共重合することが開示されているが、当該化合物は重合反応中に熱分解を起こしやすいため、共重合量を上げようとすると熱分解反応が進みやすい問題があり、繊維強度を高い値にすることが依然として困難であった。本発明の共重合ポリエステルにおいては、これらのスルホイソフタル酸の金属塩(A)と化合物(B)を併用し、双方の化合物の共重合量、共重合比率、共重合ポリエステルのガラス転移温度及び固有粘度を特定の範囲に設定することによって、充分なカチオン染料による染色性と高い繊維強度を両立させ、且つ熱セット性が良好で捲縮を固定しやすいと言った物性をも同時に有する。この熱セット性が良好で捲縮を固定しやすいという物性をも有することは驚くべき事である。
【0021】
(ガラス転移温度について)
本発明の共重合ポリエステルは、DSC(示差走査熱量測定)法による測定方法(昇温
速度=20℃/min)でのガラス転移温度(Tg)が70〜85℃の範囲であることが肝要である。Tgが70℃以下の場合、溶融紡糸による得られたポリエステル繊維の熱セット性が悪化し、仮撚捲縮加工性が悪化し、撚りがかからない状態となるため、該共重合ポリエステルからなるポリエステル繊維から得られる布帛の風合いが悪化するおそれがある。ガラス転移温度を下げる方法としては、アジピン酸、セバシン酸、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどを共重合することで成されるが、本発明においてはこれら共重合成分が、上記のガラス転移温度の条件を満足する範囲であれば微量共重合されていても良い。Tgの好ましい値の範囲は71〜80℃である。
【0022】
通常、ポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度は70〜80℃くらいであることが知られているので、本発明において、共重合ポリエステルは、上述のように他の共重合成分が共重合されていても良いが、共重合した結果ガラス転移温度を著しく降下させる成分については共重合させることは好ましくない。ガラス転移温度を上記の値の範囲にするには、例えば上述の共重合ポリエステルの説明の項で挙げた共重合されても良い化合物の種類・共重合率を適宜調整して共重合させることを挙げる事ができる。
【0023】
(固有粘度について)
本発明の共重合ポリエステルの固有粘度(溶媒:オルトクロロフェノール、測定温度:35℃)は0.55〜1.00dL/gの範囲であることが肝要である。固有粘度が0.55dL/g以下である場合、得られるポリエステル繊維の強度が不足し、一方、1.00dL/g以上とする場合、溶融粘度が高くなりすぎて溶融成型が困難になるため好ましくなく、また、溶融重合法に引続いて固相重合法により共重合ポリエステルの重縮合工程での生産コストが大幅に増大するため好ましくない。共重合ポリエステルの固有粘度としては、0.60〜0.90dL/gの範囲がさらに好ましい。共重合ポリエステルの固有粘度を0.55〜1.00dL/gの範囲にするためには、溶融重合を行う際の最終の重合温度、重合時間を調整したり、溶融重合法のみでは困難な場合には固相重合を行って適宜調整することができる。本発明においては、スルホイソフタル酸の金属塩(A)及び化合物(B)を上記数式(1)及び(2)を満たすようにポリエチレンテレフタレートに対して共重合を行うことで上述のような手法により固有粘度を0.55〜1.00dL/gにすることが可能となる。
【0024】
(DEG含有量について)
本発明における共重合ポリエステルに含有されるジエチレングリコールは、2.5重量%以下であることが好ましい。より好ましくは2.2重量%以下、さらにより好ましくは1.85〜2.2重量%である。一般にカチオン可染性ポリエステルを製造する際には、ポリエステルの製造工程において副生するジエチレングリコール(DEG)量を抑制するために、DEG抑制剤として少量のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、水酸化テトラアルキルホスホニウム、水酸化テトラアルキルアンモニウム、トリアルキルアミンなどの少なくとも1種類を、使用するカチオン可染性モノマー(本発明の場合はスルホイソフタル酸の金属塩(A)及び化合物(B)の全モル量)に対して、1〜20モル%程度を添加することが好ましい。
【0025】
(共重合ポリエステルの製造方法について)
本発明における共重合ポリエステルの製造は特に限定されず、スルホイソフタル酸の金属塩(A)(以下化合物Aと略称することがある。)及び化合物(B)を請求項1に記載の条件を満たすように留意する他は、通常知られているポリエステルの製造方法が用いられる。すなわち、テレフタル酸とエチレングリコールの直接エステル化反応させる、あるいはテレフタル酸ジメチルに代表されるテレフタル酸のエステル形成性誘導体とエチレングリコールとをエステル交換反応させて低重合体を製造する。次いでこの反応生成物を重縮合触媒の存在下で減圧加熱して所定の重合度になるまで重縮合反応させることにより製造される。スルホイソフタル酸を含有する芳香族ジカルボン酸及び/又はそのエステル誘導体(スルホイソフタル酸の金属塩(A)及び化合物(B))を共重合する方法についても通常知られている製造方法を用いる事ができる。これらの化合物の反応工程への添加時期は、エステル交換反応又はエステル化反応の開始当初から重縮合反応の開始までの任意の時期に添加することができる。
