嵩高性ポリエステル複合繊維糸
【課題】良好なストレッチ性を有する嵩高性ポリエステル複合繊維において、それを用いた織編物を製作する際、バンド状斑やスジ状欠点の発生による表面品位欠点のない嵩高性ポリエステル複合繊維糸、さらに、織編物において良好な表面品位を有し、しかも適度なストレッチ性を呈することができる嵩高性ポリエステル複合繊維糸を提供する。
【解決手段】固有粘度が異なるポリエステル成分がサイドバイサイド型に貼り合わされた単糸の群からなり、異型度が1.2〜5.0、最大異型度と最小異型度の比が1〜1.05、伸縮伸長率が20〜150%嵩高度が71×10−3〜200×10−3m3/kg、単糸繊度が0.2〜3.0dtexなどを満足する嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
【解決手段】固有粘度が異なるポリエステル成分がサイドバイサイド型に貼り合わされた単糸の群からなり、異型度が1.2〜5.0、最大異型度と最小異型度の比が1〜1.05、伸縮伸長率が20〜150%嵩高度が71×10−3〜200×10−3m3/kg、単糸繊度が0.2〜3.0dtexなどを満足する嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は織編物用途に適した嵩高性ポリエステル複合繊維糸に関する。さらに詳しくは、編物のフロント糸および/またはバック糸に使用した際に、バンド状斑やスジ状欠点を発生することなく、優れた品位とソフトな風合いおよびストレッチ特性を発現する嵩高性ポリエステル複合繊維糸に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、織編物のなかでもストレッチ性能を付与したストレッチ織編物が、その着用感から強く要望されている。かかる要望を満足するために、例えば、ポリウレタン系の繊維を混繊することにより、ストレッチ性を付与した織編物が多数用いられている。しかしながら、ポリウレタン系繊維は、ポリエステル系染料に染まり難いために染色工程が煩雑になることや、長時間の使用時に脆化し、性能が低下するなどの問題があり、特に水着用編物に展開した場合、水に含まれる塩素によりポリウレタン系繊維が脆化し、十分な機能を付与できていない。こうした欠点を回避する目的で、ポリウレタン系繊維の代わりに、ポリエステル系繊維の捲縮糸の応用が検討されている。
【0003】
近年、ポリトリメチレンテレフタレート(以下3GTと称す)の伸長回復性に着目して、3GT系捲縮糸が提案されている。特に、2種類のポリマーをサイドバイサイド型または偏芯的に貼合わせて、熱処理後に捲縮を発現させる潜在捲縮繊維が多数提案されている。しかしながら、これらの3GT系複合繊維を布帛拘束力の弱い編物に使用すると個々の単糸の捲縮(クリンプ)の位相が一致してバンド状斑やスジ状欠点が発生し、ニット分野への展開が制約される問題があった。
【0004】
従来、例えば、少なくとも一方の成分に3GTを用いたサイドバイサイド型2成分系複合繊維が提案されている(特許文献1参照)。この先行技術には、3GT系複合繊維の製造において、ポリマー吐出条件と冷却条件を特定することにより繊度変動値U%を飛躍的に改良する方法が開示されており、薄地織物に経糸および/または緯糸に使用した際に、バンド状斑やスジ状欠点を発生することなく、優れた品位とソフトな風合いおよびストレッチ特性を発現させることが可能であることが開示されている。しかしながら、該公報に開示されている複合繊維は、マルチフィラメントを構成する単糸は実質的に丸断面であって嵩高度が低く、また単糸断面のバラツキがないことを効果としており、編物に使用した場合、個々の単糸の捲縮(クリンプ)の位相の一致によるバンド状斑やスジ状欠点が発生し、良好な品位の編物を得ることができないものであった。
【0005】
また、少なくとも一方の成分に3GTを用いるか、両方の成分に固有粘度の異なる3GTを用いたサイドバイサイド型2成分系複合繊維が提案されている(特許文献2参照)。この3GT系複合繊維はソフトな風合いと良好な捲縮発現特性を有することが特徴である。この先行技術には、伸縮性と伸長回復性を有し、この特性を活かして種々のストレッチ織編物、あるいは嵩高性織編物への応用が可能であることが記載されている。沸水処理以前にも高い捲縮を有し、嵩高性に優れるPTT系複合繊維が開示されているが、該公報に開示されている複合繊維は、マルチフィラメントを構成する単糸の断面形状は同一であって、嵩高度が低く、編物においてバンド状斑やスジ状欠点が発生するという問題を有する。
【0006】
また、高粘度ポリエステル成分と低粘度ポリエステル成分をサイドバイサイド型に接合させる際に複合比率が単糸間で異なるようにすることでランダム感を付与させ、また高粘度ポリエステル成分、低粘度ポリエステル成分のみの各単糸を混在させ、適度な膨らみ感、嵩高性とハリ・コシ感を付与する方法が提案されている(特許文献3,特許文献4参照)。しかしながら、該方法により得られるポリエステル複合繊維は単糸間で強伸度レベルが異なるため製糸性が不安定であり、その上、糸そのものが捲縮を有さない単糸を含むため、粗硬感が強調されるものとなる。また、低粘度ポリエステル成分の単成分フィラメントも同時紡糸されるため、製糸安定化の面から高粘度ポリエステル成分と低粘度ポリエステル成分との極限粘度差を大きくできず、捲縮発現性が乏しい膨らみ感のないフラットな風合いであった。
【0007】
また、ポリマー特性差による収縮差からなる異形断面サイドバイサイド型ポリエステル複合繊維において、複合接合面状態が異なる2群以上の単糸群で構成することにより天然繊維ライクな膨らみ感・嵩高性とともにストレッチ性、張り腰・反発性を付与する方法が提案されている(特許文献5参照)。しかしながら、該公報に記載された発明は、実質的に多葉断面であり、ストレッチ性が弱く嵩高度も低いため編物においてバンド状斑やスジ状欠点の発生を改善できないという問題を有する。
【0008】
また、混繊糸を構成する全ての単糸の少なくとも高粘度成分がポリトリメチレンテレフタレートであるサイドバイサイド型複合糸において、少なくとも3種以上のフィラメント糸条群からなる異繊度混繊糸にすることによりシボ・シワの無い上品な品位と高ストレッチ性、張り・腰、膨らみ感、ソフト性を付与する方法が提案されている(特許文献6参照)。しかしながら、該公報に記載された発明は、構成する単糸の繊度およびそのバラツキが大きいためソフト性に乏しく、また染色のバラツキが大きいために編物においてバンド状斑やスジ状欠点が発生するものである。
【0009】
上述のように、従来の技術は拘束力の弱い編物におけるバンド状やスジ状欠点の発生などの課題に対するものではなく、したがって、主に編物用途に使用した際にバンド状やスジ状欠点の発生がなく、良好な表面平坦性と表面品位を有し、しかも適度なストレッチ性を呈することができる複合繊維の出現が強く求められていた。
【特許文献1】特開2004−323991号公報(特許請求の範囲)
【特許文献2】特開2002−61031号公報(特許請求の範囲)
【特許文献3】特開平01−266220号公報(特許請求の範囲)
【特許文献4】特開平09−041233号公報(特許請求の範囲)
【特許文献5】特開2004−011067号公報(特許請求の範囲)
【特許文献6】特開2002−285428号公報(特許請求の範囲)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の課題は、良好なストレッチ性を有する嵩高性ポリエステル複合繊維糸において、それを用いた織編物を製作する際、バンド状斑やスジ状欠点の発生による表面品位欠点のない嵩高性ポリエステル複合繊維糸を提供することにある。
【0011】
さらに、織編物において良好な表面品位を有し、しかも適度なストレッチ性を呈することができる嵩高性ポリエステル複合繊維糸を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者らは、前記課題を解決すべく検討した結果、ポリエステル複合繊維糸において、マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度または複合比、および複合繊維糸の嵩高度を制御することで編物布帛の表面品位が飛躍的に向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
【0013】
本発明は、上記の課題を達成するため以下の構成を採用する。すなわち、
[1]固有粘度が異なるポリエステル成分がサイドバイサイド型に貼り合わされた単糸の群からなり、下記(1)〜(5)の要件を満足することを特徴とする嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
(1)異形度Di: 1≦Max(Di)/Min(Di)≦1.05
1.2≦ Di ≦5.0
ただし、Max(Di)は単糸間中の最大異形度、Min(Di)は単糸間中の最小異形度
(2)伸縮伸長率E: 20≦E≦150(%)
(3)嵩高度B: 71×10−3≦B≦200×10−3(m3/kg)
(4)10≦B−E≦70
(5)構成する単糸の単糸繊度が0.2dtex以上3.0dtex以下
[2]繊度CVが2以上12以下であることを特徴とする前記[1]に記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。ただし、繊度CVは下記式(1)により算出されるものである。
【0014】
【数1】
【0015】
[3]単糸の複合比の分散性Vcが0.05以上7以下であることを特徴とする前記[1]または[2]に記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。ただし、複合比の分散性Vcは下記式(2)により算出されるものである。
【0016】
【数2】
【0017】
[4]単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートであることを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
【0018】
[5]ポリエステル成分の固有粘度は、高粘度成分において0.7〜2.0であり、低粘度成分において0.4〜0.7であることを特徴とする前記[1]〜[4]のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
【0019】
[6]少なくとも一部が前記[1]〜[5]のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸からなる繊維製品。
【0020】
[7]少なくとも一部が前記[1]〜[5]のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸からなるニット製品。
【発明の効果】
【0021】
本発明により、従来技術では達成し得なかったバンド状斑やスジ状欠点のない表面品位の良好なストレッチ性および嵩高性に優れた織編物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【0023】
本発明の複合繊維糸を構成する複合繊維は、良好な捲縮特性を得るために、高粘度ポリエステル成分と低粘度ポリエステル成分がサイドバイサイド型に貼り合わされた形態をとるものである。粘度の異なるポリエスエルをサイドバイサイド型に貼り合わせることによって、紡糸、延伸時に高粘度側に応力が集中するため、各成分間で内部歪みが異なる。そのため、延伸後の弾性回復率差および布帛の熱処理工程での熱収縮差により高粘度側が大きく収縮し、単糸内で歪みが生じて3次元コイルの形態をとる。この3次元コイルの径および単位繊維長当たりのコイル数は、高粘度成分と低粘度成分との収縮差によって決まるといってもよく、ストレッチ素材として要求されるコイル捲縮特性を満足するためには、ポリエステル成分の固有粘度差が必要となってくる。
【0024】
本発明におけるポリエステル成分の固有粘度は、高粘度成分において0.7〜2.0が好ましく、固有粘度(IV)を0.7以上とすることで充分な強度と伸度を兼ね備えた繊維を製造することが容易となる。より好ましい固有粘度は0.8以上である。また固有粘度2.0以下とすることで、生産安定性が得られやすい。より好ましい固有粘度は1.8以下である。一方、低粘度側のポリエステル成分は、固有粘度を0.4以上にすることで安定した製糸性が得られ好ましい。より好ましくは0.5以上である。さらに高い捲縮特性を得るためには、0.7以下であることが好ましい。
【0025】
さらに、ポリエステル成分の高粘度成分と低粘度成分の固有粘度差を0.3以上とすることにより捲縮特性に優れた原糸となるが、0.5以上と大きくすると、さらに伸縮性の優れた原糸となるので好ましい。一方固有粘度差が1.5を越えると、得られる糸の捲縮特性は良好であるものの、紡糸糸条が高粘度成分側に過度に曲がるため、長時間にわたって安定して製糸することができず、好ましくない。したがって、安定した製糸性とストレッチ回復性の両方を満たすため、固有粘度差は0.3以上1.5以下とすることが望ましい。
【0026】
ここで、本発明におけるポリエステル成分は、高粘度成分および低粘度成分の界面接着性が良好で、製糸性が安定している繊維形成性ポリエステルであれば特に限定されるものではない。ただし、力学的特性、化学的特性および原料価格を考慮すると、繊維形成性のあるポリエチレンテレフタレート(以下PETと称す)、3GT、ポリブチレンテレフタレート(以下PBTと称す)が好ましい。また、3GT、PET、PBTの他、ポリ乳酸(PLA)や、これらに第3成分を共重合させたもの、あるいはこれらの混合ポリマーを用いてもよい。
【0027】
本発明における3GTとしては、90モル%以上がトリメチレンテレフタレートの繰り返し単位からなる3GTであり、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を用いることができる。ただし、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良い。共重合可能な化合物として、例えばイソフタル酸、シクロヘ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サン類、一方、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、シクロヘ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が、これらに限られるものではない。また、艶消剤として、二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤として、ヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを必要に応じて添加することができる。
【0028】
