(57)【要約】【課題】吸水加工を施さない場合においても半永久的に吸水し、且つアルカリに対する耐性のない素材や、撥水加工を施した糸等を交編することができる吸水性ポリエステル繊維の巻糸体の提供。【解決手段】Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有し、繰り返し単位の９５モル％以上がエチレンテレフタレートであるポリエステル繊維の巻糸体であって、該ポリエステル繊維の表面に末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分が存在し、かつ、該ポリエステル繊維の、ＪＩＳ  Ｌ０２１７  １０３  Ｃ法による洗濯３０回後のＪＩＳ  Ｌ１９０７  滴下法による吸水性が５秒以下である、吸水性ポリエステル巻糸体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有し、繰り返し単位の９５モル％以上がエチレンテレフタレートであるポリエステル繊維の巻糸体であって、該ポリエステル繊維の表面に末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分が存在し、かつ、該ポリエステル繊維の、ＪＩＳ  Ｌ０２１７  １０３  Ｃ法による洗濯３０回後のＪＩＳ  Ｌ１９０７  滴下法による吸水性が５秒以下である、吸水性ポリエステル巻糸体。
【請求項２】
前記ポリエステル繊維の巻量が、０．５〜４ｋｇである、請求項１に記載の吸水性ポリエステル巻糸体。
【請求項３】
前記ポリエステル繊維の巻密度が、０．１以上１．２ｇ／ｃｍ３未満である、請求項１又は２に記載の吸水性ポリエステル巻糸体。
【請求項４】
前記ポリエステル繊維が、仮撚糸である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸水性ポリエステル巻糸体。
【請求項５】
前記ポリエステル繊維が、ニットループ形状の捲縮を有さない、請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸水性ポリエステル巻糸体。
【請求項６】
前記Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維に、該ポリエステル繊維に対する減量率０．６〜９％でアルカリ減量を施す工程を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の吸水性ポリエステル巻糸体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸水性ポリエステル繊維の巻糸体及びその製法に関する。より詳細には、本発明は、吸水加工を施さずに半永久的に吸水性を有し、吸水性に優れる為、着用時の汗をすばやく吸い取ることができ、快適性に優れ、さらに、柔らかく、肌触りも良いために、インナーウエア、スポーツウエア、寝具等に好適に用いることができる吸水性ポリエステル繊維の巻糸体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステルやポリアミド繊維などの合成繊維は、汎用素材としてインナーウエア、スポーツウエア等に使用されている。しかしながら、これらの合成繊維は、疎水性繊維であるため、特に肌周りの商品に使用する際には吸水加工が必要であり、洗濯を繰り返すと吸水性が低下するという問題点がある。特に、ユニフォームなどで使用される工業洗濯といわれる高温での洗濯では吸水加工剤の脱落が顕著であり、洗濯耐久性向上が求められている。
【０００３】
ポリエステルの吸水性を改善する方法として種々の検討が進められている。
例えば、以下の特許文献１には、ポリエステル繊維にアルカリ加工を施した後、親水剤を含む処理液で処理することにより、吸水性を有するポリエステル繊維織編物を製造することが記載されている。しかしながら、通常のポリエステルにアルカリ加工及び親水加工したものでは、洗濯繰返しにより性能が低下するため、洗濯耐久性のある吸水性を付与することはできていない。
【０００４】
また、以下の特許文献２には、Ｓ元素を０．００５〜０．５ｗｔ％含有するポリエステル繊維を含んだ布帛を、また、特許文献３には、エステル形成性スルホン酸塩化合物を０．５〜５モル％で含有するポリエステル繊維を含んだ布帛を、それぞれ、アルカリ処理することにより、洗濯耐久性のある吸水性を付与することが記載されている。しかしながら、アルカリに対する耐性のない素材を混用した布帛ではアルカリ処理ができず、撥水加工を施した糸を混用した場合、撥水性が低下してしまうという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２００７９９号公報
【特許文献２】特開２０１４−１０１５９８号公報
【特許文献３】特開２０１４−１０１５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、吸水加工を施さない場合においても半永久的に吸水し、且つアルカリに対する耐性のない素材や、撥水加工を施した糸等を交編することができる吸水性ポリエステル繊維の巻糸体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究し実験を重ねた結果、特定のポリエステル繊維に特定の方法でアルカリ処理することにより、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明は以下の通りのものである。
【０００８】
