WO1998053126A1 - Fibre de polyester et son procede de preparation - Google Patents

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WO1998053126A1
WO1998053126A1 PCT/JP1998/002215 JP9802215W WO9853126A1 WO 1998053126 A1 WO1998053126 A1 WO 1998053126A1 JP 9802215 W JP9802215 W JP 9802215W WO 9853126 A1 WO9853126 A1 WO 9853126A1
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WO
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polyester fiber
fabric
yarn
degree
fiber
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PCT/JP1998/002215
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English (en)
French (fr)
Inventor
Setsuo Taguchi
Ryuji Ota
Satoru Shimoyama
Masumi Fujimoto
Original Assignee
Toray Industries, Inc.
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Publication date
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Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters

Definitions

  • the present invention relates to an intermediate polyester fiber having excellent moldability, and a highly elastic polyester fiber having excellent resilience, shape retention and moldability, and a method for producing the same.
  • Japanese Patent Application Publication No. 7533395 is known as a method for performing a two-stage relaxation heat treatment on a highly oriented undrawn polyester fiber.
  • Japanese Patent Application Publication No. 7533395 is known as a method for performing a two-stage relaxation heat treatment on a highly oriented undrawn polyester fiber.
  • Japanese Patent Application Publication No. 7533395 is known as a method for performing a two-stage relaxation heat treatment on a highly oriented undrawn polyester fiber.
  • a polyester highly oriented undrawn yarn having extremely high heat shrinkability is used as it is, it shrinks greatly due to heat treatment, and causes shrinkage spots, spots, wrinkles, thickness, and shrinkage.
  • the processing had to be performed gently, and that the dimensional change was large and the yield was significantly reduced, resulting in an increase in cost.
  • this proposal proposes that a specific low crystallinity highly oriented unstretched polyester fiber be relaxed and heat-treated to develop self-extensibility, and combined with a stretched yarn to give a soft feel and moderate swelling.
  • the purpose was to have self-extensibility, but the resilience and shape retention were significantly insufficient.
  • a multi-dimensional cloth composed of a surface material and a lining, and a middle yarn (also referred to as a connecting yarn, a column yarn or a joining yarn) connecting these materials, or a fiber structure called a cardboard knit, a three-dimensional woven or knitted fabric, or a three-dimensional cloth
  • cardboard using high crimped yarn and heat-sealed yarn as the middle yarn (joining yarn)
  • Two-way tricot three-layer knitted fabrics using spandex monofilaments for nits and middle yarns are known, but these are expensive due to the use of polyurethane fibers.
  • An object of the present invention is to provide a polyester fiber having improved low resilience and low recovery from repeated compression, which are fatal issues of the polyester fiber, and a method for producing a fabric using the same.
  • the polyester fiber of the present invention that achieves the above object has the following configuration.
  • the present invention relates to an intermediate polyester fiber having the following property (A).
  • the crystal size is 1.4 to 2.2 nm for the plane index (0 10), 1.4 to 2.5 nm for the plane index (100), and the plane index (hereinafter referred to as 5 ⁇ 5) 1.6 to 3.5 nm
  • the degree of crystal orientation is 75% or less on the 0.10 plane, and 85% or less on the 0.55 plane.
  • the degree of amorphous orientation is 0.15 to 0.4, the hot water shrinkage is 0 to 35%, and the dry heat shrinkage is 0 to 35%.
  • the highly oriented undrawn polyester yarn is passed through under the tension of 0. 3 X 1 0- 2 g / d ⁇ 5. 0 X 1 0- 2 gd in heater temperature 2 5 0 ° C or more non-contact type in the heater
  • For producing an intermediate polyester fiber characterized in that it is shrunk by 5 to 40%.
  • heat treatment at 120 ° C or more is performed to obtain a poly earth polyester fiber having the following property (B).
  • the present invention also relates to a method for producing a polyester fiber having a high elasticity characterized by the above.
  • the crystal size is 2.5 nm to 4.5 nm in the plane index (0 10), 2.5 nm to 4.5 nm in the plane index (100), and the plane index (0.15).
  • the difference in crystal size between each plane index is 1.0 nm or less.
  • the degree of crystal orientation is 50 to 85% on the 010 plane, and 30 to 80% on the ⁇ 5 plane.
  • Amorphous density Amorphous degree is 3.2 or more
  • FIG. 1 is a diagram showing a method for obtaining an initial stress and an initial elongation from an SS curve obtained in a tensile test.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION the present invention will be described in more detail.
  • the present invention relates to a polyester fiber having an intermediate structure having a characteristic value (A) described below, wherein the fiber and its fabric are subjected to a high-temperature heat treatment to obtain a characteristic value (B). It can be transformed into a polyester with high elasticity and has low resilience and low repetitive compression recovery (easiness of settling), which have conventionally been issues of polyester fibers. Further, in the high-temperature heat treatment of the fabric, by regulating the treatment to a desired shape, the shape can be maintained with high durability and a molded product having good resilience can be obtained.
  • the main points of the manufacturing method are to relax strain in the fiber axis direction caused by spinning.
  • One is to have a high degree of freedom like a rubber structure, and the other is to use a crystalline and non-crystalline net.
  • the hypothesis is that a work structure is formed, and a highly oriented undrawn polyester fiber having a relatively high degree of crystallinity in a specific range is subjected to a shrinkage treatment under tension, so that a rubber-like elasticity is first developed.
  • the precursor fiber or the intermediate fiber intermediate polyester fiber which can be converted to the characteristic value (B) by the high-temperature heat treatment), that is, the intermediate polyester fiber having the characteristic value (A). Characteristics and effects of characteristic value (A)
  • the intermediate polyester fiber of the present invention that is, the polyester having the characteristic value (A) is obtained by subjecting a highly oriented unstretched polyester fiber having a crystallinity in a specific range to a heat treatment while stretching under contraction without stretching.
  • This is a unique structure that does not belong to any of the conventional undrawn yarn, semi-drawn yarn, drawn yarn, and POY.
  • both the hot water shrinkage and the dry heat shrinkage are as low as 0 to 35%, or are freely controlled to be 0 to 10%.
  • the crystallinity is 21 to 26% higher than that of the conventional relaxation heat-treated one, and the crystal size is extremely smaller than that of the conventional drawn yarn.
  • the intermediate polyester fiber of the present invention can change its structure and be transformed into a highly elastic polyester fiber having the characteristic value (B) by a subsequent high-temperature heat treatment.
  • the polyester fiber having high elasticity having such a characteristic value (B) has rubber-like elasticity that cannot be seen in conventional polyester fibers, and has excellent resilience and repetitive compression that are extremely useful in industry, as described in detail later. It is resilient.
  • the intermediate polyester fiber itself does not have rubber-like elasticity. However, it is converted to a fiber having a characteristic value (B) by heat-treating it at a high temperature, and exhibits rubber-like elasticity.
  • the take-off speed is 200-
  • the tension is a value measured at a position immediately after leaving the heater. For those with multiple heater zones, this is the yarn tension at the position immediately after exiting the first heater.
  • the heater temperature is the ambient temperature measured by a temperature sensor installed within 1 cm of the yarn path on which the yarn travels while the yarn is not traveling.
  • the processing speed is the yarn speed in the driving device after the final heat treatment.
  • polyester polyethylene terephthalate and a copolymer based on polyethylene terephthalate are used.
  • one or more of conditions such as cooling to 80 ° C or less, preferably 60 ° C or less at a time between heaters are selected. .
  • the heat coefficient (heat temperature (° C) X processing time (sec) can be used as a guide.
  • the processing is performed at 40 ° C ⁇ sec or more. It is preferably at least 60 ° C ⁇ sec, more preferably at least 70 ° C ⁇ sec, where the calorific value is defined as the yarn speed and the outgoing side drive in the heating side entrance drive.
  • the heat treatment time is calculated from the average yarn speed and the heat length in the above, and the heat treatment time (° C) x heat treatment time (sec) can be calculated.
  • both the hot water shrinkage rate and the dry heat shrinkage rate are as low as 0 to 35% (A). Or a characteristic value of 0 to 10% can also be obtained. Transfer to characteristic value (B) by heat treatment
  • the mechanism of action is not always clear, but one of them is to reduce the strain of the highly oriented undrawn polyester fiber received during spinning while applying a tension load, and to promote moderate crystallization under tension. It is thought that this causes shrinkage while maintaining a relatively high degree of crystallinity. The need to shrink under tension is also evident in that the free heat shrinkage of highly oriented undrawn polyester fibers becomes extremely brittle.
