(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステルと該ポリエステルに対し、０．５〜７重量％のポリアルキレングリコールからなり、その横断面形状が３個以上の突起部を有する多葉形または中空部を有した形状でありかつ２．０以上の異形度を持つフィラメントから構成されるマルチフィラメントでありかつ破断伸度が１０〜６０％であるマルチフィラメントを、その側面に圧力を与えるか或いはそのマルチフィラメントからなる織編物をその側面に圧力を与えて、該フィラメントの断面内に歪および／または亀裂を付与し、次いでアルカリ処理することにより該フィラメントをランダムに複数に分割することを特徴とするポリエステルマルチフィラメントおよびそれからなる織編物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は繊維の横断面が２．０以上の異形度を有するポリエステルマルチフィラメントの横断面に歪みまたは亀裂を起こさせ、次いでアルカリ処理によって該部分を優先的に減量されることによりフィラメントをランダムに複数に分割するポリエステルマルチフィラメントおよびそれからの織編物の製造方法に関する。さらに詳しくは、ナチュラル感、きしみ感、ふくらみ、ソフトな風合の織編物を形成するためのポリエステルマルチフィラメントおよび該ポリエステルマルチフィラメントからなる織編物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレートを主体とするポリエステルはその優れた力学特性、熱的特性のため織編物分野で広く使用されている。しかし、これらポリエステル繊維はプラスチックライクな風合を与えるため、従来から各種天然繊維の持つ優れた風合に近づけるべく数多くの提案や工夫がなされている。中でも絹様糸については織編物にした場合の付加価値は高いものになるため本絹に近づける提案、工夫は非常に多く見られる。
例えば三角異型断面糸、ブライト糸、混繊糸、低捲縮仮撚加工、アルカリによる溶解減量加工技術等が開発され、それらの単独ないし組み合わせ技術により製品化がなされている。しかし、これらはまだ絹に比べるとナチュラル感やきしみ感が不十分という問題がある。
【０００３】
例えば特開平７−１９７３７５号公報には、極細ポリエステル繊維の製造にあたり、該繊維を構成するポリエステルポリマーとの溶解度パラメーターの差が１以上の長鎖状有機化合物を、ポリエステルマトリックスに対して１〜１０重量％含有するポリエステル繊維を、該繊維の二次転移点未満の温度で加圧した後、アルカリ減量することを特徴とする極細ポリエステル繊維の製造方法が提案されている。この方法によれば、通常の丸形断面形状の繊維が筋状にフィブリル化した極細繊維が得られるが、得られた布帛は、天然繊維からの布帛が有するきしみ感、ふくらみ、ソフトは不十分である。
【０００４】
これに対してナチュラル感を得る方法として、異繊度混繊の技術が広く知られているが、これは人意的に作られた繊度差であるため、各繊維間だけでなく、繊維方向にも斑を持つ絹に比べると不十分であった。また、きしみ感を得る方法としては単独紡糸または複合紡糸で異型断面糸を作る技術があるが、単独紡糸では十分なきしみ感が得られておらず、また複合紡糸ではきしみ感は十分得られるものの紡糸装置が複雑になりコストがかかる等の問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は絹のようなナチュラル感、きしみ感、ふくらみ、ソフトな風合の不織布、織編物を形成するためのポリエステルマルチフィラメントおよび該ポリエステルマルチフィラメントからなる織編物の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記目的を達成するために鋭意研究を進めた結果、異形度２．０以上の断面形状を有し、相溶性のないポリマーを含有したポリエステルマルチフィラメントに圧力を与えることによりその断面内に歪および／または亀裂を与え、次いでアルカリ処理工程してその該部分を優先的に減量させることによって該フィラメントがランダムに複数に分割し、かくして絹のようなナチュラル感、きしみ感、ふくらみ、ソフトな風合が得られることを究明した。
【０００７】
