JP4084258B2 - 綿調ポリエステル混繊糸 - Google Patents

Description

本発明は、綿のような風合いと外観を有し、さらには、良好な反発性、軽量感を有するとともにドライ感、フィブリル感にも優れた綿調ポリエステル布帛を得ることができる綿調ポリエステル混繊糸に関する。

従来、合成繊維、特にポリエステル繊維を綿調の風合いに近づける方法として、中空ポリエステルマルチフィラメントに仮撚捲縮加工を施すことにより、断面を扁平化させる方法（例えば、特許文献１参照）や、かかる捲縮を有する扁平中空ポリエステルマルチフィラメントと非捲縮の中空ポリエステルマルチフィラメントとを混繊する方法（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。

しかしながら、前者の方法では、マルチフィラメントを構成するフィラメントの横断面形状が仮撚捲縮加工により扁平化され、密に集束するため、該マルチフィラメントにより得られた布帛は、反発性に劣るだけでなく、綿のような軽量感を有していないという問題があった。また、後者の方法では、反発性や軽量感には優れるものの、ドライ感、フィブリル感の点で十分とは言えなかった。

一方、本発明者らは、先に出願した特願２００３−１５９０５２号において、ポリエステル中に、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルと、該ポリエステルと実質的に非反応性の有機スルホン酸塩を含有させた、ポリエステル仮撚捲縮加工糸を提案した。かかる仮撚捲縮加工糸によれば、ドライ感、フィブリル感を有する布帛が得られるが、用途によっては、さらに良好な反発性、軽量感が要求されることが判明した。
特開昭５０−３６７５０号公報 特許第３３５７７８４号公報

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、良好な反発性、軽量感を有するとともにドライ感、フィブリル感にも優れた綿調ポリエステル布帛を得ることができる綿調ポリエステル混繊糸を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、ポリエステル中に、水不溶性性ポリオキシエチレン系ポリエーテルと、該ポリエステルと実質的に非反応性の有機スルホン酸塩を含有させたポリエステル仮撚捲縮加工糸と、中空断面を有する非捲縮糸とを混繊することにより、所望の綿調ポリエステル混繊糸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。

かくして、本発明によれば「下記を満足するマルチフィラメント捲縮糸ａとマルチフィラメント非捲縮糸ｂとを含むことを特徴とする綿調ポリエステル混繊糸。」が提供される。
マルチフィラメント捲縮糸ａ：
ポリエステルからなり、かつ捲縮を付与されたポリエステルマルチフィラメント捲縮糸であって、前記ポリエステルに、下記一般式で表されるポリエーテルであり、下記一般式中の直鎖部（Ｂ）の分子量（ｎＢ）と枝分れ部（ＡおよびＡ’）の分子量（ｎＡ）の比（ｎＡ／ｎＢ）が０．２〜１．２、該ポリエーテルの平均分子量が５０００〜１６０００である水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが０．５〜２０重量％、該ポリエステルと実質的に非反応性の有機スルホン酸塩が０．１〜３．０重量％含有されてなるポリエステルマルチフィラメント捲縮糸。
マルチフィラメント非捲縮糸ｂ：
捲縮を付与されていないポリエステルマルチフィラメントであって、該マルチフィラメントを構成する単繊維の横断面形状が中空部を有するポリエステルマルチフィラメント非捲縮糸。

また、マルチフィラメント捲縮糸ａの捲縮率としては２〜１５％の範囲が好ましい。他方、マルチフィラメント非捲縮糸ｂを構成する単繊維の横断面形状において、中空率が１０〜５０％の範囲にあることが好ましい。

マルチフィラメント捲縮糸ａとマルチフィラメント非捲縮糸ｂとの重量比としては、（ａ：ｂ）で７：３〜３：７の割合が好ましい。さらに、マルチフィラメント捲縮糸ａとマルチフィラメント非捲縮糸ｂとが、混繊交絡処理されていることが好ましい。

