(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またはこれを主体とするポリエステルとイソフタル酸およびビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物を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とが偏心的に接合した複合繊維であって、イソフタル酸とビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物の共重合モル分率が下記式（１）、（２）を満足し、同時に１７０℃の自由収縮熱処理により５０個／２５ｍｍ以上のスパイラル捲縮を発現しうる潜在捲縮能を有する繊維を６０重量％以上含有し、かつ前記潜在捲縮能を有する繊維の熱収縮特性が下記式（３）を満足することを特徴とする潜在捲縮能を有する繊維よりなる紡績糸。
ＩＰＡ≦４．５  または  ＢＡＥＯ≦１．５  （１）
５≦ＩＰＡ＋ＢＡＥＯ≦１０  （２）
（上式において、ＩＰＡ：共重合ポリエステルの繰り返し単位モル数に対するイソフタル酸のモル％、ＢＡＥＯ：共重合ポリエステルの繰り返し単位モル数に対するビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物単位のモル％とする。）
２０≦Ｓ200−Ｓ140≦６０  （３）
（上式において、Ｓ200：潜在捲縮能を有する繊維１００％で作成した３０番手の紡績糸を２００℃で１分間熱処理したときの紡績糸の収縮率（％）、Ｓ140：潜在捲縮能を有する繊維１００％で作成した３０番手の紡績糸を１４０℃で１分間熱処理したときの紡績糸の収縮率（％）とする。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、適度な熱処理により伸縮性が発現したり、その紡績糸よりなる織編物に伸縮性やふくらみをもたらすことのできる紡績糸に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、潜在捲縮性を有した繊維を紡績し、布帛としたあと加熱することによって捲縮を発現させて伸縮性布帛とする技術が知られている。例えば特開昭６２−１４１１４１号公報には、金属スルホネート基を有する構成単位を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とポリエチレンテレフタレートとが偏心的に接合した複合繊維であって、１７０℃自由収縮熱処理により５０個／２５ｍｍ以上のスパイラル捲縮を発現しうる潜在捲縮性を有し、８〜１８個／２５ｍｍの機械捲縮を有する紡績糸が開示されている。
【０００３】
しかし、従来の潜在捲縮能を有する繊維の場合、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、紡績糸にした時に糸中に繊維の絡まった太い部分、いわゆるネップが出来やすいという問題があった。
【０００４】
また、特開平７−１５０４２９号公報に通常のポリエステルとイソフタル酸およびビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物を特定量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とを複合した潜在捲縮能を有する繊維を含む紡績糸が開示されている。しかしながら、このような組み合わせの場合、潜在捲縮を顕在化するための熱処理の温度の少しの違いによって潜在捲縮の顕在化の度合いが大きく異なり、伸縮性布帛生産の際の品質の安定性に問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる現状を鑑みてなされたもので、潜在捲縮性繊維を用いた場合も良好に紡績でき、ネップの少ない品位の良い紡績糸となり得ると同時に、潜在捲縮を顕在化するための熱処理の温度の違いによる収縮率の変化がある程度小さく、安定して生産可能な紡績糸を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するもので、その要旨は次のとおりである。
【０００７】
ポリエチレンテレフタレートまたはこれを主体とするポリエステルとイソフタル酸およびビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物を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とが偏心的に接合した複合繊維であって、イソフタル酸とビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物の共重合モル分率が下記式（１）、（２）を満足し、同時に１７０℃の自由収縮熱処理により５０個／２５ｍｍ以上のスパイラル捲縮を発現しうる潜在捲縮能を有する繊維を６０重量％以上含有し、かつ前記潜在捲縮能を有する繊維の熱収縮特性が下記式（３）を満足することを特徴とする潜在捲縮能を有する繊維よりなる紡績糸。
