JPH08260344A - フィブリル化ポリエステル繊維及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 手触りが柔らかく、繊維表面のヌメリ感がな
く、優れた風合いを有するフィブリル化ポリエステル繊
維を安定かつ低コストで提供する。 【構成】 短辺の長さが５μｍ以下の湾曲扁平状の断面
繊維であって、繊維表面の全面に０．１〜５μｍの溝間
隔で繊維軸方向に配向する連続筋状溝を有し、繊維の少
なくとも一部が連続筋状溝にて直径５μｍ以下の極細繊
維に分割しているフィブリル化ポリエステル繊維を、式
Ｒ−ＳＯ₃Ｍで表される有機スルホン酸金属塩を０．５
〜５重量％含有のポリエステルを、オリフィスが湾曲状
スリットの紡糸口金を用い紡糸口金より紡出し、ポリエ
ステルのガラス転移点温度以下に一旦冷却した後、ガラ
ス転移点以上融点未満の温度の加熱帯域中を走行させ、
３５００〜６０００ｍ／分の速度で巻取り、得られた繊
維を１２０℃以上で１０秒以上乾熱処理し、さらに減量
率１０重量％以上のアルカリ減量処理を施して得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィブリル化ポリエス
テル繊維及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維は、多くの優れた特性
を有し、衣料用途等各種用途の広く用いられている。し
かしながら、ポリエステル繊維は、溶融紡糸法により製
造されるため、一般に繊維表面が平滑であり、手触りが
硬く、独特のヌメリ感があるという風合い面での欠点を
有する。このような欠点を改良したものとしてフィブリ
ル状繊維があり、その製造方法として、ポリエステルと
ポリエステルに非相溶性のポリマーをブレンドして溶融
紡糸する方法（特開昭５５−１６９０６号公報等）やポ
リエステルとポリアミドを複合紡糸してポリアミドの膨
潤剤で処理する方法（特公昭６１−９４２７号公報等）
が提案されている。

【０００３】また、ポリエステル繊維の嵩高性に欠ける
点を改良し、嵩高性を改良したものとして渦巻形繊維断
面の繊維が特開昭５４−９６１１８号公報等で提案され
ているが、この渦巻形繊維断面のポリエステル繊維は、
高速紡糸条件を必要とし、製糸工程上の安定性に欠け、
また得られた繊維の物性も残留伸度が高く、風合い的に
満足できるものではない。

【０００４】さらに、棉、絹、羊毛等の天然繊維、レイ
ヨン、アセテート等の半合成繊維に比べて劣るポリエス
テル繊維の吸水性、吸汗性を改良するため、有機スルホ
ン酸金属塩を添加したポリエステルの中空繊維をアルカ
リ水溶液で処理し、一部が中空部まで連通した微細孔を
有する吸水性ポリエステル繊維が特公昭６１−６０１８
８号公報、特公昭６２−４４０６５号公報等で提案され
ているが、風合いの改良まで伴うものではなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、手触りが柔
らかく、繊維表面のヌメリ感がなく、優れた風合いを有
するフィブリル化ポリエステル繊維を安定かつ低コスト
で提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、式Ｒ−ＳＯ₃
Ｍ（Ｒ：炭素数３〜３０のアルキル基または炭素数７〜
４０のアリール基若しくはアルキルアリール基、Ｍ：ア
ルカリ金属）で表される有機スルホン酸金属塩を０．５
〜５重量％含有するエチレンテレフタレートを主たる繰
り返し単位とするポリエステルからなり、短辺の長さが
５μｍ以下の湾曲扁平状の繊維断面を有する繊維であっ
て、繊維表面の全面に０．１〜５μｍの溝間隔で繊維軸
方向に配向する連続筋状溝を有し、繊維の少なくとも一
部が連続筋状溝にて直径５μｍ以下の極細繊維に分割し
ているフィブリル化ポリエステル繊維、

