【課題】 高速で安定して溶融紡糸でき、染色性のばらつきが少ない分割型ポリエステル複合繊維の製造法の提供。
【解決手段】 繊維の横断面において、易溶出性成分によって難溶出性成分が複数個に分割された分割型ポリエステル複合繊維を2500ｍ／分以上の紡糸速度で溶融紡糸するに際し、易溶出性成分として、ジカルボン酸成分のうち１〜３モル％がスルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分であり、かつ、平均分子量1000〜10000 のポリアルキレングリコールを５〜15重量％含有するポリエステルＡを用い、難溶出性成分として、全構成単位の80モル％上がエチレンテレフタレートであるポリエステルＢを用い、式■〜■の条件を満足させる。
〔Ｂ〕＞〔Ａ〕 ■2200≧〔Ａ〕≧1000 ■2500≧〔Ｂ〕≧1200 ■〔Ａ〕及び〔Ｂ〕は、それぞれポリエステルＡ及びポリエステルＢの温度 290℃、剪断速度1000ｓ^-1における溶融粘度（dPa ・ s)を表す。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維の横断面において、易溶出性成分によって難溶出性成分が複数個に分割された分割型ポリエステル複合繊維を2500ｍ／分以上の高速で溶融紡糸する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、特定の溶剤あるいは薬品に対して易溶出性を示す易溶出性成分と難溶出性を示す難溶出性成分とを用い、繊維の横断面において、易溶出性成分によって難溶出性成分が複数個に分割された形態の分割型複合繊維を紡糸し、易溶出性成分を溶剤あるいは薬品によって除去することにより極めて細繊度の難溶出性成分からなる繊維を得る方法が広く行われている。
【０００３】特に、易溶出性成分と難溶出性成分が互いに相溶性のあるポリエステル系成分からなり、易溶出性成分のアルカリによる加水分解速度を難溶出性成分よりも速めることにより分割可能とした繊維は、次のような利点を有し、これまでにも多くの提案がなされている。
(1) 溶出装置、操作、薬品等が特殊なものでなく、溶出装置への腐食性が無く、安全、かつ安価である。
(2) 紡糸、延伸、製編織等の溶出処理以前の最終製品に至るまでの工程において、糸切れや易溶出性成分と難溶出性成分との間の剥離等のトラブルが無く、安定した加工ができる。
(3) 製編織工程及び織編物において、充分に実用性のある強度を有している。
【０００４】例えば、特開昭62-78213号公報、特開平1-162825号公報には、難溶出性成分としてポリエチレンテレフタレート、易溶出性成分としてスルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分を特定量共重合し、かつ、ポリアルキレングリコール類を特定量含有するポリエステルを用いた複合繊維が開示されている。
【０００５】このような複合繊維を繊維する場合、1500ｍ／分以下の比較的低速度で溶融紡糸すれば、製糸性及び得られる繊維の性能等に特に問題はないが、生産性を向上するために紡糸速度を2500ｍ／分以上にすると曳糸性が悪化して紡糸工程で糸切れが発生したり、溶出後の難溶出性成分からなる繊維の性能にばらつきを生じ、特に、染色性のばらつきのために編織物の品位が低下するという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、繊維の横断面において、易溶出性成分により難溶出性成分が複数個に分割された分割型ポリエステル複合繊維を2500ｍ／分以上の紡糸速度で安定して溶融紡糸することができ、得られた繊維を溶出処理することにより、染色性のばらつきが少ない難溶出性成分からなる繊維を得ることのできる分割型ポリエステル複合繊維の製造法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を解決するもので、その要旨は次の通りである。繊維の横断面において、易溶出性成分によって難溶出性成分が複数個に分割された分割型ポリエステル複合繊維を2500ｍ／分以上の紡糸速度で溶融紡糸するに際し、易溶出性成分として、ジカルボン酸成分のうち１〜３モル％がスルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分であり、かつ、平均分子量1000〜10000 のポリアルキレングリコールを５〜15重量％含有するポリエステルＡを用い、難溶出性成分として、全構成単位の80モル％上がエチレンテレフタレートであるポリエステルＢを用い、ポリエステルＡとＢの溶融粘度が下記式■〜■の条件を満足するようにすることを特徴とする分割型ポリエステル複合繊維の製造法。