［１］Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有し、繰り返し単位の９５モル％以上がエチレンテレフタレートであるポリエステル繊維の巻糸体であって、該ポリエステル繊維の表面に末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分が存在し、かつ、該ポリエステル繊維の、ＪＩＳ  Ｌ０２１７  １０３  Ｃ法による洗濯３０回後のＪＩＳ  Ｌ１９０７  滴下法による吸水性が５秒以下である、吸水性ポリエステル巻糸体。
［２］前記ポリエステル繊維の巻量が、０．５〜４ｋｇである、前記［１］に記載の吸水性ポリエステル巻糸体。
［３］前記ポリエステル繊維の巻密度が、０．１以上１．２ｇ／ｃｍ３未満である、前記［１］又は［２］に記載の吸水性ポリエステル巻糸体。
［４］前記ポリエステル繊維が、仮撚糸である、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の吸水性ポリエステル巻糸体。
［５］前記ポリエステル繊維が、ニットループ形状の捲縮を有さない、前記［１］〜［４］のいずれかに記載の吸水性ポリエステル巻糸体。
［６］前記Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維に、該ポリエステル繊維に対する減量率０．６〜９％でアルカリ減量を施す工程を含む、前記［１］〜［５］のいずれかに記載の吸水性ポリエステル巻糸体の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の吸水性ポリエステル巻糸体は、吸水加工を施さない場合においても半永久的に吸水し、着用時の汗をすばやく吸い取ることができ、快適性に優れ、柔らかく肌触りがよいため、インナーウエア、スポーツウエア等に好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】LC/MS測定におけるUVクロマトグラム(240nm)である。
【図２】図１のUVクロマトグラムの特徴ピーク推定構造を示す図である。
【図３】MALDI-TOF/MSスペクトル；正イオン（全体）図である。
【図４】MALDI-TOF/MSスペクトル；正イオン（m/z500-1500）図である。
【図５】MALDI-TOF/MSスペクトル；正イオン（m/z1500-2500）図である。
【図６】検出された正イオンピークの帰属を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態の巻糸体を構成するポリエステル繊維は、表面に末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分が存在することを特徴としている。表面に末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分が存在することで吸水性の繰り返し洗濯耐久性が発現するものである。ここで、末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分は、例えば、以下の式（１）：
【化１】
2017008425.tif 000002
で表されるｎ＝３〜１０程度のものであることができる。
【００１２】
このような末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分が存在するポリエステル繊維の巻糸体は、優れた吸水性能を有する。
該オリゴマー成分は、以下に記す、２種の分析手法の組み合わせによって定性、定量することによってその存在を確認することができる。
かかる末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分のうち、比較的低分子のオリゴマー成分はＴＨＦに溶解し、ＬＣ／ＭＳ（液体クロマトグラフィー質量分析法）で分析することができる。その代表的成分をｎ＝４とすると、繊維表面に存在するｎ＝４のオリゴマー成分は、以下の方法で測定することができる。
２０ｍＬ容量のガラスサンプル瓶（ＡＳ  ＯＮＥ ラボランパック  スクリュー管瓶  ９−８５２−０７  ＮＯ．５）中に、試料として巻糸体から取り出したポリエステル糸１００ｍｇを入れ、ＴＨＦ３ｍｌを添加する。ヤマト  マグミキサー  形式Ｍ−４１を用いて回転数約８００回／分で６時間撹拌した後、４日間静置し、ＴＨＦ溶液のＬＣ／ＭＳを行うことで試料から抽出した成分の分析を行う。ＴＨＦ溶液のサンプリングに際し、固形分が入らないようにして０．４９５ｍｌの溶液を採取し、内部標準として、Ｍｅｔｈｙｌ  Ｂｅｎｚｏａｔｅ  １ｍｇ／ｍｌ溶液を０．００５ｍｌ添加し試料とした。ＬＣ／ＭＳ分析の条件を以下の表１に示す。
【００１３】
【表１】
2017008425.tif 000003
【００１４】
図１に、該ＴＨＦ溶液のＵＶクロマトグラム（２４０ｎｍ）のチャート例を示す。図１において、前記末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分、及び後述する環状オリゴマー成分のピークが多数検出されている。図１におけるピークｘがｎ＝３の末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分（分子量７８６．２４）由来ピークである。これは、そのピークのＥＳＩ−質量スペクトル（エレクトロスプレーイオン化、負イオン質量スペクトル）において、質量数（ｍ／ｚ）７８５のイオン（[Ｍ−Ｈ]−）が検出されることにより推定される。他のピークについても同様に、ＥＳＩ−質量スペクトルによって検出されるイオンの質量数から、そのピークが由来するところの成分を推定することができる。