  • the processing temperature, the processing speed, the processing tension, the shrinkage ratio, the amount of additional heat, and the like are extremely important invention requirements. It is also believed that the potential to transfer to the structural fiber with the characteristic value (B) can be imparted by performing free or restricted thermal crystallization in the subsequent heat treatment.
  • the intermediate polyester fiber obtained in such a strain-shrinkage heat treatment is at least 120 ° C, preferably at least 140 ° C, particularly preferably at least 160 ° C before and / or after the formation of the fabric.
  • B characteristic value
  • the intermediate polyester fiber can be transformed into a polyester fiber having a characteristic value (B) and a high elasticity.
  • B characteristic value
  • the crystallinity of the polyester is 22 to 30%, preferably 24 to 28%, which is almost the same as that of the conventional drawn polyester yarn.
  • the isotropic crystal size that is, the plane index is 0 10 2.5 to 4.5 nm with a face index of 100 to 2.5 to 4.5 nm, a face index of 2.5 to 2.0 to 4.5 nm, and a crystal size between each face index ⁇ is 1.0 nm or less, preferably 0.7 nm or less, and 3 a low degree of amorphous orientation, that is, 0.15 to 0.40, preferably 0.20 to 0.32, and 4 high amorphous density, namely, 1. 3 1 ⁇ 1. 3 7 g / cm 3, preferably 1. 3 4 ⁇ 1.
  • amorphous density Z amorphous It is characterized by the fact that the value of the degree of orientation is extremely high, and the value is 3.2 or more, preferably 4.0 or more.
  • the mechanism of developing rubber-like elasticity is sufficiently relaxed and has a high degree of freedom , And a high density amorphous part is constrained by an isotropic crystal part It is estimated that because they form a chromatography click structure.
  • it is rubbery elasticity that does not seem to be a polyester fiber.
  • the initial elongation is 10% or more, preferably 15%, in the characteristic value obtained from the load elongation curve shown in the following table.
  • the initial stress is as low as 1.5 g / d or less, and the apparent Young's modulus is as low as 140 kgf / mm 2 or less, preferably as 100 kgf mm 2 or less.
  • This value is good for resilience, shape retention (dimensional stability) and flexibility, especially for thick or napped fabrics. Represents.
  • the fiber in (e) is obtained by subjecting the fiber in (mouth) to dry heat treatment in a free state at 180 ° C for 3 minutes.
  • Conventionally drawn yarn is a normal product of 150 denier and 48 filaments.
  • the initial stress, initial elongation, and apparent Young's modulus are values measured by the following method.
  • NS is the hot water shrinkage
  • K S is the dry heat shrinkage
  • the measuring method is as follows. Tensile test: According to JIS-L101-3.
  • the polyester fiber is an intermediate polyester fiber having the property (A).
  • the fiber component is a composite fiber in which other components such as the polyester and nylon or polyolefin are combined.
  • fibers of a split type, a chrysanthemum flower type, a sea-island type, and the like are also applicable, and depending on the application, it may be preferable.
  • the yarn form a flat yarn is preferable, and the object of the present invention can be achieved.
  • the yarn it is also possible to use the yarn as an air entangled yarn or a false twisted yarn.
  • the thickness of the polyester fiber used in the present invention is not particularly limited, but it is generally preferable to use the yarn as a single fiber fineness of 1 to 200 denier and a total fineness of 20 to 100 denier. .
  • polyester fiber of the present invention can be mixed with other fibers according to the purpose.
  • the polyester fiber of the present invention is substantially an undrawn yarn
  • the hot water shrinkage or dry heat shrinkage can be freely controlled to be 10 to 35% or 0 to 10%. It is easy to mix with other fibers and has a very wide application range.
  • the mixing ratio of the polyester fiber of the present invention is preferably 30% or more, more preferably 50% or more, and even more preferably 75% or more in order to remarkably exert the effects of the present invention.
  • the fabric used in the present invention can be applied to conventionally known fiber sheets such as woven fabric, knitted fabric, and nonwoven fabric, and is not particularly limited.
  • the fabric that makes the performance of the polyester fiber of the present invention more effective, it is preferable to use any of a lapping structure, a pile structure, a kinking structure, or an application structure thereof. That is, when the polyester fiber of the present invention is applied to a thick material, nap, or bulky fabric, it has resilience, shape retention (dimensional stability), cushioning, repetitive compression recovery, flexibility, and hair falling resistance. It can demonstrate outstanding performance.
  • the layered structure is a structure that uses two or more types of yarn, and is thick, strong, heavy, has good heat insulation, and is used on both sides. It is used when making dough.
  • the pile structure is one in which one side or both sides of the fabric are covered with fluff or wrinkles, that is, a pile, to cover the ground structure.
  • the kinking structure is capable of producing a porous fabric in which adjacent warp yarns are entangled.
  • a jersey fabric particularly a double jersey fabric, a double-laser fabric, a moquette fabric or a cardboard knit fabric is preferably applied.
  • pile fabric velveteen, cole-ten, towel structure, velvet structure, etc. are preferably applied.
  • a so-called corrugated cardboard knit which is a fiber sheet having a structure in which the support of the middle thread, which is a form of the cloth capable of further exhibiting the performance of the present invention, swells in the thickness direction and prevents settling.
  • the cardboard knit is made by connecting the outer material and the lining with medium yarn (also called pillar yarn, connecting yarn, and joint yarn).
  • medium yarn also called pillar yarn, connecting yarn, and joint yarn.
  • Corrugated cardboard knits are also called multi-dimensional fabrics, or three-dimensional woven or knitted fabrics, three-dimensional fabrics, etc., and are made of a multi-structured fabric, a rubber knitted structure knitted from a double knitting machine, or a double-sided knitted structure.
  • the production method is not limited. It is preferable to use the polyester fiber of the present invention alone for the middle yarn and a thick denier having a single fiber of 5 denier or more, preferably 8 denier or more.
  • a single yarn has a denier of 5 denier or more, preferably 8 denier or more. It is preferable to use a twisted yarn, and a twisted yarn with a monofilament is also a preferred embodiment.
  • the fibers used for the front and back of the cardboard knit of the present invention are not particularly limited. That is, generally used synthetic fibers, for example, filaments or spun yarns of polyester, nylon, acrylic, polypropylene, polyethylene and the like are used. Among them, stretchable false twisted yarn is preferable. In addition, natural fibers such as wool, cotton, and hemp are also used. In addition, these composite yarns (alternate twist yarn, ply twist yarn, long / short composite yarn, etc.) are also preferably applicable.
  • the outer material or the lining is not necessarily limited to only the surface layer or the back layer of the cloth, and may be a cloth in which a sheet and a sheet used for the inner layer of the cloth are connected by a middle thread. Further, these sheets are not limited to two layers, and may be a multi-fiber sheet having three or more layers.
  • the corrugated cardboard unit using the polyester fiber of the present invention for the middle thread has excellent cushioning property and repetitive compression recovery rate, and can be preferably applied to a vehicle seat sheet or a chair.
  • a polyurethane foam or the like is pasted or laminated to supplement the performance because of insufficient anti-sagging property, bulkiness and cushioning property. If the fiber is used, the performance can be exhibited only with the fiber, and the cost can be reduced. The advantages are great, as they are good and clean, and can contribute to the global environment related to the disposal of polyurethane foam.
  • Other properties of the fiber of the present invention and its fabric include rubber-like elasticity, which has the property that stress is unlikely to be concentrated. Therefore, (1) high tear strength, (2) shock absorption Is good, and 3 that pilling is unlikely to occur.
  • the polyester fiber of the present invention has a wide range of applications because it has many useful properties, can be used in various fabric structures and forms, and can be used alone or in combination with other fibers.
  • Lining including ups and bottoms
  • the measuring methods and conditions for various characteristics are as follows.
  • Equatorial scan range 10 to 35 °
  • the crystal size was calculated from the half widths of the peaks of the plane indices (010), (100) and (105) by using the following formula of Scheerrre.
  • L (h k l) is the average size of the microcrystal in the direction perpendicular to the (h k I) plane.
  • I II (90): relative polarized fluorescence intensity in the orthogonal direction to the above as defined by I law
  • I (0): relative polarized fluorescence intensity in the axial direction in two measurements
  • the amorphous density (da) was determined by the following equation.
  • da (g / cm 3 ) [d-dcX ⁇ (Xc / 100) / dc ⁇ Xd] / l- ⁇ (Xc / 100) / dc ⁇ Xd]
  • the fiber density was measured according to the JIS-L10137.14.2 density density pipe method.