〔Ｂ〕＞〔Ａ〕 ■2200≧〔Ａ〕≧1000 ■2500≧〔Ｂ〕≧1200 ■ここで、〔Ａ〕及び〔Ｂ〕は、それぞれポリエステルＡ及びポリエステルＢの温度 290℃、剪断速度1000ｓ^-1における溶融粘度（dPa ・ s)を表す。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明する。
【０００９】本発明における複合繊維は、繊維の横断面において、易溶出性成分のポリエステルＡによって難溶出性成分のポリエステルＢが複数個に分割された形態を有するものである。図１は、このような複合繊維の具体例の横断面模式図である。
【００１０】本発明において、易溶出性成分のポリエステルＡは、難溶出性成分のポリエステルＢよりもアルカリに対する溶解速度が５倍以上速いものであることが好ましい。そのために、ポリエステルＡは、ジカルボン酸成分のうち１〜３モル％がスルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分であり、かつ、平均分子量が1000〜10000 のポリアルキレングリコールを５〜15重量％含有するものであることが必要である。
【００１１】スルホン酸塩基を有する芳香族ジガルボン酸成分としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−ナトリウムスルホテレフタル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸、５−カリウムスルホテレフタル酸、５−リチウムスルホイソフタル酸、５−ホスホニウムスルホイソフタル酸等が挙げられる。
【００１２】ポリエステルＡにおけるスルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分の共重合量が１モル％未満では、アルカリに対する溶解速度が遅くなり、難溶出性成分との溶解速度の差を大きくすることが難しくなる。一方、この共重合量が３モル％を超えると高速での製糸性が悪くなり、紡糸工程での糸切れが発生しやすくなる。
【００１３】また、ポリエステルＡに含有させるポリアルキレングリコールは、ポリエステルＡ中においてアルカリでいち早く溶解することにより、ポリエステルＡの分子鎖を切断し、また、表面にボイドを発生させて表面積を増すこと等により溶解速度を速める作用をする。
【００１４】ポリアルキレングリコールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとの共重合体等が挙げられる。
【００１５】ポリアルキレングリコールは、分子量が1000〜10000 のものであることが必要である。分子量がこれよりも小さいものでは、ポリエステルＡのガラス転移温度が低下するため、紡糸工程で融着が発生しやすくなり、製糸性が悪くなる。で好ましくない。一方、分子量が大きすぎるものでは、ポリエステルとの相溶性が悪くなり、ポリエステルＡ中に均一に含有させることが難しい。
【００１６】また、ポリアルキレングリコールの含有量が５重量％未満であると、ポリエステルＡのアルカリに対する溶解速度が遅くなり、一方、15重量％を超えると、製糸性が悪くなり、紡糸工程での糸切れが発生しやすくなる。
【００１７】なお、ポリエステルＡには、必要に応じて、ヒンダードフェノール系化合物等の酸化防止剤や耐熱剤等を配合することができる。
【００１８】本発明におけるもう一方の成分である難溶出性成分のポリエステルＢとしては、全構成単位の80モル％以上がエチレンテレフタレートからなるポリエステルを用いることが必要である。特に、テレフタル酸成分とエチレングリコール成分からなるポリエチレンテレフタレートが好適であるが、アルカリに対する溶解速度をあまり高めない範囲であれば、第三成分が共重合されたものでもよい。共重合成分の具体例としては、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸、ジエチレングリコール、 1,4−ブタジオール等のジオール、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸等を挙げることができる。
【００１９】なお、ポリエステルＢには、必要に応じて、二酸化チタン等の艶消剤、ヒンダードフェノール系化合物等の酸化防止剤、耐熱剤、難燃剤、制電剤、着色剤等の添加剤を配合することができる。
【００２０】本発明において、安定した溶融紡糸を可能にすると共に溶出処理後の難溶出性成分からなる繊維の性能を均一なものとするためには、ポリエステルＡとＢの溶融粘度が前記式■〜■の条件を満足するようにすることが必要である。
【００２１】式■の要件を満足せず、ポリエステルＡの溶融粘度がポリエステルＢの溶融粘度よりも大きいと、複合繊維の伸度を適正な範囲に納めようとすると、延伸工程でのポリエステルＢ側の延伸倍率が適正範囲を外れてしまうために、溶出処理後の難溶出性成分からなる繊維の染色性にばらつきが生じやすくなる。