【０００７】及び、式Ｒ−ＳＯ₃Ｍ（Ｒ：炭素数３〜３
０のアルキル基または炭素数７〜４０のアリール基若し
くはアルキルアリール基、Ｍ：アルカリ金属）で表され
る有機スルホン酸金属塩を０．５〜５重量％含有するエ
チレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリ
エステルポリマーを溶融紡糸してポリエステル繊維を製
造する際、オリフィスが湾曲状スリットの紡糸口金を用
い、紡糸口金より紡出した糸条を、ポリエステルのガラ
ス転移点以下の温度に一旦冷却した後、ガラス転移点以
上融点未満の温度の加熱帯域中を走行させ、３５００〜
６０００ｍ／分の速度で巻取り、得られた繊維を１２０
℃以上の温度で１０秒以上乾熱処理し、さらに減量率１
０重量％以上のアルカリ減量処理を施すことを特徴とす
るフィブリル化ポリエステル繊維の製造方法にある。

【０００８】本発明のフィブリル化ポリエステル繊維
は、前記式Ｒ−ＳＯ₃Ｍで表される有機スルホン酸金属
塩を０．５〜５重量％含有するエチレンテレフタレート
を主たる繰り返し単位とするポリエステルから構成され
る。ポリエステルは、テレフタル酸またはそのエステル
形成性誘導体をジカルボン酸成分とし、エチレングリコ
ールまたはそのエステル形成性誘導体をグリコール成分
としたエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位と
するもので、ジカルボン酸成分及びまたはグリコール成
分の一部を他のジカルボン酸成分及びまたはグリコール
成分で置き換えたものでもよい。

【０００９】他のジカルボン酸成分としては、例えばイ
ソフタル酸、５−スルホイソフタルアルカリ金属塩、ナ
フタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフ
ェニルスルホンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン
酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等のジカルボ
ン酸またはそのエステル、ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−β
−オキシエトキシ安息香酸等のオキシカルボン酸または
そのエステルが挙げられる。

【００１０】また、他のグリコール成分としては、例え
ば炭素数２〜１０のアルキレングリコール、１，４−シ
クロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、
１，４−ビス（β−オキシエトキシ）ベンゼン、ビスフ
ェノールＡのビスグリコールエーテル、ポリアルキレン
グリコールが挙げられる。

【００１１】さらに、ポリエステルが実質的に線状であ
れば、トリメリット酸、ピロメリット酸等のポリカルボ
ン酸、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパ
ン、グリセリン等のポリオール、モノハイドリックポリ
アルキレンオキサイド、フェニル酢酸等の重合禁止剤が
含まれていてもよい。

【００１２】かかるポリエステルは、公知の任意の方法
で合成されたものでよく、例えばポリエチレンテレフタ
レートについて説明すれば、テレフタル酸とエチレング
リコールを直接エステル化反応させるか、ジメチルテレ
フタレートとエチレングリコールをエステル交換反応さ
せるかしてテレフタル酸のグリコールエステルまたはそ
の低縮合物を作り、次いで重縮合させる方法により合成
され、合成に際し、公知の触媒、抗酸化剤、着色防止
剤、エーテル結合副生防止剤、難燃剤等が添加されたも
のでよい。

【００１３】ポリエステルに含有される前記式Ｒ−ＳＯ
₃Ｍで表される有機スルホン酸金属塩としては、例えば
炭素数３〜３０のアルキルスルホン酸のナトリウム塩、
カリウム塩、リチウム塩、または、トルエンスルホン
酸、ドデシルベンゼンスルホン酸のナトリウム塩、カリ
ウム塩、リチウム塩或いはこれらの同種または異種の混
合物が挙げられ、ポリエステルに０．５〜５重量％、好
ましくは１〜４重量％含まれる。

【００１４】本発明のフィブリル化ポリエステル繊維
は、有機スルホン酸金属塩を含有するポリエステルから
なり、さらに、図３に例を示すように、その繊維断面が
短辺の長さ、即ち扁平厚みが５μｍ以下の湾曲扁平状の
繊維断面を有する繊維であって、繊維表面の全面に０．
１〜５μｍの溝間隔で繊維軸方向に配向する連続筋状溝
を有し、繊維の全部または一部が連続筋状溝にて直径５
μｍ以下の極細繊維に分割している。