ＵＶクロマトグラムにおいて、前記オリゴマー由来のピークが明確でない場合には、質量数７８５のマスクロマトグラム（縦軸：特定質量数の検出強度、横軸：保持時間）を表示させ、ＵＶスペクトル例から推定される保持時間（図１では約４．５ｍｉｎ．）付近に該質量数の検出強度ピーク（ピークｚとする）が存在するか否かで、該オリゴマーが存在するか否かを判断できる。
【００１５】
ｎ＝３の末端カルボン酸の直鎖オリゴマーの量は、ＵＶクロマトグラムのピーク面積値で測定でき、内部標準として添加したＭｅｔｈｙｌ  ＢｅｎｚｏａｔｅのＵＶクロマトグラムのピーク（ピークｃとする）のピーク面積値との比率から濃度換算することができる。内部標準物質ピークｃの位置は、該ピークのＥＳＩ−質量スペクトルにおいて当該質量数のイオンが検出されることにより推定される。ＵＶクロマトグラムにおいてピークｘが他のピークと重なるなどして明確でない場合には、前述の質量数７８５のマスクロマトグラムピークｚの面積を使い、ピークｘとピークzの両方が明確に検出される別のサンプルを同じ条件で測定してｘとｚの強度比を求めておくことで、着目試料のピークｚの面積をピークｘの面積に換算できる。こうして求めた着目試料のピークｘの面積を用いて、ピークｃとの強度比を計算できる。
【００１６】
本実施形態の巻糸体は、ｎ＝４の末端カルボン酸直鎖オリゴマーの量は、内部標準換算濃度２〜１５μｇ／ｍｌ相当であることが好ましく、３〜１０μｇ／ｍｌ相当であることがより好ましい。
このように末端カルボン酸の直鎖オリゴマーは、吸水性に寄与するが、例えば、以下の式（２）：
【化２】
2017008425.tif 000004
で表される環状オリゴマーは、吸水性がなく、むしろ吸水性を阻害する。式（２）に示される環状オリゴマーの量についても、比較的低分子の環状オリゴマーについてはＴＨＦに溶解し、ＬＣ／ＭＳ（液体クロマトグラフィー質量分析法）で分析することができ、内部標準に対するピーク強度比から、内部標準換算濃度を求めることができる。その代表的成分をｎ＝３とすると、ｎ＝３の環状オリゴマーの量は、内部標準換算濃度８０μｇ／ｍＬ以下相当であることが好ましく、７０μｇ／ｍＬ以下相当であることがより好ましい。
具体的には図１のＵＶクロマトグラム（２４０ｎｍ）のチャートの例において、ピークｂがｎ＝３の環状オリゴマー成分のピークである。このピークが該環状オリゴマー成分（分子量５７６．１８）由来であることは、そのピークのＥＳＩ−質量スペクトル（エレクトロスプレーイオン化、正イオン質量スペクトル）において、質量数（ｍ／ｚ）５９４のイオン（[Ｍ＋ＮＨ４]＋）が検出されることにより確認できる。ＵＶクロマトグラムにおいて、前記オリゴマー由来のピークが明確でない場合には、ｎ＝４末端カルボン酸直鎖オリゴマーと同様に、質量数５９４のマスクロマトグラムを表示させ、ＵＶスペクトル例から推定される保持時間（図１では約５．３ｍｉｎ．）付近に該質量数の検出強度ピーク（ピークｗとする）が存在するか否かで、該オリゴマーが存在するか否かを判断できる。該オリゴマー成分の存在量は、ＵＶクロマトグラムのピーク面積値で測定でき、内部標準として添加したＭｅｔｈｙｌ  ＢｅｎｚｏａｔｅのＵＶクロマトグラムのピーク（ピークｃとする）のピーク面積値との比率から濃度換算することができる。
【００１７】
末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分のうち、比較的高分子のオリゴマー成分は、ＴＨＦに溶解しにくいため、上述の方法では検出できない。本実施形態の巻糸体は、前記ＴＨＦに可溶なオリゴマーを抽出した後にも、巻糸体を構成するポリエステル繊維の表面にＴＨＦで抽出されない比較的高分子の末端カルボン酸の直鎖オリゴマーを保持していることが好ましい。該末端カルボン酸の直鎖オリゴマーは繊維との接着性が高く、繰り返し洗濯後にも、該オリゴマーは脱落しにくいことから、繰り返し洗濯後の吸水性により大きな効果を発揮していると考えられる。
【００１８】
ＴＨＦ処理で抽出されない比較的高分子のオリゴマーはＭＡＬＤＩ―ＴＯＦ／ＭＳ測定で定量することができる。
ＴＨＦでオリゴマーを抽出した後の試料を風乾したのち、２ｍｇを採取し、２０ｍＬ容量のガラスサンプル瓶に入れ、１ｍｌのＨＦＩＰ（ヘキサフロロイソプロパノール）を加え、試料を溶解させる。また、以下に示すマトリックス溶液も調整する。試料溶液２０μＬを取り、マトリックス溶液２０μＬを添加する。溶液を採取するガラス毛細管で撹拌、混合後、すぐに析出分が確認される。上層にある析出分ではなく、下層溶液を採取し、下記条件でＭＡＬＤＩ―ＴＯＦ／ＭＳ測定を行う。測定に際して、マトリックスの強度が５０ｍＶ／Ｐｒｏｆｉｌｅｓ以上２０００ｍＶ／Ｐｒｏｆｉｌｅｓ未満のレーザー強度で測定を行う。
【００１９】
［測定条件］
装置：島津AXIMA CFR plus
レーザー：窒素レーザー(337nm)
検出器形式：リニアモード
イオン検出：正イオン(Positive mode)
：負イオン(Negative mode)
積算回数：500回
マトリックス溶液：CHCA（α-シアノ-4-ヒドロキシケイ皮酸）10mg/ml H2O+CH3CN
カチオン化剤：NaI 1mg/mlアセトン
スキャンレンジ：m/z 1〜8000
【００２０】
図３〜５に、ＭＡＬＤＩ―ＴＯＦ／ＭＳ測定における正イオンスペクトル例を示す。図３〜５において、ｎ＝４〜１０付近の末端カルボン酸直鎖オリゴマーや類似のオリゴマー類由来のピークが検出され、そのうち「■（黒四角）」印をつけたピークが、ＭＳで検出された質量数から推定される、末端カルボン酸直鎖オリゴマーに該当するピークである。