一方、本発明におけるPETとしては、テレフタル酸を主たる酸成分としエチレングリコールを主たるグリコール成分とする、90モル%以上がエチレンレンテレフタレートの繰り返し単位からなるポリエステルを用いることができる。ただし、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良い。共重合可能な化合物として、例えばイソフタル酸、シクロヘ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サン類、一方、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、シクロヘ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が、これらに限られるものではない。また、艶消剤として、二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤として、ヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを必要に応じて添加することができる。
【0029】
また、本発明におけるPBTとしては、90モル%以上がテトラメチレンテレフタレートの繰り返し単位からなるPBTであり、1,4−ブタ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を用いることができる。ただし、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良い。共重合可能な化合物として、例えばイソフタル酸、シクロヘ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サン類、一方、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、シクロヘ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が、これらに限られるものではない。また、艶消剤として、二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤として、ヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを必要に応じて添加することができる。
【0030】
また、本発明におけるPLAとしては、90モル%以上が−(O−CHCH3−CO)n−を繰り返し単位とするポリマーであり、乳酸やオリゴマーを重合したものをを用いることができる。ただし、10モル%以下の範囲で共重合成分や多官能性化合物などを添加してもよい。
【0031】
また、本発明の複合繊維糸を構成する複合繊維は、単糸を構成する少なくとも一方の成分が3GTであり、他方の成分が他のポリエステルからなる複合繊維であることが好ましい。すなわち、3GTと他のポリエステルの組み合わせや、3GT同士の組み合わせが好ましい。繊維のコイル捲縮特性は、低粘度成分を支点とした高粘度成分の伸縮特性が支配的である。そのためストレッチ素材として要求されるソフト感、および嵩高性を発現させることができるような繊維のコイル捲縮特性を得るためには、高粘度成分に用いるポリマーに特に高い伸長性および回復性が要求される。3GTはPETやPBT繊維と同等の力学的特性や化学的特性を有しつつ、伸長回復性が極めて優れており、良好なストレッチ性能を発現させることができる。
【0032】
次に、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸を構成する複合繊維の異形度Diは1.2〜5.0の範囲であることが重要である。異形断面繊維は丸断面繊維とは異なり、曲げに対して断面異方性を有しており、異形断面の短軸方向に曲がりやすく、長軸方向には曲がりにくいといった特徴をもつ。そのため、短軸方向に複合界面を与えた場合、曲げ剛性の高い方向に収縮差に伴う曲げが生じるため、コイル捲縮にねじれが加わり、複合糸を構成する単糸間でコイル捲縮の会合が生じにくく、各々独立して捲縮を発現せしめることが可能となる。これにより、布帛において異形断面特有の膨らみ感や嵩高性とともに、ソフトで反発感のある風合いを得ることができる。丸断面である布帛は単糸間で複合接合面は実質的に同一となるため捲縮形態が同一となり、合成繊維特有のつるつるとした風合いとなる。異形度Diを1.2〜5.0の範囲内にすることにより、捲縮発現性のランダム感と機能性を付与することができる。また製糸安定面を考慮すると、より好ましい異形度Diは1.5〜3.0である。
【0033】
また、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸は、マルチフィラメントを構成する単糸間中の最大異形度Max(Di)と最小異形度Min(Di)の関係が1≦Max(Di)/Min(Di)≦1.05であることが重要である。すなわち、マルチフィラメントを構成する単糸の異形度が実質的に同一であるものである。これにより、単糸間の強伸度バラツキを最小限に抑えることができ、安定した製糸および良好な品質、品位を得ることができる。
【0034】
ここで、本発明で定義する異形度とは、図1に示すように、各単糸の断面の外接円の直径である長軸長を、各単糸の断面の複合界面と繊維表面との交点の2点間の距離である短軸長で除した値であり、値の大きいほど扁平であることを示している。
【0035】
本発明におけるポリエステル複合繊維糸の単糸の断面形状の例を図2に図示するが、勿論図示されたものに限定されるものではない。
【0036】
次に、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸は、マルチフィラメントが2群以上の単糸繊度および/または複合比の異なる単糸の群から構成されていることが好ましい。ここで、単糸繊度の異なる2群以上の単糸の群とは、例えば図3に例示するように、マルチフィラメントにおいて、単糸繊度が異なる2種類以上の単糸が混在しているような場合である。また、複合比の異なる2群以上の単糸の群とは、例えば図4に例示するように、マルチフィラメントにおいて、2種のポリエステル成分の複合比の異なる2群以上の単糸が混在しているような場合である。これにより、布帛にハリ、コシが付与されて独特な風合いを呈し、布帛の表面に極めて好ましい効果が得られる。従来のサイドバイサイド型貼り合わせ複合繊維糸条では、個々の単糸の捲縮(クリンプ)の位相が一致して、あたかもスパイラル状のモノフィラメントの如き強く収束した外観を呈し易く、この収束部は布帛表面にスジ状となって現れ、同時に風合いが硬くなる。そのため、マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度および/または複合比を制御して、異なる単糸繊度および/または複合比の単糸を混在させることにより、捲縮の位相をずらした嵩高性ポリエステル複合繊維糸とすることが重要となる。
【0037】
ここで、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸の単糸繊度のバラツキを示す繊度CVは、下記式(1)で定義されるものであり、2〜12の範囲であることが好ましい。繊度CVの分散性を2以上にすることにより、捲縮の位相をずらし、捲縮発現性のランダム感と、機能性を付与することができる。また繊度CVの分散性を12以下にすることにより製糸が安定して行える上、品質・品位が良好となり、また高次通過性が向上する。繊度CVは、大きいほど捲縮の位相をずらすことが可能となるため、好ましくは4〜12、より好ましくは6〜12である。
【0038】
【数3】
【0039】
また、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸の単糸繊度は0.2〜3.0dtexの範囲であるが重要である。単糸繊度を0.2dtex以上とすることで工業的に安定した製糸が可能となり、3.0dtex以下とすることで本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維を布帛、特に編物にした際に十分なソフト感が得られる。単糸繊度は、小さいほど布帛にしたときのソフト性が向上するため、好ましくは0.2〜2.5dtex、より好ましくは0.2〜2.0dtexである。
【0040】
次に、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸の単糸の複合比の分散性Vcは、下記式(2)で定義されるものであり、0.05〜7の範囲であることが好ましい。単糸の複合比の分散性Vcを0.05以上にすることにより、捲縮の位相をずらし、捲縮発現性のランダム感と、機能性を付与することができる。また単糸の複合比の分散性Vcを7以下にすることにより製糸が安定して行える上、品質・品位が良好となり、また高次通過性が向上する。複合比の分散性Vcは、大きいほど捲縮の位相をずらすことが可能となるため、好ましくは0.5〜7、より好ましくは1〜7である。
【0041】
【数4】
【0042】
ここで、本発明で定義する複合比とは、繊維横断面写真において、単糸を構成する2種のポリエステル成分の断面積比率(高粘度成分の断面積/低粘度成分の断面積)であり、製糸性、捲縮性能の発現性および繊維長さ方向のコイルの寸法均質性の点で、高粘度成分:低粘度成分=80:20〜20:80(重量%)の範囲が好ましく、70:30〜30:70の範囲がより好ましい。
【0043】
次に、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸の物性について述べる。
【0044】
本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸において、伸縮伸長率Eは布帛拘束下での捲縮発現能力が重要であることに着目し、後述の実施例の「(2)伸縮伸長率」の項の式(3)に示すように、布帛内での拘束力に相当する荷重を繊維カセに吊して熱処理することで、布帛拘束下での捲縮発現能力を繊維カセの伸縮伸長率で表せるとした。この伸縮伸長率Eが高いほど捲縮発現能力が高いことを示しており、適度なストレッチを与えるためには20%〜150%の範囲であることが重要である。伸縮伸長率が20%未満では布帛のストレッチ率が小さくなり、150%を越えると捲縮が強すぎて布帛の表面品位が悪くなる。伸縮伸長率は高いほど布帛にしたときのストレッチ性能が向上するため、好ましくは35〜150%、より好ましくは50〜150%である。上記のような伸縮伸長率を達成するためには、前述したように、2種の固有粘度のポリエステルからなるサイドバイサイド型複合繊維を用いればよく、固有粘度が大きければ伸縮伸長率が高くなる。また、一方に3GTを用いることによって伸縮伸長率が高く、ソフト性に富んだ複合繊維糸を得ることができる。
【0045】
また、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸は、構成する複合繊維間で捲縮位相がずれており、複合糸の嵩高度が高いものである。嵩高度を高くすることによって適度なふくらみを与えるとともに、ソフトで反発感のある布帛とすることができる。さらには捲縮位相のずれがコイル捲縮によるトルクの分散効果を高め、高品位な布帛とすることができる。前記の効果は嵩高度Bが71〜200×10−3m3/kgの範囲にあることで達成されるが、好ましくは80〜200×10−3m3/kg、より好ましくは90〜200×10−3m3/kgである。上記嵩高度を達成するためには、前述したように単糸繊度および/または複合比の異なる2群以上の単糸の群から構成された複合繊維を用いればよい。
【0046】
ここで、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸は、布帛にした際に適度なストレッチ性と良好なソフト性および表面品位を両立させるために、嵩高度B(×10−3m3/kg)と伸縮伸長率E(%)の差B−Eが10〜70の範囲であることが重要である。B−Eが10未満では嵩高度が小さいまたは捲縮が強すぎるために良好な表面品位が得られず、70を越えると嵩高度が大きすぎてソフト性に乏しい、または布帛のストレッチ率が小さいものとなってしまう。嵩高度Bが大きいほど適度なふくらみを与えられるとともに、ソフトで反発感のある布帛とすることができるため、B−Eは好ましくは20〜70、より好ましくは30〜70である。
【0047】
本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸は、破断伸度が20〜50%であることが好ましい。破断伸度を20%以上にすることで延伸切れの発生を抑えることができ、工業的に安定した製造が可能となる。または破断伸度を50%以下にすることで布帛において良好な引き裂き強度を得ることができる。さらに好ましい破断伸度は25〜45%である。
【0048】
また、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸は、糸長手方向の太さ斑の指標であるウースター斑U%(half inert)は1.2%以下であるものが好ましい。これにより、布帛の染め斑の発生を回避できるのみならず、布帛にした際の糸の収縮斑を抑制し、美しい布帛表面を得ることができる。ウースター斑U%(half inert)は糸の太さ斑のない値、すなわち0%に近付くほど好ましく、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸においては、より好ましくは1.0%以下、さらに好ましくは0.8%以下である。
【0049】
また、布帛拘束力に打ち勝って、安定的にコイル捲縮させるためには、収縮応力および収縮応力の極大を示す温度も重要な特性となる場合がある。収縮応力は高いほど布帛拘束下での捲縮発現性がよく、収縮応力の極大を示す温度が高いほど仕上げ工程での取り扱いが容易となる。したがって、布帛の熱処理工程で捲縮発現性を高めるためには、収縮応力の極大を示す温度は110〜200℃、好ましくは120〜200℃、より好ましくは125℃〜200℃である。また、収縮応力は0.05〜0.30cN/dtexであることが好ましい。極大値が0.30cN/dtexを越えると、巻き取られた複合糸が経時的に収縮して巻き締まりを生じ、解じょ張力の変動をきたし、布帛にシボが発生し品位が低下することがある。0.05cN/dtex未満では布帛にした際に組織による拘束によって十分な収縮性能が出ず、膨らみ感の乏しいものとなる。さらに好ましい収縮応力の極大値は0.10〜0.28cN/dtexである。またここで言う収縮応力および収縮応力の極大を示す温度とは、カネボウエンジニアリング製熱応力測定機KE−2Sを用い、試料長を200mm、初期荷重として3.27×10−2cN/dtex掛け、300℃/120秒の昇温速度で室温から200℃まで昇温した場合に、温度に対する応力の曲線を描いた時の最大応力値およびその時の温度を指す。
【0050】
次いで、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸の製造方法について説明する。
【0051】
本発明のポリエステル複合繊維糸の製造方法は、異なる2種類のポリエステル成分を、複合紡糸機を用い、所定の複合パックを用い、マルチフィラメントが2群以上の単糸繊度および/または複合比の異なる単糸の群から構成されるような口金を用いて、サイドバイサイド型に貼り合わせて複合紡糸し、一旦未延伸糸を巻き取った後、通常の延伸機で所定の破断伸度となるように延伸する2工程法、または一旦巻き取ることなく引き続き延伸を行う1工程法のいずれによっても製造することができる。ただし、繊維長手方向での品質安定性、生産安定性を考慮すると、直接紡糸延伸法(以下、DSD法と称する)による生産が最も優れている。
【0052】
