トップ :: D 繊維 紙 :: D02 糸;糸またはロ−プの機械的な仕上げ;整経またはビ−ム巻き取り

【発明の名称】 カチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法、及び、その方法で得られるフィラメント糸を用いた布帛の製造方法
【発明者】 【氏名】佐山 有紀子
【氏名】坂倉 秀夫
【氏名】川島 能則
【課題】カチオン可染性を有し、かつ後工程で自発伸長性を示すポリエステルフィラメント糸を安定に製造する方法、及びその方法で得られたフィラメント糸を用いた布帛の製造方法を提供する。

【解決手段】共重合ポリエステルからなる高配向未延伸糸を特定の条件で延伸してシック部とシン部がフィラメント間及びフィラメント長手方向に高度に分散した太細フィラメント糸とし、引き続き該太細フィラメント糸を特定の条件で延伸し、更に特定の条件で緩和熱処理する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレ−トであり、5−ナトリウムスルホイソフタ−ル酸を1.5〜3.5モル%共重合したポリエステルからなり、複屈折率Δnが35×10-3〜55×10-3、沸水収縮率が40%以上である高配向未延伸糸を下記式■、■を満たす条件で延伸してシック部とシン部がフィラメント間及びフィラメント長手方向に高度に分散した太細フィラメント糸とし、引き続き該太細フィラメント糸を下記式■、■を満たす条件で延伸し、更に下記式■、■を満たす条件で緩和熱処理することを特徴とするカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法。
1.0<MDR×0.4≦DR1 ≦MDR×0.5 ■ (Tg+20℃)≦HR1 ≦(Tg+50℃) ■ 1.0<DR2 <1.1 ■ (Tg+10℃)≦HR2 <HR1 ■ RR1 ≧10% ■ HP ≧(HR2 +50)℃ ここで、DR1 :第1段延伸域での延伸倍率MDR:予熱温度85〜90℃で測定した最大延伸倍率HR1 :第1段延伸域の引取ロ−ラ−の表面温度(℃)
Tg :ガラス転移温度(℃)
DR2 :第2段延伸域での延伸倍率HR2 :第2段延伸域の引取ロ−ラ−の表面温度(℃)
RR1 :第2段延伸後の第1段緩和処理域での緩和率(%)
HP :第1段緩和処理域の緩和温度(℃)
【請求項2】 DR1が1.0〜1.3である請求項1記載のカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法。
【請求項3】 HR1が100〜130℃である請求項1又は請求項2記載のカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法。
【請求項4】 HR2が90〜100℃である請求項1〜3のいずれか1項に記載のカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法。
【請求項5】第2段延伸後の第1段緩和処理域での緩和率(RR1)が15%以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載のカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法。
【請求項6】 用いるポリエステルの固有粘度[η]が0.45〜0.65である請求項1〜5のいずれか1項に記載のカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法。
【請求項7】 得られるカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の沸水処理時の伸長率が0〜5%である請求項1〜6のいずれか1項に記載のカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法。
【請求項8】 得られるカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の沸水処理後、130℃以上での乾熱処理時の伸長率が1〜4%である請求項1〜7のいずれか1項に記載のカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法。
