(57)【要約】【課題】カチオン染料により染色可能であり、アクリル系繊維に近い鮮明性を有し、しかも実用性が高い、鮮明性に優れたポリエステル繊維を提供する。【解決手段】エチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルからなる繊維であって、該ポリエステルが５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分および／またはイソフタル酸成分を共重合成分として含み、それらの共重合量の合計が４〜２０ｍｏｌ％であり、該繊維が下記（１）〜（３）の要件を同時に満足するポリエステル繊維とする。（１）結晶化度が１０〜３０％（２）面指数（１００）、面指数（０１０）における結晶サイズがそれぞれ、４５〜１１０Å、５０〜１２０Å（３）沸水収縮率が５〜２０％【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルからなる繊維であって、該ポリエステルが５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分および／またはイソフタル酸成分を共重合成分として含み、それらの共重合量の合計が４〜２０ｍｏｌ％であり、該繊維が下記（１）〜（３）の要件を同時に満足していることを特徴とする鮮明性に優れたポリエステル繊維。
（１）結晶化度が１０〜３０％
（２）面指数（１００）、面指数（０１０）における結晶サイズがそれぞれ、４５〜１１０Å、５０〜１２０Å
（３）沸水収縮率が５〜２０％
【請求項２】
エストロールＮａｖｙ  Ｂｌｕｅ  ２ＲＬを主成分とするカチオン染料の１％ｏｗｆ溶液を用いて染色したとき、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系により表される彩度Ｃ＊値が５〜４０である請求項１記載の鮮明性に優れたポリエステル繊維。
【請求項３】
エストロールＮａｖｙ  Ｂｌｕｅ  ２ＲＬを主成分とするカチオン染料の１％ｏｗｆ溶液を用いて染色したとき、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系により表される明度Ｌ値が５〜３０であること１または２に記載の鮮明性に優れたポリエステル繊維。
【請求項４】
エチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルからなる繊維であって、該ポリエステルが５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分および／またはイソフタル酸成分を共重合成分として含み、それらの共重合量の合計が４〜２０ｍｏｌ％であるポリエステルを紡糸口金孔から溶融吐出し、吐出した糸条を７００〜６０００ｍ／分の速度で引き取ることを特徴とする鮮明性に優れたポリエステル繊維の製造方法。
【請求項５】
エチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルからなる繊維であって、該ポリエステルが５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分および／またはイソフタル酸成分を共重合成分として含み、それらの共重合量の合計が４〜２０ｍｏｌ％であるポリエステルを紡糸口金孔から溶融吐出し、吐出した糸条を７００〜３５００ｍ／分の速度で引き取って未延伸糸を得、これを残留伸度が２５〜４０％となる倍率で、６０〜２００℃にて延伸することを特徴とする鮮明性に優れたポリエステル繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カチオン染料により染色可能であり、アクリル系繊維に近い鮮明性を持つ、鮮明性に優れたポリエステル繊維およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリエステルは、耐熱性、耐薬品性などに優れており、合成繊維、ビデオやオーディオ用の２軸延伸テープ、そして食品容器としての透明ボトルなどに広く用いられている。特に衣料用の合成繊維用途では、ウオッシュ・アンド・ウェア（Ｗ＆Ｗ）性、形状記憶安定性などに優れるため、大きいシェアを持っている。しかし、ポリエステル繊維は屈折率が非常に高いため、繊維表面での表面反射率が高く、染色性が良好でないという問題点がある。
【０００３】
一方で、アクリル系繊維の鮮明性の良さは定評がある。そこで、アクリル系繊維の鮮明性をＬ値（明度）、Ｃ＊値（彩度）の観点から観察した結果、アクリルの鮮明性はＬ値が２０程度と低く、かつ、Ｃ＊値が３５程度と高い発色特性であることがわかった。アクリル繊維は通常のポリエステル繊維に比べて結晶化度が約１／２であり、配向度は１０％程度低い。この結晶配向構造により、上記の鮮明性が得られる。
【０００４】
従来からポリエステルの染色性改良の目的で、ポリエステルポリマーの改質により染色性を向上させる方法は数多く考えられている。その１つに表面反射率を低下させるために、繊維表面に微細凹凸を形成させる技術がある。例えば特許文献１には粒子径１０ミクロン〜１５０ミクロンのシリカを含有せしめ、後に減量加工で繊維表面に凹凸を形成させる技術が提案されている。また、ポリマーブレンドや複合紡糸による２成分系の繊維の一部を抽出する方法もある。しかし、これらの方法では凹凸変化が粗大すぎて、アクリル系繊維に比べて、Ｌ値は約２倍と高くＣ＊値は約1／３倍と低いため、アクリル系繊維の持つ鮮明性は得られない。
