JPS5865010A - 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】 本発明は実質的にポリテトラメチレンテレフタレートよ
りなるポリエステル繊維、特に乾熱ポリテトラメチレー
ンテレフタレートからなる繊維は古くから知られており
、たとえば特開昭４８−２２７３８号公報２％開昭４９
−５５９１６号公報、特開昭４９−５５９２０号公報、
４Ｉ開昭５１−６４０１９号公報等に具体的なその繊維
の製造方法が示されている。しかし、これまでに知られ
ているポリテトラメチレンテレフタレート繊維は、特開
昭５６−６３０６６号公報にも記載されているように、
乾熱収縮率が非常に大きく、このことが繊編物とした後
の仕上げ段階での熱セットで大きなトラブルとなり、十
分な風合いやドレープ性を有する布帛の設計を非常に困
難なものとし、衣料用繊維としての使用範囲を著しく制
限していた′。

本発明者は、このようなポリテトラメチレンテレフタレ
ート繊維の大きな乾熱収縮率はその特異な結晶構造に由
来していることを解析し、実用１他の合成繊維（ナイロ
ン６、ナイロン６６゜ポリエチレンテレフタレート繊維
尋）とはぼ同程度の乾熱収縮率を有するポリテトラメチ
レンテレフタレート繊維を得るべく鋭意検討を行ない本
発明に到達した。

すなわち本発明は実質的にテトラメチレンテレフタレー
ト単位よりなるポリエステルからなり、複屈折率（△い
が１２５　Ｘ　１０”−”以上、密度（ρ）が１．　ｓ
　１ｏ　（ｙ／ａＩ）以上であり、かつＸ線回折強度比
（■２□、２／Ｉ２３）が０．３以下であることを特命
とするポリエステル繊維である。

本発明において「実質的にテトラメチレンテレフタレー
ト単位よりなるポリエステル」とは、１．４−ブタンジ
オールとテレフクール酸を縮合して得られる線状ポリエ
ステルを主たる成分とするポリエステルを意味し、上記
７ルコー／し成分又は酸成分の１５モル嗟以下を他の共
重合可能な成分に置き換えてなるポリテトラメチレンテ
レフタレートを主体とする共重合体ある（・はポリテト
ラメチレンテレフタレート８５重量−以上と他の有機高
分子物質１５重量％未満との混合物であってもよい。又
これらのポリエステルは耐炎剤、顔料、充填剤などの有
機物質無機物質を添加し、たものでもよい。

ポリテトラメチレンテレフタレートにはその結晶構造に
α型とβ型とがあることが知られている（田所ｓｔ　Ｉ
Ｌｌ　、　Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ　＋ユ１２６
６（１９７６））。α型はメチレン基のフンフォメーシ
ョンがＧＧＴＧＧからなり、またβ型はＴＳＴＳＴから
なり、β型の方が伸びきった主鎖からなっていると考え
られている。一方、α型結晶の＠友は１．４０４　（１
！Ａｔ）　、　／型結晶の密度は１．２８３　（ｇ肩）
であり、非晶部密度（ρａ）は１．２７〜１．２８　（
シー）とされている。

しかしながら、上記結晶構造と実際の繊維製造工程との
関係を明らかにした研究は未だなされていない。本発明
者はポリテトラメチレンテレフタレートの特異な収縮挙
動がこの結晶構造の変態と関係があることをつきとめた
。　　　゛即ち、従来のポリテトラメチレンチレフタレ
−）ｌｉＥＭが大きな乾熱収縮率を有しているのは、製
糸工程、特に延伸工程で、大きい張力を受は分子鎖がひ
きのばされた状態、つまりβ型結晶が主成分をなす状態
となり、かかる状態では、いくら熱処理を行なっても分
子鎖の安定化が行なわれず、熱固定効果があがらないこ
とによるものなのである。これに対して、複屈折率（八
ｎ）が１２５Ｘ１Ｇ　　以上、密度（ρ）が１．３１０
（，９肩）以上、Ｘ線回折強度比（Ｉ２□、２／”！３
）　　が０．３以下であるポリテトラメチレンテレフタ
レート繊維、即ち、ある程度以上配向結晶化し、更にそ
の結晶構造がある程度以上α型を含有しているポリテト
ラメチレンテレフタレート繊維では、他の合成繊維並み
の低い乾熱収縮率を示すのである。

繊維に実用上問題とならない程度の力学的特性を与え、
配向結晶化させるためには、複屈折率を１２５Ｘ１０　
　以上とすることが必要である。また、乾熱収縮率Ｖ低
下させ、寸法安定性を良くするためには、α型結晶構造
を含有することが必要であり、そのため密度（ρ）は１
３１０（７／ｄ）以上で表、ることか必要である。密度
（ρ）が１．３１０　（＃／ｃｉ）未満では繊維の乾熱
収縮率が大きくなりすぎて通常の加工工程では良好な風
合、ドレープ性を有する布帛を得ることができない。