一般的に、サイドバイサイド型複合繊維を得るためには、例えば図5のような口金が挙げられる。n本の単糸(nフィラメント)から成る複合繊維糸を得るためには、上部プレートにてそれぞれのポリエステルの計量が行われ、下部プレートにて両ポリエステルが合流し単糸断面形状が形成される。従来の技術では、上部プレートにおけるn本の単糸の吐出孔径がdA1=dA2=・・・=dAn、dB1=dB2=・・・=dBn、lA1=lA2=・・・=lAn、lB1=lB2=・・・=lBnであり、さらに下部プレートにおいてD1=D2=・・・=Dn、L1=L2=・・・=Lnであり、また、吐出孔の形状もn個すべて同一であるため、通常の生産のバラツキ以上の単糸繊度および複合比のバラツキを持った複合繊維糸を得ることは困難であった。
【0053】
本発明においては、使用される口金は、上部プレートにおいては例えばdA1>dA2と意図的に設計することによってポリエステル成分Aの吐出量が単糸によって異なる、すなわち、複合比の異なる状態を作り出すことができる。また下部プレートにおいては、例えばD1>D2とすれば意図的に単糸繊度のバラツキを持った複合繊維糸を作り出すことができ、これらの方法によって単糸繊度および/または複合比のバラツキを制御できる。さらには、n本の単糸からなるマルチフィラメントを、n本すべて単糸繊度および/または複合比の異なる単糸から構成させることが可能となる。
【0054】
これらの上部プレート、下部プレートによる単糸繊度および/または複合比のバラツキの付与は、それぞれ単独で実施しても良いし、上部、下部の両プレートとも実施しても良い。
【0055】
図6は別の方式の口金を例示したものであるが、この場合においても図5の場合と同様に、吐出孔径を調整する方法と吐出量を調整する方法およびこれら両者を調整する方法が挙げられる。
【0056】
本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸の布帛形態は、織物、編物、不織布、さらにはクッション材など目的に応じて適宜選択でき、シャツ、ブラウス、パンツ、スーツ、ブラウスなどに好適に用いることができる。主に編物としてシャツや水着、インナーなどのニット製品に使用するのが好ましい。これは、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸を布帛拘束力の弱い編物に使用した際に、個々の単糸の捲縮(クリンプ)の位相が一致することなく、バンド状斑やスジ状欠点のない表面品位の良好な布帛を提供することができるからである。また、織物においてこのまま単独で経糸、緯糸に用いてもよく、他の糸と混繊して用いてもよく、本発明の複合繊維糸の特長を発揮させるいかなる方法を用いても何ら差し支えない。
【実施例】
【0057】
以下、実施例を挙げて具体的に説明するが本発明は実施例に限定されるものではない。なお、実施例の測定値は以下の方法で測定した。
(1)固有粘度(IV)
定義式のηrは、3GTについては、160℃の純度98%以上のo−クロロフェノール(以下OCPと略記する)10mL中に試料ポリマーを0.8g溶かし、25℃に冷却後、オストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを下式により求め、固有粘度(IV)を算出した。他のポリマーについては、25℃の純度98%以上のOCP10mL中に試料ポリマーを0.8g溶かし、25℃にてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを下式により求め、IVを算出した。
ηr=η/η0=(t×d)/(t0×d0)
固有粘度(IV)=0.0242ηr+0.2634
ここで、η:ポリマー溶液の粘度
η0:OCPの粘度
t:溶液の落下時間(秒)
d:溶液の密度(g/cm3)
t0:OCPの落下時間(秒)
d0:OCPの密度(g/cm3)
(2)伸縮伸長率E
図7に示す方法にて熱処理を行い、以下に示す式にて伸縮伸長率を定義した。
伸縮伸長率(%)=[(L1−L0)/L0]×100% ・・・(3)
L0:カセ取り(1m×10回巻)によりサンプリングした繊維カセに処理荷重1.8×10−3cN/dtexの荷重を吊した状態で90℃熱水処理を20分間行い、温水処理後濾紙で水分を取った後、処理荷重を外し、20℃、70%RHの恒温恒湿室にて12時間乾燥する。処理したサンプルに初荷重1.8×10−3cN/dtexを吊し、30秒後のカセ長
L1:L0測定後、初荷重を取り除いて重荷重88.2×10−3cN/dtexを吊して30秒後のカセ長
(3)嵩高度B
図8は嵩高度Bを測定する装置の斜視図であり、図9はこの装置による測定方法を説明するための見取り図である。試料台1の上面に2本の切り込み6を設け、その外側縁部間の間隔を6cmとし、この切り込みに巾2.5cm、厚さ5μmのPETフィルム2を掛け渡し、その下に指針付き金具3および荷重4を結合する。金具3の指針は、試料を装着しない場合に目盛5のゼロ位を示すようにセットする。試料は周長1mの検尺機を用いて表示繊度50000dtex、糸長50cmとなるようにカセを巻き取る。次いで得られたカセ7を図9の正面図(a)および断面図(b)に示すようにPETフィルム2と試料台1との間に差し入れ、縮んでいる試料を引っ張り、カセ長25cmになるようにカセ7を固定する。荷重4は指針付き金具3と合計して50gになるようにし、ゆっくりと荷重をかけた後、指針の示すL(cm)を読みとる。測定は3回行い、平均のL値から次式によって嵩高度Bを算出する。
B(m3/kg) = フィルム中の体積V/フィルム中の糸重量W
V(m3)= L2/π×2.5×10−6
W(kg)=50000×(0.5/0.25)×(0.025/10000)×10−3=0.25×10−3
(4)破断強度、破断伸度
JIS L1013(1999)に従い、初期荷重0.089cN/dtexとしてオリエンテックス製テンシロンUCT−100にて測定した。
(5)湿熱収縮率(沸収)
以下に示す式にて湿熱収縮率を測定した。
湿熱収縮率(%)=[(L1−L0)/L0]×100%
L0:カセ取り(1m×10回巻)によりサンプリングした繊維カセに、0.176cN/dtexの荷重を吊した状態のカセ長
L1:荷重を吊した状態で98℃の熱水に入れて15分間処理した後、濾紙で水分を取り、20℃、70%RHの恒温恒湿室にて30分乾燥後のカセ長
(6)乾熱収縮率(乾収)
以下に示す式にて乾熱収縮率を測定した。
乾熱収縮率(%)=[(L1−L0)/L0]×100%
L0:カセ取り(1m×10回巻)によりサンプリングした繊維カセに、0.176cN/dtexの荷重を吊した状態のカセ長
L1:荷重を吊した状態で160℃の高温乾燥機に入れて15分間処理し、高温乾燥機を40℃まで冷却した後取り出したときのカセ長
(7)繊度変動率(U%)
ツエルベガーウースター社製ウースターテスターUT−4CXを用い、下記の測定条件にて繊度変動チャート(Diagram Mass)を得ると同時に、U%(half inert)を測定した。
給糸速度 :200m/分
測定糸長 :200m
ツイスター :S撚 12000ターン/分
ディスクテンション強さ:10%
スケール :−10%〜+10%
(8)布帛表面品位
製品巻取後、室温にて1ヶ月保管した嵩高性ポリエステル複合繊維をフロント糸、バック糸に用い、中糸に33dtexのPET糸を用いて28ゲージの丸編ダンボール組織を編成し、染料としてテトラシールネイビーブルーSGL0.275%owf、助剤としてテトロシンPE−C5.0%owf、分散剤としてニッカサンソルト#12001.0%owfを用い、浴比1:100にて50℃15分、さらに90℃20分にて染色を行った。染色後のサンプルは染色斑、スジ状欠点の有無を総合的に官能検査し、以下の5段階で評価した。合格レベルは3以上である。
5 :非常に均質で優れた品位である
4 :均質で優れた品位である
3 :出荷可能な程度の軽微な欠点が存在する
2 :出荷不可能な欠点が存在する
1 :出荷不可能な重大な欠点が存在する
(9)ストレッチバック性
ストレッチバック性を主体に、適度なハリ・コシ・反発感を加味し熟練者5名による官能評価を行い、5段階判定法で評価した。合格レベルは3以上である。
5 :従来製品に比べて非常に優れている
4 :従来製品に比べて優れている
3 :従来製品に比べて良好である
2 :従来製品と同等レベル
1 :従来製品に比べて劣っている
実施例1〜12、比較例1〜4
本実施例については、各単糸の単糸繊度および複合比を同時に分散させて実験を行い、表1、2のとおりの製造条件でDSD法にて嵩高性ポリエステル複合繊維を得た。なお、表1、2の単糸繊度および複合比の複合繊維は口金を適宜変更することで得ている。
実施例1については、固有粘度1.43の3GTと固有粘度0.51のPETを、それぞれエクストルーダーを用いて285℃、260℃にて溶融後、ポンプによる計量を行い、ポリマー温度270℃にて異形度が2.1のサイドバイサイド型断面形状で単糸繊度/複合比が2.5/0.7、2.3/0.5、2.1/0.3の3種類の異なる単糸がそれぞれ8フィラメントずつとなるよう形成すべくポンプ計量を行い口金に流入させた。各ポリマーの配管通過時間は、3GTが12分、PETは8分であった。口金から吐出された糸条は、図10の設備にて紡糸・延伸した。すなわち、紡糸口金8から吐出されたポリエステル複合繊維糸を糸条冷却送風装置9により冷却し、油剤付与装置10により油剤付与し、交絡装置11により交絡を付与された後、1250m/分の速度で55℃に加熱された第1ホットローラ(以下HRと称する)12に引き取られ、一旦巻き取ることなく、4200m/分の速度で155℃に加熱された第2HR13に引き回し、延伸、熱セットを行った。さらに、交絡装置14により再度交絡を付与し、4000m/分にて2個のゴデットローラ(以下GRと称する)15、16に引き回した後、コンタクトローラ(以下CRと称する)17に速度3980m/分にて巻き取り、図11に示すような3種類の異形度の異なる単糸から構成された56dtex−24フィラメントの嵩高性ポリエステル複合繊維糸を得た。この嵩高性ポリエステル複合繊維糸の特性評価結果は表1の通りであり、非常に優れた布帛表面品位とストレッチバック性が得られた。
【0058】
実施例2は、実施例1において繊度CVを10.7、複合比分散性Vcを6.0へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度/複合比を2.6/0.8、2.3/0.5、2.0/0.2の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、実施例1と比較して単糸の捲縮のバラツキが大きいために捲縮(クリンプ)の位相が二極化してしまい嵩高度が上がらず102×10−3m3/kgとなり、布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0059】
実施例3は、実施例1において繊度CVを3.6、複合比分散性Vcを0.7へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度/複合比を2.4/0.6、2.3/0.5、2.2/0.4の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、実施例1と比較して単糸の捲縮位相のバラツキが小さいために嵩高度が108×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
実施例4は、実施例1において異形度を1.2に変更した実験である。サイドバイサイド型断面形状が丸断面に近く捲縮位相のずれが小さいために嵩高度が98×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、合格レベルのものが得られた。
実施例5は、実施例1において異形度を5.0に変更した実験である。サイドバイサイド型断面形状の異形度が大きくなったために、捲縮(クリンプ)の位相が二極化してしまい嵩高度が上がらず106×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0060】
実施例6は、実施例1について吐出量および口金を変更し、マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度/複合比を3.0/0.7、2.7/0.5、2.5/0.3の3種類がそれぞれ4フィラメントずつの33dtex−12フィラメントのポリエステル複合繊維糸とした実験である。結果、伸縮伸長率が51%となりストレッチバック性において実施例1に一歩譲るものの、嵩高度が133×10−3m3/kgとなり布帛表面品位に非常に優れたものが得られた。
【0061】
実施例7は、実施例1についてポリマー成分をともに3GTとした実験であるが、伸縮伸長率が41%、嵩高度が82×10−3m3/kgとなり布帛表面品位とストレッチバック性において実施例1に一歩譲るものの、合格レベルのものが得られた。
【0062】
実施例8は、実施例1についてポリマー成分を固有粘度がそれぞれ0.85、0.51のPETとし、単糸繊度を2.6、2.3、2.0の3種類のそれぞれ16フィラメントずつ56dtex−48フィラメントのポリエステル複合繊維糸に変更した実験であるが、実施例1と比較して固有粘度差が小さいために捲縮発現性に乏しく伸縮伸長率が23%、嵩高度が81×10−3m3/kgとなり布帛表面品位とストレッチバック性において、実施例1に一歩譲るものの合格レベルのものが得られた。
【0063】
実施例9は、実施例1についてフィラメントカウントを変更した実験である。単糸繊度/複合比の異なる3種類の単糸の群をそれぞれ16フィラメントずつとしたが、伸縮伸長率が128%、嵩高度が191×10−3m3/kgとなり布帛表面品位とストレッチバック性において、実施例1と同等の非常に優れるものが得られた。
【0064】
実施例10は、実施例1についてフィラメントカウントを変更した実験である。単糸繊度/複合比の異なる3種類の単糸の群をそれぞれ4フィラメントずつとしたが、伸縮伸長率が68%、嵩高度が103×10−3m3/kgとなり布帛表面品位とストレッチバック性において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0065】
実施例11は、実施例1について3GTの固有粘度を1.82に変更した実験である。実施例1と比較して固有粘度差が大きいために伸縮伸長率が95%、嵩高度が153×10−3m3/kgとなり布帛表面品位とストレッチバック性において、実施例1と同等の非常に優れるものが得られた。
【0066】
実施例12は、実施例1について3GTの固有粘度を1.02に変更した実験である。実施例1と比較して高粘度ポリエステルと低粘度ポリエステル成分の収縮差が小さく伸縮伸長率が53%、嵩高度が92×10−3m3/kgとなり、布帛表面品位とストレッチバック性において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0067】
一方、比較例1は、実施例1について単糸繊度/複合比を2.3/0.5に固定し、単一の単糸から構成されているポリエステル複合繊維糸とした実験であるが、単糸繊度および複合比の分散が小さいために捲縮位相のずれが小さく、嵩高度が60×10−3m3/kgと低いものとなり、布帛表面品位において実施例1に大きく及ばないものとなった。
【0068】