  • the mixture was passed through at a rate of 10 to 2 gd at a speed of 350 mZ and shrunk by 25% to obtain a shrink-treated yarn of 320 denier (Example 1).
  • a yarn processing device with two independent non-contact heaters was used as another processing condition.
  • the processing speed was 400 minutes and the first stage heater was at a temperature of 320 ° (: heater length 2 m, tension 1.8 X 1 0- 2 g / d in is 2 0% contraction, 1 second stage heater temperature 3 2 0 ° C, the heater length 1 m, at a tension 0. 7 X 1 0- 2 g / d
  • Example 1 The properties of the shrink-treated yarns in Example 1 and Example 2 were as follows, and all satisfied the characteristic value (A) which is a requirement of the present invention.
  • Example 1 Example 2
  • Example 1 Example 2 1) Crystallinity (%) 2 3 2 4
  • Plane index (0 10) 4.0 4.3 3.3.4 2.4 Plane index (100) 3.3 3.3.6 2.8.2.8 Plane index (c0 5) 4., 6 4 8 2. 5 2. 4 Difference in crystal size between indices of each plane 1., 3 1.2. 0.8 0.4
  • Heaters tension 1 (heater length 2 m). 8 X 1 0- 2 g / d, a temperature 3 5 0 ° C, shrinkage ratio 2 0%, 2 nd.
  • Tension 0.7 mm by heater (heater length: 2 m) 0.7 x 10 2 g Zd, temperature: 450 ° (: Shrinkage: 10%, processing speed: 420 min.
  • a stretched yarn of 280 denier.14 filament Comparative Example 5
  • a false twisted yarn of 300 denier and 72 filament (Comparative Example) 6) was prepared.
  • Example 3 satisfied the range of the characteristic value (A) according to the present invention, and Comparative Example 5 and Example 6 were out of the range.
  • Example 3 was hardly subjected to repeated compressive loads, and the entire sheet had good resilience and good cushioning properties.
  • Comparative Examples 5 and 6 were easy to set, and had poor rebound and cushioning properties.
  • the test results of the compression recovery characteristics of Example 3, Comparative Example 5, and Comparative Example 6 are shown below.
  • Amorphous density (g / cm 3 ) 1.33.51.301.306) Amorphous density Z Amorphous degree 5.2 2.5.2.6
  • Example 3 Using the shrinkable yarn of Example 3, a 280 denier, 14 filament drawn yarn was twisted (twisted) at 200 T / M (S twist). A cardboard knit was knitted with a double-sided circular knitting machine using this yarn as a middle yarn, and a false twisted yarn of 150 denier and 48 filaments as a surface yarn and a backing yarn. The dampol knit was treated in a hot air dryer at 180 ° C. for 5 minutes, and then dyed with a disperse dye at 130 ° C. for 30 minutes.
  • Example 3 the resulting sheet was difficult to settle against repeated compressive loads, the entire sheet had good resilience, and had good cushioning properties.
  • Example 4 When the knitted fabric of Example 4 was loosened and the shrinkable yarn portion of the middle yarn was analyzed, it was found that the characteristic value (B), which is a requirement of the present invention, was satisfied.
  • Example 4
  • Example 5 (Example 3 using greige)
  • Example 6 (Example 4 using greige)
  • Comparative Example 7 (Comparative Example 5 using greige)
  • Comparative Example 8 Comparative Example 6 using greige.
  • the moldability, shape retention, resilience, and washing durability were as follows, and the product of the present invention was better than the comparative example in all items.
  • Moldability Determined by the shape after molding into a semicircular shape.
  • Shape retention Judged by the shape after firmly gripping with hand.
  • Example 5 Example 6 Comparative Example 7 Comparative Example 8
  • Amorphous density (g / cm 3 ) 1.3 4 1.3 3 3 1.3 1 1.3 3 6 6) Amorphous density Amorphous degree 4.5.
  • a shrinkable yarn (200 denier, 36 filament) prepared by processing the denture of 140 denier and 36 filaments of P0Y in the same manner using the shrink yarn of Example 3 for the lining ) was used to prepare a warm-up suit (organization: double jersey), which was subjected to dry heat treatment at 180 ° C for 3 minutes, and the impact resistance and pilling resistance were examined (Example 7). .
  • This consists of 150 denier, 48 filament false-twisted yarn on the outer material, 150 denier, 30 filament false-twisted yarn on the middle yarn, and 300 denier, 96 filament, on the lining.
  • the yarn had excellent impact resistance, and hardly caused pilling.
  • Plane index ( ⁇ 5) 3.0 4.7 Difference in crystal size between each plane index 0.5 1-1
  • Twisted yarn cross-twisting was used to make a plain weave with a density of 33 inches per inch and 46 inches per inch.
  • a plain woven fabric with a warp yarn density of 56 / inch and a weft yarn density of 55 / inch was woven.
  • This fabric is passed through hot water at 95 ° C, it shrinks greatly (evening shrinkage: 29%, horizontal shrinkage: 32%). became.
  • the density of the woven fabric at this time was 74 inches in length and 71 inches in width.
  • This fabric was heat-treated in a hot air drier at 180 ° C for 7 minutes. Subsequently, staining was carried out with a disperse dye at 130 ° C. for 40 minutes.
  • Amorphous density (g / cm 3 ) 1.3 3 6) Amorphous density Amorphous degree 6.3
  • Amorphous density Amorphous degree 3.2 or more 5.2 5.2
  • the polyester fiber of the present invention can provide fibers and fabrics excellent in resilience and the like.
  • the fabric obtained from the polyester fiber of the present invention can have excellent settling resistance (such as falling down of hair, resistance to obliqueness, etc.), bulkiness and cushioning property.
  • a remarkable effect can be obtained in a multi-layered cloth called a three-dimensional cloth such as a cardboard knit.
  • the fabric obtained from the polyester fiber of the present invention has the high performance described above, it is not necessary to make up for the lack of performance by laminating a polyurethane foam unlike the conventional product, and the cost merit is large. And can contribute to the global environment.
  • Fibers and their fabrics obtained from the polyester fibers of the present invention have high elasticity and are not susceptible to concentration of stress, so that high tear strength, shock absorption and pilling occur. It is possible to obtain a fabric that is difficult to perform.