本発明の綿調ポリエステル混繊糸によれば、良好な反発性、軽量感を有するとともにドライ感、フィブリル感にも優れた綿調ポリエステル布帛を得ることができ、その工業的価値は極めて大である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明におけるマルチフィラメント捲縮糸ａを形成するポリエステルとしては、芳香環を重合体の連鎖単位に有する芳香族ポリエステルが好適である。かかる芳香族ポリエステルとしては、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、ポリエチレンナフタレートなどが特に好適である。かかるポリエステルには、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、難燃剤、酸化チタン、着色剤、不活性微粒子などの任意の添加剤が含まれていてもよい。

本発明において、マルチフィラメント捲縮糸ａを形成するポリエステルには、前述のように、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテル、および有機スルホン酸塩が含有されており、以下それらについて詳述する。

まず、マルチフィラメント捲縮糸ａを形成するポリエステルには、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが０．５〜２０重量％（好ましくは１．０〜５．０重量％）含有される必要がある。該含有量が、０．５重量％未満では、フィブリル化するものの、その発現量が少なく本発明の目的とするフィブリル感やドライ感が得られず好ましくない。逆に、該含有量が２０重量％よりも大きいと、フィブリル化は進むものの、フィブリル繊維が脱落しやすくなり、実用性に劣り好ましくない。

前記水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが、下記一般式で表されるポリエーテルであることが好ましい。

ここで、直鎖部（B）の分子量（ｎＢ）と枝分れ部（ＡおよびＡ’）の分子量（ｎＡ）の比（ｎＡ／ｎＢ）が０．２〜１．２であることが好ましく、より好ましくは０．２５〜１．０である。該比が０．２未満の場合、ポリエーテルをポリエステルポリマー中にブレンドした際に、直鎖状の部分が長すぎて分子鎖の伸張が不十分となるか、あるいは、枝分れの数や長さが不足しやすく、分子鎖の伸張に必要なアンカー効果が得られない恐れがある。その結果、本発明の目的とするフィブリル感やドライ感が十分には得られない恐れがある。

逆に、上記比（ｎＡ／ｎＢ）が１．２を越えると、直鎖部分でない部分が大きくなることで、ポリエーテルとポリエステルとのブレンドがされにくくなり、均一にフィブリル化が起こり難くなる恐れがある。

また、上記ポリエーテルの分子量は５０００〜１６０００、（より好ましくは５５００〜１４０００）であることが好ましい。該分子量が５０００未満の場合には、ポリエーテルが仮撚加工糸中で十分な長さに伸張されず、良好なフィブリル繊維が得られない恐れがある。逆に、該分子量が１６０００よりも大きい場合は、ポリエステル中での溶融混和性が低下して、分散が不均一となり易く、溶融紡糸性が低下し、得られる捲縮糸の物性が低下する恐れがある。

一方、マルチフィラメント捲縮糸ａを形成するポリエステルに含有される有機スルホン酸塩の含有量は、０．１〜３．０重量％（好ましくは０．２〜２．０重量％）である必要がある。有機スルホン酸塩は、アルカリ処理により繊維をフィブリル化する際、繊維の分子構造中でアルカリ減量の基点となる役割を果たすものである。このため、該含有量が０．１重量％未満では、アルカリ処理によるフィブリル化が十分に進まず好ましくない。逆に、該含有量が３．０重量％を越える場合には、捲縮糸の機械的性質、耐光性などが損なわれる。さらには、アルカリ処理でフィブリル化が進みすぎ、捲縮糸の強度が著しく低下し、実用的でない。

上記の有機スルホン酸塩としては、ポリエステルと実質的に非反応性である必要があり、下記一般式（１）〜（４）のうちいずれかで示されるスルホン酸金属塩であることが好ましい。

