JP3948045B2

JP3948045B2 - 嵩高紡績糸およびそれを用いた布帛

Info

Publication number: JP3948045B2
Application number: JP05043497A
Authority: JP
Inventors: 昭男山根; 俊則藤田; 哲史村上
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2017-03-05
Also published as: JPH10251929A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエステル高収縮原綿を含む嵩高紡績糸およびその布帛に関するものであり、かつ高温領域でスパン織物の拘束に逆らって大きい収縮を発現し、ふくらみ感とソフト感を兼ね備えた嵩高紡績糸およびそれを用いた布帛に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高収縮性繊維と低収縮性繊維を複合あるいは混紡した後、糸または布帛化の状態で熱処理して嵩高性を有する糸や嵩高い織編物を製造する方法が従来より多用されているが、従来の高収縮ポリエステル短繊維は、低い分子量のポリエステルを比較的低い温度で、かつ低い倍率で延伸して得ることが一般的であり、ヨリ止めセット、経糸の糊付乾燥および精練時において大部分の収縮が発現し、染色加工時の収縮率が不十分か、あるいは収縮率が十分高くとも染色以後の高次加工段階での工程張力を受け、先に収縮した繊維が伸長するために、十分な嵩高性が得られないという欠点があった。
【０００３】
このような欠点を改善するために、特公昭５８−２８３７３号公報、特公昭５８−２８３７４号公報、特公昭５８−３０４１２号公報には、特定の成分を共重合することによって収縮特性を改善することが提案されている。しかしながら、これらの公報に記載された提案は、いずれも沸水処理後の乾熱収縮率が小さいために布帛での収縮が不十分であった。
【０００４】
また、特公昭６１−１３００９号公報には、低収縮成分と高収縮成分からなるポリエステル混繊糸により、沸水収縮率に差をもたせ、嵩高性を付与することが提案されているが、沸水処理（精練）後の乾熱処理（中間セットなど）時に十分な収縮が得られないという欠点があった。また、特公平３−２４９２３９号公報には、沸水収縮率差が２０％以上である低収縮成分と高収縮成分からなるポリエステル混繊糸によって収縮特性を改善し、ソフト感を付与することが提案されているが、沸水収縮率が高すぎて、紡績糸にした場合に、撚止めセット、経糸の糊付乾燥時に大きく収縮しすぎるという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ニーズが多様化している現在において、嵩高な織編物に対する要望は相変わらず強い。嵩高性を向上するために多くの提案があり、改善が図られているが、前記したように、織物拘束力下では十分な収縮が発現せず、要求を満足するレベルに至っていない。
【０００６】
本発明の目的は、スパン織物のように拘束力が大きい布帛であっても、十分なふくらみ感とソフト感を備えた嵩高な織物を得ることができる紡績糸およびそれを用いた布帛を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、次の構成を採用する。すなわち、
（１）沸水収縮率が２０％以下、沸水処理後の１６０℃乾熱収縮率が１２〜４０％、沸水処理後の１８０℃乾熱収縮率が１５〜４５％、経時変化率が１５％以下であるポリエステル短繊維（Ａ）と、ポリエステル短繊維（Ｂ）が混紡されているとともに、前記ポリエステル短繊維（Ａ）が、イソフタル酸および２・２ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパンを共重合成分とし、次式 (1) 、 (2) 、 (3) を同時に満足する量を含有する共重合ポリエステルであることを特徴とする嵩高紡績糸。
Ｐ（ａ）＋１．５×Ｐ（ｂ）≧８．５ … (1)
Ｐ（ａ）＋Ｐ（ｂ）≦１８．０ … (2)
１．０≦Ｐ（ｂ）≦５．５ … (3)
（ただし、経時変化率（％）は、
｛（初期沸水収縮率−経時後の沸水収縮率）／初期沸水収縮率｝×１００
によって求めた値であり、経時後の沸水収縮率とは、無拘束力状態で４０℃の雰囲気下に１０日間放置した時の沸水収縮率をいう。
