(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンテレフタレートを主体とし、スルホン酸塩基含有化合物を共重合体成分として含有する、溶融粘度の異なる２種のポリエステルが互いにサイドバイサイド型に複合された繊維であり、スルホン酸塩基含有化合物の含有量が繊維全体の全酸成分に対して１．０モル％以上であり、かつ、高溶融粘度ポリエステルにおけるスルホン酸塩基含有化合物の含有量が低溶融粘度ポリエステルにおけるスルホン酸塩基含有化合物の含有量より多く、さらに、前記２種のポリエステルの複屈折率とスルホン酸塩基含有化合物の割合が、下記式（１）、（２）を満足することを特徴とするストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維。
０．０２≦△ｎＨ−△ｎＬ≦０．０８・・・（１）
０．２≦ＳＩＰＬ≦１．２・・・（２）
ただし、
△ｎＨ：高溶融粘度ポリエステルの複屈折率
△ｎＬ：低溶融粘度ポリエステルの複屈折率
ＳＩＰＬ：低溶融粘度ポリエステルの全酸成分に対するスルホン酸塩基含有化合物の割合（モル％）
【請求項２】
ポリエチレンテレフタレートを主体とし、スルホン酸塩基含有化合物を共重合体成分として含有する、溶融粘度の異なる２種のポリエステルが互いにサイドバイサイド型に複合された繊維を製造するに際し、高溶融粘度ポリエステルにおけるスルホン酸塩基含有化合物の含有量が低溶融粘度ポリエステルにおけるスルホン酸塩基含有化合物の含有量より多く、かつ２種のポリエステルの溶融粘度と、スルホン酸塩基含有化合物の割合が、下記式（３）、（４）を満足するようにすることを特徴とするストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維の製造方法。
３０≦△ＭＶ≦１８０・・・（３）
０．５−１．２×１０−３×△ＭＶ≦△ＳＩＰ≦１．５−１．２×１０−３×△ＭＶ・・・（４）
ただし、
△ＭＶ：２種のポリエステルの温度２８０℃、せん断速度１０００／ｓにおける溶融粘度差（Ｐａ・ｓ）
△ＳＩＰ：高溶融粘度ポリエステルと低溶融粘度ポリエステル中のスルホン酸塩基含有化合物のそれぞれの全酸成分に対する割合の差（モル％）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膨らみ感のあるソフトな風合いを有し、発色性の良好なストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステルは、優れた機械的特性と化学的特性を有しており、広範な分野において使用されている。この用途の一つとして、ストレッチ機能を有した織編物を得るために、熱収縮特性の異なる２種類のポリエステルをサイドバイサイド型に接合し、製編織後の加工時に受ける熱により捲縮性能を発現する潜在捲縮性の複合繊維を使用することがよく知られている。
【０００３】
また、このような潜在捲縮性を有する複合繊維の捲縮性能や染色性を改善するため、一方の成分に、熱収縮性や染着性を向上する有機化合物を共重合したポリエステルを使用する方法が種々検討されている（特公昭６３−５３２９１号公報等）。ポリエステル繊維の染色性を改良する手法としては、カチオン性の染料と反応する反応基を有する物質をポリエステルに共重合する方法が一般的によく知られているが、このような共重合成分を含むポリエステルは、通常のポリエステルに比較して結晶構造が乱れ、受熱時の収縮率が高くなるのが一般的であるため、このような共重合ポリエステルをサイドバイサイド型の複合繊維の一方の成分とした場合、通常のポリエステルである他方の成分との熱収縮率の差が大きいため、捲縮性能がより向上することとなり、染色性能と捲縮性能の両者を同時に改良する手法として有効である。
【０００４】
しかし、このような、一方の成分が共重合ポリエステルよりなるサイドバイサイド型ポリエステル複合繊維は、他方の成分との染着性の差が大きく、濃色に染色する場合、両成分の濃度差のために発色性、品位が単一成分の共重合ポリエステル繊維と比較して見劣りするという問題があった。また、これらの問題を解決するために両成分とも同組成の共重合ポリエステルを用いれば、両成分の熱収縮特性の差が小さくなるため、十分な捲縮性能が発現せず、ストレッチ性織編物用としては不十分なものしか得られなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題を解消し、発色性が良好であると同時に、膨らみ感のあるソフトな風合いを有するストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維とその製造方法を提供することを技術的な課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであり、その要旨は、次のとおりである。