比較例2においては、特開2004−323991号公報の実施例10を参考にし、ポリマー成分を固有粘度がそれぞれ1.90、1.20となる3GTとし、異形度が1.1で単糸繊度が2.4、2.2の2種類が12フィラメントずつの単糸から構成されるポリエステル複合繊維糸とした。結果、伸縮伸長率が80%となりストレッチバック性においては実施例1と同等に非常に優れたものであるものの、布帛表面品位においては単糸の異形度が小さいために捲縮位相のずれが小さく、嵩高度が60×10−3m3/kgと低いものとなり、実施例1よりも劣るものとなった。
【0069】
比較例3においては、特開2002−285428号公報の実施例5を参考にし、マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度/複合比をそれぞれ1.0/0.5、2.0/0.5、5.0/0.5の3種類がそれぞれ36、9、3フィラメントずつとした。結果、伸縮伸長率が62%となりストレッチバック性においては実施例1と同等に優れたものであるものの、布帛表面品位においては構成する単糸の繊度およびそのバラツキが大きいためにソフト性に乏しく、また染色斑も大きいものとなり実施例1よりも劣るものとなった。
【0070】
比較例4は、実施例1について3GTの固有粘度を1.02、PETの固有粘度0.78に変更した実験であるが、実施例1と比較して高粘度ポリエステルと低粘度ポリエステル成分の収縮差が小さいために伸縮伸長率35%と低くなり、ストレッチバック性において実施例1に一歩譲るものとなった。また布帛表面品位においてもポリエステル成分の収縮差が小さいために嵩高度が65×10−3m3/kgと低いものとなり、実施例1に大きく及ばないものとなった。
【0071】
【表1】
【0072】
【表2】
【0073】
実施例13〜15、比較例5
本実施例については各単糸の複合比を0.5に固定し、単糸繊度を分散させて実験を行い、表3のとおりの製造条件でDSD法にて嵩高性ポリエステル複合繊維糸を得た。なお、表3の単糸繊度の複合繊維糸は口金を適宜変更することで得ている。
【0074】
実施例13は、実施例1について各単糸の複合比を0.5に固定した実験である。実施例1と比較して複合比分散による捲縮位相のバラツキ効果が無いために嵩高度が125×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0075】
実施例14は、実施例13について繊度CVを10.7へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度を2.6、2.3、2.0の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、単糸繊度の分散による単糸の捲縮位相のバラツキが大きいために捲縮(クリンプ)の位相が二極化してしまい嵩高度が上がらず92×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、合格レベルのものが得られた。
【0076】
実施例15は、実施例13について繊度CVを3.6へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度を2.4、2.3、2.2の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、単糸の捲縮位相のバラツキが小さいために嵩高度が98×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、合格レベルのものが得られた。
【0077】
一方、比較例5は、実施例13について繊度CVを14.2へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度を2.7、2.3、1.9の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、単糸繊度の分散による単糸の捲縮位相のバラツキが大きいために捲縮(クリンプ)の位相が二極化してしまい嵩高度が上がらず68×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に大きく及ばないものとなった。
【0078】
【表3】
【0079】
実施例16〜18、比較例6
本実施例については各単糸の単糸繊度を2.3dtexに固定し、各単糸の複合比を分散させて実験を行い、表4のとおりの製造条件でDSD法にて嵩高性ポリエステル複合繊維糸を得た。なお、表4の複合比の複合繊維は口金を適宜変更することで得ている。
実施例16は、実施例1について各単糸の単糸繊度を2.3dtexに固定した実験である。実施例1と比較して単糸繊度の分散による捲縮位相のバラツキ効果が無いために嵩高度が123×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0080】
実施例17は、実施例16について複合比分散性を6.0へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の複合比を0.8、0.5、0.2の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、複合比の分散による単糸の捲縮位相のバラツキが大きいために捲縮(クリンプ)の位相が二極化してしまい嵩高度が上がらず93×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、合格レベルのものが得られた。
実施例18は、実施例13について複合比分散性を0.7へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の複合比を0.6、0.5、0.4の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、単糸の捲縮位相のバラツキが小さいために嵩高度が108×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0081】
一方、比較例6は、実施例13について複合比分散性を10.7へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の複合比を0.9、0.5、0.1の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、複合比の分散による単糸の捲縮位相のバラツキが大きいために捲縮(クリンプ)の位相が二極化してしまい嵩高度が上がらず70×10−3m3/kgとなり、布帛表面品位において実施例1に大きく及ばないものとなった。
【0082】
【表4】
【0083】
実施例19、比較例7、8
本実施例については、製造方法を変更して実験を行った。表5のとおりの製造条件にて2工程法で嵩高性ポリエステル複合繊維糸を得た。なお、表5の単糸繊度および複合比の複合繊維糸は口金を適宜変更することで得ている。
【0084】
実施例19においては、ポリマー成分を固有粘度がそれぞれ0.85と0.51のPETとした。これらをそれぞれ別々に溶融し、紡糸温度280℃で、単糸繊度/複合比がそれぞれ2.5/0.7、2.3/0.5、2.1/0.5の3種類の異なる単糸がそれぞれ16フィラメントずつとなるよう口金に流入させた。これを紡糸速度1450m/分で引取り145dtex−24フィラメントの未延伸糸を得た。該未延伸糸を図12に示す延伸機を用い、90℃に加熱した供給ローラ(以下供給Rと称する)20と引取りローラ(DR)22の間で2.6倍に延伸しながら、供給ローラと引取りローラの間に設けた150℃の熱板21上を走行させて熱処理を施し、800m/分で巻き取って、56dtex−24フィラメントのポリエステル複合繊維糸を得た。該ポリエステル複合繊維糸の特性評価結果は表5の通りであり、高粘度ポリエステルと低粘度ポリエステル成分の収縮差が小さく嵩高度が72×10−3m3/kg、伸縮伸長率が26%となり、布帛表面品位とストレッチバック性において、実施例1に一歩譲るものの合格レベルのものが得られた。
【0085】
比較例7においては、特開平01−266220号公報の実施例1を参考にした。ポリマー成分Aに固有粘度0.68のPET、ポリマー成分Bにジカルボン酸成分に5−ナトリウムスルホイソフタル酸を2.3モル%、アジピン酸を4.8モル%共重合体成分として含む固有粘度が0.57の改質PETを用いて、単糸繊度が2.3で、単糸の群が、
(1)A成分とB成分の複合比率が50:50の単糸(複合比0.5)
(2)A成分のみからなる単糸(複合比1.0)
(3)B成分のみからなる単糸(複合比0)
の3群からなるようなポリエステル複合繊維糸を得た。該ポリエステル複合繊維特性評価結果は表5の通りであり、糸そのものが捲縮を有さない単糸を含むため捲縮発現性が乏しく、ストレッチバック性、布帛表面品位ともに実施例1より著しく劣るものとなった。
【0086】
比較例8においては、ポリマー成分を固有粘度がそれぞれ0.78、0.51のPETとし、断面形状の異形度が1.0で、単糸繊度4.7、複合比0.5の単一の単糸から構成されている56dtex−12フィラメントのポリエステル複合繊維糸としたが、高粘度ポリエステルと低粘度ポリエスエルの収縮差が小さいため伸縮伸長率が11%と低くなり、ストレッチバック性において実施例1に大きく及ばないものとなった。また、布帛表面品位においては単糸繊度および複合比の分散が小さいために捲縮位相のずれが小さく、嵩高度が19×10−3m3/kgと低いものとなり、実施例1に著しく劣るものとなった。
【0087】
【表5】
【0088】
実施例20、比較例9
本実施例については、製造方法を変更して実験を行った。表6のとおりの製造条件にて2工程法で嵩高性ポリエステル複合繊維糸を得た。なお、表6の繊度および複合比の複合繊維は口金を適宜変更することで得ている。
【0089】
実施例20においては、ポリマー成分を固有粘度が1.43の3GTと0.51のPETとした。これらをそれぞれ別々に溶融し、紡糸温度270℃で、単糸繊度/複合比が2.5/0.7、2.3/0.5、2.1/0.3の3種類の異なる単糸がそれぞれ8フィラメントずつとなるよう口金に流入させた。これを紡糸速度1400m/分で引取り156dtex−24フィラメントのサイドサイド型複合構造未延伸糸を得た。さらに該未延伸糸を環境温度25℃×2日間エージングした後、図13に示す延伸機を用い、第1HR25温度70℃、第2HR26温度35℃、第1HR、第2HR間延伸倍率3.2倍で延伸、さらに第3HR27の温度170℃で第2HR、第3HR間のリラックス率13%とし、第3HRと引取ローラ(以下DRと称す)28の間で1.02倍に延伸し、56dtex−24フィラメントのポリエステル複合繊維糸を得た。該ポリエステル複合繊維糸の特性評価結果は表6の通りであり、布帛表面品位とストレッチバック性において、実施例1と同等の非常に優れるものが得られた。
【0090】
比較例9においては特開2002−61031の実施例1を参考にして実験を行った。ポリマー成分を、固有粘度が1.38の3GTと固有粘度が0.65の3GTとし、異形度が1.0、単糸繊度2.3、複合比0.5の単一の単糸から成る84dtex−36フィラメントのポリエステル複合繊維を得た。該ポリエステル複合繊維の特性評価結果は表6の通りであり、ストレッチバック性においては実施例1と同等に非常に優れたものであるものの、布帛表面品位においては単糸繊度および複合比の分散が小さいために捲縮位相のずれが小さく、嵩高度が68×10−3m3/kgと低いものとなり、実施例1に大きく及ばないものとなった。
【0091】
【表6】
【図面の簡単な説明】
【0092】
【図1】本発明における単糸断面形状の異形度の定義について説明するための図を示す。
【図2】本発明におけるポリエステル複合繊維糸の単糸の断面形状の一例を示す。
【図3】本発明におけるポリエステル複合繊維糸を構成する単糸の群の一例を示す。
【図4】本発明におけるポリエステル複合繊維糸を構成する単糸の群の一例を示す。
【図5】本発明のポリエステル複合繊維糸を製造するために好ましく用いられる紡糸口金の縦断面図の一例を示す。
【図6】本発明のポリエステル複合繊維糸を製造するために好ましく用いられる他の紡糸口金の縦断面図の一例を示す。
【図7】伸縮伸長率の測定方法を説明するための図を示す。
【図8】嵩高度を測定するための装置の斜視図を示す。
【図9】嵩高度の測定方法を示す見取り図を示す。
【図10】本発明の実施例で用いる直接紡糸延伸装置の概略図を示す。
【図11】本発明(実施例1)で得られたポリエステル複合繊維糸を構成する単糸の群の断面形状を示す。
【図12】本発明の実施例で用いる延伸装置の概略図を示す。
【図13】本発明の実施例で用いる延伸装置の概略図を示す。
【符号の説明】
【0093】
1:試料台
2:PETフィルム
3:指針具付き金具
4:荷重
5:目盛
6:切り込み
7:カセ
8:口金
9:糸条冷却送風装置
10:油剤付与装置
11:交絡装置
12:第1ホットロール
13:第2ホットロール
14:交絡装置
15:第3ゴデットローラ
16:第4ゴデットローラ
17:コンタクトローラ
18:パッケージ
19:未延伸糸
20:供給ローラ
21:熱板
22:引取ローラ
23:未延伸糸
24:供給ローラ
25:第1ホットローラ
26:第2ホットローラ
27:第3ホットローラ
28:引取ローラ
29:延伸糸
dAm:ポリエステル成分Aのm番目の吐出孔の孔径
lAm:ポリエステル成分Aのm番目の吐出孔の孔深度
dBm:ポリエステル成分Bのm番目の吐出孔の孔径
lBm:ポリエステル成分Bのm番目の吐出孔の孔深度
Dm:最終吐出孔の孔径
Lm:最終吐出孔の孔深度
【技術分野】
【0001】
本発明は織編物用途に適した嵩高性ポリエステル複合繊維糸に関する。さらに詳しくは、編物のフロント糸および/またはバック糸に使用した際に、バンド状斑やスジ状欠点を発生することなく、優れた品位とソフトな風合いおよびストレッチ特性を発現する嵩高性ポリエステル複合繊維糸に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、織編物のなかでもストレッチ性能を付与したストレッチ織編物が、その着用感から強く要望されている。かかる要望を満足するために、例えば、ポリウレタン系の繊維を混繊することにより、ストレッチ性を付与した織編物が多数用いられている。しかしながら、ポリウレタン系繊維は、ポリエステル系染料に染まり難いために染色工程が煩雑になることや、長時間の使用時に脆化し、性能が低下するなどの問題があり、特に水着用編物に展開した場合、水に含まれる塩素によりポリウレタン系繊維が脆化し、十分な機能を付与できていない。こうした欠点を回避する目的で、ポリウレタン系繊維の代わりに、ポリエステル系繊維の捲縮糸の応用が検討されている。
【0003】
近年、ポリトリメチレンテレフタレート(以下3GTと称す)の伸長回復性に着目して、3GT系捲縮糸が提案されている。特に、2種類のポリマーをサイドバイサイド型または偏芯的に貼合わせて、熱処理後に捲縮を発現させる潜在捲縮繊維が多数提案されている。しかしながら、これらの3GT系複合繊維を布帛拘束力の弱い編物に使用すると個々の単糸の捲縮(クリンプ)の位相が一致してバンド状斑やスジ状欠点が発生し、ニット分野への展開が制約される問題があった。
【0004】
