JP2008308798A

JP2008308798A - 顕在捲縮糸

Info

Publication number: JP2008308798A
Application number: JP2007159782A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Otsuka; 保大塚
Original assignee: Opelontex Co Ltd
Current assignee: Opelontex Co Ltd
Priority date: 2007-06-18
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2008-12-25

Abstract

【課題】高次加工して、衣服などに使用する際、フラットな表面感、ストレッチ性に優れた布帛を得られる顕在捲縮糸を提供する。
【解決手段】構成成分の一方がポリエチレンテレフタレートを主成分とし、他方の構成成分がポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするサイドバイサイド型または偏心芯鞘型であるポリエステル系複合繊維からなる顕在捲縮糸であって、以下の（１）から（４）を満足することを特徴とする顕在捲縮糸。
（１）伸縮伸長率が１００％以上
（２）残留トルク数が１０Ｔ／ｍ以下
（３）単フィラメントの捲縮数が２５山／２５ｍｍ以上
（４）熱水収縮率が１０％以下
【選択図】図１

Description

本発明は、小さい曲率半径からなるヘリカルクリンプ構造を有する顕在捲縮糸であり、フラットな表面感、ストレッチ性に優れた布帛を得られる顕在捲縮糸に関する。

従来より、２種の異成分または異特性ポリマーを同一ノズル孔から紡糸し、それらがサイドバイサイド型または偏心芯鞘型に貼り合わされたポリエステル系複合繊維が多数提案されている（特許文献１、２参照）。近年では、特にストレッチ性の優れたものを得るために、ポリマーのうち少なくとも１成分がポリトリメチレンテレフタレートであるポリエステル系複合繊維についても多数提案されている（特許文献３、４参照）。

これらは熱処理を施すことにより２種のポリマの熱収縮差による不均一構造が強調され、高収縮ポリマが内側、低収縮ポリマが外側になる定曲率のヘリカルクリンプが生じ捲縮が発現する。しかし、これら発明では、布帛にストレッチ性を付与することはできるが、単フィラメントのヘリカルクリンプが重なり合った部分が布帛化したときにイラツキ感として生じ、外観品位を著しく悪化させることがしばしば指摘されてきた。イラツキ感を改善する方法として、ポリエステル系複合繊維を撚糸しヘリカルクリンプの重なり合いによる糸長手方向の太さ斑を改善する方法も提案されている（特許文献５参照）。この方法であれば、工業的にコストがかかるほか、糸にビリやスナールが発生し高次通過性や布帛化した時の斜向などが問題となりやすい。これら問題を解決すべく、弛緩熱処理により実質的に残留トルクがゼロであり、ヘリカルクリンプの重なりを分散させた捲縮糸についても提案されている（特許文献６参照）。しかし、このような方法であると弛緩熱処理の際、繊維の内部的な歪みが緩和され、伸縮伸長率が大幅に低減し、布帛化した時に所望のストレッチ感が得られないという課題が残った。
特開昭５２−１２８４２０号公報特開昭５１−１１６２２０号公報特開平１１−８１０４８号公報特開２００１−４０５８８号公報特開２００５−１０５４９７号公報特開２００６−０５２４９３号公報

本発明の目的は、高次加工して衣服などに使用すると、フラットな表面感、ストレッチ性に優れた布帛が得られる顕在捲縮糸を提供することにある。

本発明の顕在捲縮糸は、次の構成を有する。
すなわち、構成成分の一方がポリエチレンテレフタレートを主成分とし、他方の構成成分がポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするサイドバイサイド型または偏心芯鞘型であるポリエステル系複合繊維からなる顕在捲縮糸であって、以下の（１）から（４）を満足することを特徴とする顕在捲縮糸である。
（１）伸縮伸長率が１００％以上
（２）残留トルク数が１０Ｔ／ｍ以下
（３）単フィラメントの捲縮数が２５山／２５ｍｍ以上
（４）熱水収縮率が１０％以下

本発明の顕在捲縮糸は、高次加工して衣服などに使用すると、フラットな表面感、ストレッチ性に優れた布帛が得られる顕在捲縮糸を提供することにある。

本発明の顕在捲縮糸は、構成成分の一方がポリエチレンテレフタレートを主成分とし、他方の構成成分がポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするサイドバイサイド型または偏心芯鞘型であるポリエステル系複合繊維からなる顕在捲縮糸であって、以下の（１）から（４）を満足することを特徴とする顕在捲縮糸である。
（１）伸縮伸長率が１００％以上
（２）残留トルク数が１０Ｔ／ｍ以下
（３）単フィラメントの捲縮数が２５山／２５ｍｍ以上
（４）熱水収縮率が１０％以下
以下、図面を参照しながら本発明の顕在捲縮糸を説明する。