式中、Ｒ_１は１価の炭化水素基、Ｒ_２は炭素原子数２〜４のアルキレン基、Ｒ_３は炭素原子数１０〜４０のアルキルフェニル基、または炭素原子数１４〜４０のアルキルナフチル基である化合物、ａは１〜１００の整数、ｂは２〜４の整数、ｍはＮａ、Ｋ、Ｌｉ、などのアルカリ金属を示す。かかる金属塩は１種でもよいし、２種以上を併用してもよい。

マルチフィラメント捲縮糸ａは、前記水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルと有機スルホン酸塩が含有されたポリエステルからなるマルチフィラメントに捲縮が付与されたものである。捲縮を付与する方法は特に限定されないが、通常の仮撚捲縮加工が好ましく例示される。該捲縮の捲縮率としては、２〜１５％の範囲が好ましい。該捲縮率が２％より小さいと、単繊維同士が集束しやすくなり、本発明の目的である綿調の風合いが損なわれる恐れがある。逆に、該捲縮率が１５％よりも大きいと、がさついた風合いとなってしまい、風合いが損なわれる恐れがある。

前記マルチフィラメント捲縮糸ａは、例えば、以下の方法により製造することができる。まず、前記のポリオキシエチレン系ポリエーテルおよび有機スルホン酸塩をポリエステル中に含有させるのは、ポリエステルが繊維化される前の段階であれば、任意の段階で、任意の方法により行うことができる。例えば、ポリエステルの重縮合反応開始前、重縮合反応途中、あるいは、重縮合反応終了後に、上記ポリオキシエチレン系ポリエーテルおよび有機スルホン酸塩を、粉体またはグリコール等の溶媒に溶解もしくは分散した状態で添加する方法が採用される。または、上記ポリオキシエチレン系ポリエーテルおよび有機スルホン酸塩を含有させたマスターチップを予め作製し、これとポリエステルのチップとを、乾燥工程または溶融紡糸工程で混合してもよいし、それぞれを溶融させた後混合してもよい。

以上の方法で、ポリエステルに、水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが０．５〜２０重量％、該ポリエステルと実質的に非反応性の有機スルホン酸塩が０．１〜３．０重量％（好ましくは０．２〜２．０重量％）含有させ、例えば、これをチップ状とし、２７０〜３１０℃の紡糸温度で紡糸口金から溶融吐出し、吐出ポリマーを冷却固化し、油剤を付与した後、これを５００〜２５００ｍ／分、好ましくは８００〜１５００ｍ／分で引取り、未延伸糸として一旦ワインダーに巻き取る。次いで、得られた未延伸糸を原糸とし、これを非加撚状態で７０〜１４０℃、好ましくは８０〜１２０℃の加熱ローラに接触させて加熱した後、該加熱終了点（加熱ローラから糸が離れる点）を仮撚開始点として、１８０〜２５０℃に加熱された接触型ヒータ、および周速度８００〜１２００ｍ／ｍｉｎの３軸摩擦片デイスク式仮撚装置を介して２．２〜３．０倍に同時延伸仮撚することによって得られる。その際、仮撚装置は特に前記のものに限られず、ベルト式またはピン式であってもよい。

なお、前記マルチフィラメント捲縮糸ａの単繊維繊度は１．５〜４．５ｄｔｅｘ、糸条の総繊度は５５〜１７０ｄｔｅｘの範囲が好ましい。

次に、本発明の混繊糸を構成するもう一つのマルチフィラメント非捲縮糸ｂは、実質的に非捲縮で、かつマルチフィラメントを構成する単繊維の横断面形状が、中空部を有することが重要である。ここで、該マルチフィラメント非捲縮糸ｂが捲縮を有していると、前記マルチフィラメント捲縮糸ａとの糸足差が発現されず、十分な綿調風合いが得られず好ましくない。また、マルチフィラメント非捲縮糸ｂを構成する単繊維の横断面形状が、中空部を有することが、軽量感を得る上で重要であり、中空率としては、１０〜５０％の範囲が好ましい。該中空率が１０％よりも小さいと、十分な反発性や軽量感が得られない恐れがある。逆に、該中空率が５０％よりも大きいと、断面がつぶれやすくなったり、製糸性が困難となるため好ましくない。