【０００８】
ＩＰＡ≦４．５  または  ＢＡＥＯ≦１．５  （１）
５≦ＩＰＡ＋ＢＡＥＯ≦１０  （２）
（上式において、ＩＰＡ：共重合ポリエステルの繰り返し単位モル数に対するイソフタル酸のモル％、ＢＡＥＯ：共重合ポリエステルの繰り返し単位モル数に対するビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物単位のモル％とする。）
２０≦Ｓ200−Ｓ140≦６０  （３）
（上式において、Ｓ200：潜在捲縮能を有する繊維１００％で作成した３０番手の紡績糸を２００℃で１分間熱処理したときの紡績糸の収縮率（％）、Ｓ140：潜在捲縮能を有する繊維１００％で作成した３０番手の紡績糸を１４０℃で１分間熱処理したときの紡績糸の収縮率（％）とする。）
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の紡績糸に用いる潜在捲縮能を有するポリエステル繊維を得るには、偏心的に接合する２種のポリエステル成分の種類および重合度の組み合わせを適当にすることが必要であり、本発明においてはポリエチレンテレフタレートを主体とするポリエステルとイソフタル酸およびビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物を特定量共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合体ポリエステルとを組み合わせる。なお、偏心的に接合された複合形態としては、糸条長手方向に沿って２種の成分が並列に配されたサイドバイサイド型や芯部が偏心された偏心芯鞘型が挙げられる。
【００１０】
本発明に用いる繊維は、その構成成分の一つであるポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルにおいてその繰り返し単位モル数に対するイソフタル酸のモル％が４．５モル％以下または共重合ポリエステルの繰り返し単位モル数に対するビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物（以下、ＢＡＥＯと略記する。なお、ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物は、ビスフェノールＡ１モルに対してエチレンオキシドが２〜２０モル％付加したものが好ましい。）のモル％が１．５モル％以下であると同時に、同じくイソフタル酸とＢＡＥＯの合計が５モル％以上１０モル％以下である必要がある。またポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルの相対粘度（フェノールと四塩化エタンとの当重量混合物を溶媒とし、濃度０．５ｄ／ｄｌ、温度２０℃で測定）は、１．３５〜１．５０のものが適当である。
【００１１】
上記、イソフタル酸のモル％が４．５モル％を超え、かつＢＡＥＯ単位のモル％が１．５モル％を超える場合には潜在捲縮を顕在化するための熱処理の温度の少しの違いによって潜在捲縮の顕在化の度合いが大きく異なり、この紡績糸からなる織編物を熱処理し伸縮性布帛を生産する際の品質の安定性に問題が生じるので不適当である。すなわち、潜在捲縮の顕在化の度合いが異なることにより、伸縮性の異なる布帛が得られたり、紡績糸や布帛に密度斑が生じたりするので好ましくない。
【００１２】
また、イソフタル酸とＢＡＥＯの合計が５モル％に満たない場合、潜在捲縮の顕在化の度合いが小さく、この紡績糸からなる織編物を熱処理しても、織編物に充分な伸縮性やふくらみをもたらすことができなくなるので不適当である。一方、イソフタル酸とＢＡＥＯの合計が１０モル％を越える場合は潜在捲縮を顕在化するための熱処理の温度の少しの違いによっても潜在捲縮の顕在化の度合いが大きく異なり、この紡績糸からなる織編物を熱処理し伸縮性布帛を生産する際の品質の安定性に問題が生じるので不適当である。すなわち、潜在捲縮の顕在化の度合いが異なることにより、伸縮性の異なる布帛が得られたり、紡績糸や布帛に密度斑が生じたりするので好ましくない。
【００１３】