（１）ポリエチレンテレフタレートを主体とし、スルホン酸塩基含有化合物を共重合体成分として含有する、溶融粘度の異なる２種のポリエステルが互いにサイドバイサイド型に複合された繊維であり、スルホン酸塩基含有化合物の含有量が繊維全体の全酸成分に対して１．０モル％以上であり、かつ、高溶融粘度ポリエステルにおけるスルホン酸塩基含有化合物の含有量が低溶融粘度ポリエステルにおけるスルホン酸塩基含有化合物の含有量より多く、さらに、前記２種のポリエステルの複屈折率とスルホン酸塩基含有化合物の割合が、下記式（１）、（２）を満足することを特徴とするストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維。
０．０２≦△ｎＨ−△ｎＬ≦０．０８・・・（１）
０．２≦ＳＩＰＬ≦１．２・・・（２）
ただし、
△ｎＨ：高溶融粘度ポリエステルの複屈折率
△ｎＬ：低溶融粘度ポリエステルの複屈折率
ＳＩＰＬ：低溶融粘度ポリエステルの全酸成分に対するスルホン酸塩基含有化合物の割合（モル％）
（２）ポリエチレンテレフタレートを主体とし、スルホン酸塩基含有化合物を共重合体成分として含有する、溶融粘度の異なる２種のポリエステルが互いにサイドバイサイド型に複合された繊維を製造するに際し、高溶融粘度ポリエステルにおけるスルホン酸塩基含有化合物の含有量が低溶融粘度ポリエステルにおけるスルホン酸塩基含有化合物の含有量より多く、かつ２種のポリエステルの溶融粘度と、スルホン酸塩基含有化合物の割合が、下記式（３）、（４）を満足するようにすることを特徴とするストレッチ性織編物用ポリエステル複合繊維の製造方法。
３０≦△ＭＶ≦１８０・・・（３）
０．５−１．２×１０−３×△ＭＶ≦△ＳＩＰ≦１．５−１．２×１０−３×△ＭＶ・・・（４）
ただし、
△ＭＶ：２種のポリエステルの温度２８０℃、せん断速度１０００／ｓにおける溶融粘度差（Ｐａ・ｓ）
△ＳＩＰ：高溶融粘度ポリエステルと低溶融粘度ポリエステル中のスルホン酸塩基含有化合物のそれぞれの全酸成分に対する割合の差（モル％）
【０００７】
【発明の実施と形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の複合繊維は、エチレンテレフタレートの繰り返し単位が80％以上の実質的にポリエチレンテレフタレートを主体とする２種のポリエステルがサイドバイサイド型に複合されており、前記２種のポリエステルは、スルホン酸塩基含有化合物をそれぞれ含有し、溶融粘度と分子配向度が異なっている。
【０００８】
そして、本発明の複合繊維において、スルホン酸塩基含有化合物の含有量は、繊維中の全酸成分に対する割合が 1.0モル％以上であることが必要である。スルホン酸塩基含有化合物の含有量が 1.0モル％以上であることにより、捲縮性能を損なうことなく優れた染色性を発現することができる。スルホン酸塩基含有化合物が 1.0モル％より少ないと、十分な染色性を発現せず、発色性の劣った織編物しか得られない。また、スルホン酸塩基含有化合物が多すぎると、繊維の強度が低下し、製糸時の操業性が悪くなるため、 1.0〜 2.5モル％の範囲が好ましい。
【０００９】
また、低溶融粘度ポリエステル中に含有するスルホン酸塩基含有化合物は前記式▲２▼のように 0.2〜 1.2モル％の範囲にあることが必要である。
従来、共重合系ポリエステルを使用した織編物用の潜在捲縮性複合繊維は、二層の熱収縮特性の差を大きくするために片側層のみに共重合成分を含有させて高収縮成分としていたが、本発明では染色後の発色性を重視するため、低収縮成分となる低溶融粘度ポリエステル中にもスルホン酸塩基含有化合物を含有させ、発色性を改良するものである。その際、スルホン酸塩基含有化合物の含有量が前記範囲にあることにより、捲縮性能を損なわずに発色性を改良することが可能となる。低粘度側のスルホン酸塩基含有化合物が 0.2モル％より少ないと、発色性を改良する効果が乏しく、 1.2モル％より多いと、低粘度側の熱収縮性が高くなりすぎ、十分な捲縮性能が発現されない。
【００１０】
