JPH01201517A - ポリエステル繊維を含む暗染色糸及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は染色性、光安定性、染料耐光性及び沸騰水収縮
性の繊維性質の改良された均衡を有するポリエステル繊
維に関する。

ポリエステル繊維は６０年以上の間商業的用途のため調
製され、そして大量に製造される。最も商業的なポリエ
ステルはポリ（エチレンテレフタレート］を含む。

ここで使用する用語の１繊維”は極端な又は無限の長さ
の繊維（即ちフィラメント）及び短い長さの繊維（即ち
、ステープル）を含む。ここで使用する用語の１糸（ｙ
ａｒｎ）″は繊維の連続したストランドを意味する。

ポリエステルから製造した繊維は多くの際立った特性：
優れた寸法安定性と頑丈さ、高度の防しわ性、良好なが
さ弾性、及び温かい手触りを有するので、この繊維は特
に織物の分野で非常に種々の適用が行なわれている。

過去には、優れた染色性を有するポリエステル繊維、即
ち暗（染色したポリエステルを製造するために、種々の
化学添加剤又は変性剤を使用した。

これらの添加剤又は変性剤の使用に関連した問題は生成
する繊維の光安定性と染料耐光性を数倍も減することに
ある。

優れた染色性な有するポリエステルを製造するために過
去に使用された別の方法は高い長周期スペーシング（Ｌ
Ｐ８）を有する繊維を製造することである。この方法に
より製造された繊維に関連した問題は寸法安定性が数倍
も減じ、これは繊維の高い収縮を生ずる。

良好な熱安定性及び耐光性と共に優れた染色性を有する
ポリエステル繊維の組合わさった対象物はポリエステル
繊維を製造する商業的方法の多くで幾分両立し難い。

多くの商業的適用に対して、ポリエステル繊維は良好な
熱安定性、即ち、大きな温度範囲にわたって比較的低い
収縮を有しなければならないことが必要である。最大の
許容し得る収縮は繊維の意図される用途に応じて異なる
一方、多くの家庭供給及び自動車適用、例えば同一の織
物の隣接区域に異なる糸を含むボデークロス及び織物で
は、糸の繊維は１２％以下の沸騰除去（ｂｏｉｌ−ｏｆ
ｆ）収縮を有することが望ましい。

本発明は暗染色性能、良好な熱安定性及び良好な光安定
性、染料耐光性の性質の改良された組合わせを有するポ
リエステル繊維を含有する糸及び性質の全体の良好な組
合わせを有する繊維を生ずるその製法、即ち他の性質を
改良するため一つ又はそれ以上の性質を犠牲にすること
がより少ない方法を供する。

性質の前記の組合わせを有するポリ（エチレンテレフタ
レート）を含む糸は調節された温度及び延伸比でフィー
ダー糸を延伸すること、調節された温度でこの延伸糸を
アニールすること、そして続いて、調節された温度及び
延伸比で、第二次に、このアニールされた糸を延伸する
ことによって、少なくとも０．０１７５の複屈折（Δｎ
）を有するポリ（エチレンテレフタレートン繊維を含む
一部偏向されたフィーダー糸から調製できる。

この方法により製造された糸のポリ（エチレンテレフタ
レートン繊維は２００Ｘ以上の長周期スペーシング（Ｌ
Ｐ８）　、約６０から約４５Ａの範囲内の平均結晶寸法
及び２４優以下の結晶化度を特徴とする。

用語の１ポリ（エチレンテレフタレートン”とは、反復
構造の少な（とも約８５％が下記の式のエチレンテレフ
タレートである線状ポリエステルを意味する： 好ましくは、この線状ポリエステルはエチレンテレフタ
レートの少なくとも９０％の反復構造単位を含有する。

この方法の特に好適な具体例では、ポリエステルは実質
上すべてポリ（エチレンテレフタレート）である。その
効果が生成するフィラメントの光安定性及び染料耐光性
を認め得るほど減じない限り、ポリ（エチレンテレ７タ
レートン以外に１５モル僑までの他の共重合可能な単位
も存在できる。

