(57)【要約】      （修正有）【課題】黒味が良好で、且つ製糸時や得られた繊維の成形加工時あるいは繊維成形品の使用時に接触するローラー、ガイド等の付属品の摩耗を抑制し、また使用時の切断強度劣化も小さい黒原着ポリエステル繊維を提供する。【解決手段】繊維軸と直交する断面における芯成分の形状が３〜５個の鋭突部を有する異型断面形状であるカーボンブラックを含有する芯成分と、該芯成分を完全に被覆する鞘成分とにより構成される芯鞘型複合ポリエステル繊維であって、該芯成分の各鋭突部の先端を外周とした直径Ａと糸断面直径Ｂとする時、Ａ／Ｂが特定の範囲とした芯鞘型複合ポリエステル繊維。【選択図】図２
2008057061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その断面の形状が３〜５個の鋭突部を有する異型断面形状である芯成分と、該芯成分を完全に被覆する鞘成分とにより構成され、繊維軸と直交する断面が円形である芯鞘型複合ポリエステル繊維であって、芯成分に含まれるカーボンブラックの濃度が１０％以上であり、且つ繊維軸と直交する断面における該芯成分の各鋭突部の先端を外周とした直径Ａが繊維断面直径Ｂに対して以下の式を満足する芯鞘型複合ポリエステル繊維。
０．７≦Ａ／Ｂ≦０．９
【請求項２】
芯成分が全繊維重量に対して０．１〜２０％である請求項１に記載の芯鞘型複合ポリエステル繊維。
【請求項３】
鞘成分に含まれる艶消剤の濃度が５．０％以下である請求項１に記載の芯鞘型複合ポリエステル繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、黒原着ポリエステル繊維に関し、特に繊維表面の平滑性が良好で、製糸時、得られた繊維の成形加工時あるいは繊維成形品の使用時に接触するローラー、ガイド等の付属品の摩耗を抑制し、また破断強伸度の良好な黒原着ポリエステル繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートはその優れた物理的・化学的特性を有していることから、衣料用途のみならず、産業用途や建装用途等に幅広く使用されている。しかし、これらポリエステル繊維は染色性が悪いという重大な欠点があり、これを改善する方法として、ポリエステルポリマーに顔料や染料を混合分散させる方法、すなわち原着による着色方法が従来から検討されている。
【０００３】
例えば原着による黒色ポリエステル繊維（黒原着ポリエステル繊維）は、ポリエステル重合時又は重合後から製糸までの任意の段階でカーボンブラックを添加して溶融紡糸する方法（特開昭５０−６２２９６号公報、特開昭５９−７１３５７号公報、特開昭６１−２２８０６１号公報等）が提案されている。そして、特開昭６１−２２８０６１号公報には、吸油量及び揮発分が特定範囲にあるカーボンブラックを用いるのが、ポリエステル中に添加の際の熱的ショックによる凝集二次粒子の形成が少なくなり好ましいと説明されている。
【０００４】
しかしながら、本発明者等の検討によれば、このような従来のカーボンブラックを配合したポリエステルは、溶融紡糸延伸する際、特に高倍率延伸する際に、得られる繊維の表面に突起が形成されて粗面となりやすいために、製糸工程でのローラー摩耗、ガイド摩耗等が発生し、またその繊維成形品は特に高密度織物などの加工成型の際に付属品の接触部を摩耗するという問題があり、満足できるものではなかった。更に特開平０９−２５００２６号公報には平均一次粒子系、および給油量などを規定したカーボンブラックを使用する方法が提案されている。この方法によりある程度ローラー摩耗、ガイド摩耗等の発生は防止できるものの、カーボンブラックの添加量も１％程度に抑えざるをえず、黒味の向上と製糸工程の機器摩耗を両立させることは難しい問題であった。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５０−６２２９６号公報
【特許文献２】特開昭５９−７１３５７号公報
【特許文献３】特開昭６１−２２８０６１号公報
【特許文献４】特開平０９−２５００２６号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、黒原着ポリエステル繊維に関し、黒味が良好で、繊維表面の平滑性が良好で、製糸時、得られた繊維の成形加工時あるいは繊維成形品の使用時に接触するローラー、ガイド等の付属品の摩耗を抑制し、また破断強伸度の良好な黒原着ポリエステル繊維に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記従来技術に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。すなわち本発明によれば、繊維軸と直交する断面における形状が３〜５個の鋭突部を有する異型断面形状である芯成分と、該芯成分を完全に被覆する鞘成分とにより構成される芯鞘型複合ポリエステル繊維とし、該芯成分がカーボンブラックを１０％以上含み、且つ繊維軸と直交する断面における該芯成分の各鋭突部の先端を外周とした直径Ａが繊維断面直径Ｂに対して以下の式を満足する芯鞘型複合ポリエステル繊維とすることにより達成される。０．７≦Ａ／Ｂ≦０．９