一方、複合繊維のもう一つの構成成分であるポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート単独が好ましく用いられるが、染色性向上などの目的で、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、１, ４−ブタンジオール、１, ６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどの共重合成分を少量（１０モル％程度以下）含有していてもよい。また、ポリエステルは、相対粘度が１．３５〜１．４０のものが適当である。
【００１４】
本発明に用いる繊維は１７０℃の自由収縮熱処理により５０個／２５ｍｍ以上の立体的なスパイラル捲縮を発現しうる潜在捲縮能を有することが必要である。この値が５０個／２５ｍｍに満たない場合、紡績工程を経た後、熱処理しても十分な伸縮性のある紡績糸や布帛が得られないので不適当である。スパイラル捲縮数の上限は特に限定されないが、布帛にした際の風合い等を考慮すると１５０個／２５ｍｍ以下にすることが好ましい。
【００１５】
また、本発明にいう潜在捲縮能を有する繊維は、この繊維１００％で作成した３０番手の紡績糸を２００℃で１分間熱処理したときの紡績糸の収縮率（Ｓ200 （％））と、同じくこの繊維１００％で作成した３０番手の紡績糸を１４０℃で１分間熱処理したときの紡績糸の収縮率（Ｓ140 （％））との差（Ｓ200 −Ｓ140 ）が２０％以上６０％以下の範囲であることが好ましい。（Ｓ200 −Ｓ140 ）の値が２０％に満たない場合、潜在捲縮の顕在化の度合いが小さく、潜在捲縮能を有する繊維からなる布帛を熱処理しても不織布に充分な伸縮性やふくらみをもたらすことができなくなるので不適当である。（Ｓ200 −Ｓ140 ）の値が６０％を越える場合は潜在捲縮を顕在化するための熱処理の温度の少しの違いによっても潜在捲縮の顕在化の度合いが大きく異なり、伸縮性布帛生産の際の品質の安定性に問題が生じることがある。
【００１６】
（Ｓ200 −Ｓ140 ）の値を２０％以上６０％以下の範囲とするには、潜在捲縮能を有する繊維の構成成分の一つである共重合ポリエステルにおいてその繰り返し単位モル数に対するイソフタル酸とＢＡＥＯのモル％を適当な範囲にコントロールすればよい。
【００１７】
なお、潜在捲縮能を有する繊維１００％で作成した３０番手の紡績糸を１７５℃で２分間熱処理したときの紡績糸の収縮率をＳ175 （％）とすると、（Ｓ200 −Ｓ175 ）／（Ｓ175 −Ｓ140 ）の値が１以下であるものの方が比較的低い温度で安定して潜在捲縮が顕在化した布帛を生産できるので、より好ましい。このような潜在捲縮能を有する繊維を得るには繊維を延伸する際の熱セットの条件を最適化すればよく、熱セット温度を１１０℃以上１７０℃以下の範囲で行うことが好ましい。
【００１８】
熱セットの温度が高すぎると、潜在捲縮を顕在化するための熱処理温度付近で急激に布帛の面積収縮率が変化する場合がある。この場合、（Ｓ200 −Ｓ175 ）／（Ｓ175 −Ｓ140 ）の値が１以上となり、伸縮性布帛生産の際の品質の安定性に問題が生じることがあり、好ましくない。
【００１９】
本発明における複合繊維は、概ね従来技術を踏襲した方法で製造することができる。
すなわち、まず汎用の複合溶融紡糸装置を用いて紡糸する。紡糸に際し、安定剤、蛍光剤、顔料などを共存させてもよい。繊維の断面形状は、円形断面をはじめ、扁平、六葉、三角断面等の異形あるいは中空断面でもよい。
【００２０】
紡出された繊維は、必要に応じて連続的または別工程で延伸、熱処理されるが延伸条件によっても繊維の潜在捲縮能の度合いをコントロールすることが出来る。
繊維は、油剤を付与し、クリンパーなどで機械クリンプをかけてから数万〜数百万デニールに引き揃えてＥＣカッター、グルグルカッターなどのカッターで所定の長さに切断される。切断長は３０〜１０２ｍｍ程度である。
【００２１】
本発明の紡績糸は、潜在捲縮能を有する繊維を６０重量％以上含有する。６０重量％未満であると、本発明の目的とする織編物に伸縮性およびふくらみ感をもたらす紡績糸を得ることはできず好ましくない。また、本発明に用いる潜在捲縮能を有する繊維以外に、用途による要求特性により、通常のポリエステル繊維や木綿、麻、羊毛等を混綿してもよい。
【００２２】
本発明の紡績糸およびこれよるなる織編物に伸縮性やふくらみを付与するための熱処理は１００〜２３０℃の範囲で適宜行えばよい。
例えば、ポリエステル繊維１００％使いでモケットの伸縮性地糸として用いる場合には１５０〜２２０℃の比較的高温で処理する。また、ウール混紡糸として本発明の潜在捲縮能を有する繊維にウールを３０重量％混合したような場合、１２０℃以下の比較的低温で処理し、ふくらみ感のある紡績糸とすることができる。
【００２３】
【作用】
