JPH01124683A - 機能性ポリエステル系繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、柔軟でソフトタッチ性を有する上に、吸湿性
、親水性、消臭性、さらにはイオン交換性などの各種機
能を容易に付与し）ｑる機能性ポリエステル系繊維に関
する。

［従来技術］ 合成繊維に親水性ビニルモノマーをグラフト重合させて
改質する方法は数多く見受けられる。

たとえば特公昭４８−２７７４４号や特開昭５９−５１
２６号などでは、高度に延伸された通常延伸糸と呼ばれ
るポリエステル系長繊維に親水性ビニル七ツマ−をグラ
フトする方法が開示されているが、かかる方法ではモノ
マー利用率が低く不経済であり、得られる繊維も粗硬な
ものでしかなかった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は親水性ビニルモノマー（以下モノマー）の利用
率が高く、経済的にグラフト重合することができ、かか
る未反応モノマーによる反応系内の汚染、糸糸間への付
着による糸の解除障害やニットデニットのデニット時で
の大きな障害などの問題があり、しかも、かかる改質処
理によってはポリエステル系長繊維の有する粗硬感を改
善することができなかった。

通常の未延伸糸や半延伸糸の場合はモノマー利用率は高
いものであるが、染色等の堅牢度低下が著しく大きく、
一般に実用的なものは得られないものである。

本発明はかかる従来欠点に罵み、未延伸糸もしくは半延
伸糸と呼ばれるポリエステル系繊維としては中間品であ
る繊維を低伸度状態で熱処理してなる特定な繊維を、グ
ラフト重合の対象繊維として選択することにより、従来
技術では得られなかった高いモノマー利用率の下に、極
めて柔軟性に富む繊維を、機能性豊かな状態で提供し得
たものである。

［問題を解決するための手段および作用］本発明はかか
る目的を達成するために、次のような構成を有する。す
なわち、 下記（１）〜（７）を同時に満足するポリエステル系長
繊維であることを特徴とする典能性ポリエステル系繊維
。

■初期引張抵抗　（ｇ／ｄ）　　２５〜６０■伸度　（
％）５０〜１４０ ■密度　（ｇ／　ｃｒｄＬｌ　、　３６〜１，４０■複
屈折率　　　（Δｎ）０．０４〜０．１■沸水収縮率　
　（％）　−２〜５ ■１８０℃乾熱収縮率（％）　−２〜５■カルボキシル
基含有量（当！／ｇ繊維）５Ｘ１０−’以上 である。

本発明でいうポリエステル系長繊維とは、たとえばポリ
エチレンテレフタレートなどのポリアルキレンテレフタ
レートである。

また、ポリエチレンテレフタレートにイソフタル酸やア
ジピン酸、あるいは下式−１で示すよう式−１ ８０３Ｍ Ｘ：ＨまたはＣ１〜Ｃ３ Ｍ：アルカリ金属またはＨ な第３成分を共重合させた変性ポリエステルあるいは、
下式−２で示すような第３成分をブレンドした変性ポリ
エステル、 ０＝Ｃ−ＣＨ３ あるいはポリブチレンテレフタレートなどであるが、こ
れらに限定されるものではない。

本発明は、上記したポリエステルを紡糸速度４０００ｍ
／分以下の条件で紡糸して得られる半延伸もしくは未延
伸糸と呼称されている糸（以下未延伸糸と呼称する）を
、１〜１０％の延伸倍率で１ｏｏ’ｃ以上２００’Ｃ以
下で熱処理しながら巻き取ったポリエステル系長繊維が
適用するものである。

通常この種の加工は熱板（乾熱）と、フィードローラ、
ドローローラ及びワインダーがあれば実行できる。熱板
の代わりにスチームヒータ（湿熱）を用いても良く、こ
の場合は１００℃〜１８０℃、好ましくは１２０〜１６
０℃の処理温度が選択される。

これら未延伸糸は自発伸長し、クルジを生じ易く、その
結果熱処理ムラが発生し易い傾向が強い。

本発明はかかるクルジを排除する程度の緊張または伸長
を与える条件、すなわち１〜１０％程度の低率の条件が
選択される。

処理時間は０．１〜１秒程度であり、好ましくは０．３
〜０．６秒である。これらは、熱処理温度との兼合いで
決定されるものである。すなわち、高い温度で長時間処
理すると糸が融着し、又、低温度での短時間処理では、
熱処理効果の発現が小さい傾向におる。たとえば、熱板
温度が１４０’Ｃ程度であれば、０．４秒程度の処理時
間が好ましい。

