JPH03234819A - 軽量海島複合型ポリエステル繊維 - 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］ 本発明は軽量ポリエステル繊維に関し、更に詳しくはポ
リエステルにポリオレフィンを島状に分散して軽量化し
た軽量海島複合型ポリエステル繊維に関する。

［従来の技術］ ポリエステル繊維は機能性に優れ、製造コストも安価で
あることから衣料用、繊維資材、産業用途を中心に広く
利用されている。

しかしながら、ポリエステル、とりわけポリエチレンテ
レフタレー１〜はポリマ自身の密度が高く、更には高度
の結晶性を有しているために、繊維の密度が高く剛性が
大きいため、特に軽量、およびソフト風合いが要求され
る分野に使用する素材としては適当ではなかった。

これらの問題を解決するために従来多くの検問が行われ
ている。例えば、特開昭５２−７７２２８号公報には繊
維を中空化して、児かけ密度を低くすることが開示され
ている。しかしながら、この繊維は通常の繊維に１つま
たは数個程度の中空部を付与したものであるため、同一
繊度で比較した場合には通常のポリエステル繊維に比較
して剛性が強く、そのために織物、編物、不織布にした
ときには粗硬感が強く、一方、軽量化のために中空率を
大きくすると中空部がつぶれる欠点があった。そのため
、中空による技術では軽量化とソフト風合いを満足した
ポリエステル繊維は得られなかった。また、特開昭５９
−７６９７１号公報にはポリエチレンテレフタレートと
異なる物質をスジ状に分散配合してポリエステル繊維と
なし、その後に例えばアルカリ減Ｍ処理などして配合し
た物質の一部を溶出させて軽量化する方法が開示されて
いる。

この繊維はｍ紐輪方向に長い空隙、および配合している
物質が存在しているために、わずかな摩擦でも繊維表面
がフィブリル化する欠点を有していた。さらには、特開
昭５５−１３７２０８＠公報には、比較的ポリマ間の親
和性が低いポリマ同士をブレンドした微空孔性繊維、及
びその方法が記載されている。この繊維では確かに微空
孔を有しているために軽量ではあるが、フィルター用途
を目的としているために衣料用途等に要求される腰、張
りとソフト性に代表される風合いや染色性、引っ張り強
度に代表される物理特性を兼ね備えているとはいえない
。

本発明の主たる用途は衣料用途であり、その場合軽量で
あることと同時に、上記のような川合いや物理特性も不
可欠の要求特性である。更に、衣料用途においては繊維
形成後ヒートセット、染色に代表される種々の熱処理が
施されるために、基質となるポリマは２００′Ｃ以下の
熱処理に十分耐えることの出来るものでなければならな
い。更に配合するポリマの物理特性も重要で必る。

また、特開昭５７−４７９１２号公報にはポリエステル
の紡糸生産性の向上を目的にポリエステルにポリオレフ
ィンをブレンドする発明が提案されている。しかしなが
ら該発明には繊維中にボイドを形成させ軽量化力ること
は記載されていない。

［本発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記のような欠点を排除し、軽量化を図ること
を目的に鋭意検討した結果本発明に到達したものである
。

［課題を解決する手段］ 前記した本発明の目的は海成分と島成分からなる海鳥複
合型ポリエステル繊維において、（Ａ）島成分は密度１
．１９／ｃｍ以下のポリオレフィンからなり、海成分は
ポリエステルでかつ島の分散径５．０！ｉ以下であり、
（Ｂ）海島接合の海と島の成分のＭ量比は９６：４〜８
０：２０であり、 １６０℃で、５分間熱処理後のボイド含有率が５％以上
である軽量海島複合型ポリエステル繊維によって達成で
きる。

ポリエステルの軽量化を達成する場合、配合するポリマ
の密度は小さい方が有利であり、がつ、ベースポリマで
あるポリエステルとのなしみが低い方か延伸時のボイド
発生による軽量化が図れるので好ましい。配合するポリ
オレフィンの密度は１．１９／ｃｆｆｌ以下であること
が必要である。好ましくは１．０９／ｃｍ以下、特に好
ましくは０．９９／ｃｄ以下である。