また、上式中、Ｐ（ａ）は共重合ポリエステル中の全酸成分に対するイソフタル酸のモル分率（％）、Ｐ（ｂ）は共重合ポリエステル中の全グリコール成分に対する２・２ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパンのモル分率（％）である。）
【０００９】
（２）前記ポリエステル短繊維（Ａ）の収縮応力が、１５０ｍｇ／ｄ以上であることを特徴とする前記（１）に記載の嵩高紡績糸。
【００１０】
（３）前記ポリエステル短繊維（Ａ）が少なくとも３０〜７０重量％の範囲で含まれていることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の嵩高紡績糸。
【００１１】
（４）前記ポリエステル短繊維（Ｂ）は実質的にポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の嵩高紡績糸。
（５）前記ポリエステル短繊維（Ｂ）の１８０℃乾熱収縮率が１％未満であることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の嵩高紡績糸。
【００１２】
（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の嵩高紡績糸から構成され、該紡績糸を全繊維重量の４０％以上含有されていることを特徴とする布帛。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるポリエステル短繊維（Ａ）は、原綿の収縮特性が特定の範囲内にあることが重要であり、沸水収縮率は２０％以下であることが重要である。沸水収縮率が２０％を越えてしまうと、スパン糸の撚止めセットや経糸の糊付乾燥時に収縮が発現してしまい、工程安定性が悪くなる。また、沸水収縮率が２０％を越えると、沸水処理後の乾熱収縮率を大きくできないという問題を生ずる。沸水収縮率は、１７％以下が好ましく、１５％以下であることがより好ましい。沸水収縮率の下限値は特に規定しないが、前記工程通過性をよくするためには５％以上であることが好ましい。
【００１４】
また、実工程においては沸水処理後の乾熱収縮率が極めて重要ファクターとなる。つまり、染色工程におけるバルクアップ時に大きく収縮することが織物にふくらみを付与し、ソフトな織物にすることができるからである。その意味から、沸水処理後の１６０℃における乾熱収縮率は１２〜４０％とするものであり、沸水処理後の１８０℃における乾熱収縮率は１５〜４５％とするものである。
【００１５】
前記した沸水後の乾熱収縮率が前記の範囲より低い場合には、収縮差による空隙が少なくなり、十分な嵩高性を得ることができなくなる。
【００１６】
逆に前記した乾熱収縮率の範囲よりも高い場合には、織物密度の設計、加工条件が問題が発生したり、また、収縮し太くなった繊維が糸表面に突出した場合、織物全体が粗硬となってしまう。沸水処理後の１６０℃における乾熱収縮率は好ましくは１６〜３０％であり、同様に沸水処理後の１８０℃における乾熱収縮率は好ましくはが１８〜３５％である。
【００１７】
また、本発明で用いるポリエステル短繊維（Ａ）は、経時変化率が１５％以下のものである。一般的に収縮率が大きいほど、また拘束力が小さいほど、さらに放置温度が高いほど、収縮率の経時変化率が大きく、収縮率が経時とともに変化する。
【００１８】
このように、経時変化率が大きいと、一定の収縮率を得ることが難しく、ひいては嵩高性も不均一となる。従って、経時変化は小さい程良いが、鋭意検討した結果、経時変化率を１５％以下とすることによって、得られた織物のふくらみ感を長期にわたって保持できることが判明した。
【００１９】
なお、経時変化率（％）は次式によって求めた値である。
【００２０】
｛（初期沸水収縮率−経時後の沸水収縮率）／初期沸水収縮率｝×１００
ここで、経時後の沸水収縮率とは、無拘束力状態で４０℃の雰囲気下に１０日間放置した時の沸水収縮率をいう。
【００２１】
経時変化率を小さくするためには、高収縮性を保持しながら、繊維の内部構造が緻密であることが好ましく、内部構造の緻密性を表す密度法による結晶化度が１５％以上であることが好ましい。１５％未満の場合には経時変化率が大きく、織物に均一な嵩高を付与しにくくなる傾向がある。さらに好ましい結晶化度は１８％以上である。一方、結晶化度が高すぎる場合には収縮率が低下するので、結晶化度は３０％以下であることが好ましい。
【００２２】