【0026】
またエステル交換反応時の触媒についても通常のエステル交換反応を行う際に用いられる触媒化合物を用いる事ができる。重縮合触媒についても通常用いられるアンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合物を用いる事ができる。またチタン化合物と芳香族多価カルボン酸又はその無水物との反応生成物、チタン化合物とリン化合物の反応生成物を用いても良い。
【0027】
(その他添加剤について)
また、本発明における共重合ポリエステルは、必要に応じて少量の添加剤、例えば酸化防止剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、抗菌剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、遮光剤又は艶消し剤などを含んでいても良い。特に酸化防止剤、艶消し剤などは特に好ましく添加される。
【0028】
(溶融紡糸について)
本発明における共重合ポリエステルの製糸方法は、特に制限は無く、従来公知の方法が採用される。すなわち、乾燥した共重合ポリエステルを270〜300℃の範囲で溶融紡糸して製造することが好ましく、溶融紡糸の引取り速度は400〜5000m/分で紡糸することが好ましい。紡糸速度がこの範囲にあると、得られるポリエステル繊維の強度も十分なものであると共に、安定して巻取りを行うこともできる。さらに、上述の方法で得られた未延伸糸もしくは部分延伸糸を、延伸工程にて1.2倍〜6.0倍程度の範囲で延伸し、熱セットすることが好ましい。この延伸は未延伸ポリエステル繊維を一旦巻き取ってから行ってもよく、一旦巻き取ることなく連続的に行ってもよい。また、紡糸時に使用する口金の形状についても特に制限はなく、円形、扁平、くびれ付扁平、三角形・四角形等の多角形、3以上の多葉形、C型断面、H型断面、X型断面、中空断面のいずれであってもよい。
【0029】
かくして得られた共重合ポリエステル繊維において、繊維強度(引張強度)が3.0cN/dtex以上(より好ましくは3.0〜5.0cN/dtex)であることが好ましい。なお、このような繊維強度を有する共重合ポリエステル繊維は、前記のように共重合ポリエステルを紡糸、延伸することにより得られる。
【0030】
(布帛の製造について)
前記の共重合ポリエステル繊維を用いて布帛を製造する。ここで、前記の共重合ポリエステル繊維の形態としては、単糸繊度が0.00001〜20dtex(より好ましくは1〜5dtex)、総繊度が24〜40dtex、フィラメント数が20〜200本の範囲内のマルチフィラメント(長繊維)であることが好ましい。
【0031】
かかる布帛において、ぬれ感を少なくする上で厚みが0.4〜1.5mmの布帛が好ましい。また、0.4〜1.5mmの厚みを得る上で、例えば、織物では、一般に経二重組織、緯二重組織、二重組織、重ね組織などと称される二層構造織物が好適に例示される。また、編物では、2枚筬または3枚筬を用いた、ハーフ組織、ハーフベース組織、サテン組織などが好適に例示される。
【0032】
また、織編物の密度としては、吸水性の点で高密度のほうが好ましく、経緯とも100〜200本/2.54cmの範囲内であることが好ましい。織編物の密度が該範囲よりも小さいと十分な吸水性が得られないおそれがある。逆に、織編物の密度が該範囲より大きいと製編織性が困難となるおそれがある。
【0033】
(染色加工について)
染色加工はカチオン染料を用いて行うことが肝要である。カチオン染料を用いて染色を行うと、カチオン染料がイオン結合により繊維にしっかりと吸着されるため、優れた染色堅牢性が得られる。分散染料を用いた染色では、十分な染色堅牢性が得られず好ましくない。かかるカチオン染料は市販されている通常のカチオン染料でよい。また、染色加工の条件としては、高圧で染色してもよいが、前記共重合ポリエステル繊維構造体は常圧(100℃)で染色可能であるので、常圧(100℃)で染色することが地球環境にやさしく、また染色コストを低減することができ好ましい。なお、染色の際に、染色助剤等を用いることは何らさしつかえない。
【0034】
(撥水加工)
次いで、前記布帛に、必要に応じて親水化加工(吸水加工)を施した後、撥水剤を付着させる。
ここで、撥水剤としては、特に限定されず、フッ素系、シリコン系、ワックス系などの撥水剤が例示される。また、撥水剤をバインダー樹脂とともに布帛に付着させることが、撥水性の耐久性を高める上で好ましい。かかる撥水剤としては、繊維との接触角が90度以下(好ましくは70度以下、さらに好ましくは50度以下)のものが好適である。該接触角が小さい程ぬれ性がよいため、バインダー樹脂が単糸繊維表面に均一に皮膜する。その結果、撥水性の耐久性が向上するだけでなく布帛のソフトな風合いが損なわれることがない。繊維との接触角が90度以下のバインダー樹脂としては、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル系樹脂などが例示される。