【０００５】
また、ポリエステルの染色性改良の目的で、ポリエステルポリマーの改質により染色性を向上させる方法もある。例えば、には金属スルホネート基含有エステル形成成分を０．８〜１．５モル％、ポリエチレングリコールを０．５〜３．０ｗｔ％共重合したポリエステルが開示されているが、金属スルホネート基含有エステル形成成分が少ないためにアクリル系繊維に近い鮮明性は得られない。
【０００６】
【特許文献１】特公昭４５−３９０５５号公報
【特許文献２】特公平６−１１６８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の問題点を克服し、カチオン染料により染色可能であり、アクリル系繊維に近い鮮明性を有し、しかも実用性が高い、鮮明性に優れたポリエステル繊維を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の問題点を解決するために鋭意検討した結果、表面反射率を低下させるために、繊維表面に微細凹凸を形成させるのとは異なり、次の構成により本発明に達成できることがわかった。すなわち、エチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルからなる繊維であって、該ポリエステルが５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分および／またはイソフタル酸成分を共重合成分として含み、それらの共重合量の合計が４〜２０ｍｏｌ％であり、該繊維が下記（１）〜（３）の要件を同時に満足していることを特徴とする鮮明性に優れたポリエステル繊維。
（１）結晶化度が１０〜３０％
（２）面指数（１００）、面指数（０１０）における結晶サイズがそれぞれ、４５〜１１０Å、５０〜１２０Å
（３）沸水収縮率が５〜２０％
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、カチオン染料により染色可能であり、アクリル系繊維に近い鮮明性を持つ、実用性の高い鮮明性に優れたポリエステル繊維を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明について詳細に説明する。本発明の鮮明性に優れたポリエステル繊維は、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る。
本発明においては、上記ポリエステルが５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分および／またはイソフタル酸成分を共重合成分として含み、それらの共重合量の合計が４〜２０ｍｏｌ％、好ましくは４〜１７ｍｏｌ％であること、また、上記ポリエステル繊維が後述する結晶化度、結晶サイズ、沸水収縮率の要件を同時に満足していることが肝要である。
【００１１】
ここで、５−ナトリウムスルホイソフタル酸共重合成分は結晶化度を下げて結晶のサイズを大きくする効果があり、これにより染料が入り込み易くなるだけでなく、スルホネート基がカチオン染料の染着座席として機能するため、ポリエステル繊維の鮮明性が極めて優れたものでとなる。さらに、分散染料を用いる場合でもスルホネート基の導入により分散染料と静電気的な結合がおこるので、染色堅牢性を高める効果がある。
【００１２】
一方、イソフタル酸成分を含むことにより結晶サイズの格子定数が大きくなるので、結晶構造的に結晶サイズの大きいアクリル系繊維に近い構造となり、アクリル系繊維に近い鮮明性に優れたポリエステル繊維が得られる。
【００１３】
本発明においては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分共重合量および／またはイソフタル酸成分の共重合量の合計は、４〜２０ｍｏｌ％、好ましくは４〜１７ｍｏｌ％である。上記の共重合量の合計が４以下であると、本発明の目的とするアクリル系繊維に近い鮮明性が得られない。一方、上記２０以上であると、５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分共重合量とイソフタル酸成分共重合量が多すぎるために、紡糸性の悪化や得られた繊維の物性低下をきたし、実用性に欠けたものとなり易い。
【００１４】
前述したように、本発明のポリエステル繊維は下記の要件（１）〜（３）を満足することが必要である。これにより、本発明の目的とするアクリル系繊維と同等の優れた鮮明性が得られる。
（１）結晶化度が１０〜３０％
（２）面指数（１００）、面指数（０１０）における結晶サイズがそれぞれ、４５〜１１０Å、５０〜１２０Å
（３）沸水収縮率が５〜２０％
【００１５】
すなわち、結晶化度が１０％未満では、鮮明性に問題はないが、力学物性や耐熱性が低下し実用性に欠けたものとなる。一方、結晶化度が３０％を超えると、染料が入り込み難くなるため、鮮明性に優れたポリエステル繊維が得られない。なお、上記結晶化度は好ましくは１３〜２５％である。
【００１６】
また、面指数（１００）の結晶サイズが４５Å以下では、アクリル系繊維に近い鮮明性を持つポリエステル繊維が得られない。また、結晶サイズが１１０Å以上では繊維の力学物性に問題が出てきて、製織・編の段階で断糸するので実用性に欠ける。結晶サイズは面指数（１００）におけるおいて、４５〜１１０Åであることが必要である。より好ましくは５０〜１００Åである。
【００１７】