マルチフィラメント非捲縮糸ｂの単繊維の断面形状は、中空部を有するものであれば、特に限定されず、丸中空、三角中空、四角中空、さらにはマルチフィラメント捲縮糸ａと同じ異型断面であってもよい。なかでも、製糸の安定性の点で、丸中空が好ましい。

また、マルチフィラメント非捲縮糸ｂを形成するポリエステルとしては、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、ポリエチレンナフタレートなどが特に好適である。かかるポリエステルには、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、難燃剤、酸化チタン、着色剤、不活性微粒子などの任意の添加剤が含まれていてもよい。さらには、マルチフィラメント捲縮糸ａと同じポリエーテルと有機スルホン酸塩を含むポリエステルでもよい。紡糸方法も、通常の中空繊維用吐出孔形状を有する紡糸口金を用いる、通常の紡糸方法でよい。

なお、前記マルチフィラメント非捲縮糸ｂの単繊維繊度は１．５〜４．５ｄｔｅｘ、糸条の総繊度は５５〜１７０ｄｔｅｘの範囲が好ましい。

マルチフィラメント捲縮糸ａとマルチフィラメント非捲縮糸ｂとの混繊重量比は、前者の割合が多くなりすぎると軽量性の改善効果が小さくなり、一方、少なくなりすぎるとドライ感やフィブリル感の改善効果が低下するので、３：７〜７：３の範囲が好ましい。

また、これらの糸を混繊する方法は特に限定されないが、一旦別々に巻き取ったマルチフィラメント糸を引き揃え、従来公知の混繊交絡処理装置（インターレースノズル）を用いて混繊交絡処理する方法が好適である。

マルチフィラメント捲縮糸ａとマルチフィラメント非捲縮糸ｂとが単に引き揃え合糸されただけの場合には、マルチフィラメント捲縮糸ａとマルチフィラメント非捲縮糸ｂとが分離しやすく、綿調風合いの改善も不十分となる。なお、本発明の混繊糸には、本発明の目的が阻害されない範囲であれば、他の糸条が含まれていてもさしつかえない。

以上に説明した本発明の混繊糸を用いて布帛を製造するには、必要に応じて適度な撚りを施し、所望の組織に製編織すればよい。製編織された布帛に通常のアルカリ減量加工を施すことにより、マルチフィラメント捲縮糸ａがフィブリル化される。その結果、良好な反発性と軽量感だけでなく、ドライ感とフィブリル感をも有する綿調布帛が得られる。

その際、布帛中に占める本発明の混繊糸の割合は、必ずしも１００％である必要はないが、優れたドライ感、フィブリルミ感、軽量感を得るためにはその割合が多いほど好ましい。また、通常の染色仕上げ加工が施されても何らさしつかえない。

以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。なお、実施例中の各物性は下記の方法により測定したものである。

（１）捲縮率
検尺機を用いて３３００ｄｔｅｘ（３０００ｄｅ）のカセをつくり、６×９．８ｍＮ（６ｇｆ）の軽荷重と、さらに６００×９．８ｍＮ（６００ｇｆ）の重荷重を吊るしたときのカセ長Ｌ０を読み取る。次いで、重荷重を外し、９８〜１００℃の温水中に２０分間浸漬して捲縮を発現させた後、２４時間自然乾燥し、再度重荷重を吊るしたときのカセ長Ｌ１を読み取る。そして、重荷重を外し、１分後のカセ長Ｌ２を読み取る。捲縮率は下記式で算出されるものである。なお、ｎ数は５である。
捲縮率（％）＝（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ０×１００

（２）中空率
マルチフィラメントの断面写真を撮影（５００倍の倍率）し、下記式で中空率を求めた。なお、フィラメントカウント（単糸数）をｎ数とした。
中空率（％）＝（（中空部の面積）／（（中空部の面積）＋（中実部の面積）））×１００