【請求項9】 固有粘度[η]が0.53の5−ナトリウムスルホイソフタ−ル酸を2.25モル%共重合したポリエチレンテレフタレートを、孔径0.2mm、孔数48の紡糸口金を用い、紡糸温度290℃で溶融紡糸し、3000m/分で巻き取って120d/48fのMDRが2.45、Δnが40.8×10-3、Tgが80℃の未延紳糸とし、得られた未延紳糸を下記の延伸条件で延伸、緩和熱処理する請求項1〜8のいずれか1項に記載のカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法。
第1延伸倍率(DR1 )=2.45(MDR)×0.47=1.1938第2延伸倍率(DR2 )=1.01第1緩和率(RR1 )=15%第1延伸域の引取ロ−ラ−温度(HR1 )=110℃第2延伸域の引取ロ−ラ−温度(HR2 )=100℃第1緩和処理温度(HP)=190℃【請求項10】 請求項1〜9記載の方法で得られたカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸と高収縮糸を混繊した後、布帛を形成し、アルカリ減量加工、染色を行い、乾熱処理を施すことを特徴とするカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸を用いた布帛の製造方法。
【請求項11】 混繊する高収縮糸が、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレ−トであり、イソフタル酸を5〜10モル%共重合した改質ポリエステルである請求項10記載のカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸を用いた布帛の製造方法。
【請求項12】 混繊する高収縮糸が、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレ−トであり、イソフタル酸を8モル%共重合した改質ポリエステルである請求項11記載のカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸を用いた布帛の製造方法。
【請求項13】 布帛が織物である請求項10〜12のいずれか1項に記載のカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸を用いた布帛の製造方法。
【請求項14】 分散染料及びカチオン染料による染色を行う請求項10〜13のいずれか1項に記載のカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸を用いた布帛の製造方法。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法、及び、その方法で得られるフィラメント糸を用いた布帛の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】異収縮フィラメント混繊糸を使用した織編物は、絹を越える風合を奏するものとして新合繊と言われている。しかし、近年更に高級な風合、すなわちより高い膨らみ感や新規な風合が求められており、フィラメント混繊糸を構成する高収縮成分と低収縮成分の収縮差をより大きくすることが必要とされている。収縮差をより大きくする方法としては、高収縮フィラメント糸の収縮率を大きくする方法と低収縮フィラメント糸の収縮率を小さくする方法がある。前者の方法については、共重合成分の添加量を大きくする手段が有効であるが、ポリマーの結晶化速度が低下し乾燥工程でのペレット間の融着、得られるフィラメント糸からの織編物の染色工程での収縮による製品としての歩留まり低下等の問題点がある。一方、後者の方法については、収縮率をできるだけ小さく、望ましくは自発伸長する特性を付与することが必要である。
【0003】自発伸長する特性を付与した自発伸長性ポリエステルフィラメント糸と高収縮ポリエステルフィラメント糸の混繊糸を利用して提供される織編物の風合は大変素晴らしく、高い膨らみ感は市場で高く評価されている。かかる自発伸長性のポリエステルフィラメント糸として、特定の複屈折率を有するポリエステル高配向未延伸糸を特定の延伸条件で延伸し太細フィラメントとした後、緩和熱処理することにより、後加工工程で伸長する自発伸長性ポリエステルフィラメント糸が、特開平5−1244号公報で開示されている。