従来、例えば、少なくとも一方の成分に3GTを用いたサイドバイサイド型2成分系複合繊維が提案されている(特許文献1参照)。この先行技術には、3GT系複合繊維の製造において、ポリマー吐出条件と冷却条件を特定することにより繊度変動値U%を飛躍的に改良する方法が開示されており、薄地織物に経糸および/または緯糸に使用した際に、バンド状斑やスジ状欠点を発生することなく、優れた品位とソフトな風合いおよびストレッチ特性を発現させることが可能であることが開示されている。しかしながら、該公報に開示されている複合繊維は、マルチフィラメントを構成する単糸は実質的に丸断面であって嵩高度が低く、また単糸断面のバラツキがないことを効果としており、編物に使用した場合、個々の単糸の捲縮(クリンプ)の位相の一致によるバンド状斑やスジ状欠点が発生し、良好な品位の編物を得ることができないものであった。
【0005】
また、少なくとも一方の成分に3GTを用いるか、両方の成分に固有粘度の異なる3GTを用いたサイドバイサイド型2成分系複合繊維が提案されている(特許文献2参照)。この3GT系複合繊維はソフトな風合いと良好な捲縮発現特性を有することが特徴である。この先行技術には、伸縮性と伸長回復性を有し、この特性を活かして種々のストレッチ織編物、あるいは嵩高性織編物への応用が可能であることが記載されている。沸水処理以前にも高い捲縮を有し、嵩高性に優れるPTT系複合繊維が開示されているが、該公報に開示されている複合繊維は、マルチフィラメントを構成する単糸の断面形状は同一であって、嵩高度が低く、編物においてバンド状斑やスジ状欠点が発生するという問題を有する。
【0006】
また、高粘度ポリエステル成分と低粘度ポリエステル成分をサイドバイサイド型に接合させる際に複合比率が単糸間で異なるようにすることでランダム感を付与させ、また高粘度ポリエステル成分、低粘度ポリエステル成分のみの各単糸を混在させ、適度な膨らみ感、嵩高性とハリ・コシ感を付与する方法が提案されている(特許文献3,特許文献4参照)。しかしながら、該方法により得られるポリエステル複合繊維は単糸間で強伸度レベルが異なるため製糸性が不安定であり、その上、糸そのものが捲縮を有さない単糸を含むため、粗硬感が強調されるものとなる。また、低粘度ポリエステル成分の単成分フィラメントも同時紡糸されるため、製糸安定化の面から高粘度ポリエステル成分と低粘度ポリエステル成分との極限粘度差を大きくできず、捲縮発現性が乏しい膨らみ感のないフラットな風合いであった。
【0007】
また、ポリマー特性差による収縮差からなる異形断面サイドバイサイド型ポリエステル複合繊維において、複合接合面状態が異なる2群以上の単糸群で構成することにより天然繊維ライクな膨らみ感・嵩高性とともにストレッチ性、張り腰・反発性を付与する方法が提案されている(特許文献5参照)。しかしながら、該公報に記載された発明は、実質的に多葉断面であり、ストレッチ性が弱く嵩高度も低いため編物においてバンド状斑やスジ状欠点の発生を改善できないという問題を有する。
【0008】
また、混繊糸を構成する全ての単糸の少なくとも高粘度成分がポリトリメチレンテレフタレートであるサイドバイサイド型複合糸において、少なくとも3種以上のフィラメント糸条群からなる異繊度混繊糸にすることによりシボ・シワの無い上品な品位と高ストレッチ性、張り・腰、膨らみ感、ソフト性を付与する方法が提案されている(特許文献6参照)。しかしながら、該公報に記載された発明は、構成する単糸の繊度およびそのバラツキが大きいためソフト性に乏しく、また染色のバラツキが大きいために編物においてバンド状斑やスジ状欠点が発生するものである。
【0009】
上述のように、従来の技術は拘束力の弱い編物におけるバンド状やスジ状欠点の発生などの課題に対するものではなく、したがって、主に編物用途に使用した際にバンド状やスジ状欠点の発生がなく、良好な表面平坦性と表面品位を有し、しかも適度なストレッチ性を呈することができる複合繊維の出現が強く求められていた。
【特許文献1】特開2004−323991号公報(特許請求の範囲)
【特許文献2】特開2002−61031号公報(特許請求の範囲)
【特許文献3】特開平01−266220号公報(特許請求の範囲)
【特許文献4】特開平09−041233号公報(特許請求の範囲)
【特許文献5】特開2004−011067号公報(特許請求の範囲)
【特許文献6】特開2002−285428号公報(特許請求の範囲)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の課題は、良好なストレッチ性を有する嵩高性ポリエステル複合繊維糸において、それを用いた織編物を製作する際、バンド状斑やスジ状欠点の発生による表面品位欠点のない嵩高性ポリエステル複合繊維糸を提供することにある。
【0011】
さらに、織編物において良好な表面品位を有し、しかも適度なストレッチ性を呈することができる嵩高性ポリエステル複合繊維糸を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者らは、前記課題を解決すべく検討した結果、ポリエステル複合繊維糸において、マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度または複合比、および複合繊維糸の嵩高度を制御することで編物布帛の表面品位が飛躍的に向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
【0013】
本発明は、上記の課題を達成するため以下の構成を採用する。すなわち、
[1]固有粘度が異なるポリエステル成分がサイドバイサイド型に貼り合わされた単糸の群からなり、下記(1)〜(5)の要件を満足することを特徴とする嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
(1)異形度Di: 1≦Max(Di)/Min(Di)≦1.05
1.2≦ Di ≦5.0
ただし、Max(Di)は単糸間中の最大異形度、Min(Di)は単糸間中の最小異形度
(2)伸縮伸長率E: 20≦E≦150(%)
(3)嵩高度B: 71×10−3≦B≦200×10−3(m3/kg)
(4)10≦B−E≦70
(5)構成する単糸の単糸繊度が0.2dtex以上3.0dtex以下
[2]繊度CVが2以上12以下であることを特徴とする前記[1]に記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。ただし、繊度CVは下記式(1)により算出されるものである。
【0014】
【数1】
【0015】
[3]単糸の複合比の分散性Vcが0.05以上7以下であることを特徴とする前記[1]または[2]に記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。ただし、複合比の分散性Vcは下記式(2)により算出されるものである。
【0016】
【数2】
【0017】
[4]単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートであることを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
【0018】
[5]ポリエステル成分の固有粘度は、高粘度成分において0.7〜2.0であり、低粘度成分において0.4〜0.7であることを特徴とする前記[1]〜[4]のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
【0019】
[6]少なくとも一部が前記[1]〜[5]のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸からなる繊維製品。
【0020】
[7]少なくとも一部が前記[1]〜[5]のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸からなるニット製品。
【発明の効果】
【0021】
本発明により、従来技術では達成し得なかったバンド状斑やスジ状欠点のない表面品位の良好なストレッチ性および嵩高性に優れた織編物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【0023】
本発明の複合繊維糸を構成する複合繊維は、良好な捲縮特性を得るために、高粘度ポリエステル成分と低粘度ポリエステル成分がサイドバイサイド型に貼り合わされた形態をとるものである。粘度の異なるポリエスエルをサイドバイサイド型に貼り合わせることによって、紡糸、延伸時に高粘度側に応力が集中するため、各成分間で内部歪みが異なる。そのため、延伸後の弾性回復率差および布帛の熱処理工程での熱収縮差により高粘度側が大きく収縮し、単糸内で歪みが生じて3次元コイルの形態をとる。この3次元コイルの径および単位繊維長当たりのコイル数は、高粘度成分と低粘度成分との収縮差によって決まるといってもよく、ストレッチ素材として要求されるコイル捲縮特性を満足するためには、ポリエステル成分の固有粘度差が必要となってくる。
【0024】
本発明におけるポリエステル成分の固有粘度は、高粘度成分において0.7〜2.0が好ましく、固有粘度(IV)を0.7以上とすることで充分な強度と伸度を兼ね備えた繊維を製造することが容易となる。より好ましい固有粘度は0.8以上である。また固有粘度2.0以下とすることで、生産安定性が得られやすい。より好ましい固有粘度は1.8以下である。一方、低粘度側のポリエステル成分は、固有粘度を0.4以上にすることで安定した製糸性が得られ好ましい。より好ましくは0.5以上である。さらに高い捲縮特性を得るためには、0.7以下であることが好ましい。
【0025】
さらに、ポリエステル成分の高粘度成分と低粘度成分の固有粘度差を0.3以上とすることにより捲縮特性に優れた原糸となるが、0.5以上と大きくすると、さらに伸縮性の優れた原糸となるので好ましい。一方固有粘度差が1.5を越えると、得られる糸の捲縮特性は良好であるものの、紡糸糸条が高粘度成分側に過度に曲がるため、長時間にわたって安定して製糸することができず、好ましくない。したがって、安定した製糸性とストレッチ回復性の両方を満たすため、固有粘度差は0.3以上1.5以下とすることが望ましい。
【0026】
ここで、本発明におけるポリエステル成分は、高粘度成分および低粘度成分の界面接着性が良好で、製糸性が安定している繊維形成性ポリエステルであれば特に限定されるものではない。ただし、力学的特性、化学的特性および原料価格を考慮すると、繊維形成性のあるポリエチレンテレフタレート(以下PETと称す)、3GT、ポリブチレンテレフタレート(以下PBTと称す)が好ましい。また、3GT、PET、PBTの他、ポリ乳酸(PLA)や、これらに第3成分を共重合させたもの、あるいはこれらの混合ポリマーを用いてもよい。
【0027】
本発明における3GTとしては、90モル%以上がトリメチレンテレフタレートの繰り返し単位からなる3GTであり、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を用いることができる。ただし、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良い。共重合可能な化合物として、例えばイソフタル酸、シクロヘ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サン類、一方、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、シクロヘ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が、これらに限られるものではない。また、艶消剤として、二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤として、ヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを必要に応じて添加することができる。
【0028】
一方、本発明におけるPETとしては、テレフタル酸を主たる酸成分としエチレングリコールを主たるグリコール成分とする、90モル%以上がエチレンレンテレフタレートの繰り返し単位からなるポリエステルを用いることができる。ただし、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良い。共重合可能な化合物として、例えばイソフタル酸、シクロヘ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サン類、一方、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、シクロヘ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が、これらに限られるものではない。また、艶消剤として、二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤として、ヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを必要に応じて添加することができる。
【0029】
また、本発明におけるPBTとしては、90モル%以上がテトラメチレンテレフタレートの繰り返し単位からなるPBTであり、1,4−ブタ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を用いることができる。ただし、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良い。共重合可能な化合物として、例えばイソフタル酸、シクロヘ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サン類、一方、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、シクロヘ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が、これらに限られるものではない。また、艶消剤として、二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤として、ヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを必要に応じて添加することができる。
【0030】
また、本発明におけるPLAとしては、90モル%以上が−(O−CHCH3−CO)n−を繰り返し単位とするポリマーであり、乳酸やオリゴマーを重合したものをを用いることができる。ただし、10モル%以下の範囲で共重合成分や多官能性化合物などを添加してもよい。
【0031】
また、本発明の複合繊維糸を構成する複合繊維は、単糸を構成する少なくとも一方の成分が3GTであり、他方の成分が他のポリエステルからなる複合繊維であることが好ましい。すなわち、3GTと他のポリエステルの組み合わせや、3GT同士の組み合わせが好ましい。繊維のコイル捲縮特性は、低粘度成分を支点とした高粘度成分の伸縮特性が支配的である。そのためストレッチ素材として要求されるソフト感、および嵩高性を発現させることができるような繊維のコイル捲縮特性を得るためには、高粘度成分に用いるポリマーに特に高い伸長性および回復性が要求される。3GTはPETやPBT繊維と同等の力学的特性や化学的特性を有しつつ、伸長回復性が極めて優れており、良好なストレッチ性能を発現させることができる。
【0032】
