(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルからなり、捲縮数が９〜３０山／２５ｍｍ、捲縮度が２０〜５０％の三次元捲縮を有し、中空率が５〜８０％であり、かつ、捲縮弾性率が８０％以上であることを特徴とする捲縮ポリエステル繊維。
【請求項２】
捲縮ポリエステル繊維が、紡糸工程において異方冷却を施し、その後熱処理によって捲縮を発現させた繊維である請求項１記載の捲縮ポリエステル繊維。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三次元捲縮を有するポリエステル繊維に関する。更に詳しくは、カード通過性が良好であり、且つ、嵩高性に富み、ヘタリの少ない、不織布、詰綿、紡績糸織物等の繊維製品を得ることができる捲縮ポリエステル繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル繊維、特にポリエチレンテレフタレート繊維は機械的強度、耐薬品性、耐熱性等に優れ、衣料用途や産業用途等に広く用いられている。しかし、ポリエチレンテレフタレート繊維自身はフラットで嵩高性に欠けるため、嵩高感を必要とする不織布、詰綿、紡績糸といった用途では、ポリエチレンテレフタレート繊維に捲縮を付与することによって嵩高性を向上しようとする試みが数多くなされている。
【０００３】
しかしながら、上記の捲縮を付与したポリエチレンテレフタレート繊維から製造した上記の繊維製品は、使用直後は高い嵩高性を有しているものの、長時間使用しているとヘタリを発生し易いといった問題がある。
【０００４】
これに対して、特開平１１−１８９９３８号公報には伸長弾性回復率、屈曲回復率等を規定した捲縮を有するポリトリメチレンテレフタレート短繊維が提案されており、かかる短繊維はポリエチレンテレフタレートからなる捲縮繊維と比べ、耐ヘタリ性が向上している。しかしながら、該短繊維は、ポリトリメチレンテレフタレート繊維を熱処理した後、クリンパー押し込み捲縮を施し、短繊維にカットする方法によって製造されているものであり、平面的な、いわゆる二次元の捲縮しか有しておらず、該繊維から得られる繊維製品の嵩高性が不十分であるという問題がある。また、耐ヘタリ性もまだ十分なものとは言えず、更なる改善が必要である。
【０００５】
一方、ポリエチレンテレフタレート繊維では、紡糸口金から吐出した直後の糸条を断面方向に対して非対称に冷却することにより該糸条に断面異方性を生じさせ、その後該糸条を熱処理して三次元捲縮を発現する方法が、例えば、特公昭３８−７５１１号公報、特公昭４４−２０４９７号公報、特公昭４５−３６３３０号公報等に提案されている。
【０００６】
本発明者らは、かかる方法をポリトリメチレンテレフタレート繊維に応用することにより、更に嵩高性や耐ヘタリ性を向上できないか検討したが、製糸条件、特に冷却風の条件等によって捲縮状態や捲縮弾性率が変化すると、嵩高性や耐ヘタリ性が不十分な繊維製品しか得ることができなかったり、カード工程において、シリンダーやローラーへのウェブの巻き上がりや、落綿、ウェブ切れ等が発生する問題がある。さらに、ＵＳＰ３６８１１８８号公報には、ポリトリメチレンテレフタレートの紡出糸条に異方冷却により断面異方性を付与し、三次元捲縮を発現させた繊維が提案されている。しかしながら、この従来技術に開示されている方法によって得られる捲縮繊維は、捲縮数が極めて低いか、あるいは捲縮率が過度に高いものであり、かかる捲縮繊維からは嵩高性や耐ヘタリ性が不十分な繊維製品しか得られず、また、カード工程において、シリンダーやローラーへのウェブの巻き上がりや、落綿、ウェブ切れ等が発生するといった問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、カード通過性が良好であり、且つ、嵩高性、耐ヘタリ性に優れた不織布、詰綿、紡績糸織編物等の繊維製品を得ることができる捲縮ポリエステル繊維を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリトリメチレンテレフタレートからなり、適度な三次元捲縮を有し、捲縮弾性率の高い捲縮ポリエステル繊維を用いたとき、カード通過性が改善されるだけでなく、得られる繊維製品の嵩高性、耐ヘタリ性が著しく向上することを見出し、本発明に到達した。
【０００９】
すなわち、本発明によれば、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルからなり、捲縮数が９〜３０山／２５ｍｍ、捲縮度が２０〜５０％の三次元捲縮を有し、中空率が５〜８０％であり、かつ、捲縮弾性率が８０％以上であることを特徴とする捲縮性ポリエステル繊維が提案される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明でいうポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルは、トリメチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とするポリエステルであって、本発明の目的を阻害しない範囲内、例えば酸成分を基準として１５モル％以下、好ましくは５モル％以下で第三成分を共重合したポリエステルであってもよい。