【0004】また、一方で、優れた風合のみならず、外観変化への期待も大きくカチオン可染性ポリエステルフィラメント糸とカチオン可染性を有しないポリエステルフィラメント糸との混繊糸により、染色性の違いを利用したミックス調の外観を有する素材が市場で受け入れられている。このようなカチオン可染性ポリエステルフィラメント糸についても自発伸長性を付与することが求められている。しかしながら、カチオン可染性ポリエステルポリマ−は酸性の極性基を有するため、延伸糸の収縮率が大きく、上記特許で制限された条件範囲では自発伸長糸は製造できない。
【0005】かかるカチオン可染性を有する自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法に関しては、特開平7−292524号公報で、特定の複屈折率を有する5−ナトリウムスルホイソフタル酸共重合ポリエステル高配向未延伸糸を特定の延伸条件で延伸し太細フィラメント糸とした後、引き続き2回の緩和処理を繰り返すことにより自発伸長性を付与する方法が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公報に開示されたカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法では、後加工工程で伸長するという自発伸長特性は満足するものの、2回の緩和処理を施すため緩和処理中にフィラメント糸の糸張力が低下する傾向があり、製糸性の安定が望まれていた。そこで、本発明の目的は、カチオン可染性を有し、かつ後工程で自発伸長性を示すポリエステルフィラメント糸を安定に製造する方法、及びその方法で得られたフィラメント糸を用いた布帛の製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の要旨は、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレ−トであり、5−ナトリウムスルホイソフタ−ル酸を1.5〜3.5モル%共重合したポリエステルからなり、複屈折率Δnが35×10-3〜55×10-3、沸水収縮率が40%以上である高配向未延伸糸を下記式■、■を満たす条件で延伸してシック部とシン部がフィラメント間及びフィラメント長手方向に高度に分散した太細フィラメント糸とし、引き続き該太細フィラメント糸を下記式■、■を満たす条件で延伸し、更に下記式■、■を満たす条件で緩和熱処理することを特徴とするカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法である。
【0008】
1.0<MDR×0.4≦DR1 ≦MDR×0.5 ■ (Tg+20℃)≦HR1 ≦(Tg+50℃) ■ 1.0<DR2 <1.1 ■ (Tg+10℃)≦HR2 <HR1 ■ RR1 ≧10% ■ HP ≧(HR2 +50)℃ 【0009】ここで、DR1 :第1段延伸域での延伸倍率MDR:予熱温度85〜90℃で測定した最大延伸倍率HR1 :第1段延伸域の引取ロ−ラ−の表面温度(℃)
Tg :ガラス転移温度(℃)
DR2 :第2段延伸域での延伸倍率HR2 :第2段延伸域の引取ロ−ラ−の表面温度(℃)
RR1 :第2段延伸後の第1段緩和処理域での緩和率(%)
HP :第1段緩和処理域の緩和温度(℃)
【0010】また、本発明の第2の要旨は、上述の方法で得られたカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸と高収縮糸を混繊した後、布帛を形成し、アルカリ減量加工、分散染料及びカチオン染料による染色を行い、乾熱処理を施すことを特徴とするカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸を用いた布帛の製造方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のポリエステルフィラメント糸におけるポリエステルは、カチオン染料に対し可染性を示し主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレ−トであるポリエステルであることが必要であり、カチオン染料に可染性を示すポリエステルとしては、酸性の極性基を有する共重合成分として、5−ナトリウムスルホイソフタール酸が共重合されたポリエチレンテレフタレ−トであることが好ましい。本発明のポリエステルフィラメント糸がかかるカチオン染料可染性を示すことが、高収縮フィラメント糸との混繊において、染色特性の差異により外観及び色彩上の多様性を奏する。