本実施形態においては、式（１）のｎ＝４〜１０の末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分を有していることが吸水性の耐久性に非常に効果的である。ｎ＝４〜１０の末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分の定量は以下の方法で行う。
ｎ＝４〜１０の末端カルボン酸の直鎖オリゴマーのピークは、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ／ＭＳの正イオンスペクトルにおいてＮａ付加体として検出される。該オリゴマー成分量は、該オリゴマーＮａ付加体のピーク強度をマトリックスピーク強度で規格化した値で評価できる。すなわち、該オリゴマーＮａ付加体ピーク高さを、マトリックスであるＣＨＣＡのＮａ付加体ピーク（ｍ／ｚ＝２１２）高さで除した値を成分量の指標とし、ｎ＝４〜ｎ＝１０のそれぞれのオリゴマーＮａ付加体ピーク高さをＣＨＣＡのＮａ付加体ピークの高さで除し、それらの総和で評価する。この値が０．０７以上であるのが好ましく、０．１０以上がさらに好ましい。総和値が０．５を超えると分解が進みすぎているため、好ましくない。
【００２１】
特に、ｎ＝８〜１０の末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分は耐久吸水性への寄与が非常に大きい。その代表例をｎ＝８とすると、ｎ＝８の末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分の、内部標準に対するピーク強度比は、ｎ＝８のオリゴマーＮａ付加体ピーク高さ（図５におけるピークＤ）をＣＨＣＡのＮａ付加体ピークの高さで除した値で求めることができ、０．００５〜０．１であることが好ましく、０．００８〜０．０８であることがより好ましい。
【００２２】
本実施形態の巻糸体は、ＴＨＦ可溶及び不溶の、ｎ＝３〜１０の末端カルボン酸の直鎖オリゴマーが存在していることにより、吸水効果が発揮される。オリゴマーを存在させる方法は特に限定されず、末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分を布帛に塗布等の方法で付与したり、エステルポリマーに混合させてもよいが、特定のポリエステル繊維においては、特定のアルカリ処理を施すことによって、繊維表面付近に付与することができ、好ましい。
【００２３】
本実施形態の巻糸体は、Ｓ元素（硫黄元素）を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維を含むことを特徴とする。Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維の例としては、例えば、エステル形成性スルホン酸塩化合物を０．５〜５モル％含有するポリエステル繊維が挙げられる。
【００２４】
ポリエステル繊維に０．５〜５モル％含有させるエステル形成性スルホン酸塩化合物の例としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸、４−ナトリウムスルホ−２，６−ナフタレンジカルボン酸、２−ナトリウムスルホ−４−ヒドロキシ安息香酸、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸トリブチルメチルホスホニウム塩、２，６−ジカルボン酸ナフタレン−４−スルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、２，６−ジカルボン酸ナフタレン−４−スルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸アンモニウム塩等又はこれらのメチル、ジメチルエステル等のエステル誘導体が挙げられる。これらのメチル、ジメチルエステル等のエステル誘導体はポリマーの白度、重合速度が優れる点で好ましく用いられる。ポリエステル繊維に、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸等金属スルホネート基含有イソフタル酸成分を含有させることが好ましく、中でも５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルは特に好ましい。
【００２５】
また、Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維の例として、エステル非形成性スルホン酸塩化合物を含有するポリエステル繊維も挙げられる。エステル非形成性スルホン酸塩化合物とはスルホン酸塩化合物がポリエステルと直接エステル化反応し、重縮合してポリエステルを形成することなく、スルホン酸塩化合物を含有しているポリエステル繊維であり、スルホン酸塩化合物を０．５〜５モル％練り込んだマスターチップと通常のエチレンテレフタレート成分が９５モル％以上のポリエステルチップを混合する方法で得られるポリエステル繊維や重合時に直接、スルホン酸塩化合物を０．５〜５モル％を添加して得られるポリエステル繊維などが挙げられる。
【００２６】
エステル非形成性スルホン酸塩化合物の例としては、例えば、アルキルスルホン酸のアルカリ金属塩又はアルキルベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩が挙げられる。アルキルスルホン酸のアルカリ金属塩の例としては、ドデシルスルホン酸ナトリウム、ウンデシルスルホン酸ナトリウム、テトラデシルスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。また、アルキルベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩の例としてはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ウンデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、テトラデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。加工安定性の観点からドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが特に好ましい。