図１は、本発明の顕在捲縮糸の一例を示す概略側面図である。

本来、少なくとも２種のポリエステル成分がサイドバイサイド型または偏心芯鞘型に貼り合わされたポリエステル系複合繊維は潜在捲縮糸もしくは半顕在捲縮糸などと呼ばれ、熱処理を施すことにより、高収縮成分と低収縮成分の熱収縮差が発生し、高粘度側が大きく収縮するために単繊維内で歪みが生じて３次元コイル状のヘリカルクリンプ（イ）が発現する。本発明の顕在捲縮糸（ロ）はポリエステル系複合繊維に緊張熱処理を施し、ヘリカルクリンプ（イ）を発現させ、顕在化したものである。緊張熱処理の手段としては、ポリエステル系複合繊維を常法によりホットピンもしくは熱板などのヒーターを用いてガラス転移点以上で熱脆化しない７５〜１９０℃程度の温度で緊張熱処理を施せばよい。

本発明の顕在捲縮糸の伸縮伸長率は１００％以上である。伸縮伸長率が１００％未満であると布帛化したときに所望のストレッチ感が得られない。一方、伸縮伸長率の上限は、特に制限されるものでないが、一般的には２３０％程度となる。
本発明の顕在捲縮糸の残留トルクは１０Ｔ／ｍ以下である。このため、伸縮性を向上するために実ヨリもしくは仮ヨリなど、糸にトルクが生じるような加工は施してはならない。糸がトルクを持たないためビリを発生することもなく編織後の生地はトルクを持たず、斜向などの問題も発生しない。

本発明の顕在捲縮糸の単フィラメントの捲縮数が２５山／２５ｍｍ以上である。顕在捲縮糸において、良好な伸縮性および布帛化した時、美しい表面感を得るには、微細なヘリカルクリンプが発現することが不可欠である。すなわち、単フィラメントの捲縮数が２５山／２５ｍｍ以上であることが必要である。一方、単フィラメントの捲縮数の上限は、特に制限されるものでないが、一般的には８０山／２５ｍｍ程度となる。

本発明の顕在捲縮糸は熱水収縮率が１０％以下である。熱水収縮率が１０％より大きくなると、編織後の精錬、染色などの工程で生地の収縮量が大きくなり、布帛表面にシボが発生し外観品位が悪くなったり、生地厚な布帛となる。

本発明で用いるポリエステル系複合繊維は構成成分の一方がポリエチレンテレフタレートを主成分とし、他方の構成成分がポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするサイドバイサイド型または偏心芯鞘型であるポリエステル系複合繊維である。

適度なキックバック性、ストレッチ性を得るために、それぞれの成分の極限粘度が異なり、低粘度側のポリエステルの極限粘度［ηｂ］と高粘度側のポリエステル極限粘度［ηａ］の極限粘度比（［ηｂ］／［ηａ］）は０．３〜０．８であることが好ましい。

このように極限粘度の異なる二つの重合体が貼り合わされることによって、紡糸・延伸時に高粘度側に応力が集中するため、二成分間で内部歪みが異なる。そのため、延伸後の弾性回復率差および布帛の熱処理工程での熱収縮差により高粘度側が大きく収縮するために単繊維内で歪みが生じて３次元コイル状のヘリカルクリンプが発現する。このヘリカルクリンプの径および単フィラメントの捲縮数は、高収縮成分と低収縮成分との収縮差（弾性回復率差を含む）によって決まるといってもよく、収縮差が大きいほどヘリカルクリンプの径が小さく、単フィラメントの捲縮数が多くなる。ストレッチ素材としてコイル捲縮は、ヘリカルクリンプの径が小さいこと、単フィラメントの捲縮数が多いこと（すなわち、伸長特性に優れ、見映えがよいこと）、ヘリカルクリンプの耐へたり性がよいこと（伸縮回数に応じたヘリカルクリンプのへたり量が小さく、ストレッチ保持性に優れること）が好ましい。さらに、ヘリカルクリンプの伸縮特性は、低収縮成分を支点とした高収縮成分の伸縮特性が支配的となるため、高収縮成分に用いる重合体には高い伸長性と回復性を有することが好ましく、低収縮成分としてポリエチレンテレフタレート、高収縮成分としてポリトリメチレンテレフタレートを配すると良い。