【0035】
また、撥水剤とバインダー樹脂の布帛に対する付着量としては、各々樹脂固形分重量基準で、撥水剤0.01〜40g/m(より好ましくは1〜10g/m)、バインダー樹脂0.01〜40g/m(より好ましくは1〜10g/m)の範囲が適当である。
【0036】
前記の撥水剤とバインダー樹脂とは、通常両者の配合組成物として織編物に付与される。その際、かかる配合組成物は水系、溶剤系のいずれで構成してもよいが、加工工程の作業環境上水系の方が好ましい。なお、溶剤としえは、トルエン、イソプロピルアルコール、ジメチルホルムアミド、メチエチルケトン、酢酸エチルなどが例示される。この配合組成物には、エポキシ系などの架橋剤を併用してもよい。さらに、布帛に対する付着性を向上させる等の目的で適当な添加剤をさらに配合してもよい。
【0037】
前記の撥水剤、または撥水剤とバインダー樹脂とを布帛に付着させる方法としては、例えばグラビアロール法、キスロール法、泡加工法、ロータリスクリーン捺染法、フラットスクリーン法、ローラー捺染法等が例示される。また、撥水剤の塗布に際しては、撥水剤が布帛の反対面までは浸透しないよう、かつ撥水剤が付与された面において隣接する撥水性部分(多角形)の辺と辺とが接触しないように、撥水剤を含む配合組成物の粘度、スキージ等による布帛への付与圧力、捺染速度を適宜調整する必要がある。なお、前述のように、撥水剤を布帛の両面に付与してもよいが、ぬれ感を低減する上で布帛の片面にのみ付与することが好ましい。また、前述のように撥水剤の布帛の厚さ方向への浸透度合は、撥水剤が付与された面から厚さの1/2以下(より好ましくは1/5以下)であることが好ましい。
【0038】
また、ぬれ感を低減する上で、前記撥水剤を布帛に付着させる際に、多角形が角部で連続するパターンで撥水剤を付着させることが好ましい。その際、前記の多角形が四角形または三角形であることが好ましい。
【0039】
かくして得られた共重合ポリエステル繊維布帛において、汗等の水は島状の非撥水部を通して、すみやかに厚み方向に拡散する。その結果、撥水剤が付与された面には水がほとんど残らないので、ぬれ感は低減される。同時に厚さ方向に拡散した水はすぐ蒸発するので速乾効果も得られる。また、多角形同士が角部で点接触している場合は、縦横格子状や線状などの従来のパターンに比べてソフトな風合いが得られる。
【0040】
本発明の織編物は、スポーツ衣料、インナー衣料、紳士衣料、婦人衣料などの繊維製品として好適に使用することができる。
なお、本発明の布帛には、必要に応じて通常のアルカリ減量加工が施されてもよい。さらには、常法の起毛加工、紫外線遮蔽あるいは、抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤等の機能を付与する各種加工を付加適用してもよい。
【実施例】
【0041】
以下、本発明を、実施例を用いて説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の物性は下記の方法により測定した。
【0042】
(1)固有粘度:
ポリエステル試料を100℃、60分間でオルトクロロフェノールに溶解した希薄溶液を、35℃でウベローデ粘度計を用いて測定した値から求めた。なお、チップの固有粘度をηC、紡糸後の未延伸糸の固有粘度をηFと称する。
【0043】
(2)ジエチレングリコール(DEG)含有量:
ヒドラジンヒドラート(抱水ヒドラジン)を用いてポリエステル試料チップを分解し、この分解生成物中のジエチレングリコールの含有量をガスクロマトグラフィー(ヒューレットパッカード社製(HP6850型))を用いて測定した。
【0044】
(3)ポリマーのガラス転移温度(Tg):
示差走査熱量計(セイコーインスツルメント社製DSC:Q10型)を用いて、昇温速度=20℃/minで測定した。
【0045】
(4)ポリエステル繊維の引張強度(破断強度)、引張伸度(破断伸度)
JIS L1013:1999 8.5に記載の方法により測定を行った。引張強度(破断強度)を繊維強度とする。
【0046】
(5)全捲縮数(TC):
仮撚捲縮加工糸に0.044cN/dtexの張力をかけてカセ枠に巻取り、約3300dtexのカセを作る。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
【0047】
(6)目付
JIS L 1096の単位面積当たりの質量により目付を測定した。
【0048】
(7)カチオン可染性:
CATHILON BLUE CD−FRLH)0.2g/L、CD−FBLH0.2
g/L(いずれも保土ヶ谷化学株式会社製のカチオン可染性染料)、硫酸ナトリウム3g
/L、酢酸0.3g/Lの染色液中にて100℃(常圧)で1時間、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=(OD−OD)/OD