また、本発明の複合繊維は、前記▲１▼式で示したように高溶融粘度ポリエステルと低溶融粘度ポリエステルとの複屈折率の差が0.02〜0.08の範囲にあることが必要である。従来、２層構造の複合繊維は、両層に多量の共重合成分を含む場合、両層の熱収縮特性を制御し難く、実用的な捲縮性繊維を得ることが困難であったが、本発明では、複屈折率により両層の分子配向差を適正に制御することにより、両層の熱収縮特性に適当な差を与え、十分な捲縮性能を有する複合繊維を安定して採取することが可能となったのである。複屈折率の差が0.02より小さいと捲縮性能が乏しく、0.08より大きいと繊維の強度が著しく低くなる。
【００１１】
本発明の複合繊維を構成する２種のポリエステルは、前記の複屈折率差を発現させるために、紡糸時の溶融粘度に差がある必要があり、各々のポリエステルの溶融粘度が、温度 280℃、せん断速度1000/sの条件で測定したときの両者の差△ＭＶが、前記式▲３▼のように30〜 180Pa・s の範囲にあるものを用いることが必要である。△ＭＶがこの範囲内にあることにより、紡糸の操業性に影響することなく、両ポリエステル成分に大きさの異なる紡糸応力を与え、糸条に適度な潜在捲縮性を発現するに適当な両ポリエステル成分の分子配向差を紡糸時に付与することができる。
【００１２】
△ＭＶが30Pa・s より小さいと、両成分の分子配向差が小さいため、十分な捲縮性を発現させることができない。また、△ＭＶが 180Pa・s より大きいと、紡糸口金パック内で両成分に加わる圧力差が大きすぎるため、紡出直後に糸曲がりが頻発して糸切れを誘発し、また、低粘度成分の配向が低くなりすぎて繊維の強度が低くなり、実用に耐えないものしか得られない。
【００１３】
また、これらのポリエステルの重合度は、通常の溶融紡糸に用いられる範囲から選定できるが、極限粘度が 0.4〜 0.8の範囲となるものが好ましい。
【００１４】
本発明の複合繊維の特徴は、染色性向上に寄与するスルホン酸塩基含有化合物を二層のポリエステルの両側に含有しながら、十分な捲縮性能を発現し、良好なストレッチ性と染色性を兼ね備えた織編物を得ることを可能とするものであり、そのために、本発明者らは、両ポリエステル成分の溶融粘度と含有するスルホン酸塩基含有化合物の割合が、捲縮性能と紡糸操業性に与える影響を詳細に検討した結果、両ポリエステル成分の溶融粘度の差に応じて各々のスルホン酸塩基含有化合物の含有量の差を調整することにより、前記の複屈折率差を満し、優れた捲縮性能を有する繊維を工業的に安定な操業状態で製糸することを可能とする成分比を見出し、本発明に至ったものである。
【００１５】
すなわち、高溶融粘度ポリエステルと低溶融粘度ポリエステルに含有するスルホン酸塩基含有化合物の割合の差△ＳＩＰと溶融粘度との関係が前記式▲４▼の範囲にあることが必要である。十分な捲縮性能を発現するためには、各々の層の熱収縮特性に影響する溶融粘度と共重合量を制御する必要があるため、本発明では、これらの値と捲縮性能及び紡糸時の操業性との関係を検討した結果、△ＳＩＰが式▲４▼の範囲にあることにより、良好な捲縮性能を有する繊維を操業上問題なく得ることができるものである。△ＳＩＰがこの範囲より小さいと、両層の熱収縮特性が近似するため捲縮性能が不十分となる。また、△ＳＩＰがこの範囲より大きいと、捲縮性能は有するものの強度が著しく低下するため実用上好ましくなく、極端な場合は、紡糸時の張力に耐えられず糸切れが頻発し、操業的にも好ましくない。
【００１６】
両ポリエステル成分の配合比は、良好な捲縮性能を得るためには、重量比で40／60〜60／40の範囲が好ましく、この範囲を外れると、十分な捲縮性能を発現させることができ難くなる。
両ポリエステル成分には、本質的な特性を損なわない限り、艶消し剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、難燃剤、抗菌剤、導電性付与剤等、他の成分を少量含有していてもよい。
【００１７】
本発明の複合繊維は、通常の複合紡糸型溶融紡糸機により製造することができる。まず、紡糸口金の背面で両ポリエステル成分をサイドバイサイド型になるように合流させ、同一紡糸孔から吐出し紡糸する。その際、紡糸温度は両ポリエステル成分の溶融粘度によって適宜選定されるが、通常 280〜 310℃の範囲が好ましい。紡出糸条を冷却固化した後、紡糸油剤を付与して1000〜4000m/分の速度で引取り、一旦捲き取り、延伸機により熱延伸を施すか、あるいは引取った糸条を紡糸に連続して熱延伸することにより、本発明の複合繊維を得ることができる。
【００１８】
上記工程での延伸倍率は、引取った時点での繊維の残留伸度によって適宜選定され、延伸後の残留伸度が15〜40％の範囲になるように選定するのが好ましい。残留伸度がこの範囲より高いと十分な捲縮性能が発現されず、また、残留伸度がこの範囲より低いと延伸時に単糸の切断が発生する等、操業的に問題があり、好ましくない。
