(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物とイソフタル酸とを下記式（１）〜（３）を満足するように共重合したエチレンテレフタレート単位主体の共重合ポリエステルＰと、実質的にエチレンテレフタレート単位よりなるポリエステルＱとが偏心的に接合した複合繊維であって、１７０℃における無荷重下熱処理で５０個／２５ｍｍ以上のスパイラル捲縮を発現する潜在捲縮能を有し、かつ８〜１８個／２５ｍｍの機械捲縮を付与した複合繊維を６０重量％以上含有して構成された紡績糸であり、沸騰水による１５分間の熱処理時の収縮率が１０％以下であり、かつ沸騰水による１５分間の熱処理によって伸長率１０％以上、弾性率８０％以上の伸長弾性性能を発現することを特徴とする潜在捲縮繊維を含有する紡績糸。
１≦ＭＡ≦５  （１）
１≦ＭＢ≦４．５  （２）
３≦（ＭＡ＋ＭＢ）≦９  （３）
但し、式中、ＭＡは共重合ポリエチレンテレフタレート中の全グリコール成分に対するビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物のモル％を示し、ＭＢは共重合ポリエチレンテレフタレート中の全酸成分に対するイソフタル酸のモル％を示す。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、適度な熱処理により、伸縮性やふくらみに優れた織編物を得ることのできる伸長弾性性能をもつ紡績糸に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル繊維は、力学的性質、熱安定性、ウォッシャブル性等に優れているために、現在では衣料用、産業資材用、インテリア用など極めて広い分野に使用されている。その中で、スポーツ衣料等の織編物等には機能性およびフィット性等の要求から伸縮性および弾性回復性に富んだ繊維が求められている。
【０００３】
従来より、伸縮性を付与する方法として、潜在捲縮能を有するポリエステル複合繊維によるものが知られている。例えば、特開平３−１６１５１９号公報には、イソフタル酸による共重合率が７モル％以上１５モル％以下の共重合ポリエステルを使用した複合繊維が開示されている。しかし、このようなイソフタル酸１成分だけを共重合したポリエステルでは、伸長後の弾性回復がまだ不足しており潜在捲縮能が不十分である。
【０００４】
また、特開平７−１５０４２９号公報にはビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物が２〜７モル％とイソフタル酸が５〜１３モル％の共重合ポリエステルを使用した複合繊維が開示されているが、融点が低く結晶性に乏しいことからチップの乾燥時にチップ同士が融着することや、熱処理時の収縮率の温度依存性が大きいため、不織布や織編物にしたとき、収縮率をコントロールしにくい。また、カーディング工程等、繊維が引っ張られる工程でコイルスプリング状の立体的なスパイラル捲縮がある程度発現するために繊維が完全には開繊され難くなり、紡績糸にしたときに糸中に繊維の固まった太い部分、いわゆるネップができやすい等の問題があることが分かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の欠点を解決し、紡績性良好であり、ネップが少なく、伸長弾性性能の優れた紡績糸を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するもので、その要旨は次の通りである。
ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物とイソフタル酸とを下記式（１）〜（３）を満足するように共重合したエチレンテレフタレート単位主体の共重合ポリエステルＰと、実質的にエチレンテレフタレート単位よりなるポリエステルＱとが偏心的に接合した複合繊維であって、１７０℃における無荷重下熱処理で５０個／２５ｍｍ以上のスパイラル捲縮を発現する潜在捲縮能を有し、かつ８〜１８個／２５ｍｍの機械捲縮を付与した複合繊維を６０重量％以上含有して構成された紡績糸であり、沸騰水による１５分間の熱処理時の収縮率が１０％以下であり、かつ沸騰水による１５分間の熱処理によって伸長率１０％以上、弾性率８０％以上の伸長弾性性能を発現することを特徴とする潜在捲縮繊維を含有する紡績糸。
【０００７】
１≦ＭＡ≦５              （１）