OD:染色前の染液の576nmの吸光度
OD: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。
【0049】
(8)カバーファクターCF
下記式により、カバーファクターCFを求めた。
CF=(DWp/1.1)1/2×MWp+(DWf/1.1)1/2×MWf
ただし、DWpは経糸総繊度(dtex)、MWpは経糸織密度(本/2.54cm)、DWfは緯糸総繊度(dtex)、MWfは緯糸織密度(本/2.54cm)である。
【0050】
(9)染料移行汚染堅牢性
試験片(5cm×5cm)と、該試験片と同一の白布に検討布帛と添付片(5cm×5cm)とが接触するようにアルミ板2枚の間に挟み込んだ後、そのアルミ板の上に44.1N(4.5kgf)の荷重をかけ、恒温加熱処理機で120℃×80分の熱処理を行い、試験片から添付白布への染料移行状態を汚染用グレースケールで1〜5級に等級判定を行った。等級が高いほど、堅牢度が良好である。
【0051】
(10)ぬれ感
まず、アクリル板上に水0.3ccをおき、10cm四角に裁断した織編物をその上にのせ、2.9mN/cm(0.3gf/cm)の荷重をかけながら30秒間織編物に十分吸水させた後、男女各5名ずつ計10名のパネラー上腕部にその吸水させた織編物をのせ、ぬれ感の官能評価を行った。評価は、ぬれ感の点で極少(最良)、少、中、大の4段階に評価した。なお、アクリル板上においた0.3mlの水量は、10cm角の布帛全面にぬれ拡がるに十分な量であった。
【0052】
(11)乾燥性
まず、10cm四角に裁断した織編物の初期質量(A)を測定し、その織編物を32℃一定の水平に置かれた恒温板上にのせ、織編物裏面から定量ポンプで0.2cc/分の速度で10分間送水し、布帛に過剰な水分を与える。10分後に送水を停止し、この時の織編物質量(B)を測定し、32℃一定の恒温室に間放置する。10分間の放置後、再び織編物質量(C)を測定し、以下の式によって乾燥性の評価を行った。
乾燥性(%)=((B−C)/(B−A))×100
なお、これで表される乾燥性は0〜100までの値であり、数値が大きいほどより乾燥性が高いことを表す。ここに示した乾燥性評価法は、運動開始と共に発汗し始め、運動終了後発汗が止まることを想定した実験系評価法であり、織編物に吸水される汗量が200g/m・hr程度の運動を1時間行い、その後10分間休息したことを想定したものである。布帛に吸水される汗量が200g/m・hr程度の運動とは、バスケットボールやテニス、ランニング等の運動を1時間程度真剣に行ったと考えれば良く、通常市販の綿Tシャツを上衣に着用していた場合、綿Tシャツは汗でぐっしょりぬれた状態となる。
【0053】
(12)吸水性
JIS L1018A法(滴下法)の吸水速度に関する試験方法に準じて測定した。水平な試料面に滴下された1滴の水滴が吸収される時間を示した。
【0054】
(13)洗濯耐久性
通常の家庭洗濯機で洗濯を行い、初期の性能から半減した際の洗濯回数を評価した。
【0055】
(14)布帛の風合い
30cm四角の布帛を男女各5名ずつ計10名のパネラーが目隠しした状態で官能評価を行った。ソフト性の点から、ソフト(最良)、ややソフト、ややかたい、かたいの4段階に評価した。
【0056】
(15)厚み
織物については、その厚さをJIS L 1096−1998、6.5の厚さ測定法により、編物については、その厚さをJIS L 1018−1998、6.5の厚さ測定法により測定する。
【0057】
(16)接触角
接触角測定装置(エルマ販売(株)製)により、バインダー樹脂と通常のポリエチレンテレフタレート繊維との接触角を測定した。
【0058】
[実施例1]
テレフタル酸ジメチル100重量部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル4.1重量部とエチレングリコール60重量部の混合物に、酢酸マンガン0.03重量部、酢酸ナトリウム三水和物0.12重量部を添加し、140℃から240℃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系外に留出させながらエステル交換反応を行った。その後、正リン酸0.03重量部を添加し、エステル交換反応を終了させた。
【0059】
その後、反応生成物に三酸化アンチモン0.05重量部と5−スルホイソフタル酸テトラブチルホスホネート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縮合槽に移し、285℃まで昇温し、30Pa以下の高真空にて重縮合反応を行い、重縮合槽の攪拌機電力の値が所定電力に到達した段階若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。
【0060】
