(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維表面に繊維軸方向に沿って少なくとも３０本以上の連続筋状溝を有し、該溝が下記式を満足し、かつ該溝と隣接する溝との間隔および該溝の深さがランダムであることを特徴とするポリエステル繊維。
０．０１≦Ｌｍｉｎ／Ｄ≦０．３                  （１）
０．０１≦Ｌｍａｘ／Ｄ≦０．３                  （２）
３．０≦Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ≦３０                （３）
［式中、Ｌｍｉｎは任意の繊維断面１０カ所における溝の深さの最小値（μｍ）、Ｌｍａｘは任意の繊維断面１０カ所における溝の深さの最大値（μｍ）、Ｄは任意の繊維断面１０カ所の平均直径（μｍ）を表す。］
【請求項２】
ポリエステル（Ａ）を芯成分、アルカリに対する溶解速度が該ポリエステル（Ａ）の２５倍以上であるポリエステル（Ｂ）を鞘成分としてなる複合ポリマ−流を揺らぎ形成層を通して紡糸し、ついでポリエステル（Ｂ）を溶解除去することを特徴とするポリエステル繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はドライ感、キシミ感に優れたポリエステル繊維に関する。詳細には絹のごときドライ感、キシミ感を有する繊維に関する。
【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、衣料用途を含め各種の用途に使用されている。しかしながら溶融紡糸であるため、繊維表面は平滑であり、冷たい光沢感しか得られず、またドライ感に乏しく、天然繊維の着心地に１歩も２歩も譲らざるを得ず、これらに近付ける提案が各種なされている。
最近、ポリエステル繊維の生産・加工技術の進歩により天然繊維に近いものが得られるようになってきたが、キシミ感、ドライな表面タッチの点では以前として大きな差があり、天然繊維とポリエステル繊維との決定的な差異の１つとなっている。
【０００３】
この『ドライ感』とは、たとえば絹繊維が有する特有のドライ感をさし、ポリエステル繊維のヌメリ感に対するものである。また『キシミ感』とは絹なりのごとき摩擦音を有するものをさす。
【０００４】
これらの特性を付与するために、繊維表面に微細な溝を形成させることが特開平７−１５０４６８号公報に提案されている。かかる提案にはポリアルキレングリコ−ルを含有するポリエステル繊維をアルカリ処理し、ポリアルキレングリコ−ルを溶出させることによって繊維表面に多数の連続筋状溝を形成させる方法が開示されているが、かかる方法によって形成される溝は繊維軸方向に連続しているものではなく、いわゆる細長い孔である。さらに繊維内部にも空隙を有するので強度が要求される用途には問題がある。また、該繊維は風合こそ改良されるものの、耐光性、耐熱性に劣るといった問題をも有する。
【０００５】
他に、芯として難溶出成分、鞘として易溶出成分を用いた芯鞘型複合糸の鞘部のみを溶出させ、表面に凹凸形状または微細孔を有する繊維を得る方法が特開平８−１００３６６号公報に提案されている。かかる方法によって生じる凹凸形状または微細孔は完全に連続したものではあるが、凹凸部は部品作製上の制限があり、また凹凸形状が一様、すなわち規則的な凹凸が形成されているので、天然繊維の有する自然な斑、ドライ感じ、キシミ感に欠けるといった問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題を解決すべく検討した結果、絹繊維ライクなキシミ感およびドライ感を有する繊維を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、繊維表面に繊維軸方向に沿って少なくとも３０本以上の連続筋状溝を有し、該溝が下記式を満足し、かつ該溝と隣接する溝との間隔および該溝の深さがランダムであることを特徴とするポリエステル繊維であり、その製造方法である。
【０００８】
０．０１≦Ｌｍｉｎ／Ｄ≦０．３                  （１）
０．０１≦Ｌｍａｘ／Ｄ≦０．３                  （２）
３．０≦Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ≦３０                （３）