ポリエステル系複合繊維に用いられるポリエチレンテレフタレートとしては、エ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重合体成分からなるものである。すなわち、テレフタル酸を主たる酸成分とし、エチレングリコールを主たるグリコ−ル成分として得られるポリエステルが好ましい。他のエステル結合を形成可能な共重合成分が２０モル％以下の割合で含まれていてもよく、好ましくは１０モル％以下の割合で含まれる。共重合可能な化合物としては、イソフタル酸、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸類、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ハイドロキノン、ビスフェノールＡなどのジオール類を用いることができる。また、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを添加してもよい。

ポリエステル系複合繊維に用いられるポリトリメチレンテレフタレートとしては、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重合体成分からなるものである。すなわち、テレフタル酸を主たる酸成分とし、１，３−プロパンジオールを主たるグリコ−ル成分として得られるポリエステルが好ましい。他のエステル結合を形成可能な共重合成分が２０モル％以下の割合で含まれていてもよく、好ましくは１０モル％以下の割合で含まれる。共重合可能な化合物として、イソフタル酸、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのジオール類を用いることができる。また、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを添加してもよい。

ポリトリメチレンテレフタレートは、代表的なポリエステル長繊維であるポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートと同等の力学的特性や化学的特性を有しつつ、伸長回復性がきわめて優れている。これは、ポリトリメチレンテレフタレートの結晶構造においてアルキレングリコール部のメチレン鎖がゴーシュ−ゴーシュ構造（分子鎖が９０度に屈曲）であること、さらにはベンゼン環同士の相互作用（スタッキング、並列）による拘束点密度が低く、フレキシビリティーが高いことから、メチレン基の回転により分子鎖が容易に伸長・回復するためと考えている。

本発明において、コイル状捲縮を発現させ、編織物を形成した際に所望の伸縮性を得る観点から、ポリトリメチレンテレフタレートの極限粘度は１．０以上であるのが好ましく、１．２以上であるのがより好ましい。

本発明で使用されるポリエステル系複合繊維の単繊維断面形状はサイドバイサイド型または偏心芯鞘型とするものである。断面形状がサイドバイサイド型または偏心芯鞘型でないと、糸条に熱が付与された際に、コイル状のヘリカルクリンプが発現せず、糸条に伸縮性を付与することができない。

また、ポリエステル系複合繊維におけるポリエチレンテレフタレート／ポリトリメチレンテレフタレートの重量比率は、製糸性および繊維長さ方向のコイルの寸法均質性の観点から３０／７０以上７０／３０以下の範囲である。好ましくは３５／６５以上６５／３５以下、より好ましくは４０／６０以上６０／４０以下の範囲である。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明がこれら実施例により限定されるものではない。

なお、実施例中の極限粘度［η］、伸縮伸長率（％）、残留トルク数（Ｔ／ｍ）、単フィラメントの捲縮数（山／２５ｍｍ）、熱水収縮率（％）は次の方法で求めた。

極限粘度［η］
オルソクロロフェノール１０ｍｌに対し試料０．１０ｇを溶解し、温度２５℃においてオストワルド粘度計を用いて測定した。

伸縮伸長率（％）
１．８×１０^−３ｃＮ／デシテックス荷重下で、周長１ｍの手回し検尺器にて１０回巻のカセを作り、これを１．８×１０^-3ｃＮ／デシテックスの荷重をかけた状態で、９０℃、２０分間の熱水処理をする。次いで、荷重を外し、１昼夜風乾する。

１．８×１０^−３ｃＮ／デシテックス荷重下での試料の長さを測定する（Ｌ０）。その後、８８．３×１０^−３ｃＮ／デシテックスの荷重を加え、２分後に試料の長さを測定する（Ｌ１）。そして下記式にて伸縮伸長率を算出する。

伸縮伸長率（％）＝［（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０］×１００
残留トルク数（Ｔ／ｍ）
１ｍの長さにサンプリングした捲縮糸の両端を横方向に固定し、捲縮糸の中央に４．４×１０^−３ｃＮ／デシテックスの荷重を吊した後、加工糸の両端を徐々に近づけ、両端を完全に一致させる。一致させたときに、加工糸どうしが撚合った数を５０ｃｍあたりのトルク撚数として測定し、１ｍ当たりのトルク撚数に換算し、残留トルク撚数（Ｔ／ｍ）とする。