Description

明細書 ポリエステル繊維および製造方法 技術分野 本発明は、 成型性の優れた中間体ポリエステル繊維と反発性、 形状保持性、 成 型性の優れた弾性に富むポリエステル繊維およびその製造方法に関する。 背景技術 高配向未延伸ポリエステル繊維を 2段階に弛緩熱処理するものとして、 ョ一口 ッパ特許公開第 7 5 3 3 9 5号が知られている。 しかしながら、 この提案は、 極 めて高い熱収縮性を有するポリエステル高配向未延伸糸をそのまま用いるため、 熱処理により大きく収縮し、 収縮斑、 目付斑、 皺、 厚さへタリを発生し、 しかも 収縮加工を緩やかに行う必要があること、 寸法変化が大きく収率が著しく低下す ることによるコストアップの問題があった。
一方、 高配向未延伸ポリエステル繊維を非接触加熱手段を用いて弛緩熱処理し、 引き続きポリエステルマルチフィラメン卜延伸糸と引き揃えあるいは混繊手段を 用いて複合させる方法 (特開平 8 - 1 5 8 1 8 3号公報) がある。
しかし、 この提案は、 特定の低結晶化度の高配向未延伸ポリエステル繊維を弛 緩熱処理し自己伸張性を発現させ、 延伸糸と組合せて、 ソフトな感触、 適度なふ くらみを付与させることを目的としているものであり、 自己伸長性を有するもの の反発性や形状保持性が著しく不足したものであった。
一方、 従来から、 表地と裏地、 さらにこれらを連結する中糸 (つなぎ糸、 柱糸 あるいは接合糸ともいう) からなる多重立体布帛、 あるいはダンボールニット、 三次元織編物、 三次元布帛と呼ばれる繊維構造体は、 クッション性と断熱性に優 れているため、 衣類の裏地や座席シート、 靴の内張りなどとして多方面に用いら れいる。 たとえば、 中糸 (つなぎ糸) に高捲縮糸と熱融着糸を用いるダンボール ニッ 卜、 中糸にスパンデックスのモノフィラメントを用いたツーウェイ 卜リコッ 卜の 3層構造編物が知られているが、 これらは、 ポリウレタン繊維を使用するた め高価なものになってしまう。
また、 繊維構造体のみでは耐へタリとクッション性が充分ではないため、 繊維 構造体に発泡ポリゥレタン樹脂を積層する試みが行われているが、 やはりコスト 面で問題であり、 廃棄処理において、 環境面からも好ましくない。
本発明の目的は、 ポリエステル繊維の宿命的な課題である低反発性、 繰り返し 圧縮に対する低回復性を改良したポリエステル繊維、 およびそれを用いた布帛の 製造方法を提供することにある。 発明の開示 上述の目的を達成する本発明のポリエステル繊維は、 次の通りの構成をとるも のである。
すなわち、 本発明は、 次の特性 (A) を有することを特徴とする中間体ポリエ ステル繊維に関する。
特性 (A)
( 1 ) 比重が 1 . 3 3 5 ~ 1 . 3 6 0 ( g / c m3)
( 2 ) 結晶化度が 2 1 〜 2 6 %
( 3 ) 結晶サイズが、 面指数 ( 0 1 0 ) において 1 . 4〜 2. 2 n m、 面指数 ( 1 0 0 ) において 1 . 4 ~ 2. 5 n m、 面指数 (以後 Τθ 5と記述) において 1 . 6 ~ 3. 5 n m
( 4 ) 結晶配向度が 0 1 0面で 7 5 %以下、 丁 0 5面で 8 5 %以下
( 5 ) 非晶配向度が 0. 1 5〜 0. 4、 熱水収縮率が 0 ~ 3 5 %であり、 かつ乾 熱収縮率が 0〜 3 5 %
また、 本願発明は、
高配向未延伸ポリエステル糸を、 ヒータ温度 2 5 0 °C以上の非接触型ヒータ内に 0. 3 X 1 0— 2 g / d〜 5. 0 X 1 0— 2 g dの張力下で通過させて 5 ~ 4 0 % 収縮せしめることを特徴とする中間体ポリエステル铤維の製造方法、 及びその中 間体ポリエステル織維を実質的に延伸することなく、 布帛とする前およびノまた は後において、 1 2 0 °C以上の熱処理を行い、 下記特性 ( B) を有するポリ土ス テル繊維とすることを特徴とする弾性に富むポリエステル繊維の製造方法に関す る。
特性 (B) :
( 1 ) 結晶化度が 2 2 ~ 3 0 %
( 2 ) 結晶サイズが、 面指数 ( 0 1 0 ) において 2. 5 n m~ 4. 5 n m、 面指 数 ( 1 0 0) において 2. 5 n m〜4. 5 n m、 面指数 (丁 0 5 ) において 2. 0 n m~ 4. 5 n mの範囲にあって、 かつ各面指数間の結晶サイズの差が 1 . 0 n m以下
( 3 ) 結晶配向度が 0 1 0面で 5 0~8 5 %、 Τθ 5面で 3 0〜 8 0 %
(4 ) 非晶配向度が 0. 1 5〜0. 4 0
( 5 ) 非晶密度が 1 . 3 1 〜 1 . S T gZ c m3
( 6 ) 非晶密度 非晶配向度が 3. 2以上
( 7 ) 初期伸度が 1 0 %以上
( 8 ) 見掛ヤング率が 1 4 0 k g f /mm 2以下
さらに本願発明は、 上記特性 (B) を有する弾性に富むポリエステル繊維を中 糸やパイル糸に用いられてなることを特徴とする布帛に関する。 図面の簡単な説明 図 1 は引張試験において得られた S S曲線から、 初期応力、 初期伸度を求める 方法を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 さらに詳しく本発明について説明をする。
本発明は次に述べる特性値 (A) を有する特異構造中間体ポリエステル繊維に 係り、 この繊維およびその布帛を高温熱処理することにより、 さらに特性値 (B) を有する弾性に富むポリエステルに転移することができ、 従来からポリエステル 繊維の課題であった低反発性と低繰り返し圧縮回復性 (へタリやすさ) を著しく 向上させることができる。 また、 布帛での高温熱処理において、 所望の形に規制 して処理することにより、 その形を耐久性よく保持し、 かつ反発性良好な布帛成 型品とすることができる。
その製造方法の骨子は、 一つに紡糸で受けた繊維軸方向の歪みを緩和すること、 一つにはゴムの構造のような自由度が高く しかもしつかりとした結晶ノ非結晶ネ ッ 卜ワーク構造を形成することにあると仮説し、 特定の範囲にある比較的高い結 晶化度を有する高配向未延伸ポリエステル繊維を緊張下で収縮処理し、 先ず、 ゴ 厶状弾性を発現するための前駆体繊維あるいは中間体繊維 (高温熱処理によリ特 性値 ( B ) に転移しうる中間体ポリエステル繊維) すなわち特性値 (A ) を有す る中間体ポリエステル繊維となしたものである。 特性値 (A ) の特徴と効果
本発明の中間体ポリエステル繊維すなわち特性値 (A ) を有するポリエステル は、 特定の範囲にある結晶化度を有する高配向未延伸ポリエステル繊維を延伸す ることなく、 緊張下で収縮しながら熱処理することで、 従来の未延伸糸、 半延伸 糸、 延伸糸、 P 0 Yのいずれにも属さない特異な構造とせしめたものである。 実 質的には、 未延伸糸であるが、 熱水収縮率および乾熱収縮率とも 0 ~ 3 5 %と低 く、 あるいは、 さらに 0〜 1 0 %と自在に制御されたものである。 また、 従来の 弛緩熱処理されたものより、 結晶化度は 2 1 〜 2 6 %と高く、 結晶サイズは従来 延伸糸に比べて極めて小さい。 結晶配向度および非晶配向度も極めて低いという 特徴を有する。 また、 重要なことは、 本発明の中間体ポリエステル繊維は、 引き 続き行われる高温熱処理により、 構造が変化し、 特性値 (B ) を有する弾性に富 むポリエステル繊維に転移しうる。 かかる特性値 (B ) を有する弾性に富むポリ エステル繊維は、 詳細は後述するが、 従来のポリエステル繊維では見られないゴ ム状弾性を有し、 産業上極めて有用な優れた反発性と繰り返し圧縮回復性を呈す る。
すなわち、 中間体ポリエステル繊維それ自身はゴム状弾性を有するものではな いが、 それを高温熱処理することにより、 特性値 (B ) を有する構造の繊維に転 換し、 ゴ厶状弾性を発現する。 本願発明に係る繊維の製造方法
かかる本発明の中間体ポリエステル繊維の製造方法は、 引取速度が 2 0 0 0 -
4 0 0 0 mノ分、 好ましくは 2 5 0 0 ~ 3 5 0 0 mZ分で溶融紡糸された、 結晶 化度が 2 1 〜 2 6 %、 好ましくは 2 2 ~ 2 5 %、 複屈折率 2 0〜 8 0 X 1 0 3好 ましくは 3 0 ~ 7 0 X 1 0 3の高配向未延伸ポリエステル繊維を、 ヒ一夕温度 2