さらに、内部構造を決定する因子として分子の配向度を示すコンペンセータ法による複屈折率は１１０×１０^-3〜１４５×１０^-3の範囲にあることが収縮特性と経時変化率の点から好ましい。複屈折率が１１０×１０^-3よりも低い場合には、非晶部の配向度は保持できるものの結晶化度が低くなるために、経時変化率が大きくなってしまう傾向にある。一方、１４５×１０^-3よりも高い場合には、結晶化度が高くなるために収縮率が低くなりすぎる傾向にある。
【００２３】
本発明で用いるポリエステル短繊維（Ａ）は、イソフタル酸および２・２ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパンを共重合成分とし、次式(1) 、 (2) 、 (3)を同時に満足する量を含有する共重合ポリエステルである。
【００２４】
Ｐ（ａ）＋１．５×Ｐ（ｂ）≧８．５ … (1)
Ｐ（ａ）＋Ｐ（ｂ）≦１８．０ …(2)
１．０≦ Ｐ（ｂ）≦５．５ …(3)
（ただし、上式中、Ｐ（ａ）は共重合ポリエステル中の全酸成分に対するイソフタル酸のモル分率（％）、Ｐ（ｂ）は共重合ポリエステル中の全グリコール成分に対する２・２ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパンのモル分率（％）である）
ポリエステル短繊維（Ａ）は、イソフタル酸もしくは、２・２ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパンのいずれか一方のみを共重合成分として含有する共重合ポリエステルでは、本発明の収縮特性を発現しにくい傾向にあり、耐光堅牢性、ふくらみ感とソフト感の風合いだけでなく、染色性の点からも高品質の織編物として好適な高収縮性ポリエステル短繊維とはなりにくい傾向にある。また、イソフタル酸もしくは、２・２ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパンの一方と他の共重合成分との組合せでは、本発明で規定する収縮特性と耐光堅牢性などを同時に満足しにくい傾向にある。
【００２５】
ポリエステル短繊維（Ａ）は、該紡績糸１００％使いまたは他繊維との交編織物において、優れたふくらみ感、ソフト感を発揮するには、単には収縮率が高いだけでは十分でなく、編織物の拘束力に打ち勝って収縮する力、すなわち収縮応力が高いことが好ましい。
【００２６】
したがって、本発明で用いるポリエステル短繊維（Ａ）の収縮応力は、１５０ｍｇ／ｄ以上であることが好ましく、さらには２５０ｍｇ／ｄ以上であることがより好ましい。収縮応力が１５０ｍｇ／ｄ未満では拘束力下にある編織物で十分な収縮を発現しにくくなる。
【００２７】
また、本発明で用いるポリエステル短繊維（Ａ）の繊度は特に限定されないが１〜５デニールの範囲にあることが好ましい。
【００２８】
織物を熱処理した後では、高収縮短繊維は紡績糸の中心に位置するので、張り、腰（反発性）を付与する目的から、ポリエステル短繊維（Ａ）の繊度が１デニール以下の場合は剛性が低くなり、上記特徴が発揮しにくくなる傾向がある。また、５デニール以上の場合は製織工程上の問題や織物への粗硬な風合いを付与することになる傾向がある。ポリエステル短繊維（Ａ）の繊度は１．２〜５デニールであることがより好ましい。
【００２９】
該ポリエステル短繊維（Ａ）の繊維長は特に限定されないが、通常紡績設備で可能な繊維長とすることが好ましい。
【００３０】
本発明の紡績糸において、ポリエステル短繊維（Ａ）の混紡率は少なくとも３０〜７０重量％あることが好ましく、さらには４０〜６０重量％あることがより好ましい。
【００３１】
ポリエステル短繊維（Ａ）が前記した範囲より少ない場合は、ポリエステル短繊維（Ｂ）と混紡した時に十分な収縮が得られにくくなり、嵩高性を大きくしにくくなり、逆に、前記した混紡率の範囲よりも多い場合には、収縮が大きくなり、織物全体が粗硬になる傾向がある。
【００３２】
ポリエステル短繊維（Ｂ）は、ポリエステル短繊維（Ａ）との混紡であるため、高次加工での染色性、物理的特性などを考慮すると、ポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。
【００３３】
ポリエステル短繊維（Ｂ）の乾熱収縮率は１％未満であることが好ましい。一般的にふくらみを付与する場合、それぞれの短繊維の収縮差を利用する方法が主で特に収縮率差が大きなほど高いふくらみを有することから、ポリエステル短繊維（Ｂ）の１８０℃における乾熱収縮率は１％未満であることが好ましく、０〜０．７％であることがより好ましい。前記した収縮率より高い場合、目的とする嵩高性や織物表面のソフト性が得にくくなる傾向がある。
【００３４】
