(57)【要約】【課題】ファッション性に富んだ濃色のインナーに対しても優れた透け防止性を呈し、且つ、工業的に安定に製造することができる透け防止性に優れたポリエステル芯鞘複合繊維を開発する。【解決手段】鞘部外周断面が三角形であり、芯部断面が３つの菱形より形成され、芯部の３つの菱形が一の頂点でつながり、該頂点に対向する頂点が鞘部外周部の三角形の各頂点方向に、繊維表面に露出することなく位置した断面形状であって、芯部が一次粒子の平均粒子径が１．０μｍ以下の二酸化チタンを１０．０〜２５．０質量％含有するポリエステルからなるポリエステル芯鞘複合繊維、及び当該複合繊維のマスターバッチ法による製造法並びに当該複合繊維を用いた織編物。【特許請求の範囲】
【請求項１】
鞘部外周断面が三角形であり、芯部断面が３つの菱形より形成され、芯部の３つの菱形が一の頂点でつながり、該頂点に対向する頂点が鞘部外周部の三角形の各頂点方向に、繊維表面に露出することなく位置した断面形状であって、芯部が一次粒子の平均粒子径が１．０μｍ以下の二酸化チタンを１０．０〜２５．０質量％含有するポリエステルからなることを特徴とするポリエステル芯鞘複合繊維。
【請求項２】
芯部の複合比率が５０〜８０％である請求項１記載のポリエステル芯鞘複合繊維。
【請求項３】
鞘部のポリエステルが無機微粒子を２．０質量％以下含有するものである請求項１または２記載のポリエステル芯鞘複合繊維。
【請求項４】
一次粒子の平均粒子径が１．０μｍ以下の二酸化チタンを、ポリエステルに２０〜７０質量％の該二酸化チタンを混練して得たマスターバッチを、二酸化チタンの含有量が１０．０〜２５．０質量％となるようポリエステルで希釈混合したポリエステルを芯部に配し、鞘部にポリエステルを配して、鞘部外周断面が多葉状断面である紡糸孔を有し、多葉状の各頂点付近には芯部の紡糸孔を有する紡糸口金より、溶融紡出することを特徴とするポリエステル芯鞘複合繊維の製造方法。
【請求項５】
鞘部ポリエステルの無機微粒子の含有率が２．０質量％以下である請求項４記載のポリエステル芯鞘複合繊維の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載のポリエステル芯鞘複合繊維からなるポリエステル織編物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は透け防止性に優れたポリエステル芯鞘複合繊維及びその製造方法ならびにその織編物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステルは多くの優れた特性を有するがゆえに一般衣料用繊維として広く用いられている。特にテニスウェア、水着、レオタード等のスポーツ衣料、あるいはブラウスやオフィスユニフォーム、白衣などの用途に於いては薄くてもランジェリー、ファンデーションなどのインナーが透けて見えないような性能が必要とされ、従来から、酸化チタン等無機微粒子を添加し、繊維表面で屈折して繊維内部に入った光を乱反射させることによる艶消効果を付与してきた。
しかし、かかる方法において満足する透け防止効果を得る為には、多量の酸化チタンを含有させる必要があり、繊維表面に存在する酸化チタン量が増えることで、紡糸工程、延撚工程、仮撚工程に加え、製織、製編工程における糸道ガイド、ローラー表面、筬及び編み針などの磨耗が促進され、毛羽や糸切れが多く発生したり部品交換の回数が増えるなどの問題を有していた。
【０００３】
上記問題点を改善するため、特公昭６３−１７９２５号公報、特公昭６３−１７９２６号公報において、芯鞘複合紡糸の芯成分に酸化チタンを多く含有させ、鞘成分の酸化チタンを少なくし、且つ、芯・鞘部を同心円状に配置した複合繊維とすることにより、光遮蔽性を高めると共に、撚糸、製織編工程等でのガイド、筬等の摩耗を軽減させる方法が提案されている。この方法により上記の加工工程での磨耗問題は改善されるものの、鞘成分のみを通過する光が発生することから、透け防止性においては十分な対策となっていなかった。さらには綿を混繊することで透け防止効果を付与したりしているが、綿の混繊率が大きく、厚くて固い風合いの織物しか得られていない。
【０００４】