（３）固有粘度
３５℃のオルソクロロフェノール溶液で測定した。

（４）風合い（フィブリル感、ドライ感、反発性、軽量感）
フィブリル感については、熟練者５人による外観評価を行い、その平均値で、均一にフィブリル化が進み品位の高いものを「きわめて良好」とし、フィブリル化が不十分で筋状の斑が多く見えるものを「不良」とし、その間をさらに２段階にわけ、「きわめて良好」、「良好」、「やや不良」、「不良」の４段階にランク付けした。また、その他のドライ感、反発性、軽量感については、上記と同様に熟練者５による官能評価を行い、その平均値で、各々、「きわめて良好」、「良好」、「やや不良」、「不良」の４段階にランク付けした。

［実施例１］
テレフタル酸ジメチル１００部、エチレングリコール６０部、酢酸カルシウム１水塩部０．０６部（テレフタル酸ジメチルに対して０．００６６モル％）、および整色剤として酢酸コバルト４水塩０．００９部（テレフタル酸ジメチルに対して０．０７モル％）をエステル交換缶に仕込み、窒素ガス雰囲気下４時間かけて１４０℃から２２０℃まで昇温して生成するメタノールを系外に留居しながらエステル交換反応させた。

エステル交換反応終了後、反応混合物に安定剤としてリン酸トリメチル０．０５８部（テレフタル酸ジメチルに対して０．０８０モル％）、および消泡剤としてジメチルポリシロキ酸０．０２４部を加えた。ついで、１０分後、三酸化アンチモン０．０４部（テレフタル酸ジメチルに対して０．０２７モル％）を添加し同時に過剰のエチレングリコールを追い出しながら２４０℃まで昇温したあと、重合反応釜に移した。

次に、この反応化合物に下記式、

（但し、ｍ、ｍ’は平均値として６、ｐは平均値として１３０、ｊ、ｊ’は１４〜１６であり、平均値として１５、直鎖部（Ｂ）の分子量（ｎＢ）と枝分れ部（ＡおよびＡ’）の分子量（ｎＡ）との比（ｎＡ／ｎＢ）は０．５である）で表される平均分子量８５５１のポリオキシエチレン系化合物を１．４重量％添加し、引き続いて反応缶内の圧力を１時間かけて７６０ｍｍＨｇから３ｍｍＨｇまで減圧し、１０分後に有機スルホン酸塩として、ドデシルベンゼンスルホン酸を０．５重量％、減圧下に添加した。さらに１ｍｍＨｇまで減圧し、同時に反応混合物の温度を１．５時間かけて２４０℃から２８０℃まで昇温した。さらに１ｍｍＨｇ以下の減圧下で、重合温度２８０℃で２時間重合し、この段階で反応混合物に酸化防止剤として、サイアノックス１７９０（アメリカン・サイアナミッド社製）を０．１部、およびマークＡ０−４１２Ｓ（アデカ・アーガス化学社製）０．３部を減圧下で添加し、その後さらに３０分間重合した。このポリマーを常法によりチップ化した。

こうして得られたチップを紡糸口金から、溶融温度２８７℃で溶融吐出し、紡糸速度１５００ｍ／ｍｉｎで一旦巻取り、１５０ｄｔｅｘ／２４ｆｉｌの未延伸糸を得た。そして、加熱ローラ、接触型ヒータ、３軸摩擦型のデイスク式仮撚装置、延伸ローラの順で配置した延伸同時仮撚装置を用い、上記未延伸糸を、非加撚状態で加熱ローラに接触して加熱した後、該加熱終了点を仮撚開始点として同時延伸仮撚加工することにより、捲縮率２．５％、６８ｄｔｅｘ／２４ｆｉｌのマルチフィラメント捲縮糸ａを得た。この際、加熱ローラ速度を２２２ｍ／分、接触型ヒータ温度を２２０℃、延伸ローラ速度を５００ｍ／分、仮撚装置のデイスク周速度を９２５ｍ／分、加熱ローラの表面温度を９０℃、延伸ローラは非加熱とした。