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、黒味が良好で且つ繊維表面の平滑性が良好で、製糸時、又得られた繊維の成形加工時あるいは繊維成形品の使用時に接触するローラー、ガイド等の付属品の摩耗を抑制し、また破断強伸度の良好な黒原着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】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明で用いられるポリエステルは、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートからなるポリエステルを主たる対象とする。しかしながら、テレフタル酸成分及び／又はエチレングリコール成分以外の第３成分を少量（通常はテレフタル酸成分に対して２０モル％以下）共重合したものであっても良い。芯成分、鞘成分ともにポリエステルであることが好ましい。
【００１０】
又、該ポリエステルは、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて少量の添加剤、例えば滑剤、顔料、染料、酸化防止剤、固相重合促進剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、遮光剤、又は艶消剤等を含んでも良い。
【００１１】
本発明のポリエステル繊維は繊維軸と直交する断面における芯成分の形状が３〜５個の鋭突部を有する異型断面形状であるカーボンブラックを含有する芯成分と、該芯成分を完全に被覆する鞘成分とにより構成される事が必要である。本発明のポリエステル繊維は図３に示されるように、側面から見た際の光の干渉効果を利用するものであり、側面から見た芯成分の面積比率は、どの側断面から見てもほぼ同様である必要がある。よって芯成分の鋭突部が３個未満であると側面から見た際に大きく透ける角度が必ず生じ糸斑状に見え易くなる。鋭突部が３個以上では実質的に差は少ないが、５個以上の鋭突部があると糸強度が低下しやすい問題が生じる為好ましくない。また本発明の目的上、特に加工工程での平滑性に問題のない鞘成分によって該芯成分を完全に被覆されていなければならない。一部でもカーボンを含む芯成分が糸表層に露出していると、その部分に接触した糸ガイドを摩耗させるだけでなく、露出面から剥離を起こし、糸が割れ易くなり問題となる。
【００１２】
また本発明のポリエステル繊維の芯成分は、図３に示す繊維軸と直交する断面における芯成分の鋭突部の先端を外周とした直径Ａが糸断面直径Ｂに対して以下の式を満足する必要がある。０．７≦Ａ／Ｂ≦０．９
ここでＡ／Ｂが０．７以下であると側面から見た際に表層側で光が透け易く、やや灰色がかった輪郭を持った糸となる。Ａ／Ｂが０．９以上であると、鞘成分による被覆が十分でなく、洗濯などの機械的力により被覆が破れ、糸が割れやすくなる欠点をもったものとなる。
【００１３】
本発明のポリエステル繊維の芯成分に含まれるカーボンブラックとしては公知のものが用いられるが、黒発色性に優れた平均一次粒子径が２０〜７０ｍμのものが好ましい。
又芯成分に含まれるカーボンブラックの濃度は１０％以上であることが望ましい。好ましくは１０〜４０％である。本発明では１０％以上の濃度でカーボンブラックを用いることで従来にない深い黒色と優れた防透性能をもったポリエステル繊維を提供するものとすることができる。
【００１４】
カーボンブラックを含有させる方法としてはポリエステル重合時又はチップ化前にカーボンブラックを添加する方法、カーボンブラックを含むマスターチップを予め作っておき紡糸時にベースポリマーにチップ状態或いは溶融状態でブレンドする方法等一般的な方法で行うことが出来る。
【００１５】
本発明のポリエステル繊維の芯成分は繊維全体重量に対して０．１〜２０％であることが好ましい。芯成分が２０％を超える場合、芯成分は高濃度のカーボンブラックを含む為強伸度が低く、全体として強伸度の低い繊維となる。本発明のポリエステル繊維の芯成分において、図３に示す繊維軸と直交する断面における芯成分の各鋭突部の先端を外周とした直径Ａが糸断面直径Ｂに対して、０．７≦Ａ／Ｂ≦０．９を満足する場合、芯成分が繊維全体の２０％以下の量であっても繊維全体としては芯成分に使用するカーボンブラックの良好な黒味は維持される。このようにして繊維の強度と黒味は両立させることができる。