5 0 °C以上好ましくは 3 0 0 °C以上の非接触型ヒータ内で 0. 3 X 1 0— 2gZd 〜 5. 0 X 1 0 2 g / dの張力下で、 3 0 0 mZ分以上好ましくは 4 0 0 mZ分 の加工速度通過させて 5〜 4 0 %好ましくは 1 0〜 3 5 %収縮せしめることによ り得られる。 ここで、 張力はヒータを出た直後の位置で測定した値である。 複数 のヒータゾーンを有するものについては、 第一のヒータを出た直後の位置での糸 の張力のことである。 ヒータ温度は糸が走行する糸道から 1 c m以内の位置に取 り付けられた温度センサーにより、 糸が走行していない状態で測定された雰囲気 温度である。 加工速度は最終熱処理後の駆動装置における糸速とする。 ポリエス テルは、 ポリエチレンテレフ夕レートおよびそれを主体とした共重合体が用いら れる。
特性値 (A) を有する中間体ポリエステル繊維となすには、 ①特定複屈折率 ( 2 0〜 8 0 X 1 C —3) および結晶化度 ( 2 1 〜 2 6 %) を有する高配向未延伸 ポリエステル繊維を用い、 ② 2 5 0 °C以上の高温非接触ヒータ内で、 ③ 3 0 0 m 分以上の加工速度で、 ④特定緊張状態下 (張力 0. 3 X 1 0— S g Z d S . 0 X 1 0— 2 g /d ) 、 ⑤ 5 ~ 4 0 %収縮せしめる、 ことが重要な要件である。 よリ好ましく性能を発揮せしめるには、 ①高配向未延伸ポリエステル繊維を少 なくとも二つのヒータゾーンを有する非接触型ヒータを用いて多段階に収縮熱処 理せしめること、 ②第一のヒータの温度を 2 5 0°C以上とし、 第二以降のヒー 夕の温度を 3 0 0 °C以上として収縮熱処理すること、 ③第一のヒー夕での収縮処 理における収縮率および糸張力が、 第二以降のヒータでの収縮処理におけるそれ らより大きいこと、 ④糸速度が 3 0 0 m/分以上好ましくは 4 0 O m/分以上で W
あること、 ⑤複数のヒータを用いて多段に収縮熱処理においては、 ヒータ間で一 旦 8 0 °C以下好ましくは 6 0 °C以下に冷却することなどの条件の一つまたは複数 が選択される。
上記の他に、 好ましい加工条件としては、 熱量係数 (ヒー夕温度 (°C) X処理 時間 ( s e c ) も一つの目安とすることができる。 通常、 4 0 °C · s e c以上で 行われるが、 好ましくは 6 0 °C · s e c以上であり、 特に好ましくは 7 0 °C · s e c以上である。 ここで、 熱量係数とは、 ヒー夕の入り側駆動装置における糸速 度と出側駆動装置における糸速度の平均速度とヒー夕長さから熱処理時間を求め、 ヒータ温度 (°C) X熱処理時間 ( s e c ) の計算式から求められる。
また、 緊張—収縮熱処理加工において、 ヒータ温度、 収縮率、 加工速度あるいは 複数のヒータによる加工条件の組合せにより、 熱水収縮率および乾熱収縮率とも 0〜3 5 %と低い特性値 (A) を得ることができ、 あるいは同じく 0~ 1 0 %の 特性値を得ることもできる。 熱処理により、 特性値 (B ) に転移
上記について、 その作用機構は必ずしも明らかでないが、 我々は、 一つに紡糸 時に受けた高配向未延伸ポリエステル繊維の歪みを張力負荷を与えつつ緩和する こと、 および緊張下で適度な結晶化が進むことにより、 比較的高い結晶化度が保 たれつつ収縮が行われるためと考えている。 緊張下で収縮を行う必要性は、 高配 向未延伸ポリエステル繊維をフリ一で熱収縮すると極めて脆弱なものとなってし まう点でも明らかである。
従って、 かかる熱収縮処理においては、 処理温度、 加工速度、 加工張力、 収縮 率、 付加熱量などは極めて重要な発明要件である。 また、 引き続き行う熱処理で の熱結晶化をフリーあるいは拘束で行うことにより、 特性値 ( B ) の構造繊維に 転移しうる潜在能力を付与できるものと考えている。
かかる緊張収縮熱処理加工において得られた中間体ポリエステル繊維は、 布帛 化の前および/または後に 1 2 0°C以上、 好ましくは 1 4 0°C以上、 特に好まし くは 1 6 0 °C以上の乾熱およびノまたは湿熱での高温熱処理が施され、 次に述べ る特性値 (B ) を有する弾性に富むポリエステル繊維に転移し、 ポリエステル繊 維とは思えないゴム状弾性を発現せしめることができ、 良好な反発性と繰り返し 圧縮回復性などを有する布帛とすることができる。 また、 熱処理を所望の形 (こ規 制して行うことにより、 その形を耐久性よく保持し、 かつ反発性良好な布帛成型 品を作製することができる。
この性能は、 低結晶化度の高配向未延伸ポリエステル繊維を弛緩熱処理して自 己伸長性を発現させることを目的とした従来方法のものとは全く異なるものであ る。 特性値 (B ) の特徴と効果
以上のよう」こ、 中間体ポリエステル繊維を高温熱処理することにより、 特性値 ( B ) の弾性に富むポリエステル繊維に転移せしめることができる。 これは、—① 結晶化度が 2 2 ~ 3 0 %、 好ましくは 2 4 ~ 2 8 %と従来のポリエステル延伸糸 と同程度であり、 ②等方性の結晶サイズ、 すなわち面指数 0 1 0で 2. 5 ~ 4. 5 n m、 面指数 1 0 0で 2. 5 ~ 4. 5 n m、 面指数丁 0 5で 2. 0 ~ 4. 5 n mであり、 かつ各面指数間の結晶サイズの差が 1 . 0 n m以下好ましくは 0. 7 n m以下であり、 ③低い非晶配向度、 すなわち 0. 1 5 ~ 0. 4 0好ましくは 0. 2 0 - 0. 3 2であり、 ④高い非晶密度、 すなわち、 1 . 3 1 ~ 1 . 3 7 g / c m3、 好ましくは 1 . 3 4〜 1 . 3 7 g / c m3であり、 また、 ⑤特に、 非晶密度 Z非晶配向度の値が極めて高いことであり、 その値は 3. 2以上好ましくは 4. 0以上である点に特徴があり、 ゴム状弾性を発現するメカニズムとしては、 十分 に緩和され自由度の高い、 かつ高密度の非晶部を等方性結晶部が拘束するネッ卜 ワーク構造を形成しているからと推定される。 機能としては、 ポリエステル繊維 とは思えないゴム状弾性すなわち、 繊維の特性としては、 次の表に示す荷重伸張 曲線から得られる特性値において、 初期伸度が 1 0 %以上、 好ましくは 1 5 %以 上と大きく、 初期応力が 1 . 5 g / d以下と低く、 見掛ヤング率は 1 4 0 k g f /mm 2以下好ましくは 1 0 0 k g f mm 2以下と低い値を有する。 この値が良 好な反発性、 形状保持性 (寸法安定性) や柔軟性、 特に厚物や立毛の布帛におい ては、 感触のよいクッション性ゃ抜群に高い繰り返し圧縮回復性を発現せしめる ことを表している。 また、 次の表の特性は特性値 (A) の範囲にある (ィ) ある いは (口) の繊維を高温熱処理することにより、 特性値 ( B ) を有する (ハ) 、 (二) 、 (ホ) に繊維へと転移することを明確に示している。 i f 甘fl B r " +,71甘 B Vcfa p¾=
力71 ft し、刀 w 1 曰
期 甲度 ι掛±ι + Τ7»ノク ' Φ N
( g /d ) (%) ( k g f /mm2) (%) (%) 特性値 (ィ) 繊維 0.57 4 1 7 3 8 5 特性値 (口) 繊維 0.56 4 1 7 0 2 1 2 4 特性値 (ハ) 繊維 0.56 2 2 3 2 1 0 特性値 (二) 繊維 0.59 1 8 4 1 1 0 特性値 (ホー) 繊維 0.56 3 5 2 0 0 1 従来延伸糸 3.00 8 4 6 0 8 1 0 従来 P 0 Y 0.72 5 1 7 3 4 5 6 8 ここで、 上述の (ィ) あるいは (口) の繊維は、 ポリエチレンテレフ夕レー卜