従来の偏心的に２成分が接合した潜在捲縮能を有するポリエステル繊維は、カーディング工程などで繊維が少し引き伸ばされるとともに両成分の収縮度合いの違いによって立体的なスパイラル状捲縮が顕在化し、紡績糸中のいわゆるネップの原因となって低品位の紡績糸しか得られない。また潜在捲縮を顕在化するための熱処理の温度の少しの違いによっても潜在捲縮の顕在化の度合いが大きく異なり、伸縮性紡績糸生産の際の品質の安定性に問題が生じ、伸縮性の異なる布帛が得られたり、紡績糸や布帛に密度斑が生じたりする。
【００２４】
これに対し本発明の潜在捲縮性ポリエステル繊維は理由は不明であるが、カーディング時の多少の延伸や、室温保持の経時では両成分の収縮度合いに基づくスパイラル捲縮が生じることなく、１００〜２３０℃程度の加熱処理で始めて極めて良好なスパイラル捲縮発現性能がある。そのため紡績工程を経た後、熱処理すれば十分な伸縮性やふくらみ感のある紡績糸や布帛を得ることができる。
【００２５】
また、潜在捲縮を顕在化するための熱処理の温度が多少違っても潜在捲縮の顕在化の度合いは大きくは異ならず、伸縮性布帛生産の際の品質の安定性が良好である。
【００２６】
【実施例】
次に、実施例をあげて本発明を具体的に説明する。なお、特性値の測定法は、次のとおりである。
（１）繊  度  ：  ＪＩＳ  Ｌ−１０１５  ７・５・１Ａの方法で測定した。
（２）強度、伸度  ：  ＪＩＳ  Ｌ−１０１５  ７・７の方法で測定した。
（３）潜在捲縮能  ：  繊維を１７０℃×５分間、自由に収縮しうる状態で熱処理した後、ＪＩＳ  Ｌ−１０１５  ７・１２・１の方法で捲縮数を測定した。
（４）熱収縮特性  ：  潜在捲縮能を有する繊維１００％で作成した３０番手の紡績糸を所定温度で１分間熱処理を行う。この熱処理前後のサンプル長を測定し次式により収縮率ＳT を算出する。（ここで、Ｔ：熱処理温度（℃））
0003736886.tif 000002
【００２７】
実施例１
相対粘度１．３８のポリエチレンテレフタレート及びイソフタル酸を６モル％とビスフェノールＡのエチレンオキシド２モル付加物１モル％とを共重合した相対粘度１．４５のポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルの２種のチップを減圧乾燥した後、通常の複合溶融紡糸装置を使用して溶融し、２種の成分がサイドバイサイドに複合（重量比１：１）するようにして紡糸温度２８５℃、総吐出量を２３０ｇ／分として複合溶融紡糸した。
紡出糸条を冷却した後引取速度１０００ｍ／分で引き取って未延伸糸条を得た。得られた糸条を収束し、１０万デニールのトウにして、延伸倍率３．４倍、延伸温度７５℃で延伸し、１５０℃のヒートドラムで熱処理してからクリンパーで機械捲縮を付与し５１ｍｍに切断した。
得られた繊維は単糸繊度２．４デニール（ｄ）、強度４．８ｇ／ｄ、伸度３６％、機械捲縮数１０個／２５ｍｍ、熱収縮特性がＳ200 ＝６３％、Ｓ175 ＝４７％、Ｓ140 ＝１３％、１７０℃の自由収縮熱処理による潜在捲縮能が６０個／２５ｍｍのものであった。
この繊維８０％に対し、通常のポリエステル繊維（ユニチカ社製、＜１０１＞２ｄ×５１ｍｍ）２０％を混合し、通常条件で紡績したところ通常のポリエステル繊維を用いたときと同様良好な紡績糸が得られた。この紡績糸を１６０℃の熱オーブン中で５分間フリーの熱処理を行った所、良好な伸縮性のある紡績糸となった。
【００２８】
実施例２
実施例１において、共重合ポリエステルとして、イソフタル酸４モル％とビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物２モル％を共重合した相対粘度１．４６のものを用いた以外は実施例１と同様にして実施した。
得られた繊維は、単糸繊度２．４デニール（ｄ）、強度４．６ｇ／ｄ、伸度３５％、機械捲縮数９個／２５ｍｍ、熱収縮特性がＳ200 ＝５５％、Ｓ175 ＝４１％、Ｓ140 ＝９％、１７０℃の自由収縮熱処理による潜在捲縮能が５８個／２５ｍｍのものであった。
また、得られた紡績糸は良好な伸縮性のあるものであった。
【００２９】
実施例３
実施例１において、共重合ポリエステルとして、イソフタル酸２．５モル％とビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物５モル％を共重合した相対粘度１．４６のものを用い、延伸時のヒートドラム熱セット温度を１２０℃とした以外は実施例１と同様にして実施した。
得られた繊維は、単糸繊度２．４デニール（ｄ）、強度４．２ｇ／ｄ、伸度３６％、機械捲縮数９個／２５ｍｍ、熱収縮特性がＳ200 ＝６０％、Ｓ175 ＝４６％、Ｓ140 ＝１６％、１７０℃の自由収縮熱処理による潜在捲縮能が６１個／２５ｍｍのものであった。