好ましくは性質の改良された組合わせな有するポリ（エ
チレンテレフタレート）繊維を含む糸は下記の工程によ
り製造できる： （ａ）　　周辺温度、即ち約２０から約２５℃の範囲内
で、そして１．００８９から約１．１５の範囲内の延伸
比で少なくとも０．０１７５の複屈折（Δｎ）を有する
フィーダー糸を延伸し、 （ｂ）　約７５から約１００℃の範囲内の温度で工程（
勾の延伸されたフィーダー糸をアニールし、そして （Ｃ）　　約１００から約１２０℃の範囲内の温度で、
そして約１．４から約１．９の範囲内の温度で工程（ｂ
）のアニールされたフィーダー糸を延伸すること。

好ましくは、工程（ａ）のフィーダー糸の延伸を約１．
００９の延伸比で行なう。

工程（１＋）のアニーリングの温度は好ましくは約８５
から約１００℃の範囲内で、そして更に好ましくは約９
５℃である。

工程（ｃ）の糸の延伸を好ましくは約１．８から約１．
８７の範囲内で、そして更に好ましくは約１．８４で、
そして好ましくは約１０５から約１１５℃の範囲内の温
度で、そして更に好ましくは約１０５℃で行なう。

本発明に使用するフィーダー糸を調製するため任意の適
当な方法を使用できる。好適な方法は下記の工程を含む
： （ａ）　　約０．４０から約０．８の範囲内、そして好
ましくは０．６４の固有粘度を有する溶融ポリ（エチレ
ンテレフタレート）を紡糸口金な通して押出して一つ又
はそれ以上の繊維を形成し： （ｂ）　　好ましくはポリ（エチレンテレフタレート）
のガラス遷移温度より４０℃高く越えない温度に前記の
繊維を急冷し。

（Ｃ）任意に、糸の重緻に基づいて約０．１から約ｉ、
ｏｘｔ％の範囲内の量で潤滑性仕上剤を工程（ｂ）の前
記の繊維を適用し、 （（Ｌ）　　一般に約２．２００から約！１．０００メ
ートル／分そして更に好ましくは２．７００から２，８
　Ｕ　Ｏメ〒トル／分の範囲内の速度である、少なくと
も０．０１７５、好ましくを１少なくとも０．０２０の
前記の繊維中の複屈折を得るのに十分な置で繊維ン一部
偏回させるのに十分な取出し速度゛ご、工程（ｂ）又は
（ｃ）の前記の急冷繊維な収出丁こと。

ポリ（エチレンテレフタレート）を含む糸を織物に加工
でき、これは一般に衣服又は自動車用座席布張りに加工
される。

この適用を通して種々の特性と測定を使用する。

これらの特性と測定はここで適当にグループ分けされる
が、殆どは標準である。

密度勾配力２ムによって密度側定か得られる。

フィラメントの結晶化度百分率は下記の式から得られる
： （式中Ｐ＝試料密度 Ｐａ＝ミニポリエステル定形密度 Ｐｃ＝結晶性ポリエステル密度 長周期スペーシングは公知の写真工程により作られる小
角［Ｘ！散乱（８ＡＸ８　）により得られる。

公知の波長のＸ線、ガえば１．ｓ　４１　ｓ　Ｘの波長
のＱｕＫａ放射線がフィラメント軸に垂直な方向にフィ
ラメントの平行束を通過し、そして回折パターンが写真
フィルム上に記録される。

複屈折（Δｎ）は下記の方式で得られる二ナトリウムＤ
線（波長５８９ミリミクロン）を光源として使用し、そ
してこのフィラメントを対角位置に配置する。試料の複
屈折（Δｎ）を下記の式から計算する： α （式中ｎは重合体分子鎖の偏向の程度による干渉縞であ
り：ｒはペレツクの補正板によって干渉縞九発展しない
偏向を測定することにより得られる遅延であり；αはフ
ィラメントの直径であり；そしてλはナトリウムＤ線の
波長である）。