【００１６】
また本発明に用いる鞘成分ポリマーは前述の如く、本発明の目的を阻害しない範囲において  共重合ポリマーを使用しても、滑剤や艶消剤などを添加していても良い。ただし、酸化チタン等  硬質の添加剤の過度な添加は  本発明の目的であるところの耐摩耗性の観点で好ましくなく、濃度は５．０％以下にすることが好ましい。
【実施例】
【００１７】
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例における各項目は次の方法で求めた。
（１）固有粘度
オルソクロロフェノールを溶媒として使用して３５℃で測定した。
（２）糸表面状態の判定
繊維表面観察繊維表面を走査型電子顕微鏡にて２０００倍に拡大して観察し、繊維表面１５μｍ×１５μｍ中に存在する大きさ０．５μｍ以上の突起の数を数え、その数が１０個未満を良好（〇）、１０個以上２０個未満をやや不良（△）、２０個以上を不良（×）と表した。
（３）摩耗度
図１に示す装置を用い、２００℃に加熱したローラーでサンプル繊維を加熱した後、粗度６Ｓの硬質クロムメッキの梨地バー上を張力２．０Ｋｇ、速度１９０ｍ／ｍｉｎで３００分間走行させた後、梨地バーの摩耗状態をレプリカ法にて観察し、軽度の摩耗状態から１〜５の５段階評価を行った。
（４）黒色度Ｌ
黒原着糸を靴下編み地に編み立て、マクベス社製カラー測定装置「Ｍａｃｂｅｔｈ ＣＯＬＯＲ―ＥＹＥ」を用い、２度視野としＤ６５光源を使用して波長３６０〜７４０ｎｍで測定し、Ｌ* 値を求めた。なお、Ｌ* が２０以下のものが合格である。
（５）洗濯耐久性
経糸として８４ｄｔｅｘ／３６フィラメントのポリエチレンテレフタレート延伸糸、緯糸として１１０ｄｔｅｘ／４８フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸を使用し、３／２の逆ツイル組織に５ｍｍ間隔で黒原着繊維を配した織物を得た。
次いで、該織物を６０℃で３６分間洗濯した後、３０分間のすすぎを行い、タンブラーを用いて６０℃で３０分間乾燥し、これを１回の洗濯とした。これを１００回繰り返し、黒原着繊維が割れたり、毛羽立ったりして白繊維部分を汚すまでの回数をもって耐久性評価とした。
【００１８】
［実施例１］
固有粘度が０．６４のポリエチレンテレフタレートにカーボンブラックを１０重量％添加したものを芯成分とし、固有粘度が０．６４のポリエチレンテレフタレートを鞘成分として、それぞれ２８５℃で溶融し図２（ロ）に示すような断面形状を有する芯鞘比率１：９の芯鞘型複合繊維となるような口金（Ａ／Ｂ＝０．８）を用いて溶融紡糸し、３０００ｍ／分の速度にてひきとった後、１．５倍に延伸して８４ｄｔｅｘ、単糸数３６本からなる芯鞘型黒原着ポリエステルマルチフィラメントを得た。得られたポリエステル繊維の評価結果を表１に示す。
【００１９】
［比較例１］
芯成分のみで複合化せずに通常紡糸を行いポリエステル繊維を得た。
糸切れが著しく少量のサンプルのみで性能評価を行った。
【００２０】
［比較例２］
Ａ／Ｂ＝０．６とした以外は実施例１と同様に行った。得られたポリエステル繊維の評価結果を表１に示す。
【００２１】
［比較例３］
Ａ／Ｂ＝０．９５とした以外は実施例１と同様に行った。得られたポリエステル繊維の評価結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
2008057061.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明により、繊維表面の平坦性に優れ、製糸時あるいは得られた繊維の成形加工時接触するローラー、ガイド等の摩耗が少なく、また使用時の付属品の摩耗及び繊維の強度劣化も小さい黒原着ポリエステル繊維を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明で用いた促進摩耗試験の概略図である。
【図２】本発明のポリエステル繊維の繊維断面の模式図である。
【図３】本発明のポリエステル繊維の繊維断面と透過側面の関係を示した模式図である。
【符号の説明】
【００２５】
１ 延伸糸供給ボビン
２ フリーローラー
２’ フリーローラー
３ 供給加熱ローラー
３’ 引取りローラー
４ 梨地バー
５ 延伸糸
６ 巻き取りボビン
Ａ  繊維軸と直交する断面における芯成分の鋭突部の先端を外周とした直径
Ｂ  糸断面外周直径
【図１】
2008057061.tif 000004
【図２】
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【図３】
2008057061.tif 000006