また、得られた紡績糸は良好な伸縮性のあるものであった。
【００３０】
実施例４
実施例１において、共重合ポリエステルとして、イソフタル酸８モル％とビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物１．５モル％を共重合した相対粘度１．４６のものを用い、延伸時のヒートドラム熱セット温度を１２０℃とした以外は実施例１と同様にして実施した。
得られた繊維は、単糸繊度２．４デニール（ｄ）、強度４．０ｇ／ｄ、伸度３５％、機械捲縮数９個／２５ｍｍ、熱収縮特性がＳ200 ＝６２％、Ｓ175 ＝５２％、Ｓ140 ＝１８％、１７０℃の自由収縮熱処理による潜在捲縮能が６８個／２５ｍｍのものであった。
また、得られた紡績糸は良好な伸縮性のあるものであった。
【００３１】
比較例１
実施例１において、共重合ポリエステルとして、イソフタル酸７モル％とビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物４モル％を共重合した相対粘度１．４６のものを用いた以外は実施例３と同様にして実施した。
得られた繊維は、単糸繊度２．４デニール（ｄ）、強度４．３ｇ／ｄ、伸度３３％、機械捲縮数９個／２５ｍｍ、熱収縮特性がＳ200 ＝７３％、Ｓ175 ＝４１％、Ｓ140 ＝１６％、１７０℃の自由収縮熱処理による潜在捲縮能が６７個／２５ｍｍのものであった。
また、得られた紡績糸は伸縮性は良好なものであったが熱処理温度の違いによる紡績糸の収縮率の差が大きく、工業的に安定生産するには不適当なものであった。
【００３２】
比較例２
実施例１において、共重合ポリエステルとして、イソフタル酸１０モル％とビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物１．５モル％を共重合した相対粘度１．４６のものを用いた以外は実施例３と同様にして実施した。
得られた繊維は、単糸繊度２．４デニール（ｄ）、強度４．１ｇ／ｄ、伸度３３％、機械捲縮数９個／２５ｍｍ、熱収縮特性がＳ200 ＝７８％、Ｓ175 ＝４０％、Ｓ140 ＝９％、１７０℃の自由収縮熱処理による潜在捲縮能が８７個／２５ｍｍのものであった。
また、得られた紡績糸は伸縮性は良好なものであったが熱処理温度の違いによる紡績糸の面積収縮率の差が大きく、工業的に安定生産するには不適当なものであった。
【００３３】
比較例３
実施例１において、共重合ポリエステルとして、イソフタル酸３モル％とビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物９モル％を共重合した相対粘度１．４６のものを用いた以外は実施例１と同様にして実施した。
得られた繊維は、単糸繊度２．４デニール（ｄ）、強度４．２ｇ／ｄ、伸度３１％、機械捲縮数９個／２５ｍｍ、熱収縮特性がＳ200 ＝７３％、Ｓ175 ＝４７％、Ｓ140 ＝１４％、１７０℃の自由収縮熱処理による潜在捲縮能が７９個／２５ｍｍのものであった。
また、得られた紡績糸は伸縮性は良好なものであったが熱処理温度の違いによる紡績糸の面積収縮率の差が大きく、工業的に安定生産するには不適当なものであった。
【００３４】
比較例４
実施例１において、共重合ポリエステルとして、イソフタル酸およびビスフェノールＡのエチレンオキシド２モル付加物をそれぞれ２モル％共重合した相対粘度１．３３のものを用いた以外は実施例１と同様にして実施した。
得られた繊維は、機械捲縮数１０個／２５ｍｍ、熱収縮特性がＳ200 ＝３４％、Ｓ175 ＝２３％、Ｓ140 ＝５％、１７０℃の自由収縮熱処理による潜在捲縮能が３４個／２５ｍｍのものであった。紡績糸のネップは少なく品位は良好であったが熱処理後の紡績糸は、スパイラル捲縮の発現が不十分で伸縮性が殆ど認められなかった。
【００３５】
比較例５
実施例１において、共重合ポリエステルとして５−スルホイソフタル酸を５モル％共重合した相対粘度１．２８のものを用い総吐出量２００ｇ、延伸倍率２．９倍としたこと以外は実施例１と同様にして実施した。
得られた繊維は、機械捲縮数１１個／２５ｍｍ、１７０℃の自由収縮熱処理による潜在捲縮能が６８個／２５ｍｍのものであった。これを紡績糸にしたところ紡績糸のネップが非常に多く低品位のものとなった。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、潜在捲縮能を有する複合繊維からなる、ネップの少ない高品位の紡績糸が提供される。
そして、この複合繊維は潜在捲縮を顕在化するための熱処理の温度が多少違っても潜在捲縮の顕在化の度合いは大きくは異ならないので、この複合繊維よりなる本発明の紡績糸を編織成後、熱処理すれば伸縮性やふくらみ感のある布帛を安定して得ることができる。