【００２７】
ポリエステル繊維の総繊度は約８〜約１６７デシテックス（ｄｔｅｘ）が好ましく、約２２〜約１１０ｄｔｅｘがより好ましい。単糸繊度も特に限定されないが、約０．５〜約２．５ｄｔｅｘが、肌触りや風合いの観点から、好ましい。
ポリエステル繊維には、二酸化チタン等の艶消剤、リン酸等の安定剤、ヒドロキシベンゾフェノン誘導体等の紫外線吸収剤、タルク等の結晶化核剤、フェームドシリカ等の易滑剤、ヒンダードフェノール誘導体等の抗酸化剤、難燃剤、制電剤、顔料、蛍光増白剤、赤外線吸収剤、消泡剤等が含有されていてもよい。
【００２８】
ポリエステル繊維は仮撚糸であることが好ましい。仮撚糸の捲縮は、捲縮伸長率が３０〜１５０％であることが好ましい。尚、仮撚糸の捲縮伸長率は、下記条件にて測定したものである。
捲縮糸の上端を固定し、下端に１．７７×１０-３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけ、３０秒後の長さ（Ａ）を測定する。次いで、１．７７×１０-３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を取り外し、０．０８８ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけ、３０秒後の長さ（Ｂ）を測定し、下記式（１）により捲縮伸長率を求める：
捲縮伸長率（％）＝｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×１００  ．．．（１）
【００２９】
本実施形態の巻糸体は、巻糸体の状態でアルカリ処理することで好適に得られる。また、アルカリ処理はチーズ染色機を使って行うことができる。
チーズ染色機でのアルカリ処理の場合、捲縮のない糸をチーズ染色用のチューブに巻きつけた場合、巻崩れが発生しやすく、また、熱収縮によって巻締りが発生することで液通り性が悪くなり減量率に斑が発生してしまう恐れがあり好ましくない。
【００３０】
本実施形態の巻糸体を構成するポリエステル繊維は、ＪＩＳ  Ｌ０２１７  １０３  Ｃ法による洗濯３０回後の吸水性（ＪＩＳ  Ｌ１９０７  滴下法）が５秒以下である。洗濯３０回後の吸水性は３秒以下が好ましく、２秒以下がより好ましく、１秒以下がさらに好ましい。同法による洗濯１回後の吸水性も５秒以下であることが好ましく、３秒以下がより好ましく、２秒以下が更に好ましく、１秒以下が特に好ましい。本実施形態の巻糸体を構成するポリエステル繊維は、該洗濯回数５０回、１００回後も吸水性を保持することができ、５０回、１００回後も吸水性が５秒以下となるのがさらに好ましい。洗濯時の洗剤は中性洗剤、弱アルカリ性洗剤等通常の洗剤が好適に用いられる。
【００３１】
また、本実施形態の巻糸体を構成するポリエステル繊維は、工業洗濯時にも吸水効果を持続する効果に優れる。工業洗濯とは作業着、ユニフォームなどの洗濯に適用されている、家庭洗濯よりも厳しい条件での洗濯で、例えば、ＪＩＳ  Ｌ１０９６  ８．３９．５  ｂ）  ２．２．２）Ｆ−２中温ワッシャー法に規定されている方法が挙げられ、通常、洗剤成分の他、過酸化水素や珪酸ソーダなどの助剤が添加される。本実施形態の布帛は、ＪＩＳ  Ｌ１０９６  Ｆ−２による６０℃３０分の洗濯３０回後の吸水性も５秒以下であることが好ましい。
【００３２】
本実施形態の巻糸体において、特定のアルカリ処理により特定のオリゴマーを付与する場合には、Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維の表面には、１００μｍ２の表面内に（又は当たり）長さ０．５〜５μｍのピットが０．１〜３０個形成されていることが好ましく、より好ましくは０．２〜２個である。ピットとは繊維表面に存在する微細な窪みであり、アルカリ処理によって形成される。通常のアルカリ処理ではピットが多く形成され、連通して長さが５μｍを超える筋状の溝となることがあるが、本実施形態では、長さが５μｍを超える筋状の溝は少ないことが好ましい。ここで、１００μｍ２の表面内のピットの個数とは、当該繊維の任意の１０μｍ×１０μｍの表面を５０か所、電子顕微鏡を用いて１０００倍程度に拡大してピットの個数を計測した平均値である。同様に、同表面における長さ５μｍを超える筋状の溝数を計測したときに、溝の平均個数が１個以下であることが好ましく、より好ましくは０．１個以下である。ここで長さとは１つのピットの最大長さを言う。本実施形態のポリエステル繊維の表面には非常に小さいピットが形成されていることにより耐久的な吸水性に寄与しているものと推定される。
【００３３】
長さ０．５μｍ以下のピットは、吸水効果が乏しく、長さ５μｍを超える筋状の溝が存在することは過剰にアルカリ処理が進み、分解が進みすぎたことを意味するため、好ましくない。また、長さ０．５〜５μｍのピットが３０個を超える場合も、過剰にアルカリ処理が進んだことを意味し、好ましくない。本実施形態では、アルカリ減量を行っても長さが５μｍを超える筋状の溝や連通孔などの発生が無いことから強度の低下率が小さい。さらにピットの形状は、タテ／ヨコが１．０〜２．５が好ましく、１．０〜２．０がより好ましい。ここで、タテは最大長さをいい、ヨコはタテの方向と直交する方向での最大長さをいう。尚、ピットの計測は試料の汚れによる計測ミスを防ぐため、試料を十分水洗してから実施する。ＪＩＳ法で洗濯を1回以上行い、２０分以上水洗するのが好ましい。