かくして本発明によれば、ポリエステルと該ポリエステルに対し、０．５〜７重量％のポリアルキレングリコールからなり、その横断面形状が３個以上の突起部を有する多葉形または中空部を有した形状でありかつ２．０以上の異形度を持つフィラメントから構成されるマルチフィラメントでありかつ破断伸度が１０〜６０％であるマルチフィラメントを、その側面に圧力を与えるか或いはそのマルチフィラメントからなる織編物をその側面に圧力を与えて、該フィラメントの断面内に歪および／または亀裂を付与し、次いでアルカリ処理することにより該フィラメントをランダムに複数に分割することを特徴とするポリエステルマルチフィラメントおよびそれからなる織編物の製造方法が提供される。
【０００８】
本発明においてフィラメントの断面内における歪または亀裂部分がアルカリ処理によって優先的に減量され、優れた風合が得られるのは以下の機構によるものと本発明者らは考えている。
【０００９】
ポリエステルにポリエステルと相溶性のないポリアルキレングリコールをブレンドした異形断面を有するマルチフィラメントはその内部に相分離構造を有する。このフィラメントに圧力加工を行なうマトリックスであるポリエステルと該ポリエステルと相溶性のないポリアルキレングリコールとの界面に応力集中が起こり、その結果、フィラメント内部に歪み、または特に応力集中が大きい場合には界面での剥離や、マトリックスであるポリエステルに亀裂が生じる。この時、歪や亀裂は応力のかかりかたが各繊維の集合状態によって変わるためランダムな状態で繊維内部に存在する。この部分はエネルギー的に不安定であるからアルカリとの反応性が高くなり、アルカリ処理時にこの部分が減量されやすくなるためフィラメントは複数に分割する。この時歪や亀裂がランダムに存在するため分割はランダムに起こる。そのため、分割後の繊維断面はランダムな形状となり、様々な繊度差、形状差を持つため絹のようなナチュラル感が得られる。また、この時分割した断面形状はシャープエッジとなるためにきしみ感が得られる。さらに分割されたことにより細化、繊維間空隙の増加が起こるのでソフト感、ふくらみも得られる。
また、分割はアルカリ減量工程だけでなく、染色工程においても起こる。これはアルカリ処理工程にて生じた亀裂が染色工程にて、高温・高圧条件下で揉まれることによって亀裂が拡大することによって分割が起こる。
【００１０】
本発明で使用されるポリエステルは、芳香族ポリエステルであって、例えば二官能性芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体とジオールまたはそのエステル形成誘導体との反応により得られるものである。好ましい芳香族ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等があるが、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００１１】
また、これらのポリエステルには有機金属塩が配合されることが好ましい。好ましく用いられる有機金属塩としてはドデシルベンゼンスルホン酸、トリデシルベンゼンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、ジブチルナフタレンスルホン酸、ヘキサデシルスルホン酸、ドデシルスルホン酸等のスルホン酸と、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属とから形成されるスルホン酸のアルカリ金属塩；ジステアリルリン酸ナトリウム等のリン酸エステルのアルカリ金属塩、その他の有機カルボン酸のアルカリ金属塩等を例示することができる。さらには、下記一般式で示されるスルホン酸金属塩も好ましく例示することができる。
Ｒ’Ｏ（Ｒ”Ｏ）ａ（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｍ
（式中Ｒ’は炭素原子数３〜３０の一価の炭化水素、Ｒ”は炭素原子数２〜４のアルキレン基、ａは１〜１００の整数、ｂは２〜４整数、ＭはＮａ、Ｋ、Ｌｉ等のアルカリ金属を示す）
【００１２】