このようにして得られたポリエステルチップを140℃、5時間乾燥後、紡糸温度285℃、巻取り速度400m/minで原糸を作り、次いで延伸同時仮撚加工により4.0倍に延伸して190dtex/48フィラメントの仮撚加工糸を得て、さらに常法に従い弛緩熱処理を実施した。次いで、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染性染料)、硫酸ナトリウム3g/L、酢酸0.3g/Lの染色液中にて100℃(常圧)で1時間、浴比1:50で染色を行った。共重合ポリエステルの製造条件と評価結果の詳細を表1に示した。
【0061】
次いで、経糸として前記仮撚捲縮加工糸を配し、緯糸として前記仮撚捲縮加工糸(1:1使い)を配し、緯二重織物(生機の経糸密度100本/2.54cm、生機の緯糸密度160本/2.54cm)を織成した後、80℃で精錬後、130℃30分間通常の染色加工を施し、親水剤(高松油脂(株)製SR−1000)を5%owf用いて130℃30分間親水化処理を行い、乾燥、セットを行った。
【0062】
次いで、該織物の片面に、下記の処方からなる処理液を約15g/mの塗布量となるよう、図1に示す市松格子状パターン(四角形のサイズ1mm×1mm、塗布部面積比率50%)でグラビア転写方式にて塗布し、その後、120℃で乾燥した後、160℃で45秒の乾熱処理を行い、織物を得た。
[処理液の組成]
・水 91.6重量%
・ フッ素系撥水剤 8重量%
(旭硝子(株)製「アサヒガードAG710」)
・ メラミン系バインダー樹脂 0.3重量%
(住友化学(株)製「スミテックス レジンM−3」 接触角67.5度)
・ 触媒 0.1重量%
(スミテックス アクセレーター ACX)
【0063】
得られた織物において、経糸密度140本/2.54cm、緯糸密度180本/2.54cm、厚み0.5mm、ぬれ感中〜少、吸水性1.4秒、乾燥性72%、洗濯耐久性30回、風合いややかたいであった。また、得られた織物において、カチオン染料が繊維にイオン結合されている為、染料がバインダー相にブリードされにくく、染料移行汚染堅牢度が4−5級と良好であった。
次いで、該織物を用いてスポーツ衣料を得て着用したところ、汗をかいてもすぐに衣料に吸収され、ぬれ感の小さいものであった。
【0064】
[実施例2〜4、比較例1〜6]
実施例1において、5−スルホイソフタル酸ナトリウム及び5−スルホイソフタル酸テトラブチルホスホネートの添加量を表1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の製造条件と評価結果の詳細を表1に示した。
【0065】
[実施例5]
テレフタル酸ジメチル100重量部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル4.1重量部とエチレングリコール60重量部の混合物に、酢酸マンガン0.03重量部、酢酸ナトリウム三水和物0.12重量部を添加し、140℃から240℃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系外に留出させながらエステル交換反応を行った。その後、正リン酸0.03重量部を添加し、エステル交換反応を終了させた。
【0066】
その後、反応生成物に三酸化アンチモン0.05重量部と5−スルホイソフタル酸テトラブチルホスホネート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、さらにアジピン酸1.5重量部を添加して重縮合槽に移し、285℃まで昇温し、30Pa以下の高真空にて重縮合反応を行い、重縮合槽の攪拌機電力の値が所定電力に到達した段階若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。それ以降の処理は実施例1と同様に実施した。共重合ポリエステルの製造条件と評価結果の詳細を表1に示した。
【0067】
[比較例7]
実施例4において、重縮合反応での攪拌機電力の値が低い段階で反応終了させること以外は参考例4と同様に実施した。共重合ポリエステルの製造条件と評価結果の詳細を表
に示した。
【0068】
[比較例8]
実施例5において、アジピン酸の添加量を表1となるようにする事以外は実施例5と同様に実施した。共重合ポリエステルの製造条件と評価結果の詳細を表1に示した。
【0069】
[比較例9]
実施例1において、エステル交換反応が終了した段階で、平均分子量400のポリエチレングリコール(PEG400)を、共重合ポリエステルの重量に対して5重量%となるように添加した後、実施例1と同様の方法で重縮合反応させた。その後のチップ化、繊維化以降の処理については参考例1と同様に実施した。共重合ポリエステルの製造条件と評価結果の詳細を表1に示した。
【0070】
[比較例10]
実施例1において、染色加工の際に分散染料(日本化薬(株)製、Kayalon Polyester Blue 2R-SF)により130℃で、青色に染色する以外は、実施例1と同様に実施した。
得られた織物は、染料移行汚染堅牢度が2−3級と劣るものであった。
【0071】
【表1】

【産業上の利用可能性】
【0072】