［式中、Ｌｍｉｎは任意の繊維断面１０カ所における溝の深さの最小値（μｍ）、Ｌｍａｘは任意の繊維断面１０カ所における溝の深さの最大値（μｍ）、Ｄは任意の繊維断面１０カ所の平均直径（μｍ）を表す。］
ここで、式（１）および式（２）は、繊維の任意の断面を１０カ所の電子顕微鏡写真により計測された溝の深さの最小値と最大値を、該断面１０カ所の電子顕微鏡写真により計測された繊維直径の平均値Ｄで除した値（Ｌ／Ｄ）値が０．０１〜０．３の範囲にあることを示す。
また、（３）式で示すように、溝の深さの最小値と最大値との比が３．０〜３０であることが、本発明の効果を奏する上で必要である。溝の深さがランダムであることからより天然繊維に似たドライ感、キシミ感を有するのである。好ましい該比は５．０〜２０の範囲である。
【０００９】
本発明の製造方法について説明する。
本発明の製造方法において、芯成分を構成するポリエステル（Ａ）とは構成単位の少なくとも８０モル％がエチレンテレフタレ−ト単位であるポリエステルが好ましい。該ポリエステルには２０モル％未満の割合で第３成分が共重合されていてもよい。該第３成分としてはプロピレングリコ−ル、１，４−ブタンジオ−ル、ペンタメチレングリコ−ル、ヘキサメチレングリコ−ル等の脂肪族ジオ−ル；イソフタル酸，１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸；１，４−シクロヘキサンジメタノ−ル等の脂環式ジオ−ルなどを挙げることができる。さらに、ポリエステルが実質的に線状である範囲でトリメリット酸、ピロメリット酸等のポリカルボン酸、ペンタエリスリト−ル、トリメチロ−ルプロパン、グリセリン等のポリオ−ルを用いてもさしつかえない。
【００１０】
一方、鞘成分を構成するポリエステル（Ｂ）とはポリエステル（Ａ）よりもアルカリ溶解速度が２５倍以上速いものであり、とくに５０倍以上速いものが好ましい。該ポリエステルとしてはアルカリ易溶解ポリエステルとして公知のポリエステルを用いることができる。具体的には５−スルホイソフタル酸アルカリ金属塩を全ジカルボン酸の２．５モル％以上、平均分子量２０００〜１２０００のポリアルキレングリコ−ルを４重量％以上が共重合されてなる、エチレンテレフタレ−トを主たる構成単位とするポリエステルを挙げることができる。通常、５−スルホイソフタル酸アルカリ金属塩の共重合量が増加すると、ポリマ−の粘度が増加し、溶融紡糸性が低下するが、５−スルホイソフタル酸アルカリ金属塩を多量に共重合させる場合にはポリアルキレングリコ−ルを共重合させることにより溶融粘度を低下させ、紡糸性を高めることができる。
【００１１】
５−スルホイソフタル酸アルカリ金属塩のアルカリ金属としてはナトリウム、カリウム、リチウム等が挙げられるが、汎用性の点でナトリウムが好ましい。
また、ポリアルキレングリコ−ルの具体例としてはポリエチレングリコ−ル、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合体を挙げることができる。その平均分子量は上述のように２０００〜１２０００の範囲が好ましく、平均分子量が２０００未満の場合には重合時の耐熱性に劣り、一方１２０００を越えると、重合性が劣ることとなり、また５−スルホイソフタル酸アルカリ金属塩との併用において、溶融粘度を低下させることができにくくなる。
【００１２】
ここで、『アルカリ溶解速度』とは下記式により定義される。
√Ｒ＝−１．６８×１０4 ｋ√（ρ／Ｄｅ）・ｔ＋１０      （４）
［ただし、Ｒはｔ秒後の不溶解重量分率（％）、ｔは処理時間（秒）、ｋはアルカリ溶解速度定数（ｃｍ／秒）、Ｄｅは糸条を構成する単糸の処理前の繊度（デニ−ル）、ρは単糸の密度を示す。］
【００１３】
本発明の繊維は、上述のポリエステル（Ａ）を芯成分、ポリエステル（Ｂ）を鞘成分とした、複合比（Ａ）：（Ｂ）＝９０：１０〜４０：６０、好ましくは８０：２０〜５０：５０の複合流を『揺らぎ形成層』を通過させて紡糸することに大きな特徴を有する。かかる『揺らぎ形成層』を通過させることにより、ポリエステル（Ａ）とポリエステル（Ｂ）の界面が混合された断面形状となるのである。
一般に繊維の製造において、溶融ポリマ−は計量ポンプ通過後、濾過層を通って紡糸口金に送られ繊維化される。複合繊維の製造方法においても、該複合繊維を構成する各ポリマ−がそれぞれ濾過層を通った後複合化され、複合形態を保持したまま紡糸口金から繊維化される。