【００１５】本発明のフィブリル化ポリエステル繊維の
製造について、以下説明する。用いるポリエステルポリ
マーは、前記のように、エチレンテレフタレートを主た
る繰り返し単位とするポリエステルであり、ポリエステ
ルへの前記式Ｒ−ＳＯ₃Ｍで表される有機スルホン酸金
属塩の添加は、ポリエステルの溶融紡糸工程が終了する
以前の任意の段階でよく、例えば、ポリエステルの原料
中に添加配合してもよく、ポリエステルの合成中に添加
してもよく、また合成後溶融紡糸するまでの間に添加し
てもよいが、添加後に溶融状態で充分に混合されるよう
な添加手段を用いることが好ましい。

【００１６】ポリエステルへの有機スルホン酸金属塩の
添加量は、０．５〜５重量％、好ましくは１〜４重量％
とし、添加量が０．５重量％未満では、後の工程のアル
カリ減量処理による連続筋状溝の形成及び極細繊維への
分割が不充分となり、５重量％を超えると、製糸工程に
おける通過性が悪化する。

【００１７】有機スルホン酸金属塩の添加に際しては、
通常市販されている有機スルホン酸金属塩には、塩化ナ
トリウム、硫酸ナトリウム等の無機塩の不純物が含まれ
ているが、これら不純物は、背圧上昇や糸切れ等の溶融
紡糸の安定性を阻害するので、有機スルホン酸金属塩中
の不純物を予め少なくすることが望ましく、好ましくは
有機スルホン酸金属塩に含まれる塩化ナトリウムを０．
５重量％以下、硫酸ナトリウムを０．１重量％以下とす
る。

【００１８】有機スルホン酸金属塩を含有するポリエス
テルポリマーの溶融紡糸においては、紡糸口金として、
オリフィスが図１のａに示すスパイラル状や図１のｂに
示す一部切り欠きのリング状等の形状である湾曲状スリ
ットの紡糸口金を用い、公知の任意の紡糸条件で紡糸口
金より紡出する。

【００１９】紡出後、紡出糸条を、ポリエステルのガラ
ス転移点以下の温度に一旦冷却する。この冷却は、得ら
れる繊維の染色性を優れたものとし、繊維物性を実用上
充分ものとするために不可欠である。冷却後、引き続
き、糸条をガラス転移点以上融点未満の温度、好ましく
は１２０〜１３０℃の温度の加熱帯域中を走行させ再加
熱する。加熱帯域の温度がガラス転移点未満の温度で
は、繊維物性が実用に耐え得ない著しく劣ったものとな
り、融点以上の温度では、単繊維間の融着や糸切れを招
き、製糸上問題となるだけでなく、得られた繊維を製編
織して得た布帛の風合いを著しく劣るものとする。

【００２０】加熱帯域を形成する装置は、高速で走行す
る糸条が加熱部との接触の起因する糸斑等を発生させな
いため、糸条と接触しない間接加熱型の装置が好まし
く、また、糸条に随伴する高速気流に起因する温度斑、
熱効率低下を防ぐため、糸条の出入口部の開口面積をで
きる限り小さくした装置であることが好ましい。

【００２１】加熱帯域における加熱方法としては、空気
等の気体を予め加熱して装置内へ供給する方法、走行す
る糸条の周囲に設置した加熱ヒーターで直接雰囲気を加
熱する方法等いずれの方法であってもよい。また、加熱
帯域は、２つ以上に分割され、各々異なる温度雰囲気下
にあるものであってもよい。加熱帯域を走行する糸条
は、熱処理され、実質的な延伸が施される。

【００２２】加熱帯域を通過した糸条は、糸条に適宜油
剤を付与した後、引き取りローラーにより引き取られ、
巻取り機にて巻取られるが、本発明においては、巻取り
は、３５００〜６０００ｍ／分、好ましくは４０００〜
６０００ｍ／分の速度で行う。巻取り速度が３５００ｍ
／分未満では、得られる繊維の染色性が劣り、また繊維
物性が実用に耐え得ない著しく劣ったものとなり、６０
００ｍ／分を超えると、加熱帯域で充分に熱処理され延
伸された糸条とすることができない。なお、引き取り速
度は、巻取り速度より０．５〜１％大とすることが好ま
しい。