こうしてｊｑられたポリエステル系長繊維は伸度が極め
て大きく、また清水あるいは乾熱での収縮率は極めて小
さい繊維となる。特に収縮率の小さいことは、糸として
チーズ状態で染色あるいはグラフト重合等の加工を施こ
しても、加工収縮による染色むらやグラフト加工むらの
発生が少ないことを意味する。

これに対して、かかる熱処理を施こしていないポリエス
テル系長繊維の未延伸糸は、乾熱、湿熱の収縮率が極め
て大きく、染色やグラフト重合改質等の後加工が行なえ
ないという問題がある。

本発明は、上記特定な熱処理を施したポリエステル系長
繊維が親水性ビニルモノマーでグラフト重合改質させて
も、柔軟性や風合に変化を来たさない特徴を有している
ことに着目したものである。

本発明に適用される親水性ビニルモノマーとは、たとえ
ばメタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸などの不飽和
カルボン酸などや、ビニルスルフォン酸類などが好まし
い。これら親水性ビニル七ツマ−は、二種以上混合して
も良い。

かかるグツト重合処理後のポリエステル系繊維は次のよ
うな性質を有する。すなわち、■初期引張抵抗　（ｇ／
ｄ）　　２５〜６０■伸度　（％）５０〜１４０ ■密度　（（］／　ｃｍ）　１．３６〜１．４０■複屈
折率　　　（Δｎ＞’０．０４〜０．１■沸水収縮率　
　（％）　−２〜５ ■１８０℃乾熱収縮率（％）　−２〜５である。

かかるグラフト重合されたポリエステル系長繊維の未延
伸糸は伸度が極めて大きいので、これらは、混繊糸とし
て他の低伸度糸と併用して使用する必要がある。かかる
併用繊維とすることにより、ひざ扱け、ひじ恢けなどの
問題は回避される。

混繊する糸としては、伸度が７０％以下であれば良い。

特に本発明で得られる機能性繊維のもつ、ソフトタッチ
、風合いを発現させるためには、高収縮タイプの糸が良
い。混繊糸としては、カバリングヤーン、空気交絡糸な
どの製品に適する手段を用いるのが好ましい。

もらろん、伸度の大きさが問題とならない製品、たとえ
ばカーテンやシーツなどに適用する糸としては、かかる
混繊糸とする必要はないし、タテ糸、ヨコ糸のどちらか
一方を本発明の機能性繊維単独で使用してもさしつかえ
ない。

本発明の機能性繊維は、繊維中に５ｘ１０″４当量／ｇ
繊維以上のカルボキシル基を有している。

したがって、たとえばカルボン酸の状態であれば、イオ
ン交換機能を発揮すると共にＮ）−１３ガス等の吸着す
なわち消臭性を有する。、又、カルボン酸をアルカリ金
属たとえばＮａ、になどで置換して塩とすると、より大
きな吸湿性、親水性が発現され、同時に制電性を発揮す
る繊維ともなり得、さらにこの繊維は、メルカプタンや
硫化水素などのガスを吸着する消臭性を発揮する。また
、第４級アンモニウムイオンと置換すると抗菌、抗カビ
性等を発揮する。

かかる機能は該当官能基の存在量によって外在されるが
、少なくとも５Ｘ１０’当ｆｆｉ／ｇ繊維、好ましくは
１．０Ｘ１０−３当！／ｇ繊維以上の官能基を存在させ
る。

以下に本発明を実施例でさらに説明する。

［実施例−１］ 固有粘度が０．６４のポリエチレンテレフタレートを、
３０００ｍ／ｍｉｎで紡糸して、Δｎ＝ｏ。

０３８の１３５デニール／３６フイラメントの未延伸糸
を得、これを１４０’Ｃの熱板とホットローラに０．４
秒間接触させつつ、連続的に１．５％緊張熱処理を行な
い巻取った。

次にこれらを空気交絡処理した後、チーズに巻取り、パ
ッケージ染色機へ装着した。

次にアクリル酸とメタクリル酸の７：３混合液を１７ｑ
／ｃ、とグラフト重合開始剤（日本油脂製ナイパーＭＴ
−８０＞を２Ｊ／乙と乳化剤（第−工業製薬製ニブライ
サーフＡ２１７Ｅ）５Ｇ／乙とざらにモノクロルベンゼ
ンを１０ｑ／ｃからなる水系乳化混合液をパッケージ染
色機内に投入し、１００′Ｃで６０分間、浴比１：１５
でグラフト重合処理を行なった。