これらの要求を満足する物質としてはポリオレフィンで
あることが必要である。ポリオレフインとしては例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメ
チルペンテンなどがあるが、ポリエステルのなかでも特
に有用なポリエチレンテレフタレート（ＰＥ丁）との相
溶性が乏しいこと、融点が比較的高いこと、密度が小さ
いことからポリプロピレン、ポリメチルペンテンが好ま
しい。ポリエステルの衣料用途では一般的に１６０℃程
度の熱処理を行うため、この熱処理によって発生したボ
イドが太きく減少しないことが重要である。ポリオレフ
ィンの融点は２００　℃以上が好ましく、更に好ましく
は２２０℃以上である。特に、ポリメチルペンテンはＰ
「丁との親和性が小さいこと、融点が高いことから好ま
しい。

繊維の軽量化を達成するためには配合するポリオレフィ
ンの密度が低いことと同時に繊維中に如何にボイドを多
く含有するかにある。ボイド含有率は５％以上は必要で
あり、好ましくは１０％以上、更に好ましくは２０％以
上、特に好ましくは３０％以上である。軽量化のために
はボイド含有率は高い方が好ましいが製糸性やｍｒｒｔ
ｔの物理特性面から５０％以上のボイドを含有する繊維
は好ましくない。

また、ポリオレフィンと、更にポリオレフィン以外の物
質を併用配合しても軽量化を阻害するものでなければ構
わない。むしろ軽量化を促進するものであれば併用が好
ましい。例えばＰＥＴとの相溶性が乏しい物質である炭
酸カルシウムの配合は繊維のボイド生成を助けるので配
合することが好ましい。しかし、配合量が多すぎると製
糸性か不良になるのでポリオレフィン以外の配合量は１
０重量％以下にするのが好ましい。

配合するポリオレフィンの量は目標とする繊維の軽量化
の度合によって変わるが、十分な軽量感を付与するため
には４重量％以上が必要である。好ましくは８重量％以
上、特に好ましくは１１重量％以上でおる。ポリオレフ
ィンの配合量が多ずぎると製糸性が悪化すること、ＰＥ
Ｔ本来の機能性が失われることから２０重量％以下にす
べきである。好ましくは１５重量％以下である。

ポリエステルの本来の特徴を損わないようにするために
は、繊維断面におけるポリオレフィンの分散状態はポリ
エステルの海の中に島状に分散していることが必要であ
る。ここで、海とは任意の断面を観察したとき、繊維全
体に連続的に広がって存在している部分でおり、また、
島とはポリエステルの海にほぼ独立して存在している部
分である。島が連続している場合には両者の境界面積が
小さくなり、ボイド発生が減少して、好ましくない。

ポリオレフィンの分散サイズはポリエステルとポリオレ
フィンの境界に生じる微細孔の間に影響するので重要で
ある。分散のサイズが小さすぎる場合には比表面積は増
大するがボイド量は減少して好ましくない。一方、大き
すぎると製糸性が不良となるばかりでなく、染色斑に代
表されるような各種の斑が発生するので好ましくない。

ポリオレフィンの島のサイズは５．０μｍ以下であるこ
とが必要である。好ましくは２μｍ以下、０．１μｍ以
上である。

島のポリオレフィンの好ましいサイズを保つために、ポ
リオレフィンの溶融粘度はポリエステルの溶融粘度より
も高いことが好ましく、ポリエステルの溶融粘度の２倍
以上の溶融粘度であることが特に好ましい。

本発明の繊維は主として衣料用に適しているが、料用途
では寸法安定性を付与する目的から２００　℃以下の熱
処理を施すのが一般的であり、少なくとも１６０°Ｃの
温度に十分耐えられる繊維であることが必要であり、好
ましくは２００°Ｃ以上に耐えられる繊維である。この
ためには繊維の融点は２４０°Ｃ以上が好ましく、更に
好ましくは２５０℃以上である。