( I V = 0. 6 8 ) を引取速度 3 1 0 0 m/分で溶融紡糸して得た複屈折率 0. 0 4、 結晶化度 2 5 % 2 5 5デニール、 3 0フィラメントの P O Y (上記従来 P O Y) を 2. 1 X I 0 '2 g / dの張力下で、 2段階で 2 5 % (ィ) あるいは 3 5 % (口) 収縮加工したものである。 一方、 (ハ) の繊維は、 (ィ) の繊維を 1 8 0 °Cで 3分間フリーの状態で乾熱熱処理したものであり、 (二) の繊維は、 特 性値 (ィ) の繊維を 1 8 0 °Cで 3分間 3 %弛緩状態でセッ トして乾熱熱処理し得 たものである。 (ホ) の繊維は、 (口) の繊維を 1 8 0 °Cで 3分間フリーの状態 で乾熱熱処理したものである。 従来延伸糸は、 1 5 0デニール、 4 8フイラメン 卜の通常品である。 また、 初期応力、 初期伸度、 見掛ヤング率は、 次の方法で測 定した値である。
また、 N Sとは熱水収縮率であり、 K Sは乾熱収縮率であり、 その測定法は次 の通りである。 引張試験; J I S— L 1 0 1 3に準じた。
初期応力、 初期伸度 ; 図 1 に示したように、 引張試験において得られた S S曲線 における第一接線と第二接線の交点を初期応力、 初期伸度とした。
見掛ヤング率、 熱水収縮率、 乾熱収縮率 ; J I S - L 1 0 1 3に準じた。 本願発明に係る繊維の利用形態
本発明は、 特性 (A ) を有する中間体ポリエステル繊維であることを要件とす るが、 かかる繊維成分に他の成分、 例えば前記ポリエステルとナイロンやポリオ レフインなどが複合された複合繊維であってもよく、 この場合、 たとえば分割型、 菊花型、 海島型などの繊維も適用可能であり、 用途に応じてその方が好ましい場 合がある。
糸形態としては、 フラッ 卜ヤーンで好ましく本発明の目的は達成されるが、 そ の他にエアー交絡糸、 仮撚り加工糸として用いるのも可能である。
本発明において用いられるポリエステル繊維の太さは、 特に限定されないが、 一般的には単繊維繊度で 1 ~ 2 0 0デニール、 トータル繊度において 2 0〜 1 0 0 0デニールの糸として用いるのが好ましい。
また、 高強度、 高弾性、 防縮性を得る観点からは、 ポリエステルの極限粘度
(オルソクロロフエノール、 3 0 °C ) は 0 . 5 5 - 1 . 0 0であることが好まし い。 また、 染色を容易にする観点からは、 ポリエステルが、 ポリエチレンテレフ 夕レー卜にポリアルキレンダリコールが共重合された共重合体であって、 9 0 °C - 1 1 0 °Cで分散染料可染とすることもできる。 このポリエステルを用いたポリ エステル繊維の場合、 天然繊維と混用しての染色に有利である。 さらに、 また、 濃色、 鮮明な染色をする観点からは、 ポリエステルが 5—ナトリウムスルホイソ フタル酸が共重合された力チ才ン染料可染型ポリエステルとすることもできる。 本発明のポリエステル繊維は目的に応じて他の繊維と混用できる。 本発明のポ リエステル繊維は、 実質的には未延伸糸であるが、 熱水収縮率あるいは乾熱収縮 率が、 1 0〜 3 5 %あるいは 0 ~ 1 0 %と自在に制御することが可能であり、 他 の繊維との混合が容易で適用範囲は極めて広い。 例えば、 本発明以外のポリエス テル繊維、 ポリアミ ド繊維、 ポリアクリル繊維、 ァラミ ド繊維、 ポリウレタン繊 維、 獣毛、 絹、 綿、 レーヨン、 麻のうち、 少なくとも 1 種類以上の繊維と混用す ることもは好ましい一形態である。 本発明のポリエステル繊維の混用率は、 本発明の効果を顕著に発現するために 3 0 %以上が好ましく、 5 0 %以上がより好ましく、 7 5 %以上がさらに好まし い。 もちろん、 本発明のポリエステル繊維のみで構成されることは好ましい態様 である。 布帛としての利用形態
本発明に用いられる布帛は織物、 編物、 不織布など従来公知の繊維シートに適 用可能であり特に限定されない。
本発明のポリエステル繊維の性能をより有効ならしめる布帛の態様としては、 重ね組織、 パイル組織若しくはもじり組織のいずれか、 またはそれらの応用組織 であることが好ましい。 すなわち、 本発明のポリエステル繊維は、 厚物、 立毛、 嵩高生地に適用することにより、 反発性、 形状保持性 (寸法安定性) 、 クッショ ン性、 繰り返し圧縮回復性、 柔軟性、 耐毛倒れ性などに際だった性能を発揮する ことができる。
ここで、 重ね組織とは、 夕テョコのいずれか一方あるいは夕テョコ双方に. 2種 以上の糸を用いた組織であり、 地が厚く、 強固で、 重く、 保温性がよく、 両面使 いの生地をつくるときに用いるものである。 パイル組織とは、 布帛の片面または 両面を毛羽か輪奈すなわちパイルで地組織をおおったものである。 もじり組織と は、 隣接するタテ糸同士がからみ合う多孔質な布帛を作製しうるものである。 具体的な組織としては、 ジャージ生地特にダブルジャージ生地、 ダブルラッセ ル生地、 モケッ 卜生地あるいはダンボールニッ 卜生地などが好ましく適用される。 また、 パイル布帛としては別珍、 コール天、 タオル組織、 ビロード組織などが好 ましく適用される。 ダンボールニッ 卜としての利用
さらに、 本発明の性能をより発揮できる布帛の形態である中糸の支えにより厚 さ方向に膨らみをもたせ、 かつへタリを防止した構造の繊維シー卜である通称ダ ンボールニッ 卜と言われる布帛を例にとって具体的に説明を加える。 ダンボール ニッ 卜は、 表地と裏地を中糸 (柱糸、 繋ぎ糸、 ジョイント糸ともいう) で連結し た多重布帛、 立体布帛あるいは立毛布帛であり、 その中糸や立毛に本発明ポリェ ステル繊維を用いることにより、 感触のよいクッション性や繰り返しの圧縮に対 する回復性 (厚さ方向にへタリ難い性能) が良好であり、 また、 従来のポリエス テル繊維の課題であった毛倒れを著しく改良することができる。
ダンボールニッ トは、 別名多重立体布帛、 あるいは、 三次元織編物、 三次元布 帛などと呼ばれ、 多重組織からなる織物、 あるいはダブル編機から編成されるゴ 厶編組織、 両面編組織で作られるものであり、 その製造手段は限定されない。 中糸は本発明ポリエステル繊維単独で、 しかも単織維が 5デニール以上好まし くは 8デニール以上の太デニールを用いるのが好ましい。
また、 他の繊維との混合において、 反発力をより高めるには、 本発明のポリエ ステル繊維以外の繊維としては、 単糸が 5デニール以上、 好ましくは 8デニール 以上の太デニール延伸糸との交撚糸とするのが好ましく、 モノフィラメントとの 交撚糸も好ましい態様である。
本発明のダンボールニッ 卜の表地と裏地に用いる繊維は特に限定するものでは ない。 即ち、 一般に用いられる合成繊維、 例えば、 ポリエステル、 ナイロン、 ァ クリル、 ポリプロピレン、 ポリエチレンなどのフィラメントあるいは紡績糸が用 いられる。 中でも伸縮性のある仮撚加工糸が好ましい。 また、 天然繊維、 例えば、 羊毛、 綿、 麻等も用いられる。 その他これらの複合糸 (交撚糸、 合撚糸、 長短複 合糸など) も好ましく適用できる。
もちろん、 表地あるいは裏地とは、 必ずしも布帛の表層あるいは裏層にあるも ののみに限定されるものではなく、 布帛の内層に用いられるシ一卜とシートを中 糸により連結した布帛であってもよく、 さらにこれらのシートは 2層に限定され ず 3層以上の多重繊維シー卜であってもよい。
本発明のポリエステル繊維を中糸に用いたダンボール二ッ 卜は、 クッション性 や繰り返しの圧縮回復率が抜群に良好であり、 車両座席シー卜や椅子貼りに好ま しく適用できる。 これらの分野では、 従来、 耐へタリ性や嵩高性、 クッション性 が充分でない理由から、 その性能を補うためにポリゥレタン発泡体などを貼り合 わせたり積層して用いる場合が多くあるが、 本発明の繊維を使用すれば、 繊維の みでその性能を発揮することができ、 低コスト化が可能であり、 通気性や通水性 が良好で清潔であること、 およびポリゥレタン発泡体の廃棄に係わる地球環境の 点でも貢献できるなどメリッ 卜は大きい。
また、 本発明で得られた布帛に対して染色や撥水加工あるいはラミネ一トゃコ 一ティングなどの各種の仕上げ加工を施すことは、 さらに有効で好ましいことで ある。 その他の利用
本発明繊維およびその布帛におけるその他の性能としては、 ゴム状弾性を有す ることに起因し、 応力が集中しにくい性能を有していることから、 ①引裂強力が 高いこと、 ②衝撃吸収性が良好なこと、 ③ピリングが発生し難いこと、 などが挙 げれる。