【0012】本発明のポリエステルフィラメント糸は、沸水処理時の伸長率が0〜5%、すなわち収縮率でいえば−5〜0%であり、沸水処理後130℃以上での乾熱処理時の伸長率が1〜4%。収縮率でいえば−4〜−1%であり。湿熱及び乾熱においての自発伸長性を有する。沸水処理時の伸長率が0%未満では、収縮を生じ、5%を越えると、染色工程等の湿熱下で織編物の形態変化を招く。また乾熱処理時の伸長率が1%未満では、高収縮フィラメント糸との収縮差による風合向上効果が少なく、4%を越えると、加工工程での通過性を不安定にする。
【0013】また、本発明のポリエステルフィラメント糸は、シック部とシン部をフィラメント間及びフィラメント長手方向に分散して有する。かかるシック部とシン部の存在が本発明のポリエステルフィラメント糸の前記自発伸長性を助長し、かつ高度に分散していることにより伸長斑を小さくする。
【0014】本発明のカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸の製造方法について説明すると、本発明におけるポリエステルとして、固有粘度[η]が0.45〜0.65の範囲にあり、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレ−トであり、5−ナトリウムスルホイソフタール酸を1.5〜3.5モル%共重合したポリエステルを用いる。5−ナトリウムスルホイソフタール酸の共重合量が1.5モル%未満では、カチオン染料による良好な染色性が得られず、3.5モル%を越えると、溶融粘度が大きくなりすぎ曳糸性が不良となる。
【0015】本発明においては、5−ナトリウムスルホイソフタール酸共重合ポリエステルが公知の溶融紡糸法により紡糸され未延伸糸とされるが、未延伸糸として、複屈折率△nが35×10-3〜55×10-3、好ましくは40×10-3〜50×10-3の高配向未延伸糸を用いる。更に高配向未延伸糸の沸水収縮率を40%以上、好ましくは45%以上とする必要がある。未延伸糸の複屈折率△nが35×10-3未満では、得られるフィラメント糸の沸水処理での収縮が大きくなり、55×10-3を越えると、乾熱処理時の伸長はあるものの、沸水処理での伸長がなく、また、高配向化に伴い発生する収縮斑が著しくなり染色斑が生ずる。また、高配向未延伸糸の沸水収縮率が40%以下であると、緩和処理時に糸条の安定走行に必要な糸張力が十分確保できず、糸揺れが起こり安定に緩和処理ができなくなる。溶融紡糸された未延伸糸の繊維断面形状は、円形断面であってもまた異型断面であってもよい。
【0016】かかる高配向未延伸糸を、第1段の延伸域で、室温の給糸ロ−ラ−と(Tg+20℃)〜(Tg+50℃)の表面温度に加熱された引取ロ−ラ−から構成される1対のロ−ラ−間で延伸倍率が1.0を越え、かつ予熱温度85〜90℃で測定した最大延伸倍率(MDR)の40〜50%に設定した延伸倍率で延伸する。この延伸において、延伸が引取ロ−ラ−上で延伸点が微小に変動する不均一延伸となり、シック部とシン部がフィラメント間及びフィラメント長手方向に高度に分散した太細フィラメント糸が得られる。
【0017】この太細フィラメント糸を、引き続き、第2段延伸域で(Tg+10℃)以上かつ第1段延伸域の引取ロ−ラ−の表面温度を越えない表面温度に加熱された引取ロ−ラ−により、1.0〜1.1倍の延伸倍率で延伸する。次いで、更にこの延伸されたフィラメント糸を、第1段緩和処理域で、(第2段延伸域の引取ロ−ラ−の表面温度+50℃)以上の緩和温度で、10%以上、好ましくは15%以上の緩和率に緩和処理する。
【0018】本発明における第1段延伸と第2段延伸及び第1段緩和処理により、得られる太細フィラメント糸は、構造歪みが緩和され、沸水処理時の収縮率が0〜−5%(マイナス値は伸長を表す)であり、沸水処理後130℃以上での乾熱処理時の伸長率が1〜4%である、非可逆的な伸長を示す自発伸長性能を有する。本発明の延伸及び緩和処理の条件の範囲を外れると、自発伸長性が得られなかったり、得られてもシック部とシン部の分散が悪く、染色斑を生じ、またフィラメント間及びフィラメント長手方向に伸長斑を生ずる。
【0019】前記条件の中で、特に第2段延伸倍率を1.0〜1.1の範囲に設定すること、第1段延伸域の引取ロ−ラ−の温度を第2段延伸域の引取ロ−ラ−の温度以上に設定することが、製糸安定性を確保しつつ自発伸長糸を得る上で大変重要である。