【００３４】
吸水性を発現させるために、アルカリ処理の条件としてはポリエステル繊維の減量率を好ましくは０．６〜９％、より好ましくは１〜８％、さらに好ましくは１．５〜７％にすることが好ましい。減量率はアルカリ処理前後のポリエステル糸の重量から算出できる。減量率が０．６％未満の場合にはアルカリ処理による吸水性が発現しないためこのましくなく、減量率が９％より大きいとアルカリ減量が進みすぎるため、吸水性の耐久性に劣るため好ましくない。
エステル形成性スルホン酸塩化合物を０．５〜５モル％含有するポリエステル繊維は、通常のポリエステル繊維に比べアルカリ減量の速度が速いため、アルカリを低濃度に調整し、処理することが好ましい。
【００３５】
Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維に特定のアルカリ処理を行うことで、吸水効果が得られ、洗濯を繰り返してもその効果がほとんど変わらない糸条となる。Ｓ元素の含有量が０．００５ｗｔ％未満ではアルカリ処理後の吸水性の耐久効果が小さく、また、ポリエステル繊維中にＳ元素を１ｗｔ％以上含む場合には繊維の強度が低下し、紡糸が困難となる。ポリエステル繊維中のＳ元素は０．０１〜０．８ｗ％がより好ましく、０．０１５〜０．７ｗｔ％がさらに好ましい。尚、Ｓ元素を定量する方法としてはＩＣＰ−ＡＥＳ（誘導結合プラズマ発光分光分析装置）を用いる。
【００３６】
アルカリ処理の方法としてはＳ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維を糸の状態で０．６〜９％の減量率になるようにチーズ染色機を用いる方法などでアルカリ処理を施し、該ポリエステル繊維を一部に用いて布帛を形成する方法が好適に用いられる。
【００３７】
チーズ染色機を用いてアルカリ処理を行う場合、チーズ染色用の穴開きチューブにポリエステル繊維を巻きつける必要がある。
この時、Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維の巻量は、０．５〜４ｋｇが好ましく、より好ましくは１〜３．５ｋｇ、更に好ましくは２〜３ｋｇである。巻量が０．５ｋｇ未満であると生産性に劣り、巻量が４ｋｇを超えるとチーズ染色機でアルカリ処理を行う際の液通りが悪くなり減量率にバラツキが出やすくなるとともに、巻径も大きくなり取扱い性が悪くなる。
【００３８】
Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維の巻密度は０．１超１．２ｇ／ｃｍ３未満が好ましく、より好ましくは０．２超１．０ｇ／ｃｍ３未満、更に好ましくは０．３超０．８ｇ／ｃｍ３未満、特に好ましくは０．４超０．６ｇ／ｃｍ３未満である。巻密度が０．１ｇ／ｃｍ３以下であるとチーズ染色機でのアルカリ処理時に巻形態が崩れ、編立時に解舒不良が生じる。また、巻密度が１．２ｇ／ｃｍ３以上であるとアルカリ処理時の液通り性が悪く均一な処理ができずに吸水性に斑ができる。
【００３９】
また、ニットデニットの手法を用いてＳ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維を一旦編地にし、アルカリ処理を施した後、改編し巻糸体とする手法も挙げられるが、該ポリエステル繊維にニットループ形状の捲縮が付与されてしまう。ここで言うニットループとは編地にした際に形成される編目が熱処理によって固定され、編地を改編した際に糸に付与されているループ状のクリンプのことであり、この糸を用いて編地や織物とした際に独特の風合いとなるためあまり好ましくない。
【００４０】
Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維を綛にして噴射式染色機等でアルカリ処理を施した後、ワインダーで巻き返して巻糸体とする手法も挙げられるが、綛揚工程と巻き返し工程で人手が掛かり高コストとなるだけでなく、綛がアルカリ処理液を含むことで自重により仮撚糸の捲縮が伸びてしまうため、好ましくない。
【００４１】
チーズ染色機でのアルカリ処理の場合、内外層斑が発生しやすいため、低濃度での長時間の処理が好ましく、減量率を０．６〜９％にするには、例えば、水酸化ナトリウムを０．１ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの濃度で９０〜１００℃で４０分〜１００分処理することが好ましく、さらに好ましくは水酸化ナトリウムを５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの濃度で９０〜９５℃で５０分〜８０分処理することである。
【００４２】
通常、アルカリ処理の後には酸で中和し、水洗する。水洗の条件としては、例えば、１０〜３０分間を２回以上行うことが好ましい。２回以上とは一度水を排水し、水を入れ替えることを２回以上行うことを意味する。４０℃〜６０℃の温水を１回以上使用することがさらに好ましい。尚、中和時の酸には揮発性の酢酸等が好適に用いられる。設備によってはアルカリ溶液を回収もしくは排液し、その後に中和し、水洗を強化してもよい。
【００４３】
本実施形態の巻糸体には染色を施してもよい。先染糸として使用する場合は、チーズ染色機でアルカリ処理後を行った後、そのままチーズ染色を行ってもよい。