１≦ＭＢ≦４．５          （２）
３≦（ＭＡ＋ＭＢ）≦９    （３）
但し、式中、ＭＡは共重合ポリエチレンテレフタレート中の全グリコール成分に対するビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物のモル％を示し、ＭＢは共重合ポリエチレンテレフタレート中の全酸成分に対するイソフタル酸のモル％を示す。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の紡績糸は、共重合ポリエステルＰとポリエステルＱとが偏心的に接合した複合繊維を含有している。共重合ポリエステルＰは、ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物（以下、ＢＡ−ＥＯと略す。）とイソフタル酸（以下、ＩＰＡと略す。）を用いて改質されたポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルであり、ポリエステルＱは、ポリエチレンテレフタレートである。ポリエステルＰおよびＱには、本発明の目的効果を損なわない範囲内で、他の共重合成分を含んでいてもよい。
【０００９】
共重合ポリエステルＰにおけるＢＡ−ＥＯの共重合割合（ＭＡ）は１〜５モル％とすることが必要である。ＢＡ−ＥＯの共重合割合が１モル％未満であると、収縮特性が不十分となり、紡績糸にした場合、その伸長率、弾性回復率が小さく十分な伸長弾性機能が得られない。
一方、５モル％を超えると、ポリマーの融点が低下したり、繊維の強力低下が著しいため、紡績糸用途には適さなくなる。
【００１０】
また、ＩＰＡの共重合割合（ＭＢ）は１〜４．５モル％とすることが必要であり、好ましくは２〜４モル％が良い。ＩＰＡの共重合割合が１モル％未満であると、実質的に大きな捲縮が得られず、一方、４．５モル％を超えると、収縮特性が飽和するばかりか、コストアップになる。
【００１１】
さらに、ＢＡ−ＥＯとＩＰＡの共重合量の割合の合計（ＭＡ＋ＭＢ）が３〜９モル％であることが必要である。この割合が３モル％未満であると、収縮特性が不十分となり、紡績糸にした場合、その伸長率、弾性回復率が小さく十分な伸縮機能が得られない。一方、９モル％を超えると、ポリマーチップの乾燥時に融着したり、製糸後の延伸糸の収縮特性に経時変化が生じたりして好ましくない。
ポリエステルＰおよびポリエステルＱの極限粘度は、それぞれ０．５５〜０．８０および０．５〜０．７５程度であればよい。ポリエステルＰおよびＱには、難燃剤、抗菌剤、セラミックス等種々の特性付与剤や添加物を任意に配合することができる。
【００１２】
共重合ポリエステルＰとポリエステルＱとが偏心的に接合した複合繊維の他の紡糸条件は、従来のポリエステル複合繊維の紡糸条件で紡糸することができる。複合形態は特に限定されないが、サイドバイサイドが好ましい。
【００１３】
また、この複合繊維は、１７０℃における自由収縮熱処理で５０個／２５mm以上のスパイラル捲縮を発現する潜在捲縮能を有することが必要である。伸縮性を有する織編物を得るためには、捲縮を発現させた時、織編物を構成する繊維が３０個／２５mm以上、好ましくは４０個／２５mm以上のスパイラル捲縮を有するようにすることが必要で、そのためには原綿状態で５０個／２５mm以上のスパイラル捲縮を発現する能力を有することが必要である。
発現捲縮数が５０個／２５mm未満の場合では、織編物の拘束に勝る収縮力が得られず、十分な伸縮性を有する織編物が得られないため好ましくない。
【００１４】
また、梳綿工程でネップや未開繊部の発生しない原綿とすることが必要である。一般にネップや未開繊部の発生は、捲縮数、捲縮形態と密接な関係にある。このため本発明の紡績糸には、８〜１８個／２５mmの機械捲縮を付与した複合繊維を用いる。付与した機械捲縮数が８個／２５mm未満であると、未開繊部が発生しやすく、１８個／２５mmを超えるとネップが発生しやすい。機械捲縮を付与する方法としては、スタッフィングボックス式、加熱ギヤ式等が採用できるが短繊維の製造には、一般にスタッフィングボックス式が採用される。
【００１５】
また、梳綿工程以前でスパイラル捲縮を発現させた場合、ネップが発生しやすく、ウエブの均整度が悪くなるほか、ウエブの素抜けが発生しやすい。したがって、５０個／２５mm以上のスパイラル捲縮発現能を有する潜在捲縮性複合繊維であっても、紡績工程終了まではスパイラル捲縮を発現させずに、８〜１８個／２５mmの機械捲縮を付与しておくことが必要である。