【００１９】
本発明の複合繊維の繊度や単糸数は特に限定されるものではないが、単糸繊度が１〜10デシテックス、単糸数が５〜 100本の範囲で用途に応じて選定するのが好ましい。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
なお、実施例における物性の測定方法は、次のとおりである。
(a) 複屈折率
ＰＯＥ偏光顕微鏡を用い、ベレックコンペンセーター法により測定する際、繊維表面上の両成分の境界線を結ぶ直線が光方向と平行になるように繊維を置き、表面から境界線までの中点で各々レターデーションを測定し、各成分の複屈折率を算出した。
(b) 溶融粘度
島津製作所製フローテスターCFT500を用いて、温度 280℃、せん断速度1000/sの条件で測定した。
(c) 捲縮回復応力
繊維を外周 1.125ｍの検尺機で５回かせ取りして２重にし、1/6000g/dtexの荷重をかけて30分間放置した後、30分間沸水処理し、乾燥した後、オリエンテック社製万能引張試験機テンシロンRTC1210 の引張速度を100mm/分とし、（繊度×２）ｇの応力まで試料を伸長させ、同じ速度で回復させ、このときの最大応力点から垂線を降ろし、応力０ｇの線との交点から45度の角度で応力曲線側に引いた線と応力回復曲線との交点での応力測定値を読みとった。この値が0.013cN/dtex以上のものを合格とした。
(d) 染色性
経糸に56dtex／24f のポリエチレンテレフタレート延伸糸を用い、緯糸に評価糸を用いて、平織組織に製織し、精錬後、染料として Astrazon Blue FRR 0.5％owf 、均染剤として酢酸 0.2ml/l、酢酸ナトリウム0.2g/lを使用し、温度 100℃で30分間の条件で染色を行い、参考例１の試料を５級とし、各々の試料の染色濃度を10段階で比較評価し、５級以上を合格とした。
(e) ストレッチ性とソフト感の評価
染色性評価に使用した試料について、10人のパネラーによる官能評価を行った。参考例２の試料を５点とし、各々の試料の点数を10段階で比較評価し、10人の平均値を評価値とし、５点以上を合格とした。
【００２１】
実施例１〜５、比較例１〜５
ポリエチレンテレフタレートに表１に示す割合で5-ナトリウムスルホイソフタル酸（以下SIP)を共重合させ、溶融粘度が表１に示す値となったＡ、Ｂ両成分を複合紡糸型溶融押出機に等重量供給し、紡糸温度 295℃で溶融し、紡出孔を24個有する紡糸口金の背面で両成分を合流させ、サイドバイサイド型に接合して紡出し、冷却固化した後、紡糸油剤を付与しながら糸条を集束し、表面速度が3400m/分の引取ローラを介して、捲取機で捲き取った。
次いで、得られた繊維を延伸機に供給し、表面温度80℃のローラと 150℃のホットプレートを介して1.45倍に延伸し、 110dtex／24f の複合繊維を得た。
【００２２】
参考例１
ポリエチレンテレフタレートにSIP を 1.0モル％共重合させ、溶融粘度が 210Pa・s となったポリエステル成分を通常の溶融押出機に供給し、紡糸温度 295℃で溶融し、紡出孔を24個有する紡糸口金より紡出し、実施例１〜５と同様の方法で、 110dtex／24f の繊維を得た。
【００２３】
参考例２
ともに共重合成分を含まないポリエチレンテレフタレートで溶融粘度が200Pa ・s のＡ成分と溶融粘度が50Pa・s のＢ成分を用い、実施例１〜５と同様に 110dtex／24f の複合繊維を得た。
実施例１〜５、比較例１〜５の評価結果を併せて表１に示す。
【００２４】
【表１】
0004477736.tif 000002
【００２５】
表１から明らかなように、実施例１〜５では、いずれも、良好なストレッチ性とソフト感を有し、染色性も良好な繊維が得られた。
【００２６】
一方、比較例１は、両成分の溶融粘度差が小さいため、複屈折率の差が小さく、比較例２は、両成分のＳＩＰ量の差が小さいため、ともに、捲縮性能が低く、布帛のストレッチ性に欠けていた。比較例３は両成分の溶融粘度差が大きすぎ、比較例４は両成分のＳＩＰ量の差が大きすぎるため、紡糸時に糸切れが発生する等、紡糸調子が不安定であり、糸の強度も不十分であった。比較例５は低粘度成分のＳＩＰ量が少なすぎ、繊維全体のＳＩＰ量も少ないため、染色性が不十分であった。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、製編織後、染色加工を施すことにより、発色性が良好であると同時に、膨らみ感のあるソフトな風合いを有するストレッチ性織編物となるポリエステル複合繊維とその製造方法が提供される。