【００２３】引き取りローラーを介しての糸条の巻取り
に際しては、２つの引き取りローラー間に熱緩和処理装
置を設け、オーバーフィード下で加熱することにより糸
条の応力を緩和させることが好ましい。またこの熱緩和
処理装置の前または後に流体交絡処理装置を設けて糸条
の緩和率を増大させることもできる。

【００２４】巻取って得られた糸条の繊維は、図１のＡ
に示すスパイラル状や図１のＢに示す半リング状等の湾
曲扁平状の繊維断面を有する繊維である。

【００２５】本発明においては、得られた繊維を、必要
に応じて仮撚加工した後、１２０℃以上、好ましく１４
０℃以上の温度で、１０秒以上、好ましくは２０秒以上
乾熱処理する。この乾熱処理は、後のアルカリ減量処理
による連続筋状溝の形成及び極細繊維へ分割するフィブ
ル化のため必要であり、得られた繊維を製編織して布帛
とした後に施すことができる。

【００２６】さらに、本発明においては、乾熱処理後、
アルカリ減量処理を施す。アルカリ減量処理は、減量率
で１０重量％以上、好ましくは１５重量％以上の減量す
ることにより、繊維表面の全面に０．１〜５μｍの溝間
隔で繊維軸方向に配向する連続筋状溝を形成し、繊維の
少なくとも一部を連続筋状溝にて直径５μｍ以下の極細
繊維に分割する。このアルカリ減量処理においては、繊
維に含有される有機スルホン酸金属塩は、アルカリ減量
の活性点となり、フィブリル化をひき起こす。

【００２７】アルカリ減量処理においては、アルカリ化
合物として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テト
ラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、炭酸ナトリ
ウム、炭酸カリウム等が用いられ、特に水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムが好ましく用いられ、アルカリ化合
物の種類、処理条件等により異なるが、０．１〜３０重
量％の濃度のアルカリ化合物水溶液で、常温〜１００℃
の処理温度、１分〜４時間の処理時間で行う。このアル
カリ減量処理は、布帛とした後に施すことが好ましい。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例中、部、％とあるは重量部、重量％を
意味する。

【００２９】（実施例１）テレフタル酸１００部とエチ
レングリコール５２部をエステル化槽に仕込み、４ｋｇ
／ｃｍ²の加圧下、２６０℃でエステル化反応を行っ
た。引き続き得られた反応生成物に、トリメチルホスフ
ェイト０．０１％（対生成ポリマー）、三酸化アンチモ
ン０．０４％（対生成ポリマー）、二酸化チタン０．５
％（対生成ポリマー）をエチレングリコール分散液とし
て加え、さらに平均の炭素数が１５のアルキルスルホン
酸ナトリウム（塩化ナトリウム０．０２％、硫酸ナトリ
ウム０．０５％含有）２．０％をエチレングリコール分
散液として加え、重合槽に移し、高真空下、２８５℃で
重縮合反応を行い、フェノール／テトラクロルエタン
（５０／５０）を用いウベローデ粘度計で２５℃で測定
した極限粘度０．６９のポリエステルポリマーを得た。

【００３０】このポリマーを常法によりチップ化し、乾
燥した後、図１のａに示す外周２．９ｍｍ、スリット幅
０．１ｍｍのスパイラル状の湾曲状スリットのオリフィ
スを３６個有する紡糸口金を用いて、紡糸温度２８５℃
にて紡出した。紡出糸条を冷却空気で冷却固化した後、
２１０℃に設定した円筒型間接加熱処理装置中を走行さ
せ、次いで油剤を付与し、引き取りローラー間に設けた
流体交絡処理装置で流体交絡処理し、３５０℃に設定し
た熱処理装置をオーバーフィード率０．５％の条件下で
通過させ、４０００ｍ／分の巻取り速度で巻取り、１０
０デニール／３６フィラメントの延伸繊維を得た。