さらに、本出願人は、先に、芯部にアナターゼ型二酸化チタンを含有する主たる繰返し単位がポリエチレンテレフタレートからなるポリエステルの芯部断面が、３つの菱形より形成され、鞘部外周部は三角断面であり、芯部の３つの菱形の片方の頂点が１点でつながり、芯部の３つの菱形のもう片方の頂点は、鞘部外周部の三角断面の各頂点方向に位置した形状を有するように配した芯鞘型複合繊維を開発し、特許出願を行なった（特開平１０−１１０３２８号公報）。しかし、この繊維は淡色のインナーに対して透け防止性に優れていたが、近年のファッション性に富んだ濃色のインナーなどを着用した際に、更に高い透け防止性が要求される用途には性能が不十分であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ファッション性に富んだ濃色のインナーに対しても優れた透け防止性を呈し、且つ、工業的に安定して製造することができる透け防止性に優れたポリエステル芯鞘複合繊維及びその製造方法ならびにその織編物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、前記課題を解決するために、ポリエステル繊維の断面形状と光特性及び無機系物質の含有量に対する透け防止性、さらには、製造工程での通過安定性等について、詳細に研究を重ねた結果本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、本発明の第１の要旨は、鞘部外周断面が三角形であり、芯部断面が３つの菱形より形成され、芯部の３つの菱形が一の頂点でつながり、該頂点に対向する頂点が鞘部外周部の三角形の各頂点方向に、繊維表面に露出することなく位置した断面形状であって、芯部が一次粒子の平均粒子径が１．０μｍ以下である二酸化チタンを１０．０〜２５．０質量％含有するポリエステルであることを特徴とするポリエステル芯鞘複合繊維にある。
本発明の第２の要旨は、一次粒子の平均粒子径が１．０μｍ以下の二酸化チタンを、ポリエステルに２０〜７０質量％の該二酸化チタンを混練して得たマスターバッチを、二酸化チタンの含有量が１０．０〜２５．０質量％となるようポリエステルで希釈混合したポリエステルを芯部に配し、鞘部にポリエステルを配して、鞘部外周断面が多葉状断面である紡糸孔を有し、多葉状の各頂点付近には芯部の紡糸孔を有する紡糸口金より、溶融紡出することを特徴とするポリエステル芯鞘複合繊維の製造方法にある。
本発明の第３の要旨は、本発明のポリエステル芯鞘複合繊維からなるポリエステル織編物にある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本発明のポリエステル芯鞘複合繊維は、芯部に、一次粒子の平均粒子径が１．０μｍ以下である二酸化チタンを１０．０〜２５．０質量％含有せしめたポリエステルを配し、鞘部にポリエステルを配した複合繊維である。
ポリエステル繊維の屈折率は、１．６〜１．７と、他の繊維素材の屈折率（１．４５〜１．６程度）と比較するとかなり高く、またポリエステル繊維は溶融紡糸法により製造されることから一般にその表面が極めて滑らかであるため、繊維表面での光の反射率が大きいという特性を有している。本発明においては、繊維断面形状を変化させ、表面に平面部を有する三角断面とすることによって鏡面反射特性が向上し、繊維の表面光沢特性に優れ、加えて光の透過性が大きく低下し、艶消し効果を助長せしめたものである。
【０００９】
上記の特性を得るためには、酸化チタンの一次粒子の平均粒子径が１．０μｍ以下である必要がある。一次粒子の平均粒子径が大きな酸化チタンでは、紡糸時の濾過材の目詰まりが著しく、実質上工業的に安定してポリエステル繊維を製造することが困難になる。
また、酸化チタンの含有率は１０〜２５質量％の範囲内にする必要がある。２５質量％を超える場合には、分散性が低下して紡糸時の濾過材の目詰まりが著しく、実質上工業的に安定にポリエステル繊維を製造することが困難になる。好ましくは２０質量％以下が衣料用繊維としての十分な強度を得るために好ましい。
他方、１０質量％未満の場合には、本発明において目的とする濃色のインナーに対する十分な透け防止性は得られない。好ましくは１２質量％以上の含有率が好ましい。
【００１０】
加えて本発明では、鞘部に配したポリエステルは、無機微粒子の含有率が２．０質量％以下であることが、ガイド類との摩擦抵抗が減少し工程安定性の点から好ましい。鞘部のポリエステルに無機微粒子が、２．０質量％以上含有せしめた場合、繊維表面に存在する無機微粒子が原因となる紡糸工程、延撚工程、仮撚工程あるいは製織、製編工程における糸道ガイド、ローラー表面、筬及び編み針などの磨耗の促進、毛羽や糸切れの発生が生じ工程トラブルの原因となり好ましくない。