上述の複合比を変えることにより、任意の繊度の繊維を得ることが可能となり、幅広い用途に適用可能となる。
【００１４】
本発明においては濾過層と紡糸口金との間に『揺らぎ形成層』を設け、複合流を該層を通過させることに特徴を有する。
該『揺らぎ形成層』とは、ポリエステル（Ａ）とポリエステル（Ｂ）との複合流が通過することによって芯鞘型複合繊維の芯成分と鞘成分の界面を乱す機能を有するものであればとくにその素材に限定はないが、金網、金属細線等からなる不織布、金属細線からなる焼結体、金属やセラミックスからなる微粒子層等を用いることができる。
金網はステンレスワイヤ等を織ったもので、平織、畳織、綾畳織等のものが用いられる。また、該金網は３０〜５００メッシュのものが好適であり、金網は１枚のみならず、メッシュの異なる金網を数枚重ねて用いることもできる。
金属細線からなる不織布としては５〜１００ミクロンの濾過効率を有し、捕集効率の良好なものが用いられ、金属微粒子としては３０〜１００メッシュアンダ−のステンレスパウダ−、セラミックとしては２０〜１００メッシュアンダ−のサンドや１００〜１０００ミクロンのガラスビ−ズを用いることができる。
これらの素材は１種のみならず、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００１５】
本発明においては『揺らぎ形成層』を用いるが、その他は公知の複合紡糸法が適用される。芯形成部のノズル直径は０．０６〜０．８ｍｍが好ましく、口金ノズルの形状は丸型、異型のいずれでもよい。口金ノズルは円柱状であっても末広がり型の円錐状であってもよく、とくに限定されるものではない。
【００１６】
このようにして得られた芯鞘型複合繊維は芯部と鞘部を構成する各ポリエステルが芯鞘界面で複雑にランダムに入り組んだ状態であり、各ポリエステルが混合された断面形態を有する。
【００１７】
上述のようにして得られた芯鞘型複合繊維の芯鞘界面での混合状態、入り組み状態はポリエステル（Ａ）、ポリエステル（Ｂ）の組み合わせ、それぞれの極限粘度等によって微妙に異なるが、一般に高粘度程またはポリエステル間の粘度差が大きい程複雑な界面構造を有する。
そして、かかる複雑な界面構造を有する芯鞘型複合繊維をアルカリ処理し、鞘成分であるポリエステル（Ｂ）を溶解除去することにより、繊維表面に繊維軸方向に沿って少なくとも３０本以上の連続筋状溝を有し、式（１）〜（３）を満足するような、該溝と隣接する溝との間隔および該溝の深さがランダムである繊維を得ることができるのである。
【００１８】
ここで使用するアルカリの種類、処理方法、処理温度、処理時間等はとくに限定されるものではないが、好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロサルファイドおよびこれらの混合物等の水溶液を用いることができる。これらのアルカリ水溶液の濃度はアルカリ化合物の種類、処理条件等によっても異なるが、通常は０．０１〜４０重量％の範囲であることが好ましく、０．１〜３０重量％の範囲であることがより好ましい。処理温度は通常室温〜１００℃の範囲、とくに３０〜９５℃の範囲が好ましい。また処理時間は通常１分〜４時間の範囲、とくに１〜６０分の範囲が好ましい。
【００１９】
本発明の繊維は上述のように繊維表面に繊維軸方向に３０本以上の連続した筋状の溝を有し、該溝の深さ、各溝の間隔にランダム性があることに大きな特徴を有する。
繊維表面に形成された溝のランダム性により、天然繊維に似た自然な斑感が得られ、繊維軸方向の３０本以上の連続した筋状の溝の形成により、キシミ感、ドライ感が付与されるのである。
この溝の深さが本発明を満足しない場合には、キシミ感は有するものの天然繊維の絹に近いキシミ感は付与されないのである。さらに上述したように、本発明の繊維を布帛にした場合には自然なムラ感が付与されるが、規則性のある溝が表面に形成された繊維では自然なムラ感は付与されにくい。
さらに本発明の繊維は繊維表面にのみ溝が形成されており、繊維内部には空隙は存在しないので、ある程度深い溝が形成されていても、強度的な問題および発色性の問題は生じないのである。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれら実施例により何等限定されるものではない。なお、実施例中の各測定値は以下の方法により測定された値である。