これらの具体例として、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、平均の炭素原子数が１４であるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム混合物、Ｃ１２Ｈ２５Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）３−ＣＨ２ＣＨ２ＳＯ３Ｎａ、Ｃ１６Ｈ３３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）２３−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳＯ３Ｎａ等のスルホン酸の金属塩が良好である。
この他にも本発明の目的を損なわない範囲で、芳香族ポリエステル中には、少量の安定剤、艶消剤、着色剤、制電剤、難燃剤、その他の添加改質剤が含まれていても差し支えない。
【００１３】
本発明において、ポリエステルマルチフィラメントを構成するフィラメントは、ポリエステルと該ポリエステルと相溶性のないポリアルキレングリコールからなることが必要である。
前記したように繊維断面内の歪や亀裂は該ポリエステルとポリアルキレングリコールとが相分離構造になったその界面に発生するので、ポリアルキレングリコールを含有しない場合は歪や亀裂が生じにくく、分割性が低下してしまうので本発明の目的が達成されない。
【００１４】
また、ポリアルチレングリコールの好ましい平均分子量は３０００〜２５０００である。平均分子量が３０００以下のあまり小さすぎると耐熱性に問題が生じたり、繊維軸方向にアルカリ減量に効果的な筋状のミクロ相分離構造を形成できず、一方、平均分子量が２５０００以上であるとポリエステルとの溶融混和性が急激に悪化してブレンドしたポリマー成分はそれ自身が凝集してしまい、分散性が悪くなるため紡糸の工程調子が悪化してしまう。
【００１６】
さらに、ポリアルキレングリコールとしては、ポリエチレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール、またはその誘導体のことであり、これは直鎖状、分岐状のいずれでもよい。
【００１７】
ポリアルコレングリコールの含量は、芳香族ポリエステルに対して０.５〜７.０重量％であることが必要である。含量が０.５重量％未満の場合、十分な相分離構造が形成されず、十分な分割性が得られないため目的とする風合いが得られず、また７.０重量％以上であれば溶融時の粘度が低下し、単糸切れ、断糸等が発生しやすく紡糸の工程調子に問題が生ずる。
【００１８】
本発明において、ポリエステルマルチフィラメントを構成するフィラメントの横断面形状の異形度とは図１に示すようにフィラメントの横断面形状に外接する円の半径をｒ１、内接する円の半径をｒ２とした時の内接円の半径に対する外接円の半径の比すなわちｒ１／ｒ２で定義されるものである。この値が１．０に近いほど横断面形状は円に近くなり、大きいほど鋭くなることを表している。
【００１９】
ただし、横断面内に円形の中空部を有している場合の異形度は、中空部の半径をｒ３とした時の内接円の半径と中空部の半径の差に対する外接円の半径の比、すなわちｒ１／（ｒ２−ｒ３）で定義される。また、中空部が円形でない場合、中空部が２個以上ある場合には中空部の全面積と同一の面積を持つ円形の中空部が横断面の中央にあると仮定した時の中空部の半径をｒ３とすれば良く、同心円状の中空糸（横断面形状が円形、中空部も円形）の場合にはｒ１＝ｒ２＝Ｒ（糸の横断面形状の半径）とすれば良い。
【００２０】
この異形度が２．０未満では圧力を受けた際の応力集中が起こりにくく、分割性が低下してしまうので本発明の目的が達成されない。
そして、該マルチフィラメントを構成するフィラメントの異形度は２．０以上であればよく、好ましくは２．５以上４．０以下であればよい。
この時の横断面形状は偏平糸のように突起部が３個未満の場合には異形度が２．０以上であっても圧力を付与した際の応力集中が起こりにくく、割繊性が不十分となるため、本発明の目的とする風合が得られない。ただし、突起部が多くなると必要な異形度が得られにくくなるため多葉形において突起部の数は３個以上６個未満が好ましい。
また、横断面形状が突起部を３個以上有する多葉形でない場合でも中空部を有していれば良い。中空部を有することによって圧力付与時に横断面形状が変形し、応力集中しやすい形状に変化するため十分な割繊性が得られる。
【００２１】
本発明においてマルチフィラメントの横断面形状は突起部を３個以上有する多葉形、または中空部を有する形状であれば良く、もちろん中空部を有する多葉形でも良い。