【００１１】
鞘部に含有される無機微粒子としては、特に限定されず、例えば、芯部と同様の二酸化チタンの他、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、カオリン等の無機微粒子を用いることができる。
繊維の断面形状としては、鞘部外周断面が三角形であり、また芯部断面は３つの菱形より形成され、芯部の３つの菱形が一の頂点でつながり、該頂点に対向する頂点が鞘部外周部の三角形の各頂点方向に、繊維表面に露出することなく位置した形状を有することが必要である。このような形状にすることによって、芯部の菱形の頂点付近における酸化チタンの含有率の著しい低下が防止され、所望する透け防止特性が得られる。
【００１２】
また、芯部は、繊維表面に露出することのないようにすることが重要であり、芯部の複合比率は５０〜８０％で配することが好ましい。芯部が繊維表面に露出すると芯部の高濃度の酸化チタンが原因となる紡糸工程、延撚工程、仮撚工程あるいは製織、製編工程における糸道ガイド、ローラー表面、筬及び編み針などの磨耗促進、毛羽、糸切れなどが発生し工程上問題となる。さらに芯部の複合比率は５０％以上であることが好ましく、６０％以上がより好ましい。５０％未満であると繊維間を通る光が芯部で遮蔽されることが少なく優れた透け防止性を得ることができない。また複合比率の上限は８０％以下であることが好ましく、７５％以下がより好ましい。８０％を超えると鞘部の厚みが薄くなり、織編物を形成する工程で繊維表面が擦過された際に芯部が露出することがあり、工程通過性が乏しくなる。
【００１３】
また、本発明に使用されるポリエステルは特に限定されるものではない。代表的には、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレート単位であるポリエステルを挙げることができる。また、第三成分を共重合したポリエステルであってもよい。
なお、本発明におけるポリエステルには、そのほか公知の抗酸化剤、着色防止剤、エーテル結合副生防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤等を適宜添加することができる。
【００１４】
さらに、本発明の優れた透け防止性を有するポリエステル芯鞘複合繊維を得るには、芯部ポリエステルに２０〜７０質量％の二酸化チタンを混練したマスターバッチを用いた方法によるポリエステルを溶融紡糸することが必要である。
二酸化チタン含有率が１０質量％以上のポリエステルを重合によって得る場合、二酸化チタンを反応生成物に直接添加すると、分散性が悪いため、二次凝集を起こしやすく、この凝集物が溶融紡糸時に濾過材の目詰まりを起し、ノズル圧の上昇や糸切れなどの原因となり、優れた透け防止性を有する繊維を得ることができない。
【００１５】
本発明は、２０〜７０質量％のマスターバッチを作成しておき、このマスターバッチをポリエステルで所望濃度に希釈する方法を採用したことによって、二次凝集を起すことなく、均一に分散した二酸化チタン含有率が１０質量％以上のポリエステルを得たものである。マスターバッチの二酸化チタン濃度が２０質量％未満では本発明で必要とする芯部の二酸化チタン濃度１０〜２５質量％にするには希釈率が低いことにより経済性が悪くなる。また、７０質量％を超えるとマスターバッチ作成の際に、高濃度の二酸化チタンによる増粘作用により工業的に安定にマスターバッチの生産が難しくなる。好ましい濃度の下限は２０質量％以上、より好ましくは２５質量％以上であり、他方、濃度の上限は７０質量％以下、好ましくは６０質量％以下がマスターバッチを得るために好適である。
【００１６】
また、鞘部は無機微粒子の含有率が２．０質量％以下であるポリエステルを配す。鞘部ポリエステルはカオリンや二酸化チタンの無機微粒子を含有させたポリエステルを用いることが好ましい。