結晶寸法（Ｌ）は下記の（ビー・シエ２−の）式に従っ
て得られる数値であり、これは繊維の軸に大体に直角の
方向で結晶の寸法を表わす：（式中Ｂは回折強度が（工
を土工ａｍ）／ａである時にラジアン単位で（ｃ１０）
回折ぎ−ク幅であり、ここで工ｔは（ｃ１０）ピーク位
置の回折強度であり、そして工ａｍは２θ＝１７．７°
のブラッグの反・′射角度の子牛Ｘ線回折強度であり：
ｂは０．００２０４？ジアンであり、Ｘは０．９４であ
り、そしてλは１．ｓ　４２　Ｘである）。

用語の１沸騰水中で繊維の収縮”は１一定時間０．０５
　ｇ、ｐ、ｄ張力の下で、上昇温度に露出した時に物質
の長さの減少百分率”として定義される。本発明では熱
収縮百分率は６０分間１００℃の沸騰水浴で測定される
。繊維の収縮は下記の式に従って測定される： ｌ　−ｂ２ 収縮＝　−ｘ　ｉ　ｏ　。

（Ｌｍは繊維の元の長さであり、モしてＬ２は処理後の
繊維の長をであるン。

本明細書な通して、溶融ポリエステルの固有粘度は平均
分子鰍に対する測定値として示さ肚、これは測定溶液の
濃度が０．！Ｍ／１００−に達し、溶媒が６０重を優フ
ェノール７４０重を饅テト２クロロエタン混合物であり
、そして測定！区が２５℃である標準法により測定され
る。

デニール当りグラムで靭性又は破壊強さは１張力試験で
破壊に抵抗する最大結果内部力”父は１特定の標準法に
より作られた引張試験の試料を破壊し又は破裂するのに
必要な重量の単位で表わした、破壊荷重又は力”として
Ａ８ＴＭスタンダード、第２４部、Ａ８ＴＭ、　１９１
６、レースストリート、フィラデルフィア、ペンシルバ
ニア、第３６頁（１９６５）により定義される。

光ｔセル試験値はΩ−ノンヘムフィル５４ｒ−ジ繊維分
析ニッターを使用して長靴下（ｈｏｓｅｌｅｇ）に最初
に糸を編むことによって得られた。次に織物重数に基づ
いて１．２重址俤の力２−インデックスブルー分散２７
及び１．５重量％のペイルガルＭＢ−８Ｐレベル化剤を
含有する浴にこの長靴下を染色した。この浴を４５分間
にわたって１３０℃に上げそして６０分間１６０℃に保
った。乾燥後に、長靴下を平らな表面の上に置きそして
二重に折った。ホトボルト型６７０反射針の測定ヘッド
な長靴下の上に置く。反射値ｉｔ測足する。対照試料な
使用して５０で反射計を目盛定めする。５０以下の反射
値は暗い染色を示す。

トーレイＦＹＬ染料分析器でこれを試験して糸の染料レ
ベルも測定できる。この主部分はＩＰＹＬ連続染色ユニ
ット、５４１型及びＦＹＬ分析器、５５１型である。糸
が２０メ一トル／分で連続染色ユニットを通過するにつ
れて、これは精練浴、染色浴及び水洗浴な通って進む。

浴温度及び滞留時間な下記に示す。

温度（’Ｃ）　　　滞留時間（分） 精練　　　　７０　　　　　　１ 染色　　　　９０　　　　　　６ 水洗　　　　８５　　　　　　　０．５連続条色ユニッ
トを離れた後に、糸ｆＸＦＹＬ分析器に入り、ここで糸
は反射計に提示される。反射計を通過するにつれて、糸
の１０メートルで、複数の反射測定を行なう。公知の染
料レベルの標準糸を使用して反射計なゼＯ［目盛定めす
る。試料の染料レベル？この績革と比較する。負の数厘
は標準糸に比較してより明る染色を示す。