次に水洗の後、１３０’Ｃで１５分間熱水処理した後、
分散染料で紺色に染色した。水洗乾燥後、コーンに巻き
戻した。

次に上記染色糸と、通常のポリエチレンテレフタレート
延伸糸５０デニール／２４フイラメント糸とで空気交絡
処理を施こして混繊糸を作った。

［実施例−２］ 実施例１の通常のポリエチレンテレフタレート延伸糸の
代りに高収縮タイプの変性ポリエチレンテレフタレート
延伸糸５０デニール／２４フイラソフトで空気交絡処理
を施こして混繊糸を作った。

実施例−１で得た混繊糸と、実施例−２で得た混繊糸で
各々筒編を作り、熱セットの後再度黄色分散染料を用い
１３０℃で染色した。次に各々の筒編地を半裁し、各々
一方をソーダ灰水溶液で６０℃、３０分間処理し、水洗
乾燥した。

ソーダ灰処理した筒編地（２種）の吸湿率と、ソーダ灰
処理する前の筒編地の、アンモニアガス吸着性能を調べ
た。結果を表−１に示す。

［比較例−１１ 実施例−１と同様にして得られた熱処理前の半延伸糸を
チーズに巻き、実施例−１と同様にグラフト重合処理し
た。しかし処理の途中でポンプ圧が上昇し、チーズの目
づまりを示したため、処理を中止した。チーズは非常に
硬くなっておりとても引きつづいて処理できる状態では
なかった。

［比較例−２］ 通常のポリエチレンテレフタレート延伸糸７５デニール
／２４フイラメントを、実施例１と同様にチーズでグラ
フト重合し、同様に筒編み、染色およびソーダ灰処理を
施こし、吸湿性の評価と、実施例−１，２の筒編地と、
風合い、タッチ、染め面を比較した。各々の結果を表−
１に示す。

次に、各物性等の算出方法および測定方法を記す。

グラフト率：チーズのグラフト重合前後の乾燥状態での
重量増加率（％）で示した。

七ツマー利用率ニゲラフト重合に利用したモノマーの重
量に対するグラフト重合前後の乾燥状態での重量増加但
の割合（％）で示した。

吸湿率：絶乾した試料を２０’ＣＸ６５％ＲＨの環境下
に２４時間放置した時の、重量増加率（％）ＮＨ３ガス
消臭性：初期ＮＨ３ガス濃度を１０ｏ　ｏ　ｐｐｍ前後
に調整した１乙の密閉されたフラスコ内に試料０．４ｇ
をぶら下げ、３０分後の残留ＮＨ３ガス濃度を測定し下
式で表わす。

ＮＨ３ガス吸着率（％） ＝　［（Ａ−８＞／Ａ］　Ｘ１００ 式中、Ａ：初期ガス濃度、Ｂ：残留ガス濃度１表 １表から、実施例−１，２の七ツマー利用率が大きく、
経済的であることが判る。比較例−１は、加工収縮も大
きくグラフト重合加工が行えなかった。比較例−２は、
モノマー利用率が小さいため、実施例−１，２と同等の
吸湿率を得るためには、より多くのモノマーを必要とし
、ざらに浴中のホモポリマーが多く発生し、パッケージ
染色機のポンプ圧が異常に高くなり、糸糸間のホモポリ
マーと収縮による目づまりの発生を認めた。又風合いは
、従来ポリエステルの風合いよりもざらに粗硬感の強い
ものであった。

［発明の効果］ この発明のポリエステル系長繊維は、以上にみてきたよ
うに吸湿性や消臭性といった機能を付与されかつ、従来
のポリエステル系長繊維では達成できなかった極めてソ
フトな風合い、タッチを有する。さらには他の低伸度糸
と混繊した場合は、かかる性質と同時にｎ央けや肘恢は
等の問題も回避している。

グラフト重合処理で繊維内へ導入されたカルポキシル基
はイオン交換性が大きいため、第４級アンモニウムイオ
ンとも容易に置換され抗菌、抗カビ性等を与えることも
できる。

このため、スポーツ衣料や一般衣料の他に、シーツや病
院等医療機関でのカーテンやベツドカバー、白衣や寝ま
き等、快適衣料、快適寝装用素材、衛生寝装用素材に用
いることが可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記（１）〜（７）を同時に満足するポリエステル系長
   繊維であることを特徴とする機能性ポリエステル系繊維
   。 （１）初期引張抵抗（ｇ／ｄ）２５〜６０ （２）伸度（％）５０〜１４０ （３）密度（ｇ／ｃｍ＾２）１．３６〜１．４０ （４）複屈折率（Δｎ）０．０４〜０．１ （５）沸水収縮率（％）−２〜５ （６）１８０℃乾熱収縮率（％）−２〜５ （７）カルボキシル基含有量（当量／ｇ繊維）５×１０
   ＾−＾４以上