本実施形態の巻糸体には風合いを柔らかくするための柔軟剤処理や糸の解舒性、ニットの編成性を向上させるためにオイリング処理を浴中で行ってもよいが、カチオン性の柔軟剤やシリコンオイルなど吸水性を阻害するものを使用することは好ましくない。
また、本実施形態の巻糸体はチーズ染色機でのアルカリ処理を施した後、ワインダーで巻き返して巻糸体としたものでもよい。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。無論、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、実施例で得た編地を、以下の方法で評価した。
（１）ｎ＝４の末端カルボン酸の直鎖オリゴマーの定量（ＴＨＦ可溶成分）
上述の方法を用いた。
（２）ｎ＝８の末端カルボン酸の直鎖オリゴマー）の定量（ＴＨＦ不溶成分）
上述の方法を用いた。
（３）ｎ＝３の環状オリゴマーの定量（ＴＨＦ可溶成分）
上述の方法を用いた。
（４）繊維表面のピットの定量
試料をＪＩＳ  Ｌ０２１７  付表１の１０３  Ｃ法で洗濯を1回行い、２０分水洗し、電子顕微鏡を用いて２０００倍の表面画像を取得し、上述の方法でピットを計測し、５０か所の平均値とした。
（５）吸水性
巻糸体から糸を引き出して筒編地を作成し、得られた筒編地を常法にて精練、乾燥した後、得られた筒編地をＪＩＳ  Ｌ１９０７  滴下法  の方法を用いて測定を行った。
（６）洗濯処理
巻糸体から糸を引き出して筒編地を作成し、得られた筒編地を常法にて精練、乾燥した後、得られた筒編地をＪＩＳ  Ｌ０２１７  付表１の１０３  Ｃ法により、洗剤は弱アルカリ性洗剤（商品名花王(株)  アタック）を使用して洗濯処理を行った。
（７）工業洗濯試験
巻糸体から糸を引き出して筒編地を作成し、得られた筒編地を常法にて精練、乾燥した後、得られた筒編地を工業洗濯試験を想定し、ＪＩＳ  Ｌ１０９６  ８．３９．５  ｂ）  ２．２．２）Ｆ−２中温ワッシャー法の条件で洗浄剤として石鹸０．８％ｏｗｆ、過酸化水素０．８％ｏｗｆ、珪酸ソーダ０．８％ｏｗｆを使用して洗濯処理を行った。
（８）解舒性
巻糸体を水平に突き出たクリルスタンドにセットし、１００ｍ／分で水平方向に糸を解舒する。５分間解舒した際に、糸が巻糸体に引っ掛からずに解舒できた場合に○、糸賀真美糸体に引っ掛かるものの解舒し続けられた場合に△、糸が巻糸体に引っ掛かり糸が切れたり巻糸体がクリルから落ちたりした場合を×と評価した。
（９）染色性
巻糸体から糸を引き出して筒編地を作成し、得られた筒編地を常法にて精練した後、分散染料（住化テック製Ｓｕｍｉｋａｒｏｎ Ｂｌｕｅ  ＳＥ−ＲＰＤ（Ｎ）を濃度１％ｏｗｆの濃度でミニカラー染色機にて温度１３０℃で３０分間常法にて染色、水洗、乾燥を行った後、筒編地の染色状態を、色ムラが無い場合に○、若干色ムラが見られるが実使用に耐えうる場合に△、色ムラが見られ実使用に耐えない場合に×と評価した。
（１０）ニットループの有無
巻糸体から糸を引き出し荷重を掛けない状態で糸の形態を観察した。その際に編地由来のループ状のクリンプが存在するか確認した。
【００４５】
［実施例１］
ナトリウムイソフタル酸ジメチル−５−スルホン酸を２モル％含有する８４ｄｔｅｘ／３６ｆ丸断面のポリエステル仮撚糸（Ｓ元素含有率０．１４ｗｔ％）をチーズ染色用穴開きチューブに巻密度０．５ｇ／ｃｍ３巻量３ｋｇで巻き付けた。チーズ染色機を用いて８０℃×２０分で精練、水洗した後に、水酸化ナトリウム濃度１０ｇ／Ｌで２℃／ｍｉｎの条件で昇温し、９５℃で６０分間アルカリ処理を施し、中和、水洗した。排水後に、チーズ染色機から取り出し、遠心脱水機にて脱水後、チーズ乾燥機にて乾燥を行い、巻糸体を得た。得られた巻糸体の減量率は６．０％であり、ＪＩＳ  Ｌ０２１７  付表１の１０３  Ｃ法とＪＩＳ  Ｌ１０９６  Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性はそれぞれ１秒未満と２秒であった。また、この巻糸体の解舒性は良好であった。
【００４６】
［実施例２］
ナトリウムイソフタル酸ジメチル−５−スルホン酸を４．５モル％含有するポリエステルチップと通常のエチレンテレフタレート成分が９９モル％以上のポリエステルチップをブレンドし、Ｓ元素含有量を０．３０ｗｔ％に調整したチップを用いた８４ｄｔｅｘ／３６ｆ丸断面のポリエステル仮撚糸をチーズ染色用穴開きチューブに巻密度０．５ｇ／ｃｍ３巻量３ｋｇで巻き付けた。チーズ染色機を用いて８０℃×２０分で精練、水洗した後に、水酸化ナトリウム濃度５ｇ／Ｌで２℃／ｍｉｎの条件で昇温し、９５℃で６０分間アルカリ処理を施し、中和、水洗した。排水後に、チーズ染色機から取り出し、遠心脱水機にて脱水後、チーズ乾燥機にて乾燥を行い、巻糸体を得た。得られた巻糸体の減量率は７．２％であり、ＪＩＳ  Ｌ０２１７  付表１の１０３  Ｃ法とＪＩＳ  Ｌ１０９６  Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性はそれぞれ１秒未満と２秒であった。また、この巻糸体の解舒性は良好であった。
【００４７】
［実施例３］
ナトリウムイソフタル酸ジメチル−５−スルホン酸を２モル％含有する８４ｄｔｅｘ／３６ｆ丸断面のポリエステル仮撚糸（Ｓ元素含有率０．１４ｗｔ％）をチーズ染色用穴開きチューブに巻密度１．２ｇ／ｃｍ３巻量３ｋｇで巻き付け以外は実施例１と同様にして、巻糸体を得た。得られた巻糸体の減量率は６％であり、ＪＩＳ  Ｌ０２１７  付表１の１０３  Ｃ法とＪＩＳ  Ｌ１０９６  Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性はそれぞれ１秒未満と２秒であった。また、この巻糸体の解舒性は巻糸体に糸が引っ掛かるものの解舒し続けた。筒編地での染色性の確認では内外層で色ムラが発生しているものの実使用に耐えうるものであった。