四に、Ｘ線回折強度比（”　２１．２７　”　２３　）
は０．３以下であることが必要である。Ｘ線回折強度比
（■２□、２／Ｉ２３）は結晶の配向度とα製構造、β
型構造の含有率を示し、β型が主成分の場合は０５以上
となり、α型、β型混在の場合は０．３〜０５という値
を示す。そして本発明で要求される十分な寸法安定性を
得るためには、０．３以下であることが必要である。

上述した結晶構造を有するポリテトラメチレンテレフタ
レート繊維は寸法安定性にすぐれ、風合、ドレープ性の
良好な編織物を与える。また加工処理を施せば、ホーシ
ャリ−ヤーンとしても極めて有用である。

更に、本発明の繊維は、その結晶サイズがｇｏ！以上あ
り初期モジュラスが＜ｏｏｋｇ／−以下であることが、
布帛とした場合の表面のがさつきを防ぎ、ドレープ性を
向上させるうえで望ましい。また、ｔＳＯ℃で２０分間
乾熱処理したときの乾熱収縮率が１３％以下であること
が寸法安定性向上のうえで好ましい。

尚、本発明におけるＸ線回折強度比（■２１．２／Ｉ　
　　とは、２θ−２１，２”における赤道方向２３） のＸ線回折強度■２□、２と、２θ−２３”における赤
道方向のＸ線回折強度”２３どの比であり、その測定に
は、理学電機■製Ｄ−９Ｃ型Ｘ線回折装置を用い、測定
条件は、３５　ＫＶ　、　２０　ｍＡ　。

Ｃｕ　−Ｋ（１線、Ｎｌフィルター使用、ダイバージェ
ンススリット０．１５諺ｌ、スキャツタリングスリット
１″、レシービングスリット０．４ｍである。

また、密度（ρ）は密度勾配管法により測定したもので
ある。

一方、本発明における結晶サイズとは、結晶の繊維軸に
対してはぼ直角方向の大きさを代表する値で、赤道方向
のＸ＠回折強度曲線より（ＯＩＯ）面反射ピークの半価
幅Ｂを求め、この値をシェラ−の式り一λに／（Ｂ−ｂ
）ａｉｓθへ代入して求めた。

なお上式において、ｂ＝ｏ、ｏ０２０４ラジアン。

Ｋ＝０．９４．　　λ＝１．５４２１．　　θはブラッ
ク角である。

初期モジュラスはインストロン引張試験機を用いて、試
・・科長２０傷、引張速度毎分２０チの条件で引張り試
験を行ない、弾性限界内の伸長”４１％における強力を
読みとり次式により算出した。

初期＋　シュラＸ　（ｋ、／、）−力　ＪＦ）Ｘ　　＆
　　ｌ１ｃｄ　Ｘ９０、０１　Ｘデニール 本発明のポリテトラメチレンテレフタレート繊維を製造
するには、３５℃の０−クロルフェノール溶液で測定し
た極限粘度〔η〕が０．６〜１．０のポリテトラメチレ
ンテレフタレートを紡糸温度２６０〜２９０℃、紡糸速
度４０００　＠　／　ｌｉｌυ上で単糸繊度が１．５〜
１５Ｄｅとなるように紡糸すればよい。

極限粘度〔η〕が０．６〜１．０の範囲外では曳糸性が
低下する。また、紡糸温度が低すぎると紡糸性が低下し
、単糸切れを起こし易くなり、逆に高すぎると〔η〕低
下が大きくなり、紡出糸の強度が低下して望ましくない
。更に、紡糸速度を４ｏ００ｍ／ｉｎ以上とすることは
非常にｘｌ！であり、紡糸速度が４０００　＠　／　ｍ
未満の場合は、密度（ρ）が１．３１ｏ　（Ｊｌ／ｃｓ
ｉ）より小となり、また”　２１．２／　Ｉ２３が０．
３より大となって、本発明の結晶構造が得られない。単
糸繊度が１．５〜１５Ｄｅの範囲外でも本発明の結晶構
造は得られない。この４ＱＯＱ＠／ｍ以上の高速度で紡
糸した繊維を更に延伸すると、密度（ρ）が低下してし
まい、乾熱収縮率の低い繊維を得ることができない。

更に、本発明の繊維は極限粘度〔η〕が０．６〜１．０
のポリテトラメチレンテレフタレートを紡糸温度２６０
〜２９０℃、紡糸速度２００　ｏ＠／ｍ以上で単糸繊度
がり、　ｏ〜２０Ｄ＠となるように紡糸した後ひきつづ
いて延伸倍率１．１〜１９倍で冷延伸し、同時に又は後
から定長熱処理若しくけ弛緩熱処理することによっても
得られる。