第１図及び第２図にこの装置と方法を略示する。

第１図に関して、少なくとも０．０１７５の複屈折（Δ
ｎ）を有するフィーダー糸を製造する方法を例示する。

この方法はポリ（エチレンテレフタレート）を含むチッ
プ２をチップホッパー１に最初に供給することを含む。

ホッパー１は順次に押出機３にチップ２を供給する。添
加ポンプも示され、これによって顔料又は熱安定剤のよ
うな種々の液体添加剤を所望に応じて、押出機３に入る
チップ流に添ＤＯできる。このチップが溶融流５として
押出機を一度出ると、この流は複数の静的ミキサーを含
む導管６を通してポンプで送られる。この静的ミキサ−
７を一度通過すると、この混＆流は紡糸口金８に入りそ
して多数の溶融流に押出され、これが急冷室１０で固化
する。この急冷室は一般に通常の長さ、好ましくは６０
から８０インチの細長いチムニ−であり、これは溶融ポ
リエステルのガラス遷移温度以下のガス状雰囲気を有す
る。

固化した繊維は矢にアプリケーター１２の上を通過し、
これによって繊維は潤滑される。この用途に適した潤滑
剤は当業者に公知のものであり、鉱物油、ブチルステア
レート、アルコキシレート化アルコール及びホスフェー
ト又はカチオン性帯電防止剤を含む。この繊維は次に第
１の（上方流）入力ｔプツト１３、次に第二（下方流）
テデット１４を周って進み、続いて糸１１はインターレ
ー？−１５により織り交ぜられる。最後に、フィツメン
トはポぎン１６に巻かれる。この点でフィツメントは一
般にフィーダー糸と称される。

この繊維が巻かれる速度は分当り約２．２００から約３
．０００メートルの範囲内、そして好ましくは分当り約
２，７５０メートルでなければならない。

第２図に関して、フィーダー糸はガイｒ１９と２０によ
つ℃フィードロール１８にパッケージ１Ｔから連続的に
供給される。第１ゴデツト２１によって第１ビデツト２
１とフィードロール１８の間の地点で取出されかつ延伸
される。この糸は約１．００８９から約１．１５の範囲
内、最も好ましくは約１．００９の延伸比で、そして周
辺温度、即ち２０から２５°０で延伸される。久に、加
熱したビデット２１によって約７５から約１００℃の範
囲内、そして更に好ましくは８５から９５℃の範囲内の
温度にこの糸を加熱する（アニールする）。

次にアニールされた糸を取出しそして約１．４から約１
．９、更に好ましくは１．８０から約１．８７の範囲内
の延伸比で第２ｆデツ）２３＃Ｃよって延伸し、そして
更に加熱器２２によって約１００から約１２５℃、そし
て更に好ましくは約１００から約１１５°Ｃの範囲内の
温度に加熱する。この点で、糸はビルン（図示せず）に
いつでも巻かれる。

本発明に従って製造したフィラメント糸は通常にをエフ
ィラメント当り１から２００デニールを有する。本発明
に従って製造した糸の全デニールは全体に約４０から約
２００デニール、そして好ましくは約７０から約１５０
デニールの範囲に及ぶ。

本発明を更に下記の例で例示し、これは本発明の特定具
体例を例示するもので、その範囲と精神を限定するつも
りはない。

向Ｉ 第１表に記載する下記の紡糸及び巻取り条件の下にポリ
エチレンテレフタレートを含むフィーダー系を製造した
。

紡糸口金　　　　　　２４　Ｌ　１００ｘ６００ｘＳＯ
Ｏｘ６００μｍ紡糸温度（’Ｃ）　　　　　　　　２８
５紡糸出力＜９／分）　　　　　　　３０．０ブローボ
ツクス空気流（ｆｔ３７分）　　　１７５標準仕上剤濃
度　　　　　　　１４’ｊフイーダー糸の一つ、以下Ｆ
Ｙ−Ａと指定したものを１．６００”／分で巻いた。第
２フイーダー糸、以下？Ｙ−Ｂと指定したものを２．８
００　”／分で巻いた。

第■表に記載する条件下でフィーダー糸を処理した。

第■表 これらの試験の結果を第■表に示す。

これらの試験の結果は本発明の糸がより暗い染色性能と
低い沸騰水収縮を有することを示す。

−長周期スペーシング（ＬＰ８　）はＩＦＹ−Ｂに対し
て大きかった。染料はこの区域に吸収されるのでより短
いＬＰ８を有するＦＹ−Ａより糸は更に暗（染色された
。しかしながら、驚くことには、その大きなＬＰ８　Ｋ
もかかわらず、ＦＹ−ＢはＦＹ−Ａと等しい染料射光性
と光安定性を有した。