【００４８】
［実施例４］
ナトリウムイソフタル酸ジメチル−５−スルホン酸を２モル％含有する８４ｄｔｅｘ／３６ｆ丸断面のポリエステル仮撚糸（Ｓ元素含有率０．１４ｗｔ％）を綛揚げ機で綛にし、噴射式染色機を用いて８０℃×２０分で精練、水洗した後に、水酸化ナトリウム濃度５ｇ／Ｌで２℃／ｍｉｎの条件で昇温し、９５℃で６０分間アルカリ処理を施し、中和、水洗した。綛を脱水し、乾燥させた後、コーンワインダーで巻き返し、巻糸体を得た。得られた巻糸体の減量率は７％であり、ＪＩＳ  Ｌ０２１７  付表１の１０３  Ｃ法とＪＩＳ  Ｌ１０９６  Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性はそれぞれ１秒未満と２秒であった。但し、仮撚糸の捲縮が伸びてしまったため編地とした際に膨らみ感に欠けるものとなってしまった。
【００４９】
［実施例５］
ナトリウムイソフタル酸ジメチル−５−スルホン酸を２モル％含有する８４ｄｔｅｘ／３６ｆ丸断面のポリエステル仮撚糸（Ｓ元素含有率０．１４ｗｔ％）を編地にし、液流染色機を用いて８０℃×２０分で精練、水洗した後に、水酸化ナトリウム濃度５ｇ／Ｌで２℃／ｍｉｎの条件で昇温し、９５℃で６０分間アルカリ処理を施し、中和、水洗した。編地を脱水し、乾燥させた後、改編しコーンワインダーで巻き返し、巻糸体を得た。得られた巻糸体の減量率は７％であり、ＪＩＳ  Ｌ０２１７  付表１の１０３  Ｃ法とＪＩＳ  Ｌ１０９６  Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性はそれぞれ１秒未満と２秒であった。但し、ニットデニット特有のニットループ形状の捲縮を有するため、編地とした際に独特の凹凸感のある風合いとなってしまった。
【００５０】
［実施例６］
ナトリウムイソフタル酸ジメチル−５−スルホン酸を２モル％含有する８４ｄｔｅｘ／３６ｆ丸断面のポリエステル仮撚糸（Ｓ元素含有率０．１４ｗｔ％）をチーズ染色用穴開きチューブに巻密度０．１ｇ／ｃｍ３巻量３ｋｇで巻き付け以外は実施例１と同様にして、巻糸体を得た。得られた巻糸体の減量率は６％であり、ＪＩＳ  Ｌ０２１７  付表１の１０３  Ｃ法とＪＩＳ  Ｌ１０９６  Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性はそれぞれ１秒未満と２秒であった。但し、この巻糸体はチーズの形状が崩れ、解舒性は巻糸体に糸が引っ掛かるものの解舒し続けた。
【００５１】
［比較例１］
ナトリウムイソフタル酸ジメチル-５-スルホン酸を２モル％含有する８４ｄｔｅｘ／３６ｆ丸型断面ポリエステル仮撚糸に代えて、スルホン酸を含有しないレギュラーポリエステルの８４ｄｔｅｘ／３６ｆ丸型断面ポリエステル仮撚糸を用いた以外、実施例１と同様にして、巻糸体を得た。得られた巻糸体の減量率は１．５％であり、末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分が検出されず、吸水性は発現していなかった。
【００５２】
［比較例２］
スルホン酸を含有しないレギュラーポリエステルの８４ｄｔｅｘ／３６ｆ丸型断面ポリエステル仮撚糸をチーズ染色用穴開きチューブに巻密度０．５ｇ／ｃｍ３巻量３ｋｇで巻き付けた。チーズ染色機を用いて８０℃×２０分で精練、水洗した後に、吸水加工剤として高松油脂製ＳＲ−１０００を２％ｏｗｆ加え２℃／ｍｉｎの条件で昇温し、９５℃で６０分間熱水処理を施し、水洗した。排水後に、チーズ染色機から取り出し、遠心脱水機にて脱水後、チーズ乾燥機にて乾燥を行い、巻糸体を得た。得られた巻糸体のＪＩＳ  Ｌ０２１７  付表１の１０３  Ｃ法とＪＩＳ  Ｌ１０９６  Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性はそれぞれ１５秒以上と１８０秒以上であり、工業洗濯での吸水性に劣る結果となった。また、この巻糸体の解舒性は良好であった。
【００５３】
［比較例３］
ナトリウムイソフタル酸ジメチル-５-スルホン酸（エステル形成性）を２モル％含有する８４ｄｔｅｘ／３６ｆ丸断面のポリエステル仮撚糸をチーズ染色用穴開きチューブに巻密度０．５ｇ／ｃｍ３巻量３ｋｇで巻き付けた。チーズ染色機を用いて８０℃×２０分で精練、水洗した後に、水酸化ナトリウムを加えず２℃／ｍｉｎの条件で昇温し、９５℃で６０分間熱水処理を施し、水洗した。排水後に、チーズ染色機から取り出し、遠心脱水機にて脱水後、チーズ乾燥機にて乾燥を行い、巻糸体を得た。得られた巻糸体からは末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分が検出されず、吸水性は発現していなかった。
【００５４】
上記実施例１〜６、及び比較例１〜３で得られたポリエステル巻糸体の製造条件、物性値等を以下の表２に纏める：
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係るポリエステル巻糸体は、吸水加工を施さずに半永久的に吸水性を有し、吸水性に優れる為、着用時の汗をすばやく吸い取ることができ、快適性に優れ、さらに、柔らかく、肌触りも良いために、インナーウエア、スポーツウエア、寝具等に使用する編地や織物に好適に用いることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2017008425.tif 000009
【図５】
2017008425.tif 000010
【図６】
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