次に、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸を構成する複合繊維の異形度Diは1.2〜5.0の範囲であることが重要である。異形断面繊維は丸断面繊維とは異なり、曲げに対して断面異方性を有しており、異形断面の短軸方向に曲がりやすく、長軸方向には曲がりにくいといった特徴をもつ。そのため、短軸方向に複合界面を与えた場合、曲げ剛性の高い方向に収縮差に伴う曲げが生じるため、コイル捲縮にねじれが加わり、複合糸を構成する単糸間でコイル捲縮の会合が生じにくく、各々独立して捲縮を発現せしめることが可能となる。これにより、布帛において異形断面特有の膨らみ感や嵩高性とともに、ソフトで反発感のある風合いを得ることができる。丸断面である布帛は単糸間で複合接合面は実質的に同一となるため捲縮形態が同一となり、合成繊維特有のつるつるとした風合いとなる。異形度Diを1.2〜5.0の範囲内にすることにより、捲縮発現性のランダム感と機能性を付与することができる。また製糸安定面を考慮すると、より好ましい異形度Diは1.5〜3.0である。
【0033】
また、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸は、マルチフィラメントを構成する単糸間中の最大異形度Max(Di)と最小異形度Min(Di)の関係が1≦Max(Di)/Min(Di)≦1.05であることが重要である。すなわち、マルチフィラメントを構成する単糸の異形度が実質的に同一であるものである。これにより、単糸間の強伸度バラツキを最小限に抑えることができ、安定した製糸および良好な品質、品位を得ることができる。
【0034】
ここで、本発明で定義する異形度とは、図1に示すように、各単糸の断面の外接円の直径である長軸長を、各単糸の断面の複合界面と繊維表面との交点の2点間の距離である短軸長で除した値であり、値の大きいほど扁平であることを示している。
【0035】
本発明におけるポリエステル複合繊維糸の単糸の断面形状の例を図2に図示するが、勿論図示されたものに限定されるものではない。
【0036】
次に、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸は、マルチフィラメントが2群以上の単糸繊度および/または複合比の異なる単糸の群から構成されていることが好ましい。ここで、単糸繊度の異なる2群以上の単糸の群とは、例えば図3に例示するように、マルチフィラメントにおいて、単糸繊度が異なる2種類以上の単糸が混在しているような場合である。また、複合比の異なる2群以上の単糸の群とは、例えば図4に例示するように、マルチフィラメントにおいて、2種のポリエステル成分の複合比の異なる2群以上の単糸が混在しているような場合である。これにより、布帛にハリ、コシが付与されて独特な風合いを呈し、布帛の表面に極めて好ましい効果が得られる。従来のサイドバイサイド型貼り合わせ複合繊維糸条では、個々の単糸の捲縮(クリンプ)の位相が一致して、あたかもスパイラル状のモノフィラメントの如き強く収束した外観を呈し易く、この収束部は布帛表面にスジ状となって現れ、同時に風合いが硬くなる。そのため、マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度および/または複合比を制御して、異なる単糸繊度および/または複合比の単糸を混在させることにより、捲縮の位相をずらした嵩高性ポリエステル複合繊維糸とすることが重要となる。
【0037】
ここで、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸の単糸繊度のバラツキを示す繊度CVは、下記式(1)で定義されるものであり、2〜12の範囲であることが好ましい。繊度CVの分散性を2以上にすることにより、捲縮の位相をずらし、捲縮発現性のランダム感と、機能性を付与することができる。また繊度CVの分散性を12以下にすることにより製糸が安定して行える上、品質・品位が良好となり、また高次通過性が向上する。繊度CVは、大きいほど捲縮の位相をずらすことが可能となるため、好ましくは4〜12、より好ましくは6〜12である。
【0038】
【数3】
【0039】
また、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸の単糸繊度は0.2〜3.0dtexの範囲であるが重要である。単糸繊度を0.2dtex以上とすることで工業的に安定した製糸が可能となり、3.0dtex以下とすることで本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維を布帛、特に編物にした際に十分なソフト感が得られる。単糸繊度は、小さいほど布帛にしたときのソフト性が向上するため、好ましくは0.2〜2.5dtex、より好ましくは0.2〜2.0dtexである。
【0040】
次に、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸の単糸の複合比の分散性Vcは、下記式(2)で定義されるものであり、0.05〜7の範囲であることが好ましい。単糸の複合比の分散性Vcを0.05以上にすることにより、捲縮の位相をずらし、捲縮発現性のランダム感と、機能性を付与することができる。また単糸の複合比の分散性Vcを7以下にすることにより製糸が安定して行える上、品質・品位が良好となり、また高次通過性が向上する。複合比の分散性Vcは、大きいほど捲縮の位相をずらすことが可能となるため、好ましくは0.5〜7、より好ましくは1〜7である。
【0041】
【数4】
【0042】
ここで、本発明で定義する複合比とは、繊維横断面写真において、単糸を構成する2種のポリエステル成分の断面積比率(高粘度成分の断面積/低粘度成分の断面積)であり、製糸性、捲縮性能の発現性および繊維長さ方向のコイルの寸法均質性の点で、高粘度成分:低粘度成分=80:20〜20:80(重量%)の範囲が好ましく、70:30〜30:70の範囲がより好ましい。
【0043】
次に、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸の物性について述べる。
【0044】
本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸において、伸縮伸長率Eは布帛拘束下での捲縮発現能力が重要であることに着目し、後述の実施例の「(2)伸縮伸長率」の項の式(3)に示すように、布帛内での拘束力に相当する荷重を繊維カセに吊して熱処理することで、布帛拘束下での捲縮発現能力を繊維カセの伸縮伸長率で表せるとした。この伸縮伸長率Eが高いほど捲縮発現能力が高いことを示しており、適度なストレッチを与えるためには20%〜150%の範囲であることが重要である。伸縮伸長率が20%未満では布帛のストレッチ率が小さくなり、150%を越えると捲縮が強すぎて布帛の表面品位が悪くなる。伸縮伸長率は高いほど布帛にしたときのストレッチ性能が向上するため、好ましくは35〜150%、より好ましくは50〜150%である。上記のような伸縮伸長率を達成するためには、前述したように、2種の固有粘度のポリエステルからなるサイドバイサイド型複合繊維を用いればよく、固有粘度が大きければ伸縮伸長率が高くなる。また、一方に3GTを用いることによって伸縮伸長率が高く、ソフト性に富んだ複合繊維糸を得ることができる。
【0045】
また、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸は、構成する複合繊維間で捲縮位相がずれており、複合糸の嵩高度が高いものである。嵩高度を高くすることによって適度なふくらみを与えるとともに、ソフトで反発感のある布帛とすることができる。さらには捲縮位相のずれがコイル捲縮によるトルクの分散効果を高め、高品位な布帛とすることができる。前記の効果は嵩高度Bが71〜200×10−3m3/kgの範囲にあることで達成されるが、好ましくは80〜200×10−3m3/kg、より好ましくは90〜200×10−3m3/kgである。上記嵩高度を達成するためには、前述したように単糸繊度および/または複合比の異なる2群以上の単糸の群から構成された複合繊維を用いればよい。
【0046】
ここで、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸は、布帛にした際に適度なストレッチ性と良好なソフト性および表面品位を両立させるために、嵩高度B(×10−3m3/kg)と伸縮伸長率E(%)の差B−Eが10〜70の範囲であることが重要である。B−Eが10未満では嵩高度が小さいまたは捲縮が強すぎるために良好な表面品位が得られず、70を越えると嵩高度が大きすぎてソフト性に乏しい、または布帛のストレッチ率が小さいものとなってしまう。嵩高度Bが大きいほど適度なふくらみを与えられるとともに、ソフトで反発感のある布帛とすることができるため、B−Eは好ましくは20〜70、より好ましくは30〜70である。
【0047】
本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸は、破断伸度が20〜50%であることが好ましい。破断伸度を20%以上にすることで延伸切れの発生を抑えることができ、工業的に安定した製造が可能となる。または破断伸度を50%以下にすることで布帛において良好な引き裂き強度を得ることができる。さらに好ましい破断伸度は25〜45%である。
【0048】
また、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸は、糸長手方向の太さ斑の指標であるウースター斑U%(half inert)は1.2%以下であるものが好ましい。これにより、布帛の染め斑の発生を回避できるのみならず、布帛にした際の糸の収縮斑を抑制し、美しい布帛表面を得ることができる。ウースター斑U%(half inert)は糸の太さ斑のない値、すなわち0%に近付くほど好ましく、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸においては、より好ましくは1.0%以下、さらに好ましくは0.8%以下である。
【0049】
また、布帛拘束力に打ち勝って、安定的にコイル捲縮させるためには、収縮応力および収縮応力の極大を示す温度も重要な特性となる場合がある。収縮応力は高いほど布帛拘束下での捲縮発現性がよく、収縮応力の極大を示す温度が高いほど仕上げ工程での取り扱いが容易となる。したがって、布帛の熱処理工程で捲縮発現性を高めるためには、収縮応力の極大を示す温度は110〜200℃、好ましくは120〜200℃、より好ましくは125℃〜200℃である。また、収縮応力は0.05〜0.30cN/dtexであることが好ましい。極大値が0.30cN/dtexを越えると、巻き取られた複合糸が経時的に収縮して巻き締まりを生じ、解じょ張力の変動をきたし、布帛にシボが発生し品位が低下することがある。0.05cN/dtex未満では布帛にした際に組織による拘束によって十分な収縮性能が出ず、膨らみ感の乏しいものとなる。さらに好ましい収縮応力の極大値は0.10〜0.28cN/dtexである。またここで言う収縮応力および収縮応力の極大を示す温度とは、カネボウエンジニアリング製熱応力測定機KE−2Sを用い、試料長を200mm、初期荷重として3.27×10−2cN/dtex掛け、300℃/120秒の昇温速度で室温から200℃まで昇温した場合に、温度に対する応力の曲線を描いた時の最大応力値およびその時の温度を指す。
【0050】
次いで、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸の製造方法について説明する。
【0051】
本発明のポリエステル複合繊維糸の製造方法は、異なる2種類のポリエステル成分を、複合紡糸機を用い、所定の複合パックを用い、マルチフィラメントが2群以上の単糸繊度および/または複合比の異なる単糸の群から構成されるような口金を用いて、サイドバイサイド型に貼り合わせて複合紡糸し、一旦未延伸糸を巻き取った後、通常の延伸機で所定の破断伸度となるように延伸する2工程法、または一旦巻き取ることなく引き続き延伸を行う1工程法のいずれによっても製造することができる。ただし、繊維長手方向での品質安定性、生産安定性を考慮すると、直接紡糸延伸法(以下、DSD法と称する)による生産が最も優れている。
【0052】
一般的に、サイドバイサイド型複合繊維を得るためには、例えば図5のような口金が挙げられる。n本の単糸(nフィラメント)から成る複合繊維糸を得るためには、上部プレートにてそれぞれのポリエステルの計量が行われ、下部プレートにて両ポリエステルが合流し単糸断面形状が形成される。従来の技術では、上部プレートにおけるn本の単糸の吐出孔径がdA1=dA2=・・・=dAn、dB1=dB2=・・・=dBn、lA1=lA2=・・・=lAn、lB1=lB2=・・・=lBnであり、さらに下部プレートにおいてD1=D2=・・・=Dn、L1=L2=・・・=Lnであり、また、吐出孔の形状もn個すべて同一であるため、通常の生産のバラツキ以上の単糸繊度および複合比のバラツキを持った複合繊維糸を得ることは困難であった。
【0053】
本発明においては、使用される口金は、上部プレートにおいては例えばdA1>dA2と意図的に設計することによってポリエステル成分Aの吐出量が単糸によって異なる、すなわち、複合比の異なる状態を作り出すことができる。また下部プレートにおいては、例えばD1>D2とすれば意図的に単糸繊度のバラツキを持った複合繊維糸を作り出すことができ、これらの方法によって単糸繊度および/または複合比のバラツキを制御できる。さらには、n本の単糸からなるマルチフィラメントを、n本すべて単糸繊度および/または複合比の異なる単糸から構成させることが可能となる。
【0054】
これらの上部プレート、下部プレートによる単糸繊度および/または複合比のバラツキの付与は、それぞれ単独で実施しても良いし、上部、下部の両プレートとも実施しても良い。
【0055】
図6は別の方式の口金を例示したものであるが、この場合においても図5の場合と同様に、吐出孔径を調整する方法と吐出量を調整する方法およびこれら両者を調整する方法が挙げられる。
【0056】
本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸の布帛形態は、織物、編物、不織布、さらにはクッション材など目的に応じて適宜選択でき、シャツ、ブラウス、パンツ、スーツ、ブラウスなどに好適に用いることができる。主に編物としてシャツや水着、インナーなどのニット製品に使用するのが好ましい。これは、本発明の嵩高性ポリエステル複合繊維糸を布帛拘束力の弱い編物に使用した際に、個々の単糸の捲縮(クリンプ)の位相が一致することなく、バンド状斑やスジ状欠点のない表面品位の良好な布帛を提供することができるからである。また、織物においてこのまま単独で経糸、緯糸に用いてもよく、他の糸と混繊して用いてもよく、本発明の複合繊維糸の特長を発揮させるいかなる方法を用いても何ら差し支えない。
【実施例】
【0057】
以下、実施例を挙げて具体的に説明するが本発明は実施例に限定されるものではない。なお、実施例の測定値は以下の方法で測定した。
(1)固有粘度(IV)
定義式のηrは、3GTについては、160℃の純度98%以上のo−クロロフェノール(以下OCPと略記する)10mL中に試料ポリマーを0.8g溶かし、25℃に冷却後、オストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを下式により求め、固有粘度(IV)を算出した。他のポリマーについては、25℃の純度98%以上のOCP10mL中に試料ポリマーを0.8g溶かし、25℃にてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを下式により求め、IVを算出した。