繊度は特に限定されるものではないが、０．５〜３．０デニールの範囲が好ましい。０．５デニール以下の繊度ではソフトな表面タッチの紡績糸および編織物を提供できるが、紡績工程における通過性が悪くなる傾向がある。３．０デニール以上の場合は単繊維の剛性が高くなり、ソフトな表面タッチとしにくくなる。また、ポリエステル短繊維（Ｂ）の繊維長は特に限定されないが、通常紡績設備で可能な繊維長とすることが好ましい。
【００３５】
本発明の布帛は、上記本発明の紡績糸１００％使いで編織物としてもよいが、布帛内で本発明の紡績糸を４０〜１００重量％の範囲で用いることが好ましい。４０重量％未満では本発明の紡績糸の特徴である張・腰、ふくらみ感を有する編織物とすることがしにくくなる。また、上記範囲で本発明の紡績糸と木綿、麻、ウール、シルクなどの天然繊維や他のポリエステル、ポリアミド、ポリアクリルなどの合成繊維や半合成繊維からなる紡績糸、また、天然繊維や合成繊維、半合成繊維を混紡してなる紡績糸や、さらには、それら紡績糸とフィラメント糸との複合糸や、フィラメント糸との交編・交織などの混用形態でもよい。組織、密度など特に限定されるものでない。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。なお、実施例中の各物性は、次の方法で求めた。
【００３７】
Ａ．沸水収縮率
デニール当たり１００ｍｇの荷重をかけて原長（Ｌ０）を測定し、無荷重で沸騰水中に１５分間浸漬する。沸騰水処理後デニール当たり１００ｍｇの荷重で処理後の長さ（Ｌ１）を測定する。沸水収縮率は下記式で求める。
【００３８】
沸水収縮率＝｛（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０｝×１００（％）
Ｂ．沸水処理後の乾熱収縮率
無荷重で沸騰水中に１５分間浸漬する。沸騰水から取出し、室温で２４時間以上風乾する。サンプルをデニール当たり１００ｍｇの荷重を掛け、沸騰水処理後の長さ（Ｌ２）を測定する。無荷重で規定の温度の雰囲気中に投入し、１５分後に取出し、デニール当たり１００ｍｇの荷重下で乾燥処理後の長さ（Ｌ３）を測定する。沸水処理後の乾熱収縮率は下記式で求める。
【００３９】
沸水処理後の乾熱収縮率＝｛（Ｌ２−Ｌ３）／Ｌ２｝×１００（％）
Ｃ．ふくらみ感、ソフト感
官能評価により行い、結果は９段階で判定した。ふくらみ感、ソフト感が最も悪い場合を１級として評価した。本発明の目標とするふくらみ感、ソフト感はそれぞれ５級以上を合格とした。
【００４０】
実施例１
テレフタル酸／エチレングリコールおよびイソフタル酸／エチレングリコールスラリーを用いてエステル化反応を行った後、着色防止剤／エチレングリコールスラリーを添加した後、重合反応触媒および酸化チタン／エチレングリコールスラリー（得られる共重合ポリエステルに対して酸化チタンを０．１ｗｔ％）を添加した後に２・２ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパン／エチレングリコール溶液を添加し、通常の方法により重合を行い、表１に示す組成の高収縮性共重合ポリエチレンテレフタレートのチップを得た。
【００４１】
得られたチップを乾燥後、紡糸温度２９０℃、紡糸速度１３００ｍ／分で、丸断面口金を用い未延伸糸を紡糸した。この未延伸糸を５０万デニールのトウとし、延伸温度９０℃、延伸倍率３．３５倍、延伸速度１５０ｍ／分で延伸し、延伸に引続き弛緩率０％の定長状態で１３０℃の条件で４．５秒間の熱処理を行い機械的倦縮を付与した後、この繊維を切断し、２．５ｄ、７６ｍｍの原綿とした。上記原綿と１．５ｄ、７６ｍｍの乾熱収縮率が０．５％である原綿をそれぞれ４０、重量％、６０重量％の比率でブレンドし、３０ｓ（撚係数Ｋ＝３．４）を紡績した。
【００４２】
得られた紡績糸をヨリ止めセット（６０℃×２０分）を行い、この紡績糸を経・緯に使用してそれぞれの織密度９３×６１（本／インチ）とした生機を得た。この生機を９８℃熱水でリラックス精練、１７０℃で仕上げセットを行い織物を作成した。この織物のふくらみ感は８級、ソフト感８級の官能評価結果を得、本発明の目的とするふくらみ感、ソフト感を有する織物であった。
【００４３】
実施例２〜３および比較実施例１〜２
表１に示した如く、酸成分のイソフタル酸およびグリコール成分の２・２ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパンの量を変更した以外は、実施例１と同様の方法で各種共重合ポリエチレンテレフタレートを得、実施例１と同様に織物を得た。その結果を表１に示す。