一方、固有粘度０．６６の通常のポリエチレンテレフタレートを用いて、通常の中空紡糸用紡糸機を使用して、常法に従って１３５０ｍ／分で溶融紡糸した。そして、予熱ローラー温度９０℃、熱セットヒータ（非接触式）を使用せず、延伸倍率２．２倍、延伸速度５００ｍ／分で延伸することにより、中空率３１％、８０ｄｔｅｘ／２４ｆｉｌのマルチフィラメント非捲縮糸ｂを得た。

得られた２種類のマルチフィラメントを引き揃え、通常のインターレースノズルにより、混繊交絡させてポリエステル混繊糸を得た。

得られた混繊糸を軽糸および緯糸に用い、タフタ織物に製織し、常法に従って精錬、アルカリ減量加工（減量率１５％）、染色、熱セットを施した。得られた織物はフィブリル化されており、フィブリル感で「きわめて良好」、ドライ感で「きわめて良好」、反発性で「きわめて良好」、軽量感で「きわめて良好」と、軽量であたかも綿のごとき風合いと外観を有し、しかもドライ感に富み反発性に優れるものであった。

［比較例１］
実施例１において、マルチフィラメント捲縮糸ａとして、ポリオキシエチレン系化合物と有機スルホン酸塩とをともに含有させないこと以外は、実施例１と同様にしてポリエステル混繊糸を得た後、実施例１と同様にして、製織、精錬、アルカリ減量加工、染色、熱セットを施した。得られた織物において、フィブリル感で「不良」、ドライ感で「不良」、反発性で「きわめて良好」、軽量感で「きわめて良好」と、軽量感には優れるものの、フィブリル感とドライ感で不十分であった。

本発明の綿調ポリエステル混繊糸を用いて布帛を得ると、良好な反発性、軽量感を有するとともにドライ感、フィブリル感にも優れた、従来には見られなかったような綿調ポリエステル布帛を得ることができる。

Claims (5)

1. 下記を満足するマルチフィラメント捲縮糸ａとマルチフィラメント非捲縮糸ｂとを含むことを特徴とする綿調ポリエステル混繊糸。
   マルチフィラメント捲縮糸ａ：
   ポリエステルからなり、かつ捲縮を付与されたポリエステルマルチフィラメント捲縮糸であって、前記ポリエステルに、下記一般式で表されるポリエーテルであり、下記一般式中の直鎖部（Ｂ）の分子量（ｎＢ）と枝分れ部（ＡおよびＡ’）の分子量（ｎＡ）の比（ｎＡ／ｎＢ）が０．２〜１．２、該ポリエーテルの平均分子量が５０００〜１６０００である水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルが０．５〜２０重量％、該ポリエステルと実質的に非反応性の有機スルホン酸塩が０．１〜３．０重量％含有されてなるポリエステルマルチフィラメント捲縮糸。
   マルチフィラメント非捲縮糸ｂ：
   捲縮を付与されていないポリエステルマルチフィラメントであって、該マルチフィラメントを構成する単繊維の横断面形状が中空部を有するポリエステルマルチフィラメント非捲縮糸。
   

   
2. マルチフィラメント捲縮糸ａの捲縮率が２〜１５％の範囲にある請求項１に記載の綿調ポリエステル混繊糸。
3. マルチフィラメント非捲縮糸ｂを構成する単繊維の横断面形状において、中空率が１０〜５０％の範囲にある請求項１または請求項２に記載の綿調ポリエステル混繊糸。
4. マルチフィラメント捲縮糸ａとマルチフィラメント非捲縮糸ｂとが、重量比（ａ：ｂ）７：３〜３：７の割合で含まれる請求項１〜３のいずれかに記載の綿調ポリエステル混繊糸。
5. マルチフィラメント捲縮糸ａとマルチフィラメント非捲縮糸ｂとが、混繊交絡処理されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の綿調ポリエステル混繊糸。