さらに、面指数（１００）の結晶サイズが５０Å以下では、アクリル系繊維に近い鮮明性を持つポリエステル繊維が得られない。また、結晶サイズが１２０Å以上では繊維の力学物性に問題が出てきて、製織・編の段階で断糸するので実用性に欠ける。面指数（０１０）においては、５０〜１２０Åであることが必要である。より好ましくは５５〜１１０Åである。
【００１８】
沸水収縮率が５％未満では、結晶配向度も低下する傾向にあり、染料が繊維に入りにくくなるため、鮮明性に優れたポリエステル繊維が得られない。一方、沸水収縮率が２０％を超えると、製織編後した布帛を染色した際、過度に布帛が収縮するため、風合いの硬い織編物となり、実用性に欠けたものとなり易い。上記沸水収縮率は好ましくは７〜１８％である。
【００１９】
また、本発明のポリエステル繊維のＣ＊値が５〜４０、Ｌ値が５〜３０であることが好ましい。アクリル系繊維の鮮明性をＬ値（明度）、Ｃ＊値（彩度）の観点から観察した結果、Ｃ＊値が３５程度と高く、かつ、Ｌ値が２０程度と低い発色特性であることがわかった。よってアクリル系繊維に近い鮮明性を持つポリエステル繊維のＣ＊値は５〜４０、Ｌ値は５〜３０であることが好ましい。また、より好ましくはＣ＊値は１０〜３８、Ｌ値は８〜２７である。Ｃ＊値が５未満の場合には、くすんだ色となり見た目が悪い。Ｃ＊値が４０を超える場合には目的とするアクリル系繊維に近い鮮明性を持つポリエステル繊維が得られない。Ｌ値が５未満の場合には暗さを感じるためよくない。Ｌ値が３０を超えると光沢感はあるが、鮮明性は感じられ難くなる傾向にある。
【００２０】
本発明のポリエステル繊維は次の方法に製造することができる。すなわち、エチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルからなる繊維であって、該ポリエステルが５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分および／またはイソフタル酸成分を共重合成分として含み、それらの共重合量の合計が４〜２０ｍｏｌ％であるポリエステルを紡糸口金孔から溶融吐出し、吐出した糸条を７００〜６０００ｍ／分、より好ましくは１０００〜５５００ｍ／分の速度で引き取る製造方法である。かかる引取速度とすることで、本発明の構造を有するポリエステル繊維を製造することができる。また、引取速度が７００ｍ／分未満では生産性が悪く、６０００ｍ／分を超えると紡糸安定性が悪くなる。
【００２１】
また、本発明のポリエステル繊維は、エチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルからなる繊維であって、該ポリエステルが５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分および／またはイソフタル酸成分を共重合成分として含み、それらの共重合量の合計が４〜２０ｍｏｌ％であるポリエステルを紡糸口金孔から溶融吐出し、吐出した糸条を７００〜３５００ｍ／分の速度で引き取って未延伸糸を得、これを残留伸度が２５〜４０％となる倍率で、６０〜２００℃にて延伸する方法によっても製造することができる。
【００２２】
紡糸速度が７００ｍ／分未満であると生産性が悪く、３５００m／分を超えると延伸後の力学物性が低下するため実用性に欠ける。また、延伸した糸の残留伸度が２５％未満ででは延伸工程において単糸切れしやすく、一方４０％を超えると、沸水収縮率が高くなり、熱的安定性に問題がでるため実用性に欠ける。配向結晶化温度は６０℃未満であると熱的安定性が低下し易く、一方２００℃を超えると、繊維の力学物性が低下しやすく風合いが硬くなりやすい。
【００２３】
本発明のポリエステル繊維の断面形状には特に制限はない。丸断面、三角断面等の異形断面などどの断面でもよい。また、中空部を有しない中実繊維であっても、中空部を有する中空繊維であってもどちらでもよい。中空部の形状も円形であっても異形であってもよい。
本発明のポリエステル繊維は、ジャケット、スカート、パンツ、コート等の衣料用途全般に使うことができる。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。各評価項目は下記の方法で測定した。
【００２５】
（１）結晶化度、結晶サイズ
広角Ｘ線回折法による。理学電気社製Ｘ線発生装置（ＲＡＤ−３Ａ型）を用い、ニッケルフィルターで単色化したＣｕ−Ｋα線で散乱強度を測定し、次式で結晶化度を計算する。
結晶化度 ＝結晶部の散乱強度／全散乱強度×１００（％）
結晶サイズは反射の半値幅からＳｃｈｅｒｒｅｒの式を用いて計算した。
Ｌ：結晶サイズ（Å）
λ：Ｘ線の波長（１．５４１８オングストローム）
θB：ブラッグ角、β0：（βE2−βI2）1/2
βE：半値幅の測定値、βI：装置定数（１．０４６×１０-2）
Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式  Ｌ＝λ／β0ｃｏｓθB
【００２６】
（２）沸水収縮率
繊維を１０ターンしたカセを作成し、荷重１／３０ｇ／ｄｅ（１／２６ｃＮ／ｄｔｅｘ）をかけて、原長Ｌ０を測定する。該荷重を除去後、フリー状態で、１００℃沸水中に２０分間浸漬する。沸水処理後、２４時間フリーで４０℃以下の温度で自然乾燥する。そして、再び１／３０の荷重をかけて、沸水処理後の長さＬ１を測定する。そして以下の式にて、沸水収縮率ＢＷＳを測定する。
ＢＷＳ（％）＝（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０×１００（％）