ηr=η/η0=(t×d)/(t0×d0)
固有粘度(IV)=0.0242ηr+0.2634
ここで、η:ポリマー溶液の粘度
η0:OCPの粘度
t:溶液の落下時間(秒)
d:溶液の密度(g/cm3)
t0:OCPの落下時間(秒)
d0:OCPの密度(g/cm3)
(2)伸縮伸長率E
図7に示す方法にて熱処理を行い、以下に示す式にて伸縮伸長率を定義した。
伸縮伸長率(%)=[(L1−L0)/L0]×100% ・・・(3)
L0:カセ取り(1m×10回巻)によりサンプリングした繊維カセに処理荷重1.8×10−3cN/dtexの荷重を吊した状態で90℃熱水処理を20分間行い、温水処理後濾紙で水分を取った後、処理荷重を外し、20℃、70%RHの恒温恒湿室にて12時間乾燥する。処理したサンプルに初荷重1.8×10−3cN/dtexを吊し、30秒後のカセ長
L1:L0測定後、初荷重を取り除いて重荷重88.2×10−3cN/dtexを吊して30秒後のカセ長
(3)嵩高度B
図8は嵩高度Bを測定する装置の斜視図であり、図9はこの装置による測定方法を説明するための見取り図である。試料台1の上面に2本の切り込み6を設け、その外側縁部間の間隔を6cmとし、この切り込みに巾2.5cm、厚さ5μmのPETフィルム2を掛け渡し、その下に指針付き金具3および荷重4を結合する。金具3の指針は、試料を装着しない場合に目盛5のゼロ位を示すようにセットする。試料は周長1mの検尺機を用いて表示繊度50000dtex、糸長50cmとなるようにカセを巻き取る。次いで得られたカセ7を図9の正面図(a)および断面図(b)に示すようにPETフィルム2と試料台1との間に差し入れ、縮んでいる試料を引っ張り、カセ長25cmになるようにカセ7を固定する。荷重4は指針付き金具3と合計して50gになるようにし、ゆっくりと荷重をかけた後、指針の示すL(cm)を読みとる。測定は3回行い、平均のL値から次式によって嵩高度Bを算出する。
B(m3/kg) = フィルム中の体積V/フィルム中の糸重量W
V(m3)= L2/π×2.5×10−6
W(kg)=50000×(0.5/0.25)×(0.025/10000)×10−3=0.25×10−3
(4)破断強度、破断伸度
JIS L1013(1999)に従い、初期荷重0.089cN/dtexとしてオリエンテックス製テンシロンUCT−100にて測定した。
(5)湿熱収縮率(沸収)
以下に示す式にて湿熱収縮率を測定した。
湿熱収縮率(%)=[(L1−L0)/L0]×100%
L0:カセ取り(1m×10回巻)によりサンプリングした繊維カセに、0.176cN/dtexの荷重を吊した状態のカセ長
L1:荷重を吊した状態で98℃の熱水に入れて15分間処理した後、濾紙で水分を取り、20℃、70%RHの恒温恒湿室にて30分乾燥後のカセ長
(6)乾熱収縮率(乾収)
以下に示す式にて乾熱収縮率を測定した。
乾熱収縮率(%)=[(L1−L0)/L0]×100%
L0:カセ取り(1m×10回巻)によりサンプリングした繊維カセに、0.176cN/dtexの荷重を吊した状態のカセ長
L1:荷重を吊した状態で160℃の高温乾燥機に入れて15分間処理し、高温乾燥機を40℃まで冷却した後取り出したときのカセ長
(7)繊度変動率(U%)
ツエルベガーウースター社製ウースターテスターUT−4CXを用い、下記の測定条件にて繊度変動チャート(Diagram Mass)を得ると同時に、U%(half inert)を測定した。
給糸速度 :200m/分
測定糸長 :200m
ツイスター :S撚 12000ターン/分
ディスクテンション強さ:10%
スケール :−10%〜+10%
(8)布帛表面品位
製品巻取後、室温にて1ヶ月保管した嵩高性ポリエステル複合繊維をフロント糸、バック糸に用い、中糸に33dtexのPET糸を用いて28ゲージの丸編ダンボール組織を編成し、染料としてテトラシールネイビーブルーSGL0.275%owf、助剤としてテトロシンPE−C5.0%owf、分散剤としてニッカサンソルト#12001.0%owfを用い、浴比1:100にて50℃15分、さらに90℃20分にて染色を行った。染色後のサンプルは染色斑、スジ状欠点の有無を総合的に官能検査し、以下の5段階で評価した。合格レベルは3以上である。
5 :非常に均質で優れた品位である
4 :均質で優れた品位である
3 :出荷可能な程度の軽微な欠点が存在する
2 :出荷不可能な欠点が存在する
1 :出荷不可能な重大な欠点が存在する
(9)ストレッチバック性
ストレッチバック性を主体に、適度なハリ・コシ・反発感を加味し熟練者5名による官能評価を行い、5段階判定法で評価した。合格レベルは3以上である。
5 :従来製品に比べて非常に優れている
4 :従来製品に比べて優れている
3 :従来製品に比べて良好である
2 :従来製品と同等レベル
1 :従来製品に比べて劣っている
実施例1〜12、比較例1〜4
本実施例については、各単糸の単糸繊度および複合比を同時に分散させて実験を行い、表1、2のとおりの製造条件でDSD法にて嵩高性ポリエステル複合繊維を得た。なお、表1、2の単糸繊度および複合比の複合繊維は口金を適宜変更することで得ている。
実施例1については、固有粘度1.43の3GTと固有粘度0.51のPETを、それぞれエクストルーダーを用いて285℃、260℃にて溶融後、ポンプによる計量を行い、ポリマー温度270℃にて異形度が2.1のサイドバイサイド型断面形状で単糸繊度/複合比が2.5/0.7、2.3/0.5、2.1/0.3の3種類の異なる単糸がそれぞれ8フィラメントずつとなるよう形成すべくポンプ計量を行い口金に流入させた。各ポリマーの配管通過時間は、3GTが12分、PETは8分であった。口金から吐出された糸条は、図10の設備にて紡糸・延伸した。すなわち、紡糸口金8から吐出されたポリエステル複合繊維糸を糸条冷却送風装置9により冷却し、油剤付与装置10により油剤付与し、交絡装置11により交絡を付与された後、1250m/分の速度で55℃に加熱された第1ホットローラ(以下HRと称する)12に引き取られ、一旦巻き取ることなく、4200m/分の速度で155℃に加熱された第2HR13に引き回し、延伸、熱セットを行った。さらに、交絡装置14により再度交絡を付与し、4000m/分にて2個のゴデットローラ(以下GRと称する)15、16に引き回した後、コンタクトローラ(以下CRと称する)17に速度3980m/分にて巻き取り、図11に示すような3種類の異形度の異なる単糸から構成された56dtex−24フィラメントの嵩高性ポリエステル複合繊維糸を得た。この嵩高性ポリエステル複合繊維糸の特性評価結果は表1の通りであり、非常に優れた布帛表面品位とストレッチバック性が得られた。
【0058】
実施例2は、実施例1において繊度CVを10.7、複合比分散性Vcを6.0へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度/複合比を2.6/0.8、2.3/0.5、2.0/0.2の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、実施例1と比較して単糸の捲縮のバラツキが大きいために捲縮(クリンプ)の位相が二極化してしまい嵩高度が上がらず102×10−3m3/kgとなり、布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0059】
実施例3は、実施例1において繊度CVを3.6、複合比分散性Vcを0.7へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度/複合比を2.4/0.6、2.3/0.5、2.2/0.4の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、実施例1と比較して単糸の捲縮位相のバラツキが小さいために嵩高度が108×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
実施例4は、実施例1において異形度を1.2に変更した実験である。サイドバイサイド型断面形状が丸断面に近く捲縮位相のずれが小さいために嵩高度が98×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、合格レベルのものが得られた。
実施例5は、実施例1において異形度を5.0に変更した実験である。サイドバイサイド型断面形状の異形度が大きくなったために、捲縮(クリンプ)の位相が二極化してしまい嵩高度が上がらず106×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0060】
実施例6は、実施例1について吐出量および口金を変更し、マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度/複合比を3.0/0.7、2.7/0.5、2.5/0.3の3種類がそれぞれ4フィラメントずつの33dtex−12フィラメントのポリエステル複合繊維糸とした実験である。結果、伸縮伸長率が51%となりストレッチバック性において実施例1に一歩譲るものの、嵩高度が133×10−3m3/kgとなり布帛表面品位に非常に優れたものが得られた。
【0061】
実施例7は、実施例1についてポリマー成分をともに3GTとした実験であるが、伸縮伸長率が41%、嵩高度が82×10−3m3/kgとなり布帛表面品位とストレッチバック性において実施例1に一歩譲るものの、合格レベルのものが得られた。
【0062】
実施例8は、実施例1についてポリマー成分を固有粘度がそれぞれ0.85、0.51のPETとし、単糸繊度を2.6、2.3、2.0の3種類のそれぞれ16フィラメントずつ56dtex−48フィラメントのポリエステル複合繊維糸に変更した実験であるが、実施例1と比較して固有粘度差が小さいために捲縮発現性に乏しく伸縮伸長率が23%、嵩高度が81×10−3m3/kgとなり布帛表面品位とストレッチバック性において、実施例1に一歩譲るものの合格レベルのものが得られた。
【0063】
実施例9は、実施例1についてフィラメントカウントを変更した実験である。単糸繊度/複合比の異なる3種類の単糸の群をそれぞれ16フィラメントずつとしたが、伸縮伸長率が128%、嵩高度が191×10−3m3/kgとなり布帛表面品位とストレッチバック性において、実施例1と同等の非常に優れるものが得られた。
【0064】
実施例10は、実施例1についてフィラメントカウントを変更した実験である。単糸繊度/複合比の異なる3種類の単糸の群をそれぞれ4フィラメントずつとしたが、伸縮伸長率が68%、嵩高度が103×10−3m3/kgとなり布帛表面品位とストレッチバック性において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0065】
実施例11は、実施例1について3GTの固有粘度を1.82に変更した実験である。実施例1と比較して固有粘度差が大きいために伸縮伸長率が95%、嵩高度が153×10−3m3/kgとなり布帛表面品位とストレッチバック性において、実施例1と同等の非常に優れるものが得られた。
【0066】
実施例12は、実施例1について3GTの固有粘度を1.02に変更した実験である。実施例1と比較して高粘度ポリエステルと低粘度ポリエステル成分の収縮差が小さく伸縮伸長率が53%、嵩高度が92×10−3m3/kgとなり、布帛表面品位とストレッチバック性において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0067】
一方、比較例1は、実施例1について単糸繊度/複合比を2.3/0.5に固定し、単一の単糸から構成されているポリエステル複合繊維糸とした実験であるが、単糸繊度および複合比の分散が小さいために捲縮位相のずれが小さく、嵩高度が60×10−3m3/kgと低いものとなり、布帛表面品位において実施例1に大きく及ばないものとなった。
【0068】
比較例2においては、特開2004−323991号公報の実施例10を参考にし、ポリマー成分を固有粘度がそれぞれ1.90、1.20となる3GTとし、異形度が1.1で単糸繊度が2.4、2.2の2種類が12フィラメントずつの単糸から構成されるポリエステル複合繊維糸とした。結果、伸縮伸長率が80%となりストレッチバック性においては実施例1と同等に非常に優れたものであるものの、布帛表面品位においては単糸の異形度が小さいために捲縮位相のずれが小さく、嵩高度が60×10−3m3/kgと低いものとなり、実施例1よりも劣るものとなった。
【0069】
比較例3においては、特開2002−285428号公報の実施例5を参考にし、マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度/複合比をそれぞれ1.0/0.5、2.0/0.5、5.0/0.5の3種類がそれぞれ36、9、3フィラメントずつとした。結果、伸縮伸長率が62%となりストレッチバック性においては実施例1と同等に優れたものであるものの、布帛表面品位においては構成する単糸の繊度およびそのバラツキが大きいためにソフト性に乏しく、また染色斑も大きいものとなり実施例1よりも劣るものとなった。
【0070】
比較例4は、実施例1について3GTの固有粘度を1.02、PETの固有粘度0.78に変更した実験であるが、実施例1と比較して高粘度ポリエステルと低粘度ポリエステル成分の収縮差が小さいために伸縮伸長率35%と低くなり、ストレッチバック性において実施例1に一歩譲るものとなった。また布帛表面品位においてもポリエステル成分の収縮差が小さいために嵩高度が65×10−3m3/kgと低いものとなり、実施例1に大きく及ばないものとなった。
【0071】
【表1】
【0072】
【表2】
【0073】
実施例13〜15、比較例5
本実施例については各単糸の複合比を0.5に固定し、単糸繊度を分散させて実験を行い、表3のとおりの製造条件でDSD法にて嵩高性ポリエステル複合繊維糸を得た。なお、表3の単糸繊度の複合繊維糸は口金を適宜変更することで得ている。
【0074】
実施例13は、実施例1について各単糸の複合比を0.5に固定した実験である。実施例1と比較して複合比分散による捲縮位相のバラツキ効果が無いために嵩高度が125×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0075】
実施例14は、実施例13について繊度CVを10.7へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度を2.6、2.3、2.0の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、単糸繊度の分散による単糸の捲縮位相のバラツキが大きいために捲縮(クリンプ)の位相が二極化してしまい嵩高度が上がらず92×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、合格レベルのものが得られた。
【0076】
実施例15は、実施例13について繊度CVを3.6へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度を2.4、2.3、2.2の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、単糸の捲縮位相のバラツキが小さいために嵩高度が98×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、合格レベルのものが得られた。