【００３１】得られた繊維は、強度が４．１ｇ／ｄ、残
留伸度が２６％であり、染色したときに染色斑のない均
質なものであった。得られた繊維を用い製織した後、織
物を１８０℃で１分間乾熱処理し、引き続き、アルカリ
減量処理により減量率３３％に減量した。減量後の織物
を構成する繊維は、図３に示すように、湾曲扁平状の繊
維断面の繊維であって、溝間隔が０．３〜３μｍで繊維
軸方向に配向した連続筋状溝を繊維表面の全面に有し、
かつ繊維の一部が直径１〜３μｍの極細繊維に分割され
た湾曲扁平状繊維断面を有するものであった。

【００３２】（比較例１）実施例１において、アルカリ
減量処理する前の乾熱処理をしなかった以外は、実施例
１と同様にして織物を得たが、減量後の織物を構成する
繊維は、繊維表面の全面に繊維軸方向に配向した連続筋
状溝が形成されているものの、極細繊維への分割は勿
論、フィブリ化も殆ど認められなかった。

【００３３】

【発明の効果】本発明のフィブリル化ポリエステル繊維
は、繊維の少なくとも一部が極細繊維に分割しているこ
とにより、手触りが柔らかく、繊維表面のヌメリ感がな
く、優れた風合いを有しており、本発明のフィブリル化
ポリエステル繊維からなる織編物においては、従来のポ
リエステル繊維の織編物には見られぬ独特の優れた風合
いを奏する。また、本発明によれば、かかるフィブリル
化ポリエステル繊維を安定かつ低コストで得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いる紡糸口金のオリフィスの例の平
面図である。

【図２】本発明における紡糸、巻取り後の繊維の例の繊
維断面図である。

【図３】実施例１による本発明のフィブリル化ポリエス
テル繊維の走査型電子顕微鏡写真（倍率１０００倍）で
ある。

【符号の説明】

ａ スパイラル状の湾曲状スリットオリフィス ｂ 一部切り欠きリング状の湾曲状スリットオリフィス Ａ スパイラル状湾曲扁平状断面繊維 Ｂ 半リング状湾曲扁平状断面繊維

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０１Ｆ 6/62 ３０３ Ｄ０１Ｆ 6/62 ３０３Ｂ 6/84 ３０５ 6/84 ３０５Ａ 6/86 ３０１ 6/86 ３０１Ｊ 6/92 ３０６ 6/92 ３０６Ａ // Ｄ０６Ｍ 101:32

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 式Ｒ−ＳＯ₃Ｍ（Ｒ：炭素数３〜３０の
   アルキル基または炭素数７〜４０のアリール基若しくは
   アルキルアリール基、Ｍ：アルカリ金属）で表される有
   機スルホン酸金属塩を０．５〜５重量％含有するエチレ
   ンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエス
   テルからなり、短辺の長さが５μｍ以下の湾曲扁平状の
   繊維断面を有する繊維であって、繊維表面の全面に０．
   １〜５μｍの溝間隔で繊維軸方向に配向する連続筋状溝
   を有し、繊維の少なくとも一部が連続筋状溝にて直径５
   μｍ以下の極細繊維に分割しているフィブリル化ポリエ
   ステル繊維。
2. 【請求項２】 式Ｒ−ＳＯ₃Ｍ（Ｒ：炭素数３〜３０の
   アルキル基または炭素数７〜４０のアリール基若しくは
   アルキルアリール基、Ｍ：アルカリ金属）で表される有
   機スルホン酸金属塩を０．５〜５重量％含有するエチレ
   ンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエス
   テルポリマーを溶融紡糸してポリエステル繊維を製造す
   る際、オリフィスが湾曲状スリットの紡糸口金を用い、
   紡糸口金より紡出した糸条を、ポリエステルのガラス転
   移点以下の温度に一旦冷却した後、ガラス転移点以上融
   点未満の温度の加熱帯域中を走行させ、３５００〜６０
   ００ｍ／分の速度で巻取り、得られた繊維を１２０℃以
   上の温度で１０秒以上乾熱処理し、さらに減量率１０重
   量％以上のアルカリ減量処理を施すことを特徴とするフ
   ィブリル化ポリエステル繊維の製造方法。