本発明によれば、ぬれ感が少なくかつ優れた染色堅牢性を有する共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法、および該製造方法により得られた共重合ポリエステル繊維布帛および繊維製品が提供され、その工業的価値は極めて大である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
共重合ポリエステル繊維を用いて布帛を得た後、該布帛に染色加工を施しかつ撥水剤を付着させる共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法であって、
前記の共重合ポリエステル繊維が、共重合成分として、酸成分中にスルホイソフタル酸の金属塩(A)および下記式(I)で表される化合物(B)を下記数式(1)および(2)を同時に満足するよう含有し、かつ該共重合ポリエステルのガラス転移温度が70〜85℃の範囲内にあり、かつ該共重合ポリエステルの固有粘度が0.55〜1.00dL/gの範囲内にある共重合ポリエステルからなる共重合ポリエステル繊維であり、
かつ、染色加工する際にカチオン染料を用いることを特徴とする共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法。
【化1】

[上記式中、R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 (1)
0.2≦B/(A+B)≦0.7 (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するスルホイソフタ
ル酸の金属塩(A)の共重合量(モル%)、Bは共重合ポリエステルを構成する全酸成分
を基準とする上記式(I)で表される化合物(B)の共重合量(モル%)を表す。]
【請求項2】
前記共重合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%以下である、請求項1に記載の共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法。
【請求項3】
前記スルホイソフタル酸の金属塩(A)が、5−ナトリウムスルホイソフタル酸または5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルである、請求項1または請求項2に記載の共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法。
【請求項4】
上記式(I)で表される化合物(B)が、5−スルホイソフタル酸テトラブチルホスホニウムまたは5−スルホイソフタル酸ジメチルテトラブチルホスホニウムである、請求項1〜3のいずれかに記載の共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法。
【請求項5】
前記共重合ポリエステル繊維の引張り強度が3.0cN/dtex以上である、請求項1〜4のいずれかに記載の共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法。
【請求項6】
布帛に染色加工を施す際に常圧で染色加工を行う、請求項1〜5のいずれかに記載の共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法。
【請求項7】
前記撥水剤を布帛の片面にのみ付着させる、請求項1〜6のいずれかに記載の共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法。
【請求項8】
前記撥水剤を布帛に付着させる際に、多角形が角部で連続するパターンで撥水剤を付着させる、請求項1〜7のいずれかに記載の共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法。
【請求項9】
前記の多角形が四角形または三角形である、請求項8に記載の共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法。
【請求項10】
布帛の厚みが0.4〜1.5mmの範囲内である、請求項1〜9のいずれかに記載の共重合ポリエステル繊維布帛の製造方法。
【請求項11】
請求項1〜10のいずれかに記載の製造方法により得られた共重合ポリエステル繊維布帛。
【請求項12】
請求項11に記載の布帛を用いてなる、スポーツ衣料、インナー衣料、紳士衣料、および婦人衣料からなる群より選ばれるいずれかの繊維製品。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2010−196208(P2010−196208A)
【公開日】平成22年9月9日(2010.9.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−43837(P2009−43837)
【出願日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【出願人】(302011711)帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Fターム(参考)】