このようにして得たポリエステルを常法によりチップ化、乾燥し、鞘部ポリエステルとして、カオリンや二酸化チタンの無機微粒子を含有させたポリエステルを用い、芯部のポリエステルとしては、前述のポリエステルに二酸化チタンを混練したマスターバッチを、同種もしくは異なるモノマーからなるポリエステル、代表的には主たる繰り返し単位がポリエチレンテレフタレートから構成されるポリエステルで希釈したのち、公知の芯鞘複合紡糸口金のうち、鞘部外周断面が多葉状断面である紡糸孔を有し、多葉状の各頂点付近には芯部の紡糸孔を有する紡糸口金より、溶融紡出して未延伸糸を得る。
【００１７】
具体的には、芯成分の吐出丸孔を１２０゜間隔で回転対象となる３箇所に分岐させ、しかも鞘部外周部の正三角断面形状を形づくるＹ字断面形状の頂点付近の位置に、芯成分の吐出丸孔が位置する紡糸口金を用いて、芯部の複合比率が５０〜８０％となるように２７０〜２９５℃にて溶融複合紡糸する。この複合紡糸した未延伸糸を、常法により延伸することによって、本発明の透け防止性に優れたポリエステル芯鞘複合繊維が得られる。また、未延伸糸を延伸する際に、繊維軸方向にランダムな太繊度部と細繊度部を形成する霜降り調のシックアンドシン延伸を行ってもよい。シックアンドシン延伸を行うことにより太繊度部の平面が強調されて鏡面反射特性が向上し、透け防止性の向上に効果がある。
【００１８】
本発明で用いられるシックアンドシン延伸糸は、太さ斑の変動係数ＣＶが５．０％以下が好ましい。太さ斑の変動係数が５．０％を超えるとシック部が集中しスラブ調の外観となる傾向がありミクロな異収縮形態が得られ難く、風合、品質的に好ましくない。
太さ斑の変動係数ＣＶは、イーブネステスターＫＥＴ−８０Ｃ（計測器工業（株）製）を用い、糸速度８ｍ／分でウースターノルマル値を測定して得られる値であり、平均値からの偏りの大きさを示す指標となるものである。
【００１９】
以上のようにして得られた本発明のポリエステル芯鞘複合繊維は、それ単独で、または他の繊維と混繊・交絡して複合糸とした後、織編物とすることにより、透け防止性に優れた織編物が得られる。
透け防止性に優れたポリエステル芯鞘複合繊維を混繊・交絡して複合糸とするには、引き揃え、合撚、空気交絡など、従来公知の方法が任意に採用できる。さらに、染色方法は、来公知の染色方法のいずれを用いてもよい。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
繊維の評価は以下の方法で行った。
【００２１】
［透け防止指数］
経糸：ポリエステル糸（５６デシテックス／１８フィラメント）
緯糸：サンプル糸
１．経糸織密度：
３９．６本／ｃｍ、緯糸織密度：打ち込み本数（本／ｃｍ）＝３１１．１／√Ｄで算出された打ち込み本数で製織しサンプル織編物とする。サンプル織編物を経、緯糸方向に１０ｃｍ×１０ｃｍで正方形にカットしたものを２枚作成し、緯糸が各々直交するように重ねたものをサンプルとする。ＳＣＯＴＤＩＣカラーシステムのポリエステル繊維色票の無彩色明度カラースワッチ（研彩館インターナショナル（株）製）を１ｃｍ×１ｃｍにカットし各々ケント紙に貼り付け、測定台紙とする。サンプルを測定台紙に直接載せ、サンプルを通して各測定台紙を、真上５０ｃｍで目視観察したときに、無彩色カラースワッチが透けて見える無彩色カラースワッチの明度の最も小さい値を透け防止指数とした。
透け防止指数は数字が小さいほど透け防止性に優れる。透け防止指数が９５を超えると布帛を通して濃色のインナーが透けて見えるため好ましくない。
【００２２】
２．反射率：
反射率は自記分光光度計（日立製作所製Ｕ−３４００形）にて積分球を用い、光源は無調整重水素ランプにて測定波長４００から８００ｎｍの可視光領域、スキャンスピード６００ｎｍ／分で織編物の反射率測定を行った。尚、測定に用いた織編物は、透け防性を測定した織編物と同じ織編物であり、経糸と緯糸が互い違いになるように２枚重ねたものを用いた。
波長４００〜８００ｎｍの可視光線は、人間の目が色覚として感知できる波長である。この波長の反射率が６０％以上であれば、十分な透け防止性能が得られる。
【００２３】
実施例１：
１，１，２，２−テトラクロルエタンとフェノールの１：１の混合溶媒中２５℃でオストワルド型粘度計で測定した極限粘度が０．６８のポリエステル（Ａ）を、二軸混練機を用い、バレル温度が２７５℃、吐出温度が２８０℃の運転条件で、ポリマーを溶融し、一次粒子の平均粒子径が０．３μｍである二酸化チタンを質量基準として５０質量％添加し、マスターバッチを作成した。