（１）ポリエステルの極限粘度（ｄｌ／ｇ）
フェノ−ルとテトラクロロエタンとの等重量混合溶媒を用い、３０℃の恒温槽中でウベロ−デ型粘度計を用いて測定した値である。
（２）複合繊維の芯鞘重量比
繊維の断面形状の電子顕微鏡写真を撮って該写真を方眼紙に写しとり、芯部および鞘部を切り取った面積比と、構成ポリマ−の比重により換算した。
【００２１】
（３）アルカリ減量率（％）
［減量前の絶乾試料重量−減量後の絶乾試料重量］／減量前の絶乾試料重量の式により算出した。
（４）アルカリ減量速度
ポリエステル（Ａ）およびポリエステル（Ｂ）を常法により乾燥し、（各ポリエステルの融点＋３０℃）の紡糸温度で常法により紡糸し、ついで延伸を行い、７５デニ−ル／２４フィラメントの延伸糸を得る。得られた延伸糸をメリヤス編地とし常法により精練、プレセットを行い、２％濃度の水酸化ナトリウム水溶液で７０℃にて１０分間処理し、減量率（溶解重量分率）を求める。この溶解重量分率の値を用いて式（４）によりアルカリ溶解速度定数を求める。
【００２２】
（５）繊維表面の溝の深さおよび繊維直径
繊維の任意の断面を１０カ所電子顕微鏡写真に撮り、溝の深さを計測し、最小値と最大値を求め、また繊維直径は該電子顕微鏡写真（任意の断面１０カ所）の平均として求めた。
（６）耐光堅牢度
下記に示す染色条件で染色された各ニットをＪＩＳ  Ｌ  ０８４２の方法に準拠して測定を行った。
染色条件；
分散染料    Sumikaron Red S-BL        ３％ owf
酢酸                                  ０．５ｃｃ／リットル
浴比          ５０：１
温度          １３０℃
時間          ４０分
（７）ドライ感
ポリエチレンテレフタレ−トよりなる７５デニ−ル／２４フィラメント（丸中実断面）のマルチフィラメントを織成してなる平織物（経糸２７本／ｃｍ、緯糸２５本／ｃｍ）にアルカリ減量処理を施して得た、減量率２０％の布帛を上述（６）の染色条件で染色した後、常法にしたがってソ−ピングして得た布帛を標準布とし、この標準布と同一条件にて作成・処理した試験布を直接手で触れて比較し、下記の判定基準で風合を官能判定し、３級以上を合格とした。１級：標準布よりドライ感が著しく小さい。
２級：標準布よりドライ感が小さい。
３級：標準布とのドライ感差が認められない。
４級：標準布よりドライ感が大きい。
５級：標準布よりドライ感が顕著に大きい。
【００２３】
実施例１
芯成分ポリエステル（Ａ）として、極限粘度０．６７のポリエチレンテレフタレ−トを用い、鞘成分ポリエステル（Ｂ）として極限粘度０．６０の５−ナトリウムスルホイソフタル酸５モル％、平均分子量４０００のポリエチレングリコ−ルを８重量％共重合したポリエチレンテレフタレ−トを用い、芯／鞘複合比＝８０／２０（重量比）、丸断面ノズル使用、紡糸温度２９０℃、紡糸速度１０００ｍ／分の条件で、濾過層と紡糸口金との間に金網を設けた紡糸パックを用いて複合紡糸を行った。なお、ポリエステル（Ａ）とポリエステル（Ｂ）とのアルカリ溶解速度比はＢ／Ａ＝１２８であった。
ついで紡糸原糸をロ−ラ温度８０℃、プレ−ト温度１４０℃、延伸倍率３．３倍の条件で延伸を行い、７５デニ−ル／２４フィラメントの延伸糸を得た。該延伸糸を用いて平織物（経糸２７本／ｃｍ、緯糸２５本／ｃｍ）を織成し、２％の濃度の水酸化ナトリウム水溶液で９５℃の温度で３０分間処理した。減量率は２１％であり、繊維のＬ／Ｄ値の最小値は０．０２であり、最大値は０．１１であった。また、溝の本数は５５本であった。
平織物は天然繊維布帛に似た自然な斑感を有し、ドライ感も４級と優れていた。さらに耐光堅牢度も良好であった。
【００２４】
実施例２
芯成分ポリエステル（Ａ）および鞘成分ポリエステル（Ｂ）の複合比を芯／鞘＝７０／３０（重量比）にした以外は実施例１と同様にして紡糸、延伸を行い、得られた延伸糸を用いて平織物を作製しアルカリ減量を行った。減量率は３２％であり、繊維のＬ／Ｄ値の最小値は０．０３であり、最大値は０．１５であった。また、溝の本数は５０本であった。
平織物は天然繊維布帛に似た自然な斑感を有し、ドライ感も４級と優れていた。さらに耐光堅牢度も良好であった。
【００２５】
実施例３