【0077】
一方、比較例5は、実施例13について繊度CVを14.2へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の単糸繊度を2.7、2.3、1.9の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、単糸繊度の分散による単糸の捲縮位相のバラツキが大きいために捲縮(クリンプ)の位相が二極化してしまい嵩高度が上がらず68×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に大きく及ばないものとなった。
【0078】
【表3】
【0079】
実施例16〜18、比較例6
本実施例については各単糸の単糸繊度を2.3dtexに固定し、各単糸の複合比を分散させて実験を行い、表4のとおりの製造条件でDSD法にて嵩高性ポリエステル複合繊維糸を得た。なお、表4の複合比の複合繊維は口金を適宜変更することで得ている。
実施例16は、実施例1について各単糸の単糸繊度を2.3dtexに固定した実験である。実施例1と比較して単糸繊度の分散による捲縮位相のバラツキ効果が無いために嵩高度が123×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0080】
実施例17は、実施例16について複合比分散性を6.0へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の複合比を0.8、0.5、0.2の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、複合比の分散による単糸の捲縮位相のバラツキが大きいために捲縮(クリンプ)の位相が二極化してしまい嵩高度が上がらず93×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、合格レベルのものが得られた。
実施例18は、実施例13について複合比分散性を0.7へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の複合比を0.6、0.5、0.4の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、単糸の捲縮位相のバラツキが小さいために嵩高度が108×10−3m3/kgとなり布帛表面品位において実施例1に一歩譲るものの、良好なものが得られた。
【0081】
一方、比較例6は、実施例13について複合比分散性を10.7へ変更した実験である。マルチフィラメントを構成する単糸の複合比を0.9、0.5、0.1の3種類がそれぞれ8フィラメントずつとしたが、複合比の分散による単糸の捲縮位相のバラツキが大きいために捲縮(クリンプ)の位相が二極化してしまい嵩高度が上がらず70×10−3m3/kgとなり、布帛表面品位において実施例1に大きく及ばないものとなった。
【0082】
【表4】
【0083】
実施例19、比較例7、8
本実施例については、製造方法を変更して実験を行った。表5のとおりの製造条件にて2工程法で嵩高性ポリエステル複合繊維糸を得た。なお、表5の単糸繊度および複合比の複合繊維糸は口金を適宜変更することで得ている。
【0084】
実施例19においては、ポリマー成分を固有粘度がそれぞれ0.85と0.51のPETとした。これらをそれぞれ別々に溶融し、紡糸温度280℃で、単糸繊度/複合比がそれぞれ2.5/0.7、2.3/0.5、2.1/0.5の3種類の異なる単糸がそれぞれ16フィラメントずつとなるよう口金に流入させた。これを紡糸速度1450m/分で引取り145dtex−24フィラメントの未延伸糸を得た。該未延伸糸を図12に示す延伸機を用い、90℃に加熱した供給ローラ(以下供給Rと称する)20と引取りローラ(DR)22の間で2.6倍に延伸しながら、供給ローラと引取りローラの間に設けた150℃の熱板21上を走行させて熱処理を施し、800m/分で巻き取って、56dtex−24フィラメントのポリエステル複合繊維糸を得た。該ポリエステル複合繊維糸の特性評価結果は表5の通りであり、高粘度ポリエステルと低粘度ポリエステル成分の収縮差が小さく嵩高度が72×10−3m3/kg、伸縮伸長率が26%となり、布帛表面品位とストレッチバック性において、実施例1に一歩譲るものの合格レベルのものが得られた。
【0085】
比較例7においては、特開平01−266220号公報の実施例1を参考にした。ポリマー成分Aに固有粘度0.68のPET、ポリマー成分Bにジカルボン酸成分に5−ナトリウムスルホイソフタル酸を2.3モル%、アジピン酸を4.8モル%共重合体成分として含む固有粘度が0.57の改質PETを用いて、単糸繊度が2.3で、単糸の群が、
(1)A成分とB成分の複合比率が50:50の単糸(複合比0.5)
(2)A成分のみからなる単糸(複合比1.0)
(3)B成分のみからなる単糸(複合比0)
の3群からなるようなポリエステル複合繊維糸を得た。該ポリエステル複合繊維特性評価結果は表5の通りであり、糸そのものが捲縮を有さない単糸を含むため捲縮発現性が乏しく、ストレッチバック性、布帛表面品位ともに実施例1より著しく劣るものとなった。
【0086】
比較例8においては、ポリマー成分を固有粘度がそれぞれ0.78、0.51のPETとし、断面形状の異形度が1.0で、単糸繊度4.7、複合比0.5の単一の単糸から構成されている56dtex−12フィラメントのポリエステル複合繊維糸としたが、高粘度ポリエステルと低粘度ポリエスエルの収縮差が小さいため伸縮伸長率が11%と低くなり、ストレッチバック性において実施例1に大きく及ばないものとなった。また、布帛表面品位においては単糸繊度および複合比の分散が小さいために捲縮位相のずれが小さく、嵩高度が19×10−3m3/kgと低いものとなり、実施例1に著しく劣るものとなった。
【0087】
【表5】
【0088】
実施例20、比較例9
本実施例については、製造方法を変更して実験を行った。表6のとおりの製造条件にて2工程法で嵩高性ポリエステル複合繊維糸を得た。なお、表6の繊度および複合比の複合繊維は口金を適宜変更することで得ている。
【0089】
実施例20においては、ポリマー成分を固有粘度が1.43の3GTと0.51のPETとした。これらをそれぞれ別々に溶融し、紡糸温度270℃で、単糸繊度/複合比が2.5/0.7、2.3/0.5、2.1/0.3の3種類の異なる単糸がそれぞれ8フィラメントずつとなるよう口金に流入させた。これを紡糸速度1400m/分で引取り156dtex−24フィラメントのサイドサイド型複合構造未延伸糸を得た。さらに該未延伸糸を環境温度25℃×2日間エージングした後、図13に示す延伸機を用い、第1HR25温度70℃、第2HR26温度35℃、第1HR、第2HR間延伸倍率3.2倍で延伸、さらに第3HR27の温度170℃で第2HR、第3HR間のリラックス率13%とし、第3HRと引取ローラ(以下DRと称す)28の間で1.02倍に延伸し、56dtex−24フィラメントのポリエステル複合繊維糸を得た。該ポリエステル複合繊維糸の特性評価結果は表6の通りであり、布帛表面品位とストレッチバック性において、実施例1と同等の非常に優れるものが得られた。
【0090】
比較例9においては特開2002−61031の実施例1を参考にして実験を行った。ポリマー成分を、固有粘度が1.38の3GTと固有粘度が0.65の3GTとし、異形度が1.0、単糸繊度2.3、複合比0.5の単一の単糸から成る84dtex−36フィラメントのポリエステル複合繊維を得た。該ポリエステル複合繊維の特性評価結果は表6の通りであり、ストレッチバック性においては実施例1と同等に非常に優れたものであるものの、布帛表面品位においては単糸繊度および複合比の分散が小さいために捲縮位相のずれが小さく、嵩高度が68×10−3m3/kgと低いものとなり、実施例1に大きく及ばないものとなった。
【0091】
【表6】
【図面の簡単な説明】
【0092】
【図1】本発明における単糸断面形状の異形度の定義について説明するための図を示す。
【図2】本発明におけるポリエステル複合繊維糸の単糸の断面形状の一例を示す。
【図3】本発明におけるポリエステル複合繊維糸を構成する単糸の群の一例を示す。
【図4】本発明におけるポリエステル複合繊維糸を構成する単糸の群の一例を示す。
【図5】本発明のポリエステル複合繊維糸を製造するために好ましく用いられる紡糸口金の縦断面図の一例を示す。
【図6】本発明のポリエステル複合繊維糸を製造するために好ましく用いられる他の紡糸口金の縦断面図の一例を示す。
【図7】伸縮伸長率の測定方法を説明するための図を示す。
【図8】嵩高度を測定するための装置の斜視図を示す。
【図9】嵩高度の測定方法を示す見取り図を示す。
【図10】本発明の実施例で用いる直接紡糸延伸装置の概略図を示す。
【図11】本発明(実施例1)で得られたポリエステル複合繊維糸を構成する単糸の群の断面形状を示す。
【図12】本発明の実施例で用いる延伸装置の概略図を示す。
【図13】本発明の実施例で用いる延伸装置の概略図を示す。
【符号の説明】
【0093】
1:試料台
2:PETフィルム
3:指針具付き金具
4:荷重
5:目盛
6:切り込み
7:カセ
8:口金
9:糸条冷却送風装置
10:油剤付与装置
11:交絡装置
12:第1ホットロール
13:第2ホットロール
14:交絡装置
15:第3ゴデットローラ
16:第4ゴデットローラ
17:コンタクトローラ
18:パッケージ
19:未延伸糸
20:供給ローラ
21:熱板
22:引取ローラ
23:未延伸糸
24:供給ローラ
25:第1ホットローラ
26:第2ホットローラ
27:第3ホットローラ
28:引取ローラ
29:延伸糸
dAm:ポリエステル成分Aのm番目の吐出孔の孔径
lAm:ポリエステル成分Aのm番目の吐出孔の孔深度
dBm:ポリエステル成分Bのm番目の吐出孔の孔径
lBm:ポリエステル成分Bのm番目の吐出孔の孔深度
Dm:最終吐出孔の孔径
Lm:最終吐出孔の孔深度
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固有粘度が異なるポリエステル成分がサイドバイサイド型に貼り合わされた単糸の群からなり、下記(1)〜(5)の要件を満足することを特徴とする嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
(1)異形度Di: 1≦Max(Di)/Min(Di)≦1.05
1.2≦ Di ≦5.0
ただし、Max(Di)は単糸間中の最大異形度、Min(Di)は単糸間中の最小異形度
(2)伸縮伸長率E: 20≦E≦150(%)
(3)嵩高度B: 71×10−3≦B≦200×10−3(m3/kg)
(4)10≦B−E≦70
(5)構成する単糸の単糸繊度が0.2dtex以上3.0dtex以下
【請求項2】
繊度CVが2以上12以下であることを特徴とする請求項1に記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。ただし、繊度CVは下記式(1)により算出されるものである。
【数1】
【請求項3】
単糸の複合比の分散性Vcが0.05以上7以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。ただし、複合比の分散性Vcは下記式(2)により算出されるものである。
【数2】
【請求項4】
単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
【請求項5】
ポリエステル成分の固有粘度は、高粘度成分において0.7〜2.0であり、低粘度成分において0.4〜0.7であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
【請求項6】
少なくとも一部が請求項1〜5のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸からなる繊維製品。
【請求項7】
少なくとも一部が請求項1〜5のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸からなるニット製品。
【請求項1】
固有粘度が異なるポリエステル成分がサイドバイサイド型に貼り合わされた単糸の群からなり、下記(1)〜(5)の要件を満足することを特徴とする嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
(1)異形度Di: 1≦Max(Di)/Min(Di)≦1.05
1.2≦ Di ≦5.0
ただし、Max(Di)は単糸間中の最大異形度、Min(Di)は単糸間中の最小異形度
(2)伸縮伸長率E: 20≦E≦150(%)
(3)嵩高度B: 71×10−3≦B≦200×10−3(m3/kg)
(4)10≦B−E≦70
(5)構成する単糸の単糸繊度が0.2dtex以上3.0dtex以下
【請求項2】
繊度CVが2以上12以下であることを特徴とする請求項1に記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。ただし、繊度CVは下記式(1)により算出されるものである。
【数1】
【請求項3】
単糸の複合比の分散性Vcが0.05以上7以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。ただし、複合比の分散性Vcは下記式(2)により算出されるものである。
【数2】
【請求項4】
単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
【請求項5】
ポリエステル成分の固有粘度は、高粘度成分において0.7〜2.0であり、低粘度成分において0.4〜0.7であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸。
【請求項6】
少なくとも一部が請求項1〜5のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸からなる繊維製品。
【請求項7】
少なくとも一部が請求項1〜5のいずれかに記載の嵩高性ポリエステル複合繊維糸からなるニット製品。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2008−75224(P2008−75224A)
【公開日】平成20年4月3日(2008.4.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−258059(P2006−258059)
【出願日】平成18年9月22日(2006.9.22)
【出願人】(000003159)東レ株式会社 (7,677)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年4月3日(2008.4.3)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年9月22日(2006.9.22)
【出願人】(000003159)東レ株式会社 (7,677)
【Fターム(参考)】
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