【００４４】
実施例２〜３は、本発明の範囲内の共重合ポリエチレンテレフタレートであり、ふくらみ感、ソフト感の官能評価結果は良好であった。
【００４５】
一方、比較実施例１および２は、イソフタル酸およびグリコール成分の２・２ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパンのいずれか一方のみ共重合した共重合ポリエチレンテレフタレートであるために、沸水処理後の１６０℃乾熱収縮率が１２％未満、沸水処理後の１８０℃乾熱収縮率が１５％未満であるために、本発明の目的とするふくらみ感、ソフト感のある織物が得られなかった。
【００４６】
【表１】

実施例４〜７
実施例１と同様のポリエステル短繊維（Ａ）原綿を用い、１．５ｄ、７６ｍｍの乾熱収縮率の異なるポリエステル短繊維（Ｂ）の混紡比率を変更し、実施例１と同様にして織物を得た。その結果を表２に示す。
【００４７】
実施例５および６は、ふくらみ感、ソフト感の官能評価結果は良好であった。
実施例４は、実施例５および６に比べ、ふくらみ感・ソフト感ともに若干減少する傾向にあった。
【００４８】
実施例７は、織物での収縮が高くなり、ふくらみ感はあるが粗硬感が高く、若干ソフト感が減少する傾向にあった。
【００４９】
【表２】

実施例８〜１１、比較実施例３
実施例１に用いた紡績糸を緯糸として用い、織物におけるこの紡績糸の割合を３０、４０、６０重量％となるように、経糸として通常のポリエステル短繊維１００％からなる紡績糸（３０ｓ）を用いて平織物を作成した。さらにまた、実施例１の紡績糸を緯糸、経糸ともに１００％用いて平織物を得た。その結果を表３に示す。
【００５０】
本発明の紡績糸が４０重量％以上含有してなる実施例８〜１０の織物は、ふくらみ感、ソフト感を有する優れた織物であった。
【００５１】
それに対し、比較実施例３は本発明の紡績糸が織物に対して３０重量％であり、本発明の目的であるふくらみ感、ソフト感を得ることが出来なかった。
【００５２】
【表３】

【００５３】
【発明の効果】
本発明は、特定の高収縮短繊維と低収縮短繊維を混紡もしくは交織することによって、布帛での高収縮を発現することができ、豊なふくらみ感、ソフト感を有する織物を提供できる紡績糸である。

Claims

沸水収縮率が２０％以下、沸水処理後の１６０℃乾熱収縮率が１２〜４０％、沸水処理後の１８０℃乾熱収縮率が１５〜４５％、経時変化率が１５％以下であるポリエステル短繊維（Ａ）と、ポリエステル短繊維（Ｂ）が混紡されているとともに、前記ポリエステル短繊維（Ａ）が、イソフタル酸および２・２ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパンを共重合成分とし、次式 (1) 、 (2) 、 (3) を同時に満足する量を含有する共重合ポリエステルであることを特徴とする嵩高紡績糸。
Ｐ（ａ）＋１．５×Ｐ（ｂ）≧８．５ … (1)
Ｐ（ａ）＋Ｐ（ｂ）≦１８．０ … (2)
１．０≦Ｐ（ｂ）≦５．５ … (3)
（ただし、経時変化率（％）は、
｛（初期沸水収縮率−経時後の沸水収縮率）／初期沸水収縮率｝×１００
によって求めた値であり、経時後の沸水収縮率とは、無拘束力状態で４０℃の雰囲気下に１０日間放置した時の沸水収縮率をいう。
また、上式中、Ｐ（ａ）は共重合ポリエステル中の全酸成分に対するイソフタル酸のモル分率（％）、Ｐ（ｂ）は共重合ポリエステル中の全グリコール成分に対する２・２ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパンのモル分率（％）である。）
前記ポリエステル短繊維（Ａ）の収縮応力が、１５０ｍｇ／ｄ以上であることを特徴とする請求項１に記載の嵩高紡績糸。
前記ポリエステル短繊維（Ａ）が少なくとも３０〜７０重量％の範囲で含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の嵩高紡績糸。
前記ポリエステル短繊維（Ｂ）は実質的にポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の嵩高紡績糸。
前記ポリエステル短繊維（Ｂ）の１８０℃乾熱収縮率が１％未満であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の嵩高紡績糸。
請求項１〜５のいずれかに記載の嵩高紡績糸から構成され、該紡績糸を全繊維重量の４０％以上含有されていることを特徴とする布帛。