上述したように、 本発明のポリエステル繊維は多くの有用な特性を有すること、 様々な布帛組織や形態として、 また単独あるいは他の繊維との混合にして用いる ことができることによりその応用範囲は広い。
その用途としては、 一般衣料素材を始めとして、 反発性、 クッション性、 圧縮 回復性を活かして自動車座席シート地などの車両座席シート地、 、 自動車内装シ 一卜地、 椅子張りシート地、 靴の内張り地 (アップ、 ボトム材を含む) 靴の中敷 き地などに、 衝撃吸収性ゃ耐ピリング性を活かしウォームアップスーツなどの卜 レーニングウェア地、 介護医療衣服地などに、 高引裂強力を活かしてパラグライ ダー生地、 ハングライダー生地、 ョッ 卜セールクロス、 などに、 成型性を活かし て帽子材料、 ブラジャーカップ、 水着カップなどのカップ類や肩パットなどに好 ましく適用できる。 分析方法
以下実施例について説明するが、 その前に本願明細書で述べる分析の方法に関 して説明する。
各種特性の測定方法および条件は下記のとおりである。
(1) 比重; J I S—し 1 0 1 3 7. 1 4. 2密度こうばい管法に準じた。
(2) 結晶化度 ; W. rulandの方法 ( . Ruland, Acta Cryst. 、 14(1961)、 1180-11 85)により、 下記広角 X線回析 (ディフラク 卜メータ法) にて測定した。
X線発生装置 ; 理学電機社 (株) 製
X線源 : C u Κ α線 (N i フィルター使用)
湾曲結晶モノクロメ一夕一 (グラフアイ 卜使 用)
出力 : 5 0 K V 2 0 0 mA
ゴニオメ一夕 ; 理学電機社 (株) 製
スリ ッ ト径 : 1 ° -0.15mm- 1 °
検出器 : シンチレーシヨンカウンター
計数記録装置 ; 理学電機社 (株) 製 R A D - B
スキャン方式 ; 2 θ / Θ : 連続スキャン
測定範囲 : 2 0 = 5〜 1 4 0 °
サンプリング : 0. 0 2 °
スキャン速度 : 3。 //分
(3) 広角 X線回折による結晶サイズ測定 ;
(a) 広角 X線回析 (カウンタ一法)
X線発生装置 ; 理学電機社 (株) 製
X線源 : C u Κ α線 (N i フィルター使用) 出力 : 3 5 K V 1 5 mA
ゴニォメータ ; 理学電機社 (株) 製
スリ ッ 卜径 : 2 mm径ピンホールコ リメータ
検出器 : シンチレーシヨンカウンター
計数記録装置 ; R A D— C、 オンライン ' データ処理システム
赤道線方向スキャン範囲 : 1 0 ~ 3 5 °
子午線方向スキャン範囲 : 3 0 ~ 5 5。
スキヤン方法
ステップ : 2 θ / Θ
サンプリング間隔 : 0. 0 5 ° Z S t e p
積算時間 : 2秒 円周方向 (;3 ) スキャン範囲 : 9 0〜 2 7 0 °
サンプリング間隔 : 0. 5 ° Z S t e p
積算時間 : 2秒
(b) 広角プレー卜写真撮影
X線発生装置;理学電機社 (株) 製 : 4 0 3 6 A 2型
X線源 : C u Κ α線 (N i フィル夕一使用) 出力 : 3 5 K V 1 5 mA
スリッ 卜径 : 1 mm径ピンホールコリメータ使用 撮影条件
カメラ半径 : 4 0 mm
露出時間 : 2 0分
フイルム : K o d a k D E F - 5
結晶サイズ算出は面指数 ( 0 1 0 ) 、 ( 1 0 0 ) および (丁 0 5 ) のピークの 半値幅から下記の S c h e r r e rの式を用い計算した。
L ( h k I ) - Κ λ Ζ ο c o s 0 B
ただし、 L ( h k l ) : 微結晶の ( h k I ) 面に垂直な方向の平均の大きさ
K : 1 . 0、 λ : Χ線の波長、 β = ( β β , 2) 、
β :見掛けの半値幅 (測定値)
β , : 1 . 0 5 X 1 0 "2 r a d . . θ Β : ブラッグ角
(4) 広角 X線回折測定による結晶配向度
各ピークを円周方向にスキャンして得られる強度分布の半値幅 Ηから下記式 により算出したもの。
結晶配向度 (%) = [ ( 1 8 0— Η ) / 1 8 0 ] X I 0 0
(5) 偏光蛍光法による非晶配向度
装 置 : 日本分光工業製 F 0 Μ - 1
光学系 :透過法 (励起光波長 : 3 6 5 n m、 蛍光波長 : 4 2 0 n m) 測定系 :偏光子 II検光子、 および偏光子 =検光子で回転して、 面内の偏光蛍 光強度 ( I II、 1 =) の角度分布を得た。
ここで、 IIは平行を示し、 =は垂直を示す。 非晶配向度は下記式からの一軸配向係数 f 2 で求めた。
f 2 = 3 / 2 [ { I II ( 0 ) + 2 I = ( 0 ) } / K - 1 / 3 ] 但し、 K = { 门 I ( 0 ) + 4 1 = (0 ) + 8 / 3 I II ( 9 0 ) } I II ( 0 ) : II測定での軸方向の相対偏光蛍光強度
I II ( 9 0 ) : I 則定での上記と直交方向の相対偏光蛍光強度 I = ( 0 ) : 二測定での軸方向の相対偏光蛍光強度
(6)非晶密度
次の式により非晶密度(da)を求めた。
da (g/cm3) =[d-dcX{(Xc/100)/dc}Xd]/l-{(Xc/100)/dc}Xd]
d:繊維密度 (g/cm3)
d c : 1 . 5 0 1
X c :結晶化度 (%)
なお、 繊維密度は J I S— L 1 0 1 3 7. 1 4. 2密度こうばい管法に準じ 測定した。
(7)複屈折率
セナルモン法により、 ナトリゥ厶 D光を用い測定した。 実施例 実施例 1 、 2、 比較例 1 、 2、 3、 4
ポリエチレンテレフタレー卜 ( I V = 0. 6 8 ) を溶融紡糸し、 引取速度 3 1
0 0 m/分、 2 5 5デニール、 3 0フィラメントの P 0 Yを得た。 この原糸を延 伸することなく 3 5 0 °C雰囲気中の非接触ヒータ (長さ 2 m) 内を張力 1 . 5 X
1 0— 2 g d、 速度 3 5 0 mZ分で通して処理し 2 5 %収縮させ、 3 2 0デニー ルの収縮処理糸を得た (実施例 1 ) 。 もう一つの処理条件として独立した二つの 非接触ヒータ有する糸加工装置を用い、 加工速度 4 0 0 分で一段目ヒータが 温度 3 2 0 ° (:、 ヒータ長さ 2 m、 張力 1 . 8 X 1 0—2 g / dで 2 0 %収縮させ、 二段目ヒータが温度 3 2 0 °C、 ヒータ長さ 1 m、 張力 0. 7 X 1 0— 2 g / dで 1
0 %収縮させ、 トータル 3 0 %収縮させ、 3 4 0デニールの収縮処理糸を得た (実施例 2 ) 。
実施例 1 および実施例 2における収縮処理糸の特性は次のとおりであり、 いず れも本発明の要件である特性値 (A) を満足するものであった。 実施例 1 実施例 2
1 ) 比重 (gZc m3) 1 . 3 4 1 1 . 3 4 8
2 ) 結晶化度 (%) 2 2 2 3
3 ) 結晶サイズ ( n m)
面指数 (0 1 0 ) 1 . 7 1 . 9
面指数 ( 1 0 0 ) 1 . 6 1 . 7
面指数 (Τθ 5 ) 2. 7 2. 9
4 ) 結晶配向度 (%)
面指数 (0 1 0 ) 5 3 5 1
面指数 (丁 0 5 ) 7 2 7 8
5 ) 非晶配向度 0. 2 2 0. 2 0
6 ) 熱水収縮率 (%) 6 5
7 ) 乾熱収縮率 (%) 8 6 かかる収縮処理糸をタテ、 ョコ糸に用いて平織物を製織し、 1 8 0°Cで 3分間 熱風乾燥機中で熱処理した。 この処理において、 タテが約 3 %収縮し、 ョコが約 4 %収縮した。 次いで、 1 3 0°Cで 2 0分間分散染料を用いて染色した。 得られ た織物は、 実施例 1及び実施例 2とも反発性が良好であり、 手で握ってから放す とバーンという感じで元のシー卜形状に戻る性能を有し、 いわゆるプリプリ感に 富むものであった。 両者では、 反発性において実施例 2が若干上回っていた。 実施例〗 および 2の染色上り織物から糸を解し解析した特性値を次に示した通 リであり、 実施例 1 および 2とも本発明の要件のである特性値 (B) の範囲のも のであった。 実施例 1 実施例 2 1 ) 結晶化度 (%) 2 3 2 4