本発明においてポリエステルマルチフィラメントを構成するフィラメントはその紡糸以降の工程の走行過程または織編物でその側面に圧力を与え、その断面内に歪および／または亀裂を付与することが必要である。前記のように繊維断面内の歪および／または亀裂部を持たない場合、アルカリ処理しても表面から均一に減量されるため十分な分割性が得られない。また、圧力付与の工程は紡糸以降の工程の走行過程または織編物でなくてはならない。紡糸段階で歪および／または亀裂を有すると単糸切れや断糸等が発生し、紡糸の工程調子に問題が生じる。
【００２２】
圧力付与方法として紡糸以降の工程の走行過程で行う場合には、例えば延伸機のローラー上に押さえローラーを設置することによって行う方法が挙げられ、また、織編物に行う場合にはアルカリ減量工程前に行う必要があるが、例えばロールを用いたカレンダー加工が挙げられる。
【００２３】
このポリエステルマルチフィラメントは、もちろん単独糸として使ってもよいし、混繊糸、仮撚加工糸、紡績糸等でもよく、また、複合加工糸の鞘糸として使ってもよい。特に仮撚加工等のように加工時に応力が加わる場合には通常の工程のままでも良く、特に圧力を付与する工程を設けることは必ずしも必要とは限らない。
【００２４】
本発明において、アルカリ処理工程にてポリエステルマルチフィラメントを構成するフィラメントはランダムに複数に分割することが必要である。前記のようにナチュラル感、きしみ感、ソフト感はランダムに複数に分割することによって得られるので、ランダムに、複数に分割しない場合には本発明の目的は達成されない。
【００２５】
本発明で得られるポリエステルマルチフィラメントの破断伸度は１０％未満であれば繊維は分割しやすくなるが、延伸の工程で断糸等が発生し工程通過性が悪くなってしまう。一方、破断伸度が６０％以上であれば取扱性、工程通過性は向上するが、フィラメントは十分に分割されず目的とする風合いが得られない。
そして、該マルチフィラメントの破断伸度は１０％以上、６０％以下であればよく、好ましくは２０％以上４０％以下であればよい。
【００２６】
次いで、製造したポリエステルマルチフィラメントを製織製編して織編物を形成する。次いで該織編物を精練し、アルカリ処理して、該ポリエステルマルチフィラメントを構成するフィラメントをランダムに複数に分割させる。アルカリ減量に当たっては特に特別の装置を必要とせず、既存の設備をそのまま使用できる。
また、アルカリ減量率は高くすれば異形度２．０未満でも割繊することは可能であるが、アルカリ減量率を高くすると引裂強力や耐摩耗性が低下するうえ、コストも高くなるので好ましくない。また、アルカリ減量率が低い場合は分割の程度が不十分で、目的とする‘きしみ感’のある織編物ができず好ましくない。そこで好ましいアルカリ減量率は重量で１０％以上３５％以下であり、より好ましくは１５％以上３０％以下である。
【００２７】
染色は常圧染色も可能であるが、例えば１２０〜１３０℃の温度で高圧染色にすると、染色工程での高圧下での‘もみ’効果も加わり、より好ましい結果を与える。なお、染色の際に使用する設備は既存の設備で目的を達成することができる。
【００２８】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、繊維の横断面が２．０以上の異形度を有し、その横断面に歪みまたは亀裂を与え、アルカリ処理することによってフィラメントがランダムに複数に分割したポリエステルマルチフィラメントおよび該ポリエステルマルチフィラメントからなる織編物が得られ、この不均一な分割によりナチュラル感、きしみ感、ふくらみ、ソフトな風合を得ることが可能となる。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例中の評価は以下のようにして行った。
１）紡糸調子
紡糸調子は良好なものを○、単糸切れの発生したものを△、断糸の起こったものを×と表した。
２）延伸調子
延伸調子は良好なものを○、単糸切れが発生したものを△、断糸が起こったものを×と表した。
３）異形度
異形度は得られた未延伸糸の断面写真を撮り、本文中に示したように横断面形状に外接する円の半径をｒ１、内接する円の半径をｒ２から以下の式を用いて求めた。
異形度＝ｒ１／ｒ２
【００３０】
４）伸度
ＪＩＳ  Ｌ１０１３に準じ、試料長２０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分で測定した。
５）分割性