本発明でいう融点とはＰＦＲＫＩＮ−ＥＬＭＡＲ社製Ｄ
ＳＣ−４で昇温速度１６°Ｃ／ｍ　ｉ　ｎで測定した値
である。この時複数」ズ上の融解ピークかおる時は融解
熱量の多い方のピーク温度を指す。この意味から本発明
のポリエステルはポリエチレンテレフタレートが好まし
いが、上記融点を満足する範囲で一般的に使用されてい
る共重合組成物、あるいは配合物が含まれていてもよく
、その量は配合するポリオレフィン以外の組成物に対し
て１２重量％以下であれば含有していても差し支えない
。

本発明の繊維は衣料用途であり、風合いも重要であるた
めに、繊度は０．５デニ一ル以上、５デニール以下の範
囲が好ましい。本発明の繊維はボイドを含有しているた
めに通常のポリエチレンテレフタレー１〜の同一断面積
の繊維に比較して軽量であり、曲げ剛性が小さく、柔ら
かな風合いを有している。

本発明の繊維断面形状は特に限定されることはなく、一
般に利用されている形状のものに適用できる。また、中
空断面形状にすることによって本発明の効果を一層高め
ることが出来る。

本発明の繊維は例えば次のようにして製造することが出
来る。

溶融状態のＰＥＴに溶融状態の溶融粘度がＰ０ Ｅ丁よりも高いポリメチレンペンテンをＰＥＴに対して
４〜２０重量％配合して十分攪拌した後、このブレンド
ポリマを粒状に形成する。このブレンドポリマを１６０
°Ｃに減圧乾燥した後、溶融紡糸するがこの場合、口金
孔から吐出する場合のズリ応力を１０×１０６以下とす
ることがポリメチルペンテンの粒径を必要以上に分散し
ないために好ましい。更に、同様の意味から吐出後の変
形比（未延伸糸引き取り速度を口金孔内流速度で徐した
値）は２００以下、好ましくは８０以下が更に好ましい
。

得られた未延伸糸はボイドを生成するために８０℃未満
の低温の延伸温度を採用して、伸度５０％以下になるよ
うに延伸し、次いで寸法安定性を向上するための熱処理
を行なう。

［実施例］ 以下に実施例で本発明を更に詳細に説明するなあ、実施
例に用いた測定方法は次のとおりである。

分散サイズ：ｌ維新面を透過型電子顕微鏡で１ 観察したときにポリエステルの海に点在するポリオレフ
ィンの島の平均直径を求めた値で必る。

ボイド含有率：繊維を１６０℃５分間常圧で熱処理した
後、繊維の任意の断面と任意の側断面を各々２０箇所透
過型電子顕微鏡で観察し、繊維全体の面積に対するボイ
ドの面積の比の平均で表わす。但し、繊維軸方向に実質
的に無限に連続した空隙、いわゆる中空部分は繊維全体
の面積、およびボイドの何れにも含めない。

実施例１ 実質的にポリエチレンテレフタレー１へからなるポリエ
ステル８６重量％にポリメチルペンテン１４重量％を溶
融ブレンドして平均分散径を３５μｍにした。このポリ
マを円断面中空用口金から吐出して未延伸糸とし、次い
で延伸を行った。この時の延伸温度は３０℃であり、延
伸に引き続いて１２５°Ｃの熱処理を実施した。残留伸
度は２３％とした。この実験で得られた延伸糸の特性は
第１表のとおりでおる。該繊維からなる布帛は柔らかく
、その柔らかさは１６０２ °Ｃ熱処理後もほと／υど変化がなかった。なあ、熱処
理後の中空率は１５．６％であった。