単フィラメントの捲縮数（山／ｍｍ）
サンプリングした捲縮糸より単糸を取り出し、１．８×１０^−３ｃＮ／デシテックスの荷重下、２５ｍｍ間の捲縮数を測定した。２０本の単糸の平均値を捲縮数とした。

熱水収縮率（％）
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３８．１８．１熱水収縮率ａ）かせ収縮率（Ａ法）に準じて測定を行う。
［実施例１］
極限粘度が１．３１のポリトリメチレンテレフタレートと極限粘度が０．５２のポリエチレンテレフタレートをそれぞれ別々に溶融し、紡糸温度２６０℃で２４孔の複合紡糸口金よりポリエチレンテレフタレート／ポリトリメチレンテレフタレートの重量比率が５０／５０となるように吐出し、紡糸速度１４００ｍ／分で引き取り、１６５デシテックス２４フィラメントの未延伸糸を得た。さらに、ホットロール−熱板系延伸機を用い、ホットロール温度７０℃、熱板温度１４５℃、延伸倍率３．０で延伸して、５６デシテックス２４フィラメントのサイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維（潜在捲縮糸）を得た。

得られたポリエステル系複合繊維を熱板上に接触させながら走行させ、下記条件にて緊張熱処理を施し、顕在捲縮糸を得た。得られた顕在捲縮糸の伸縮伸長率（％）、残留トルク数（Ｔ／ｍ）、単フィラメントの捲縮数（山／ｍｍ）、熱水収縮率（％）は表１に示す。
［緊張熱処理条件］
糸加工速度：６００ｍ／ｍｉｎ
熱板の温度：１３０℃
延伸倍率：１．０３
永田精機製の４口靴下編み機ＫＴ−Ｃ４で、この顕在捲縮糸を４本用いて、レッグ部、パンツ部に配置し、タイツを製編した。得られた生地を常法通りポリエステル用分散染料にて１３０℃で６０分、染色し、仕上げ、型板セットを実施してタイツを得た。

得られたタイツは、フラットな美しい表面感を有し、ストレッチ性に優れたものであった。
［実施例２］
極限粘度が１．３１のポリトリメチレンテレフタレートと極限粘度が０．５２のポリエチレンテレフタレートをそれぞれ別々に溶融し、紡糸温度２６０℃で４８孔の複合紡糸口金よりポリエチレンテレフタレート／ポリトリメチレンテレフタレートの重量比率が５０／５０となるように吐出し、紡糸速度１４００ｍ／分で引き取り、１６５デシテックス４８フィラメントの未延伸糸を得た。さらに、ホットロール−熱板系延伸機を用い、ホットロール温度７０℃、熱板温度１４５℃、延伸倍率３．０で延伸して、５６デシテックス４８フィラメントのサイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維（潜在捲縮糸）を得た。

得られたポリエステル系複合繊維を熱板上に接触させながら走行させ、下記条件にて緊張熱処理を施し、顕在捲縮糸を得た。得られた顕在捲縮糸の伸縮伸長率（％）、残留トルク数（Ｔ／ｍ）、単フィラメントの捲縮数（山／ｍｍ）、熱水収縮率（％）は表１に示す。

［緊張熱処理条件］
糸加工速度：６００ｍ／ｍｉｎ
熱板の温度：１３０℃
延伸倍率：１．０３
この顕在捲縮糸を２８ゲージ、１口編機で編成し、常法によりポリエステル用分散染料にて１３０℃で６０分、染色し、仕上げ加工した。得られた編地は、フラットな外観で、ソフトな風合いを併せ持ちストレッチ性に優れていた。
［実施例３］
実施例１で得られた５６デシテックス２４フィラメントのサイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維（潜在捲縮糸）をホットピン上に１回転巻き付け、走行させ、下記条件にて緊張熱処理を施し、顕在捲縮糸を得た。得られた顕在捲縮糸の伸縮伸長率（％）、残留トルク数（Ｔ／ｍ）、単フィラメントの捲縮数（山／ｍｍ）、熱水収縮率（％）は表１に示す。