例■ 下記の第■表に記載する条件により、ガニと同じ方式で
製造したフィーダー糸を処理した。

これらの条件で得られた糸の性質を第７表に示す。

第ｖ！！ これらの試験の結果は本発明に従って製造した糸は暗い
染色性能及び良好な熱寸法安定性を含む、性質の改良さ
れた組合わせを有する糸を生ずることを示す。

例示の目的のために本発明の特定の好適具体例を記載し
たが、本発明の基礎となる基本的原理から逸脱すること
なくここに列挙した工程と組成物の種々の変温と改革を
行なえることは認められよう。それ故に、この種の変更
は修正クレーム又は合理的な等何物により必然的に限定
されること以外本発明の槽神と範門の中にあると思われ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフィーダー糸を製造するために適した
装置と方法の一部略示図である。 第２図は本発明のアニール／延伸工桿に適した装置と方
法の一部略示図である。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）２００Å以上の長周期スペーシング、約３０から
   約４５Åの範囲内の平均結晶寸法、２４％以下の結晶化
   度、及び約１２％以下の沸騰水収縮を特徴とする、性質
   の改良された組合わせを有するポリ（エチレンテレフタ
   レート）繊維、を含む暗染色糸。
2. （２）（ａ）周辺温度で約１．００８９から約１．１５
   の範囲内の延伸比で少なくとも０．０１７５の複屈折を
   有するフィーダー糸を延伸すること、 （ｂ）約７５から約１００℃の範囲内の温度で工程（ａ
   ）の前記のフィーダー糸をアニールすること、そして （ｃ）約１．４から約１．９の範囲内の延伸比で、そし
   て約１００から約１２０℃の範囲内の温度で工程（ｂ）
   のアニールされたフィーダー糸を延伸すること、 を含むポリ（エチレンテレフタレート）繊維を含む暗染
   色糸の製法。
3. （３）前記のフィーダー糸が少なくとも０．０２００の
   複屈折を有する、特許請求の範囲第２項の方法。
4. （４）前記の糸が少なくとも９０％のエチレンテレフタ
   レート単位を含む、特許請求の範囲第３項に記載した方
   法。
5. （５）前記のフィーダー糸が下記の工程： （ａ）紡糸口金からポリ（エチレンテレフタレート）を
   含む一つ又はそれ以上の繊維を複数紡糸すること； （ｂ）前記の繊維を急冷すること； （ｃ）前記の急冷した繊維に潤滑性仕上剤を適用するこ
   と；そして （ｄ）分当り約２，２００から約３，０００メートルの
   範囲内の速度で前記の繊維を取出すこと、により製造さ
   れる、特許請求の範囲第４項に記載した方法。
6. （６）前記の繊維が分当り約２，７５０メートルの速度
   で取出される、特許請求の範囲第５項の方法。
7. （７）工程（ａ）の前記の延伸比が約０．１００９であ
   る、特許請求の範囲第４項の方法。
8. （８）工程（ｂ）の前記のアニーリング温度が約８５か
   ら約１００℃の範囲内にある、特許請求の範囲第７項の
   方法。
9. （９）工程（ｃ）の前記の延伸比が約１．８０から約１
   ．８７の範囲内にある、特許請求の範囲第８項の方法。
10. （１０）工程（ｃ）の前記の温度が約１０５から約１１
    ５℃の範囲内にある、特許請求の範囲第９項の方法。
11. （１１）前記の繊維が１２％以下の沸騰水収縮を有する
    、特許請求の範囲第１０項の方法。
12. （１２）工程（ｂ）の前記のアニーリング温度が約９０
    ℃である、特許請求の範囲第１１項の方法。
13. （１３）工程（ｃ）の前記の延伸比が約１．８４である
    、特許請求の範囲第１２項の方法。
14. （１４）工程（ｃ）の前記の温度が約１０５℃である、
    特許請求の範囲第１３項の方法。