繊維の分割性は次の方法で評価した。得られた織物のの断面写真を撮り、この時の分割した単繊維の数をａ、元の単繊維の数をｂとするとき、
分割率Ｃ＝１００×［ａ／ｂ］（％）
で定義し、ｃが７０％を越えるものを○、３０〜７０％のものを△、０〜３０％のものを×とした。
６）風合
風合は分割性測定と同様の方法でアルカリ処理、染色処理を行った試料を用いて触感によって判定を行い、きしみ感、ナチュラル感、ソフト感の良いものを○、やや良いものを△、悪いものを×で示した。
【００３１】
実施例１
固有粘度０．６４のポリエチレンテレフタレート（有機金属塩としてアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムを０．５重量％、艶消剤としてＴｉＯ２を０．０５重量％含む）に相溶性のないポリマーとしてＰＥＧ（ポリエチレングリコール）を２．０重量％ブレンドしたものを０．２３ｍｍ２の三角断面形状の紡糸孔２４個を有する口金を用いて２９５℃で溶融後、紡糸口金温度が２８０℃となるよう調整して、速度１５００ｍ／ｍｉｎで巻き取った。得られた未延伸糸をホットローラーで加熱延伸した後、連続的にホットプレートで熱固定する方式で９０℃で延伸、１５０℃で熱処理後、巻き取りローラー部で押さえローラーを用いて圧力を付与し、巻取り速度５００ｍ／ｍｉｎで巻取り、５０デニール２４フィラメントのポリエステルフィラメントを得た。
【００３２】
得られた繊維を平織物とし、温度９５℃、濃度３５ｇ／ｌの水酸化ナトリウム水溶液で減量率が２０％になるようにのアルカリ処理を行った。その後、染料としてＤｉａｎｉｘ  Ｂｌｕｅ  ＡＣ−Ｅ（三菱化成（  株）  製）を２．０重量％、分散剤であるＤｉｓｐｅｒ  ＶＧ  （明成化学）を０．５ｇ／ｌ、酢酸を０．２ｇ／ｌ入れた１３０℃の水溶液中で６０分染色した。さらにビスノール（一方社油脂工業ＫＫ）を２ｇ／ｌ入れた８０℃の水溶液中で２０分間還元洗浄を行い、水洗、乾燥した。得られた試料を１７０℃で１分間熱セットを行い、織物を得た。
結果を表１に示す。
【００３３】
比較例１および２
ブレンドしたＰＥＧの添加量を変えた場合の結果を表１に示す。
【００３４】
実施例２および３、比較例３および４
実施例１で用いた三角断面形状の紡糸孔とほぼ同じ断面積を持つ十字、丸中空、丸断面、偏平の口金を用いて紡糸を行った結果を表１  に示す。
【００３５】
比較例５
実施例１で口金温度を３００℃にした時の結果を表１に示す。
【００３６】
実施例４
実施例１と同様に紡糸した糸を延伸工程で圧力付与することなく延伸し、この糸を用いて平織物とした後、アルカリ減量前にカレンダー装置を用いて圧力付与した後、実施例１と同様に処理したときの結果を表１に示す。
【００３７】
実施例５、比較例６および７
実施例１と同様に紡糸した糸を延伸倍率を変えて破断伸度を変化させたときの結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
0003616211.tif 000002
【００３９】
表１の実施例１、２、３から明らかなよう異形度２．０以上の多葉形または中空糸では十分に分割し、きしみ感、ナチュラル感、ソフト感が得られているが比較例３や比較例５のように異形度が低い場合、比較例４のように突起部を３個以上持たない場合には分割性が悪くなり、風合が不十分となる。
比較例１のように相溶性のないポリマーが少ない場合には割繊性が不十分となり、比較例２のように多い場合には割繊性はよいものの紡糸・延伸性が低下してしまう。
実施例１のように圧力加工は紡糸工程以降の走行過程で行っても良く、実施例４のように織編物にしてから行っても良い。
比較例６のように低伸度にすると延伸調子が低下してしまい、比較例７のように高伸度にしてしまうと、分割性が悪くなり、風合が不十分となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるアルカリ減量前の断面形状の例とそのときの外接円（ｒ１）、内接円（ｒ２）、中空部（ｒ３）の半径を示す。この断面形状は異形度が高いほど分割しやすい。
【図２】アルカリ減量後の分割した断面形状の例を示す。分割は異形度が高いほど起こりやすく、応力集中しやすい部分から優先的に減量され分割されやすいことを示す。
【図１】
0003616211.tif 000003
【図２】
0003616211.tif 000004