【００１６】
本発明の紡績糸は、伸縮性を充分に発揮させるために、上記複合繊維を６０重量％以上含有することが必要である。上記複合繊維が６０重量％に満たない場合、撚による集束抵抗で捲縮発現が抑制され、伸縮性の良好な紡績糸が得られない。また、上記複合繊維以外の繊維としては、通常のＰＥＴからなる綿を用いればよく、その割合は４０％以下であり、５〜２５％であるのが好ましい。
【００１７】
一方、本発明の紡績糸は、沸騰水による１５分間の熱処理によって伸長率１０％以上、弾性率８０％以上の伸長弾性性能を発現するものである。伸長率が１０％に満たない場合、織物用としては織組織が密であるために充分な伸縮性を有する織物とならない。弾性率は寸法安定性の面から８０％以上が必要である。伸長弾性性能を満足させるためには、沸騰水による１５分間の熱処理時の収縮率が１０％以下であるのが望ましい。この収縮率が１０％を超えた紡績糸の場合には、織編物に加工したのち、熱処理を施した時に、織編物が収縮のため硬くなり、また伸長弾性性能も収縮による紡績糸繊維間の拘束が大きくなるため、阻害されてしまう可能性がある。
【００１８】
本発明の紡績糸は、伸長弾性性能を発現させるための熱処理を行った後織編加工してもよく、紡績糸の状態で熱処理することなく、織編物にした後熱処理し、伸縮性をもたすことも可能である。
本発明の紡績糸の熱処理としては、どの様な熱処理も可能であり、加熱手段として、沸水、蒸気、熱風、高周波加熱等があるが、織編加工後の仕上加工工程で熱処理をするのがコストの点でより有利である。また、当然のことながら熱処理は、弛緩状態で行うのが伸長弾性性能を充分に発揮させるために好ましい。
本発明の紡績糸は、一般に用いられている紡績工程にて容易に製造可能である。
【００１９】
【作用】
本発明の繊維が良好な潜在捲縮能を示す理由は明かではないが、共重合ポリエステルＰのＢＡ−ＥＯとＩＰＡの共重合成分が結晶性を阻害することによるものと推察している。
また、本発明の紡績糸は、潜在捲縮繊維であるため、梳綿工程でネップや未解織部を発生することがなく、織編物とした後に、弛緩熱処理することによりスパイラル捲縮を発現し、高伸縮性、高弾性回復性を有する織編物を与えるものである。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を詳しく説明する。なお、実施例における特性値等の測定法は次のとおりである。
（１）極限粘度［η］
フェノールと四塩化エタンとの等重量混合溶媒を用い、濃度0.5g/100  、温度２０℃で測定した値から求めた。
（２）繊度
JIS-L1015-7-5-1Aの方法により測定した。
（３）強伸度
島津製作所製オートグラフDSS-500 型を用い、試料長３０cm、引張速度３０cm／分で測定した。
（４）捲縮数
JIS-L1015-7-12-1の方法により測定した。
（５）紡績糸の沸水処理後の伸長弾性性能
熱処理前５０ｍｇ／ｄ荷重下の糸長をＣとし、沸水による１５分間お熱処理後の２ｍｇ／ｄ荷重下の糸長をＤ、熱処理後５０ｍｇ／ｄ荷重下の糸長をＥ、熱処理後５０ｍｇ／ｄの荷重を２分間付与し、除重後２ｍｇ／ｄ荷重下の糸長をＦとして、下記式にて、伸長率、弾性率及び熱処理時の収縮率を計算する。
伸長率（％）＝ (E-D)／D ×100
弾性率（％）＝ (E-F)／(E-D) ×100
収縮率（％）＝ (C-E)／C ×100
（６）拘束状態下での捲縮発現
紡績糸を、検尺機（島津製作所製、型番 50805号）にて１６０回転／分で８０回巻いて輪状にし、１．５kgf の荷重をかけて、１７０℃の熱風乾燥機中で１５分間加熱した後、収縮割合を測定した。このとき、収縮割合が３０％以上のものを○、３０％未満のものを×とした。
収縮割合（％）＝ (G-H)／G ×100
（Ｇ：加熱前の試料長、Ｈ：加熱後の試料長）
【００２１】
実施例１
共重合ポリエステルＰとしてＢＡ−ＥＯを４モル％、ＩＰＡを３モル％共重合した［η］０．７０のポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステル、ポリエステルＱとして［η］０．６８のポリエチレンテレフタレートを用い、複合重量比１：１で、複合熔融紡糸装置によって、孔数３４４孔の丸断面口金孔から、紡糸温度２９０℃、引き取り速度１１５０ｍ／分、吐出量２０４ｇ／分で、サイドバイサイド型複合繊維を紡糸した。この未延伸糸を、延伸倍率２．４倍、延伸温度７０℃で延伸し、１６０℃で緊張熱処理を行い、スタッフィングボックスで機械捲縮を付与した後、カットしてカット長５１mm、繊度２デニールの複合繊維を得た。１７０℃における無荷重下熱処理時の発現捲縮数は、６２個／２５mmであった。