鞘部ポリエステルは、一次粒子の平均粒子径が０．３μｍの二酸化チタンを、ポリエステルに対して０．５質量％含有し、１，１，２，２−テトラクロルエタンとフェノールの１：１の混合溶媒中２５℃でオストワルド型粘度計で測定した極限粘度が０．６８のポリエステル（Ｂ）を用いた。
【００２４】
芯鞘複合紡糸口金のうち、芯成分の吐出丸孔を１２０゜間隔で回転対象となる３箇所に分岐させ、しかも正三角断面形状を形づくるＹ字形状の鞘部の吐出孔の頂点付近の位置に、芯成分の吐出丸孔が位置する吐出紡糸孔を３０個設けた紡糸口金を使用し、芯部に酸化チタンを１５質量％になるようマスターバッチをポリエステル（Ａ）で３：７の割合で混合し、一軸押出機を用い、押出機温度２７５℃で溶融し、鞘部に二酸化チタンを０．５質量％含有するポリエステル（Ｂ）を一軸押出機にて、押出機温度２７５℃で溶融し、芯部の複合比率が５０％となるように配して口金温度２８０℃にて溶融紡糸した。吐出糸条を冷却固化した後油剤を付与し、１８００ｍ／ｍｉｎの引取速度にて、１２０デシテックス、ＭＤＲ＝３．２１の未延伸糸を得た。該未延伸糸を上段延伸倍率１．０１、下段延伸倍率２．３０、第１延伸温度７５℃、第２延伸域温度１４５℃で延伸することにより、５１．６デシテックス、破断強度４．３ｃＮ／ｄｔ、破断伸度３０％、ＢＷＳ７％、糸斑平均偏差率０．４％の延伸糸を得た。該延伸糸の透け防止指数を測定した結果、反射率は８７％、透け防止指数８５であった。
【００２５】
実施例２：
実施例１の芯部の二酸化チタンを１０質量％となるように変更し、それ以外は実施例１に準じて紡糸、延伸を行い、織編物を得た。該延伸糸の透け防止指数を測定した結果、反射率は８５％、透け防止指数９０であった。
【００２６】
実施例３：
実施例１の芯部の二酸化チタンを２０重量％となるように変更し、それ以外は実施例１に準じて紡糸、延伸を行い、織編物を得た。該延伸糸の透け防止指数を測定した結果、反射率は８０％、透け防止指数８０であった。
【００２７】
実施例４：
実施例１の芯部の複合比率が７５％となるように変更し、それ以外は実施例１に準じて紡糸、延伸を行い、織編物を得た。該延伸糸の透け防止指数を測定した結果、反射率は８１％、透け防止指数７５であった。
【００２８】
実施例５：
実施例１の鞘部ポリエステルの二酸化チタンを２．０質量％となるように変更し、それ以外は実施例１に準じて紡糸、延伸を行い、織編物を得た。該延伸糸の透け防止指数を測定した結果、反射率は８２％、透け防止指数８５であった。
【００２９】
実施例６：
実施例１の未延伸糸を上段延伸倍率１．５３、下段延伸倍率１．０１、第１延伸温度１１０℃、第２延伸域温度１２０℃で延伸することにより、７７．８デシテックス、破断強度２．３ｃＮ／ｄｔ、破断伸度６６％、糸斑変動係数ＣＶが０．９％の霜降り調のシックアンドシン延伸糸を得た。該延伸糸の透け防止指数を測定した結果、反射率は７６％、透け防止指数７５であった。
【００３０】
比較例１：
芯部の酸化チタン量を７．０質量％となるように変更し、それ以外は実施例１に準じて紡糸、延伸を行い、織編物を得た。該延伸糸の透け防止指数を測定した結果、反射率は８７％、透け防止指数９５であった。
【００３１】
比較例２：
芯部、鞘部の形状を丸断面となるように変更し、それ以外は実施例１に準じて紡糸、延伸を行い、織編物を得た。該延伸糸の透け防止指数を測定した結果、反射率は８６％、透け防止指数９５であった。
【００３２】
比較例３：
芯部の酸化チタン量１２質量％含有するポリエステルをマスターバッチではなくポリエステルの重合の際に添加して得た以外は実施例１に準じて紡糸を実施した結果、紡糸時の濾過材の目詰まりが著しく安定に紡糸することが不可能であった。
【００３３】
比較例４：
芯部の酸化チタン量を３０質量％にする以外は実施例１に準じて紡糸、延伸を実施した結果、紡糸時の濾過材の目詰まりが著しく安定に紡糸することが不可能であった。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のポリエステル芯鞘複合繊維は多角形断面と芯部に高濃度酸化チタンを含有することで光の透過性を抑えた艶消し効果に優れており、淡色で薄い織編物でも優れた透け防止性を発現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のポリエステル芯鞘複合繊維の断面の複合状態を示す。
【符号の説明】
１．鞘部
２．芯部
【図１】
2004100055.tif 000002