【0020】第2延伸倍率を1.0以上に設定することにより、処理時のフィラメント糸の張力が著しく低下するのを防ぎ、糸切れ等の問題を解決し、安定に製造することができるようになる。また、1.1以上に設定すると第1段延伸域で形成されたフィラメント長手方向に高度に分散したシック部とシン部の太細差が減少し、自発伸長性の低下を招くため第2延伸倍率は、1.0〜1.1の範囲に設定する必要がある。
【0021】第1段延伸域の引取ロ−ラ−の温度を第2段延伸域の引取ロ−ラ−の温度以上に設定することが重要である。このように設定すると第2段延伸域の引取ロ−ラ−は、1.0以上の延伸倍率でありながら、実質上フィラメント糸を熱緩和する効果を持ち、良好な自発伸長性をフィラメント糸に付与することができるのである。
【0022】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、沸水収縮率、乾熱収縮率は、次の方法により測定した。また、Tgは示差走査熱量測定機(セイコ−電子工業社製DSC220)にて測定した。
【0023】沸水収縮率(BWS):1デニ−ルあたり1/30gの張力下で試長1mの10回巻のカセを準備し、1デニ−ルあたり2/3gの荷重を負荷して初期カセ長(L0 )を測定する。そのカセを無荷重状態で沸騰水中に30分浸漬した後、再び荷重をかけて測定カセ長(L1 )を測定し、次式より算出する。
沸水収縮率(%)=(L0−L1)/L0×100【0024】乾熱収縮率(HAS):180℃での乾熱収縮率は、沸水収縮率を測定した後のカセサンプルを雰囲気温度180℃で無荷重状態で10分間放置した後、測定カセ長(L2 )を測定し、次式より算出する。
乾熱収縮率(%)=(L0−L2)/L0×100【0025】(実施例1)固有粘度[η]が0.53の5−ナトリウムスルホイソフタ−ル酸を2.25モル%共重合したポリエチレンテレフタレートを、孔径0.2mm、孔数48の紡糸口金を用い、紡糸温度290℃で溶融紡糸し、3000m/分で巻き取って120d/48fの未延紳糸を得た。得られた未延紳糸のMDRは2.45、Δnが40.8×10-3、Tgが80℃であった。この未延紳糸を下記の延伸条件で延伸、緩和熱処理してポリエステルフィラメント糸を得た。
【0026】
第1延伸倍率(DR1 )=MDR×0.47第2延伸倍率(DR2 )=1.01第1緩和率(RR1 )=15%第1延伸域の引取ロ−ラ−温度(HR1 )=110℃第2延伸域の引取ロ−ラ−温度(HR2 )=100℃第1緩和処理温度(HP)=190℃【0027】得られたフィラメント糸の収縮特性を表1に示したが、このフィラメント糸は、沸水処理での収縮率(BWS)及び180℃乾熱処理での収縮率(HAS)がマイナス値であり自発伸長性を有するものであった。得られた常圧カチオン可染性自発伸長性太細繊維とイソフタル酸を8.0モル%共重合したポリエチレンテレフタレートを使用して製造した75d/18fの高収縮糸とをエア−混繊し、195d/66fの混繊糸を製造、平織織物を作成し、常法により減量加工、分散染料及びカチオン染料による染色後、175℃で1分の乾熱処理を実施した。得られた織物は嵩高性に優れ、膨らみ感のあるソフトな風合いを有していた。更に、異種の染料によるミックス調を呈する織物であった。
【0028】(実施例2〜5、比較例1〜5)実施例1における未延紳糸の複屈折率Δn、延伸条件、緩和条件を表1に示したように変更した以外は、実施例1と同様にしてポリエステルフィラメント糸を得た。得られたフィラメント糸の収縮特性を表1に示した。
【0029】
【表1】

【0030】
【発明の効果】本発明の製造方法により、カチオン染料可染性で、かつ沸水等の湿熱下及び130℃以上の乾熱下では収縮せず可逆的に伸長する自発伸長性ポリエステルフィラメント糸を安定に製造することができる。得られたカチオン可染自発伸長性ポリエステルフィラメント糸は、高収縮ポリエステルフィラメント糸と組み合わせて混繊糸とするならば、嵩高性に優れ、ソフトで膨らみ感に富む風合の織編物ができるだけでなく、分散染料とカチオン染料との組合せにより染料の鮮明色の差に基づく深みのあるミックス調の織編物を得ることができ衣料分野での織編物素材として極めて好適なるものである。
【出願人】 【識別番号】000006035
【氏名又は名称】三菱レイヨン株式会社
【出願日】 平成9年(1997)3月5日
【代理人】
【公開番号】 特開平10−251932
【公開日】 平成10年(1998)9月22日
【出願番号】 特願平9−50086