実施例２ 実質的にポリエチレンテレフタレートからなるポリエス
テル８６重量％にポリメチルペンテン１４重量％を溶融
ブレンドして平均分散径を３５μｍにした。このポリマ
を円断面中空用口金から吐出して未延伸糸とし、次いで
延伸を行った。この時の延伸温度は３０℃てあり、残留
伸度は２３％とした。この実検で得られた延伸糸の特性
は第１表のとおりで市る。該繊維からなる布帛は柔らか
く、その柔らかさは１６０℃の熱処理後もほとんど変化
がなかった。

実施例３ 繰り返し単位の９８モル％がポリエチレンテレフタレー
１〜からなるポリエステル８６重量％にポリメチルペン
テン１８重量％を溶融ブレンドして、平均分散径を３５
μｍにした。このポリマを芯成分とし、一方、９８モル
％がポリエチレンテレフタレ−１〜からなるポリマを鞘
成分３ とした芯鞘複合糸（芯／鞘−９０／１０）の未延伸糸と
し、次いで延伸を行なった。この時の延 伸温度は３０℃でおり、残留伸度は２３％とした。この
繊維を製造するときの製糸性は紡糸、延伸を通じて糸切
れなどは全くなく、製糸性はきわめて良好であった。こ
の実験で得られた延伸糸の特性は第１表のとおりでおる
。繊維の特性は第１表に示すとおりでおり、該繊維から
なる布帛は柔らかく、その柔らかさは１６０℃熱処理後
もほとんど変化がなかった。

実施例４ ポリメチルペンテンの配合量を８重量％に変更した以外
実施例１と同様に製糸を行い、延伸糸を得た。繊維特性
は第１表のとおりでおるが実施例］の繊維に比較して柔
らかさが若干劣るものでおった。

実施例５ 実質的にポリエチレンテレフタレートからなるチップ８
６重量％とポリメチレンペンテンチ４ ツブ１４重量％をチップブレンドして溶融紡糸した。こ
の紡糸では分散性を向上する目的で吐出孔直前にスタテ
ィクミキザーを組み込んだものを使用した。チップブレ
ンドとスタティックミキサーを使用した以外実施例１と
同様であった。

この実験で得られた延伸糸の特性は第１表のとおりで市
るがボイド含有率が低いことと製糸性が若干不良であっ
た。

実施例６ 配合ポリマとしてポリエチレンを使用した以外実施例１
と同様の実験を行った。製糸する過程では特に問題はな
かったが繊維特性は第１表のとおりであり、繊維のボイ
ド率は熱処理前は１８％と高かったが、布帛にした後の
熱処理でボイド含有率が低下してしまい、軽量化の効果
があまり大きくなかった。

比較実施例１ ポリメチルペンテンを３重量％に変更した以外は実施例
１と同様に実験を行なった。ポリメ５ チルペンテンの分散も良好であったがボイド率が低く、
本発明の目的を満足することは出来なかった。

比較実施例２ スタティックミキサーを使用しないこと以外は実施例３
と同様に実験した。しかしながら、溶融紡糸の時に糸切
れが頻発して製糸できなかった。

（以下余白） ６ ［発明の効果］ 本発明による軽屯繊維はボイド含有率が５％以上のポリ
エチレンテレフタレートであるために、曲げ剛性が小さ
く、柔らかな風合いを有し、また軽量であると共に、微
空孔を有しているために、一般衣料用途として適した風
合いを有している。更に、不動の空気層を有しているた
めに、保温性が向上しており、特に、秋・多用途に適し
たソフ（〜な衣料用素材となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 海成分と島成分からなる海島複合型ポリエステル繊維に
   おいて、 （Ａ）島成分は密度１．１ｇ／ｃｍ＾３以下のポリオレ
   フィンからなり、海成分はポリエステル でかつ島の分散径５．０μ以下であり、 （Ｂ）海島複合の海と島の成分の重量比は９６：４〜８
   ０：２０であり、 １６０℃で、５分間熱処理後のボイド含有率が５％以上
   である軽量海島複合型ポリエステル繊維。