【００１１】
好ましく用いられる第三成分としては、例えば、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、金属スルホイソフタル酸等の酸成分や、１，４−ブタンジオール、１，６ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等のグリコール成分など、各種のものを用いることができ、紡糸性などを考慮して適宜用いれば良い。
【００１２】
また、必要に応じて、各種の添加剤、例えば、艶消し剤、熱安定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、蛍光増白剤、着色顔料などを必要に応じて添加することができる。
【００１３】
本発明においては、本発明の捲縮ポリエステル繊維が、上記のポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルからなる捲縮繊維であるだけでなく、該繊維が以下に述べる捲縮数、捲縮度を満足する三次元捲縮を有し、かつ、捲縮弾性率が後述する要件を同時に満たしていることが肝要である。これにより、カード通過性が良好であり、且つ、嵩高性、耐ヘタリ性に優れた繊維製品を得ることができるのである。
【００１４】
すなわち、本発明の捲縮ポリエステル繊維の捲縮数は９〜３０山／２５ｍｍであることが必要であり、１１〜２０山／２５ｍｍであることがより好ましい。該捲縮数が９未満では、該繊維から得られる繊維製品の嵩高性が不十分である。一方、該捲縮数が３０を越えると、繊維間の絡合性が高くなりすぎて、カード通過性が悪くなる。
【００１５】
また、該ポリエステル繊維の捲縮度は２０〜５０％であることが必要であり、３０〜４０％であることがより好ましい。該捲縮度が２０％未満では繊維同士の絡合性が低く、カード通過性が悪化するとともに、十分な嵩高性を得ることができなくなる。一方、捲縮度が５０％を越えると、絡合性が高くなりすぎて、もつれが生じカード通過性が低下するだけでなく、得られるウェブや紡績糸が不均一なものとなる。
【００１６】
さらに、該ポリエステル繊維の捲縮弾性率は８０％以上であることが必要であり、８５％以上であることがより好ましい。捲縮弾性率が８０％未満の場合には、捲縮のへたりが大きいために、カード通過性が極めて悪くなり、シリンダーやローラーに巻き上がりやすく、落綿が多く、ウェブ切れ等が発生する。その結果、生産性が極めて低くなり、得られる繊維製品の嵩高性も不十分である。同時に該繊維製品の耐ヘタリ性も著しく低下する。特に、トリメチレンテレフタレート系ポリエステル繊維は、ポリエチレンテレフタレート繊維と比較してモジュラスが低く結晶性が低いため、捲縮のヘタリが起こり易く捲縮弾性率を上記のようにすることが大切である。
【００１７】
本発明においては、以上のように捲縮率、捲縮度、および捲縮弾性率の要件を同時に満足させることによって、上記の効果があいまって、カード通過性を良好とし、繊維製品の嵩高性、耐ヘタリ性を向上することができるのである。
【００１８】
しかも、かかる効果は、該ポリエステル繊維に付与されている捲縮が三次元捲縮であることによってより顕著なものとなる。このため、該捲縮がクリンパー押し込み捲縮等の方法で付与される平面的な捲縮では十分な効果を得ることができない。
【００１９】
また、本発明においては、該ポリエステル繊維が、紡糸工程において異方冷却を施し、その後熱処理によって捲縮を発現させた繊維、いわゆる、異方冷却紡糸法により捲縮を発現させた繊維であることが特に好ましい。上記の捲縮は、クリンパーで押し込み捲縮等によって付与される機械的捲縮とは異なり、該繊維を圧縮圧力を掛けてベール状に梱包して長時間放置した場合でも、捲縮のヘタリが非常に少なく、その後これをカード工程に供しても、極めて加工性がよく、シリンダーやローラーに巻き上がりがなく、落綿、ウェブ切れ等を発生しない。
【００２０】
本発明の捲縮ポリエステル繊維の単糸断面形状は、特に限定されるものではなく、円形、三角形、扁平、六角形など用途目的に合わせて適宜選択すればよい。本発明においては、特に、該繊維を中空率５〜８０％の中空繊維とすることが、紡糸工程において異方性を付与し易く、三次元捲縮を発現し易い点でより好ましい。
【００２１】
以上に説明した本発明の捲縮ポリエステル繊維は、例えば、以下の方法により製造することができる。
【００２２】