［緊張熱処理条件］
糸加工速度：６００ｍ／ｍｉｎ
ホットピンの温度：１００℃
延伸倍率：１．０２
この顕在捲縮糸を用いて、実施例２と同様に編地を得た。得られた編地は、フラットな外観で、ソフトな風合いを併せ持ちストレッチ性に優れていた。
［比較例１］
極限粘度が０．７８と０．４７のポリエチレンテレフタレートを用いて溶融紡糸した以外は実施例１と同様にして、顕在捲縮糸を得た。得られた顕在捲縮糸の伸縮伸長率（％）、残留トルク数（Ｔ／ｍ）、単フィラメントの捲縮数（山／ｍｍ）、熱水収縮率（％）は表１に示す。

この顕在捲縮糸を用いて、実施例１と同様にタイツを得た。得られたタイツは、表面感にシボが発生し、ストレッチ性に乏しいものであった。
［比較例２］
実施例１で得られた５６デシテックス２４フィラメントのサイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維（潜在捲縮糸）を緊張熱処理を施さず、潜在捲縮糸のまま使用した。ポリエステル系複合繊維（潜在捲縮糸）の伸縮伸長率（％）、残留トルク数（Ｔ／ｍ）、単フィラメントの捲縮数（山／ｍｍ）、熱水収縮率（％）は表１に示す。

この潜在捲縮糸を用いて、実施例１と同様にタイツを得た。得られたタイツは、表面感に凹凸状のシボが発生し、ストレッチも十分なものが得られなかった。
［比較例３］
実施例１で得られた５６デシテックス２４フィラメントのサイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維（潜在捲縮糸）を下記条件にて仮ヨリを施し、顕在捲縮糸を得た。得られた顕在捲縮糸の伸縮伸長率（％）、残留トルク数（Ｔ／ｍ）、単フィラメントの捲縮数（山／ｍｍ）、熱水収縮率（％）は表１に示す。

［仮ヨリ加工条件］
仮ヨリ数：４２００Ｔ／ｍ
スピンドル回転数：５０００００ｒｐｍ
延伸倍率：１．０２
熱板の温度：１８０℃
この顕在捲縮糸を用いて、実施例２と同様に編地を得た。得られた編地は、ソフトでストレッチを有するが、トルクが発現し、斜向した生地となった。
［比較例４］
実施例１で得られた５６デシテックス２４フィラメントのサイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維（潜在捲縮糸）を用い、熱板上に接触させながら走行させ、下記条件にて緊張熱処理を施し、顕在捲縮糸を得た。得られた顕在捲縮糸の伸縮伸長率（％）、残留トルク数（Ｔ／ｍ）、単フィラメントの捲縮数（山／ｍｍ）、熱水収縮率（％）は表１に示す。

［緊張熱処理条件］
糸加工速度：７００ｍ／ｍｉｎ
熱板の温度：９０℃
延伸倍率：１．０２
この顕在捲縮糸を用いて、実施例２と同様に編地を得た。得られた編地は、ソフトで斜向もないがストレッチ性が不十分な生地となった。

本発明の顕在捲縮糸は、衣服などに使用する際、フラットな表面感、ストレッチ性に優れた布帛を得られることができる。衣料用として、特に、インナー、ストッキングなどのストレッチ素材を提供することができるが、その応用範囲はこれらに限られるものではない。

本発明の複合糸の一例を示す概略側面図である。

符号の説明

（イ）：ヘリカルクリンプ
（ロ）：顕在捲縮糸

Claims

構成成分の一方がポリエチレンテレフタレートを主成分とし、他方の構成成分がポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするサイドバイサイド型または偏心芯鞘型であるポリエステル系複合繊維からなる顕在捲縮糸であって、以下の（１）から（４）を満足することを特徴とする顕在捲縮糸。
（１）伸縮伸長率が１００％以上
（２）残留トルク数が１０Ｔ／ｍ以下
（３）単フィラメントの捲縮数が２５山／２５ｍｍ以上
（４）熱水収縮率が１０％以下
該ポリエステル系複合繊維の構成成分の極限粘度が異なり、低粘度側のポリエステルの極限粘度［ηｂ］と高粘度側のポリエステル極限粘度［ηａ］の極限粘度比（［ηｂ］／［ηａ］）は０．３〜０．８であることを特徴とする請求項１に記載の顕在捲縮糸。
該ポリエステル系複合繊維の構成成分の複合比（重量比率）がポリエチレンテレフタレート／ポリトリメチレンテレフタレート＝３０／７０〜７０／３０の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の顕在捲縮糸。