鞘成分ポリエステル（Ｂ）として、極限粘度０．６２の５−ナトリウムスルホイソフタル酸４モル％と、平均分子量４０００のポリエチレングリコ−ル６重量％共重合したポリエチレンテレフタレ−トを用いた以外は実施例１と同様にして紡糸、延伸を行い、得られた延伸糸を用いて平織物を作製しアルカリ減量を行った。アルカリ減量処理は２％濃度の水酸化ナトリウム水溶液を用い９５℃の温度にて３０分間の処理である。また芯成分ポリエステル（Ａ）と鞘成分ポリエステル（Ｂ）とのアルカリ溶解速度比はＢ／Ａ＝２９．４であった。減量率は２２％であり、繊維のＬ／Ｄ値の最小値は０．０３であり、最大値は０．１２であった。また、溝の本数は４６本であった。
平織物は天然繊維布帛に似た自然な斑感を有し、ドライ感も４級と優れていた。さらに耐光堅牢度も良好であった。
【００２６】
実施例４
芯成分ポリエステル（Ａ）として平均粒径４５μｍのシリカを２．５重量％添加した、極限粘度０．６７のポリエチレンテレフタレ−トを用いた以外は実施例１と同様にして紡糸、延伸を行い、得られた延伸糸を用いて平織物を作製しアルカリ減量を行った。芯成分ポリエステル（Ａ）と鞘成分ポリエステル（Ｂ）とのアルカリ溶解速度比はＢ／Ａ＝１２８であった。減量率は３０％であり、繊維のＬ／Ｄ値の最小値は０．０２であり、最大値は０．２０であった。また、溝の本数は５０本であり、繊維表面には無数の細孔が形成されていた。
平織物は天然繊維布帛に似た自然な斑感を有し、ドライ感も５級と優れていたうえ、キシミ感にも優れていた。さらに耐光堅牢度も良好であった。
【００２７】
比較例１
鞘成分ポリエステル（Ｂ）として、極限粘度０．５８の５−ナトリウムスルホイソフタル酸５モル％共重合したポリエチレンテレフタレ−トを用いた以外は実施例１と同様にして紡糸、延伸を行い、得られた延伸糸を用いて平織物を作製しアルカリ減量を行った。芯成分ポリエステル（Ａ）と鞘成分ポリエステル（Ｂ）とのアルカリ溶解速度比はＢ／Ａ＝１４．３であった。減量率は２２％であったが、芯成分、鞘成分ともにアルカリ減量処理がなされ、繊維表面には連続筋状の溝は形成されていなかった。このため、ドライ感は１級と劣った平織物であった。
【００２８】
比較例２
５−ナトリウムスルホイソフタル酸１．７モル％と、平均分子量４０００のポリエチレングリコ−ル４重量％共重合したポリエチレンテレフタレ−ト（極限粘度０．６３）を用い、紡糸温度２９０℃、紡糸速度１０００ｍ／分の速度で丸断面繊維を紡糸した。ついで、紡糸原糸をロ−ラ温度８０℃、プレ−ト温度１４０℃、延伸倍率３．４倍の条件で延伸を行い、７５デニ−ル／２４フィラメントの延伸糸を得た。該延伸糸を用いて平織物（経糸２７本／ｃｍ、緯糸２５本／ｃｍ）を織成し、減量率が２０％になるまで、２％濃度の水酸化ナトリウム水溶液で処理した。
該平織物を構成する繊維表面には繊維軸方向に多数の不連続な筋状の溝が形成されていたが、天然繊維ライクの自然な斑感に欠け、ドライ感も２級と劣っていた。なお、Ｌ／Ｄの最大値は０．００９程度であった。
【００２９】
比較例３
芯成分ポリエステル（Ａ）として極限粘度０．６７のポリエチレンテレフタレ−ト、鞘成分ポリエステル（Ｂ）として極限粘度０．６２の５−ナトリウムスルホイソフタル酸４モル％、平均分子量４０００のポリエチレングリコ−ル６重量％共重合したポリエチレンテレフタレ−トを用い、芯／鞘複合比＝７０／３０  （重量比）、鞘成分を溶解除去した後の繊維断面形状が１２葉断面形状となるように設計されたノズル使用して、紡糸温度２９０℃、紡糸速度１０００ｍ／分の条件で複合紡糸を行った。なお、ポリエステル（Ａ）とポリエステル（Ｂ）とのアルカリ溶解速度比はＢ／Ａ＝２９．４であった。
ついで紡糸原糸を実施例１と同様にして延伸、織成を行い、アルカリ減量処理を施した。減量率は３２％であり、繊維のＬ／Ｄ値の最小値は０．１５であり、最大値は０．１８であった。
溝の深さに規則性がありすぎて、平織物は天然繊維布帛に似た自然な斑感がなかった。
【００３０】
【表１】
0003657384.tif 000002
【００３１】
【発明の効果】
本発明の繊維は合成繊維でありながら天然繊維、とくに絹繊維ライクなキシミ感、ドライ感を有し、衣料用繊維として非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の繊維側面の形状の一例を示す写真である。
【図１】
0003657384.tif 000003