すなわち、ポリトリメチレンテレフタレートポリマーを溶融し、口金面より吐出させた直後の糸条に１．０ｍ／秒以上の流速を有する冷却気流を糸条の片側から糸条の進行方向に垂直な方向±２０度の範囲の角度で吹き当て、３５０〜２５００ｍ／分引取ることにより、複屈折度に高度の断面異方性を有する未延伸糸を得る。次いで、該未延伸糸を５０〜９５℃の温水でより好ましくは２段延伸し、１．２〜３．５倍に延伸後、短繊維に切断し、１００〜１５０℃で弛緩熱処理する。得られる捲縮短繊維はカード加工を施し、その各繊維製品に必要な加工を行なって、嵩高性、耐ヘタリ性が良好な不織布、詰綿、紡績糸織編物等とすることができる。
【００２３】
この際、冷却気流の流速を１．０ｍ／秒以上とすることにより、高度な断面異方性を付与することができ、容易に捲縮数が９山／２５ｍｍ以上の三次元捲縮を好ましく発現させることができる。また、冷却気流の吹き当て方向を糸条の片面から糸条の進行方向に垂直な方向±２０度とすることにより、紡糸調子を良くし、また、断面異方性を容易に付与できる点で特に好ましい。
【００２４】
本発明においては、延伸後、押込み捲縮機等によって捲縮を付与してもよいが、例えば、上記方法により発現できる三次元捲縮だけでも十分なカード通過性、嵩高性、耐ヘタリ性を得ることができる。
【００２５】
【実施例】
以下に、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明はこれら実施例に何等限定を受けるものではない。なお、実施例中の各値は以下の方法に従って求めた。
１）固有粘度
３５℃のオルトクロロフェノール溶液とし、常法に従って求めた。
２）繊度、繊維長、捲縮数、捲縮率、捲縮弾性率
ＪＩＳ−Ｌ１０１５に記載の方法に準拠して測定した。
３）比容積、圧縮率、回復率
得られた短繊維をカードに通してウェブを作り、ＪＩＳ−Ｌ１０９７に記載の方法に準拠して測定した。
４）カード通過性
ドッファーの表面速度３５ｍ／分、紡出ウェブの目付が５０ｇ／ｍ2となる条件でカードにかけ、１時間運転を行った際のカード通過性を評価し、良好、やや不良、不良で示した。
【００２６】
［実施例１］
ポリトリメチレンテレフタレート（固有粘度０．８５、融点２２５℃）を用い２６０℃で溶融し、公知の中空丸断面紡糸口金（１５０ホール）より吐出量４８０ｇ／分で吐出させた糸条に、口金面下１．５〜１５ｃｍの位置で２５℃の冷却用空気を１．５ｍ／秒の流速で糸条の片側から糸条の進行方向に垂直な角度で吹き当て１２００ｍ／分の巻取速度で未延伸糸を得た。次いで、得られた未延伸糸を５０万デシテックスのトウにした後、７０℃×９０℃の二段温水延伸法にて２．４６倍に延伸した。この延伸糸を押込み型捲縮機で捲縮を付与した後、６４ｍｍの繊維長に切断し、１３５℃で弛緩熱収縮処理を施して、中空率１５％の螺旋状の三次元捲縮を有する捲縮綿を得た。得られた捲縮綿をカードに通してウェブを作り布団綿としてその性能を測定した。結果を表１に示す。
【００２７】
［実施例２〜４、及び、比較例１〜２]
冷却用空気の流速を調整することによって、捲縮数及び捲縮度を表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして布団綿を作成し性能を測定した。結果を表１に示す。
【００２８】
［比較例３]
ポリエチレンテレフタレート（固有粘度０．６４、融点２５６℃）を用い２９０℃で溶融し、公知の中空丸断面紡糸口金（１５０ホール）より吐出させた糸条に、口金面下１．５〜１５ｃｍの位置で２５℃の冷却用空気を１．５ｍ／秒の流速で糸条の片側から糸条の進行方向に垂直な角度で吹き当て１２００ｍ／分の巻取速度で未延伸糸を得た。次いで、得られた未延伸糸を５０万デシテックスのトウにした後、７０℃×９０℃の二段温水延伸法にて２．４０倍に延伸した。この延伸糸を押込み型捲縮機で捲縮を付与した後、６４ｍｍの繊維長に切断し、１３５℃で弛緩熱収縮処理を施して、中空率１５％の螺旋状の３次元捲縮を有する捲縮綿を得た。得られた捲縮綿をカードに通してウェブを作り布団綿としてその性能を測定した。結果を表１に示す。
【００２９】
［比較例４］
異方冷却を行なわず均一に冷却用空気を糸条に吹き当てて紡糸を行い未延伸糸を得た以外は、実施例１と同様にして、布団綿を作成した。得られた布団綿には、実施例１のような螺旋状の３次元捲縮はなく、押込み捲縮による２次元の捲縮しか付与されていなかった。該布団綿につき、性能を評価した結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
0004527875.tif 000002
【００３１】
【発明の効果】
本発明の捲縮ポリエステル繊維は、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルからなり、しかも、捲縮数、捲縮度、捲縮弾性率のバランスが取れた三次元捲縮を有しているため、これらの相乗効果によって、カード通過性が改善されており、且つ、該繊維から得られる繊維製品の耐ヘタリ性、嵩高性が著しく向上している。このため、該ポリエステル繊維は不織布、詰綿、紡績糸といった用途で特に好適に用いることができるものである。