【００２２】また、ポリエステルＡの溶融粘度が式■の範囲よりも小さいと、溶融粘度が低すぎるために製糸性が悪く、紡糸工程で糸切れが発生しやすい。一方、ポリエステルＡの溶融粘度が式■の範囲よりも大きいと、式■の条件を満足させても、延伸工程でのポリエステルＢ側の延伸倍率が適正範囲を外れてしまうために、溶出処理後の難溶出性成分からなる繊維の染色性にばらつきが生じやすくなる。
【００２３】さらに、ポリエステルＢの溶融粘度が式■の範囲よりも小さいと、溶出処理後の難溶出性成分からなる繊維の物性が低下する。一方、ポリエステルＢの溶融粘度が式■の範囲よりも大きいと、溶融粘度が高すぎ、通常の方法では溶融紡糸を行うことが困難となる。
【００２４】なお、上記のような溶融粘度の範囲となるポリエステルＡ及びポリエステルＢの極限粘度は、共重合物質及びその共重合量により多少の違いはあるが、ポリエステルＡが約0.70〜0.75、ポリエステルＢが約0.67〜0.73の範囲である。
【００２５】複合繊維の製造は、常法によって行うことができる。例えば、ポリエステルＡ、Ｂのチップ化されたものを十分に乾燥し、これを汎用の複合溶融紡糸機台を用いて、図１に示すような断面形状となるように設計された複合紡糸口金より吐出し、紡出された糸条を冷却して油剤等を付与し、2500ｍ／分以上の速度で引き取り、一旦巻取った後に延伸、熱処理等を行って原糸とする二工程法、あるいは紡出された糸条を加熱ローラにより引き取り、巻取ることなく引き続き次の加熱ローラとの間で延伸を行い原糸とする一工程法が挙げられる。なお、これらの工程においては、必要に応じて交絡等を付与することもできる。
【００２６】次いで、得られた原糸を製編織した後、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリで減量処理を行い、易溶出性成分のポリエステルＡを溶出させて、細繊度の難溶出性成分のポリエステルＢからなる繊維を得る。
【００２７】減量処理は、例えば、濃度 0.5重量％の水酸化ナトリウム水溶液に、温度95℃で織編物を浸漬し、所定の減量率となるまで処理することによって行うことができる。
【００２８】
【作用】本発明における易溶出性成分のポリエステルＡは、スルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分の共重合量が比較的少ないので高速での製糸性に優れている。また、特定量含有されているポリアルキレングリコールはポリエステルＡ中においてアルカリでいち早く溶解することにより、ポリエステルＡの分子鎖を切断し、表面にボイドを発生させて表面積を増す等の作用があり、難溶出性成分のポリエステルＢに比較して十分に速いアルカリ溶解速度を示す。
【００２９】また、溶融粘度の異なるポリマーを複合して紡糸口金より吐出、細化して繊維を形成する場合、引き取り速度に対して発生する応力は繊維断面に均等にかかるのではなく、溶融粘度の高いポリマー側により多くの応力がかかると考えられる。このために、延伸前の高配向未延伸状態の複合繊維の物性は、溶融粘度の高いポリマー側の分子配向を反映したものとなり、延伸工程でこの複合繊維の伸度を適正な範囲に納めようとすると、溶融粘度の低いポリマー側は延伸倍率が適正範囲を外れてしまうことになる。本発明においては、易溶出性成分のポリエステルＡに比べて難溶出性成分のポリエステルＢの溶融粘度を高くするので、難溶出性成分側が適正な延伸倍率で延伸されるようになり、溶出処理後の難溶出性成分からなる繊維の物性や染色性のばらつきが少なくなる。
【００３０】
【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、例中の測定及び評価法は次の通りである。
(a) 極限粘度〔η〕
フェノールと四塩化エタンの等重量混合溶媒を用い、20℃で測定した。
(b) 溶融粘度チップ状の試料を 130℃で24時間減圧乾燥して水分を除き、フローテスター（島津製作所製、型式CFT-500)を用いて測定した。
(c) アルカリ溶解速度比ポリエステルＡ及びポリエステルＢをそれぞれ単独で溶融紡糸、延伸して得た延伸糸を濃度 0.5重量％の水酸化ナトリウム水溶液を用い、温度95℃で、15分間減量処理を行ってそれぞれのアルカリ減量率を求め、アルカリ減量率の比をアルカリ溶解速度比とした。
(d) 染色性のばらつき筒編地とした試料を10個準備し、濃度 0.5重量％の水酸化ナトリウム水溶液を用い、温度95℃で、30分間減量処理を行い、易溶出性成分を完全に除去する。続いて、減量処理した筒編地を、Terasil Navy Blue SGL （チバガイギー社製分散性染料） 1.0％ｏｗｆ、浴比１：50の染液を用い、温度 130℃で、60分間常法により染色し、洗浄して風乾後、通常のポリエチレンテレフタレートからなる70ｄ／48ｆの延伸糸を使用した筒編地を同一条件で染色したものを標準試料として染色性の判定を行い、染色性が同級となる率を求めた。（この率が高いほど染色性のばらつきが少ない。）