得られた複合繊維１００％により、混打綿、カード、練条、粗紡、精紡の通常の紡績工程を経て２０番手の本発明の紡績糸を得た。
【００２２】
実施例２〜５
実施例１において、ＢＡ−ＥＯ、ＩＰＡの共重合量を表１のごとくに変更した以外は、実施例１と同様に実施し、本発明の紡績糸を得た。
【００２３】
実施例６
実施例１において、複合繊維のみにて紡績することに替えて、複合繊維を６５％、通常ポリエステル繊維（伸度４０％、２ｄ×５１ｍｍ）３５％とを混打綿で混綿した以外は、実施例１と同様に実施し、本発明の紡績糸を得た。
【００２４】
比較例１
共重合ポリエステルＰとしてＢＡ−ＥＯを１モル％、ＩＰＡを１モル％共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステル、ポリエステルＱとして［η］０．６８のポリエチレンテレフタレートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして比較例の紡績糸を得た。
【００２５】
比較例２
共重合ポリエステルＰとしてＢＡ−ＥＯを６モル％、ＩＰＡを７モル％共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステル、ポリエステルＱとして［η］０．６８のポリエチレンテレフタレートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして比較例の紡績糸を得た。
【００２６】
比較例３
共重合ポリエステルＰとしてＢＡ−ＥＯを８モル％共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステル、ポリエステルＱとして［η］０．６８のポリエチレンテレフタレートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして比較例の紡績糸を得た。
【００２７】
比較例４
共重合ポリエステルＰとしてＩＰＡを８モル％共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステル、ポリエステルＱとして［η］０．６８のポリエチレンテレフタレートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして比較例の紡績糸を得た。
【００２８】
比較例５
実施例６において、紡績糸の中の潜在捲縮綿の割合を５０重量％とし、通常ポリエステル繊維（伸度４０％、２ｄ×５１ｍｍ）を５０％としたこと以外は、実施例６と同様にして比較例の紡績糸を得た。
実施例１〜６及び比較例１〜５の用いたポリエステルの特性、得られた複合繊維の特性、得られた紡績糸を特性を併せて表１に示す。
【００２９】
【表１】
0003759236.tif 000002
【００３０】
表１より明らかなごとく、実施例１〜６の紡績糸は、沸水による熱処理により優れた伸長率と弾性率を示す捲縮を発現しており，拘束状態においても捲縮発現状態に優れている。これに対して比較例１は、共重合ポリエステルＰとポリエステルＱの収縮差が小さいため、１７０℃熱処理後の捲縮数、拘束状態下の捲縮発現、伸長率が不足していた。比較例２は、共重合量が多すぎて、共重合ポリエステルの結晶性が悪く、チップ乾燥時に融着が起り、工業的な生産が困難であり、熱処理時の収縮の大きいものであった。比較例３は、ＢＡ−ＥＯの共重合量が多すぎて、共重合ポリエステルの結晶性が悪く、チップ乾燥時に融着が起り、工業的な生産が困難であった。比較例４は、共重合ポリエステルＰとポリエステルＱの収縮差が小さいため、複合繊維の１７０℃熱処理後の捲縮数と紡績糸の拘束状態下の捲縮発現が不足していた。比較例５は、潜在捲縮性複合繊維の割合が少ないため、紡績糸の伸長率と拘束状態下での捲縮発現が不足していた。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、伸縮性、弾性回復率に優れ、高密度化された織編物を得るのに適した潜在捲縮性を有する紡績糸を提供できる。