【００２７】
（３）明度Ｌ＊値及び彩度Ｃ＊値
マクベス カラーアイ（Ｍａｃｂｅｔｈ  ＣＯＬＯＲ−ＥＹＥ）モデルＭ−２０２０ＰＬを使用し、ＪＩＳＺ８７２９−１９８０に規定された、国際照明委員会（ＣＩＥ）推奨のＬ＊ａ＊ｂ＊系色表示により表される明度Ｌ＊値及び彩度Ｃ＊値を測定した。
【００２８】
（４）強度・伸度
海島型複合繊維の重量をｎ＝３回測定して平均値から繊度を求めた。そして、室温で初期試料長を２００ｍｍ、引っ張り速度を２００m／分として得た応力−伸長曲線を測定し、繊維破断点の強度を求めた。
【００２９】
（５）鮮明性
繊維の鮮明性の程度を、○（鮮明性大）、△（やや鮮明）、×（不鮮明）の３段階で視感判定した。
【００３０】
（６）風合い
繊維の風合いの程度を、○（ソフト）、△（やや硬い）、×（硬い）の３段階で感覚判定した。
【００３１】
［実施例１］
５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分を６モル％共重合した改質ポリエチレンテレフタレートポリマー（帝人ファイバー株式会社製）を溶融して紡糸口金から溶融吐出し、１０００ｍ／分で巻き取って未延伸糸を得た。この未延伸糸を、延伸温度９０℃、熱セット温度１６０℃で延伸し、繊度８３ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌ、強度２．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度３８％、ＢＷＳ９．２％のポリエステル繊維を得た。得られたポリエステル繊維を丸編みとした。
この編物を１ｇ／Ｌのスコアロール４００（花王（株））水溶液中、８０℃で２０分間精錬した。その後水洗い、乾燥したあと、１８０℃で２分間プレセットした。その後編物を下記洗浴で常温から２℃／分で昇温し、９８℃で６０分間、浴比１：１００で染色した。
染色条件
染料：エストロールＮａｖｙ  Ｂｌｕｅ  ２ＲＬ（カチオン染料）
濃度：１％ｏｗｆ
その後編物を十分水洗いして、８０℃で乾燥、１６０℃で１分間熱セットを行った。結果を表１に示す。得られたポリエステル繊維は、アクリル系繊維に近い鮮明性を有し、風合いは良好であった。
【００３２】
［実施例２〜４］
５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分およびイソフタル酸成分の共重合量を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様に実施した。結果を表１に併せて示す。得られたポリエステル繊維はいずれも、アクリル系繊維に近い鮮明性を有し、風合いは良好であった。
【００３３】
［比較例１］
５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分およびイソフタル酸成分の共重合量を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。得られたポリエステル繊維は、強度が低く、沸水収縮率が高いために風合いが硬くなるという問題があった。
【００３４】
［比較例２］
５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分およびイソフタル酸成分を共重合していないポリエチレンテレフタレート（帝人ファイバー株式会社製）を用いて実施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。得られたポリエステル繊維は、鮮明性が悪く、くすんだ色であった。
【００３５】
［実施例５］
実施例１と同じポリマーを溶融して紡糸口金から吐出し、３０００ｍ／分で巻き取って未延伸糸を得た。この未延伸糸を、延伸温度９０℃、熱セット温度１６０℃で延伸し、繊度が７８ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌのポリエステル繊維を得た。結果を表１に示す。得られたポリエステル繊維は、アクリル系繊維に近い鮮明性を有し、風合いは良好であった。
【００３６】
［実施例６］
５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分およびイソフタル酸成分の共重合量を表１に示すように変更し、５５００ｍ／分で巻き取った以外は実施例１と同様に実施し、ポリエステル繊維を得た。結果を表１に示す。得られたポリエステル繊維は、アクリル系繊維に近い鮮明性を有し、風合いは良好であった。
【００３７】
［比較例３］
５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分およびイソフタル酸成分の共重合量を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様に実施し、ポリエステル繊維を得た。結果を表１に示す。得られたポリエステル繊維は、沸水収縮率が高いために風合いが硬くなるという問題があった。
【００３８】
【表１】
2008069490.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、アクリルに近い鮮明性を有し、しかも実用性が高いポリエステル繊維を得ることができる。このため、本発明のポリエステル繊維は、ジャケット、スカート、パンツ、コートなどをはじめ、衣料用途全般に幅広く用いることができる。