特に、単糸繊度をｉ、　ｏ〜２０Ｄｅにすること。

紡糸速度を２０００　ｍ’１ｍＪＪ上とすること、１．
１〜１９倍に冷延伸すること、冷延伸後に熱処理するこ
とかに費で、これらのいずれの条件が外れても、本発明
のα型結晶構造を相当量含有する！ｚｉ２７　Ｉ２３が
０．３以下の繊維を得ることはできない。

このようにして得られた実質的にポリテトラメチレンテ
レフタレート単位からなるポリエステル繊維は、乾熱収
縮率が高くなく寸法安定性に優れ、通常の条件で熱セツ
ト加工を行なってもトラブルが起らず、風合、ドレープ
性の良好な編織物を与えることができる。また捲縮加工
処理を施すことにより、有用なホーシャリ−ヤーンを提
供することもできる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１〜３．比較例１〜４ ３５℃の０−クロロフェノール溶液で測定した極限粘度
が、０．８２であるポリテトラメチレンテレフタレート
を２７０℃の温度で溶融紡出し、種々の紡糸速度で巻取
った。

一方、比較のため、１０００＠／ａ＋の紡糸速度で引き
取った後、両件倍率３．０倍で冷延伸した糸条も作成し
た（比較例４）。

次いで、得られた各糸条を用いて３２ゲージのトリコッ
ト・・−７組織編物を作り、そのドレープ性、風合を評
価した。

各糸条の特性値及び織物の評価結果を次表に示す。

この結果から複屈折率（△ｎ）が１２５　Ｘｌ０−３以
上、密度が１３ｓ　ｏ　（ｇ／ｃｄ）　に）上、Ｘ線回
折強ケ比（■２□２／１２３）が０．３以下である実施
例１〜３の糸条は寸法安定性に優れ、織物とした場合、
ドレープ性、風合の優れた織物が得られるか、密度がｓ
、　ａ　１０　（ｊｌ／ｄ）未満となりＸ線回折強度比
（１２□、２／■２３）が０．３を越える比較例１及び
比較例４．並びにＸ線回折強度比（！２□、２／Ｉ２３
）が０．３を越える比較例２及び比較例３はヤング率、
　＊：熱妓縮率共に高く、織瞼とした場合、ドレープ性
、風合に劣ることがわかる。

実施例４〜９．比較例５〜１４ ３５℃の０−りｐロフェノール溶液で測定した極限粘度
が０８５であるポリテトラメチレンプレフタレートを紡
糸温度２７０℃にて紡糸し、びいで′冷延伸した後、長
さ６０Ｃ１ｍのプレートヒータに接触走行させて熱処理
し、２０ｄ・１５フイラメントの糸条を得た。この場合
、紡糸速度、２〜冷延伸率、熱処理温度、熱処理弛緩率
を次表、！？：示すように種々変更した。

次いで得られた各糸条を用いて３２ゲージのトリコット
ハーフ組繊編物を作り、そのドレープ性、風合を実施例
１〜３と同様にして１価した。

各糸条の特性値゛及び−物の評価結果な次表に示す。

尚、熱処理温度、熱処理弛緩率の欄に−が記入されてい
るものは熱処理を行なわなかったものであり、熱処理弛
緩率−５（チ）とは５％の伸長）で熱処理したことな意
味する。

この結果から、複屈折率（△ｎ）が１２５Ｘ１０゜以上
、密度が１．３１ｏ　（ｇ／ａＪ）以上、Ｘ線回折強度
比（１２１，２／’　Ｉ　２３　）が０．３以下である
実施例４〜９の糸条は、寸法安定性に優れ、織物とした
場合、ドレープ性、風合の優れた織物が得られるが、密
度が１．３１ｏ　（ｊｌ／ａｊ）未満となり、Ｘ線回折
強度比（Ｉ　２１．２／■２３　）が０．３を越える比
較例５〜８．及びＸ線回折強度比（”　２１．２／　！
２３　’）が０３を越える比較例９〜１４は乾熱収縮率
が＾く、織物にした場合、ドレープ性、風合が劣ること
がわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　実質的にテトラメチレンテレフタレート単位より
   なるポリエステルからなり、複屈折率（１＼ｎ　）が１
   ２５Ｘ１０　　以上、書度（，９）が１、　ｓ　１ｏ　
   （＃／ｊ）以上であり、かつＸ線回折強度比（”２１．
   ２／”２３）が１３以下であることを特徴とするポリエ
   ステル繊維。 ２　結晶サイズが６０Ｘ以上であり、初期モジュラスが
   ４００　（ｋｍｊ）以下である特許請求の範囲第１項記
   載のポリエステル繊維。 ！Ｌ１８．０℃で２０分間乾熱処理したときの乾熱収縮
   率が１ｓ％以下である特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載のポリエステル繊維。