【００３１】実施例１ポリエステルＡとして、５−ナトリウムスルホイソフタル酸（SIP-Na）を 2.5モル％、平均分子量8000のポリエチレングリコール（PEG)を13.3重量％共重合した極限粘度0.73、溶融粘度 1550dPa・sの共重合ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルＢとして、極限粘度0.69、溶融粘度 1650dPa・sのポリエチレンテレフタレート（PET)を用い、横断面形状が図１（d)に示すようにポリエステルＡがポリエステルＢを８個に分割するように設計された細孔48個を有する紡糸口金を備えた通常の複合紡糸機台により、紡糸温度 290℃、複合重量比Ａ／Ｂ＝82／18、総吐出量40ｇ／分で紡糸し、冷却、オイリングしながら3500ｍ／分の速度で巻取り、 105ｄ／48ｆの未延伸糸を得た。なお、ポリエステルＢに対するポリエステルＡのアルカリ溶解速度比は８であった。次に、この未延伸糸を80℃の加熱ローラを介して1.56倍に延伸し、さらに 140℃のヒートプレート上で熱処理を行って巻取り、70ｄ／48ｆの延伸糸を得た。
【００３２】実施例２〜４、比較例１〜９使用するポリエステルＡ及びポリエステルＢを表１に示したものに変更した以外は、実施例１と同様に行った。
【００３３】上記の実施例１〜４及び比較例１〜２で得られた繊維について、染色性のばらつきを測定した結果を表１にまとめて示す。（比較例３〜９では、糸切れが多発し、紡糸が困難であった。）
【００３４】
【表１】


【００３５】表１から明らかなように、実施例１〜４では、3500ｍ／分の高速で安定した紡糸が可能で、溶出後の難溶出性成分のポリエステルＢからなる繊維は染色性のばらつきが少ないものであった。
【００３６】一方、比較例１では、ポリエステルＡの溶融粘度がポリエステルＢの溶融粘度よりも高いために、比較例２では、ポリエステルＡの溶融粘度が高すぎるために、それぞれ高速紡糸は可能であったが、溶出後の難溶出性成分のポリエステルＢからなる繊維は染色性のばらつきが大きいものであった。また、比較例３では、ポリエステルＢの溶融粘度が高すぎるために、比較例４では、ポリエステルＡの溶融粘度が低すぎるために、比較例５では、ポリエステルＢの溶融粘度が低すぎるために、比較例６では、ポリエステルＡ中のSIP-Naの共重合量が多すぎるために、比較例７では、ポリエステルＡ中のPEG の含有量が多すぎるために、比較例８では、ポリエステルＡ中のPEG の分子量が高すぎるため、比較例９では、ポリエステルＡ中のPEG の分子量が低すぎるために、それぞれ高速で紡糸すると糸切れが多発して糸条を得ることができなかった。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、2500ｍ／分以上の高速で、糸切れや各成分間の剥離がなく、安定して溶融紡糸することができ、得られた繊維を溶出処理することにより、染色性のばらつきが少ないポリエステル繊維を得ることのできる分割型ポリエステル複合繊維の製造法が提供され、生産性向上、コスト低減等が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における分割型ポリエステル複合繊維の具体例の横断面模式図である。
【符号の説明】
Ａ 易溶出性成分のポリエステルＡ
Ｂ 難溶出性成分のポリエステルＢ

【特許請求の範囲】
【請求項１】 繊維の横断面において、易溶出性成分によって難溶出性成分が複数個に分割された分割型ポリエステル複合繊維を2500ｍ／分以上の紡糸速度で溶融紡糸するに際し、易溶出性成分として、ジカルボン酸成分のうち１〜３モル％がスルホン酸塩基を有する芳香族ジカルボン酸成分であり、かつ、平均分子量1000〜10000 のポリアルキレングリコールを５〜15重量％含有するポリエステルＡを用い、難溶出性成分として、全構成単位の80モル％上がエチレンテレフタレートであるポリエステルＢを用い、ポリエステルＡとＢの溶融粘度が下記式■〜■の条件を満足するようにすることを特徴とする分割型ポリエステル複合繊維の製造法。
〔Ｂ〕＞〔Ａ〕 ■2200≧〔Ａ〕≧1000 ■2500≧〔Ｂ〕≧1200 ■ここで、〔Ａ〕及び〔Ｂ〕は、それぞれポリエステルＡ及びポリエステルＢの温度 290℃、剪断速度1000ｓ^-1における溶融粘度（dPa ・ s)を表す。

【図１】

【公開番号】特開平９−３１０２３０
【公開日】平成９年（１９９７）１２月２日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平８−１４８１５５
【出願日】平成８年（１９９６）５月１６日
【出願人】（０００２２８０７３）日本エステル株式会社 (273)