2 ) 結晶サイズ ( n m)
面指数 (0 1 0 ) 3. 1 3. 5
面指数 ( 1 0 0 ) 3. 5 3. 4
面指数 (丁 0 5 ) 3. 2 2. 8
各面指数間の結晶サイズの差 0. 4 0. 7
3 ) 結晶配向度 (%)
面指数 ( 0 1 0 ) 7 5 6 3
面指数 (丁 0 5 ) 6 8 4 1
4 ) 非晶配向度 0. 2 6 0. 2 6
5 ) 非晶密度 ( g c m3) 1 . 3 5 1 . 3 5
6 ) 非晶密度 Z非晶配向度 5. 2 5. 2
7 ) 初期伸度 (%) 1 8 2 2
8 ) 見掛ヤング率(kgf/mm2) 4 1 3 2 比較例として、 上述の P 0 Yを用いて室温で 1 . 3倍延伸 (比較例 1 ) 、 2 8 0^で 1 . 7倍延伸 (比較例 2 ) した。 また、 上述の P 0 Yを用い延伸すること なく 3 5 0 °C雰囲気中の非接触ヒータ (長さ 2 m) 内を張力 0. 1 X 1 0 2gZ d以下、 速度 4 0 0 mZ分で通して処理し 5 0 %収縮させた (比較例 3 ) 。 また、 同様に 1 8 0 °C雰囲気中の非接触ヒータ (長さ 2 m) 内を張力 1 . 5 X 1 0— 2g Zd、 速度 4 0 0 mZ分で通して処理し 2 0 %収縮させた (比較例 4 ) 。
それらの糸特性は、 次のとおりで、 これら 4種の糸は、 いずれも本発明の要件 である特性値 (A) を満たすものではなかった。 比較例 1 比較例 2 比較例 3 比較例 4
1 ) 比重 (g / c m3) 1.355 1.362 1.350 1.341
2 ) 結晶化度 (%) 2 5 2 7 1 8 1 7
3 ) 結晶サイズ ( n m)
面指数 (0 1 0 ) 2. 1 2. 3 8 1 . 4 面指数 ( 1 0 0 ) 2. 2 2. 3 6 1 . 4 面指数 (丁 0 5 ) 3. 7 4. 1 4 1 . 6 4 ) 結晶配向度 (%)
面指数 ( 0 1 0 ) 8 3 8 7 5 3 6 0 面指数 (Τθ 5 ) 8 3 8 7 7 1 6 5
5 ) 非晶配向度 0. 5 1 0. 5 5 0. 1 1 0. 2 4
6 ) 熱水収縮率 (%) 1 1 9 1 3 4 0以上
7 ) 乾熱収縮率 (%) 1 3 1 0 1 5 4 0以上 さらにこの 4種の糸を用いて実施例 1 および実施例 2と同様に平織物を作製し. 同様の熱処理と染色を行った。 得られたものは、 いずれも反発性に乏しく、 また. 手で握ったものは、 多くの皺が発生し、 元の形状には復元しなかった。 比較例 1 ~ 4の染色上り織物から糸を解し解析した特性値は次ぎのとおりであり、 本発明 の特性 (B ) を満たすものではなかった。 比較例 1 比較例 2 比較例 3 比較例 4
1 ) 結晶化度 (%) 2 6 2 8 1 9 1 7
2 ) 結晶サイズ ( n m)
面指数 (0 1 0 ) 4. 0 4. 3 3. 3 2. 4 面指数 ( 1 0 0 ) 3. 3 3. 6 2. 8 2. 8 面指数 (丁0 5 ) 4. , 6 4. 8 2. 5 2. 4 各面指数間の結晶サイズの差 1 . , 3 1 . 2 0. 8 0. 4
3 ) 結晶配向度 (%)
面指数 (0 1 0 ) 8 6 9 0 5 9 5 8 面指数 (Τθ 5 ) 8 6 9 0 7 5 7 6
4 ) 非晶配向度 0. 5 0 0. 5 2 0. 1 2 0. 1 3
5 ) 非晶密度 (g / c m3) 1 . 3 1 1 . 3 1 1 . 3 4 1 . 3 5
6 ) 非晶密度 非晶配向度 2 . 6 2. 5 1 1 . 2 1 0 . 4
7 ) 初期伸度 (%) 7 8 4 8 5 6 8 ) 見掛ヤング率(kgf/mm2) 3 8 0 4 6 0 測定不能 測定不能 実施例 3、 比較例 5、 6
ポリエチレンテレフタレー卜 ( I V = 0. 6 8 ) を溶融紡糸し、 引取速度 3 1 O O mZ分、 2 5 5デニール、 3 0フィラメントの P 0 Yを得た。 この原糸を延 伸することなく 1 s t . ヒータ (ヒータ長さ 2 m) で張力 1 . 8 X 1 0— 2 g /d , 温度 3 5 0 °C、 収縮率 2 0 %、 2 n d . ヒータ (ヒータ長さ 2 m) で張力 0. 7 X 1 0 2 g Z d、 温度 4 5 0 ° (:、 収縮率 1 0 %で加工速度 4 2 0 分で通して 処理しトータル 3 0 %収縮させた (実施例 3 ) 。 比較例として、 2 8 0デニール. 1 4フイラメン卜の延伸糸 (比較例 5 ) 、 および 3 0 0デニール、 7 2フィラメ ン卜の仮撚加工糸 (比較例 6 ) を準備した。
これらの特性を次に示すとおり、 実施例 3は本発明でいう特性値 (A) の範囲 を満足するものであり、 比較例 5および実施例 6はその範囲外であった。 実施例 3 比較例 5 比較例 6
1 ) 比重 (gZcm3) 1 . 3 4 6 1 . 3 5 5 1 . 3 6 2
2 ) 結晶化度) %) 2 3 2 8 2 9
3 ) 結晶サイズ ( n m)
面指数 ( 0 1 0) 1 . 7 2. 4 2. 2 面指数 ( 1 0 0 ) 1 . 7 2. 5 2. 5 面指数 (Τθ 5 ) 2. 6 4. 1 4. 1
4 ) 結晶配向度 (%)
面指数 (0 1 0) 5 5 8 8 8 6 面指数 (Τθ 5 ) 7 3 8 7 8 7
5 ) 非晶配向度 0. 2 0 0. 5 5 0. 5 5
6 ) 熱水収縮率 (% ) 5 5 9
7 ) 乾熱収縮率 (%) 6 6 1 0 れら 3種の糸を中糸とし、 1 5 0デニール、 4 8フィラメントの仮撚加工糸 を表地および裏地とし、 両面丸編機でダンボールニッ ト生機を編成し、 次いでネ ッ 卜コンベア型熱処理機を通し拡幅することなく、 1 8 0て、 3分間処理した。 次いで、 分散染料を用いて 1 3 0 °C、 4 5分間染色した。
得られたダンボールニッ 卜において、 実施例 3は繰返し圧縮荷重に対してへ夕 リ難く、 シート全体が反発性良好であり、 クッション性が良好であった。 一方、 比較例 5および 6は、 へタリやすく、 反発性、 クッション性ともに不良であった, 実施例 3、 比較例 5、 比較例 6の圧縮回復特性の試験結果を次に示した。
Figure imgf000022_0001
注) 測定条件: 1 ) 圧縮回数 3 0回、 圧縮率 5 0 %圧縮後の回復率
2 ) 2 0 0 g / c m2X 1 0日の圧縮荷重を 2 4時間除重放置し た後のへたり率 これら 3種のダンボールニッ 卜から中糸をほぐして解析した特性値は下記のと であり、 実施例 3は本発明の要件である特性値 ( B ) を満たすものであった。 一方、 比較例 5および比較例 6とも本発明の要件である特性値 (B) を満たすも のではなかった。 実施例 3 比較例 5 比較例 6
1 ) 結晶化度 (%) 2 4 2 8 2 9
2 ) 結晶サイズ ( n m)
面指数 (0 1 0 ) 3. 7 4. 3 4. 1 面指数 ( 1 0.0 ) 3. 4 3. 7 3. 6 面指数 (TO 5 ) 3. 0 4. 9 4. 7 各面指数間の結晶サイズの差 0. 7 1 . 2 1 . 1
3 ) 結晶配向度 (%)
面指数 ( 0 1 0 ) 6 3 9 0 8 9 面指数 (Τθ 5 ) 4 1 8 9 8 8
4 ) 非晶配向度 0. 2 6 0. 5 1 0. 5 0
5 ) 非晶密度 ( g / c m 3) 1 . 3 5 1 . 3 0 1 . 3 0 6 ) 非晶密度 Z非晶配向度 5. 2 2. 5 2. 6
7 ) 初期伸度 (%) 2 0 8 7
8 ) 見掛ヤング率(kgf/mm 2) 3 6 4 5 3 4 3 2 実施例 4
実施例 3の収縮糸を用いて、 2 8 0デニール、 1 4フィラメントの延伸糸と 2 0 0 T/M ( S撚) で撚糸 (交撚) した。 この糸を中糸とし、 1 5 0デニール、 4 8フィラメン卜の仮撚加工糸を表地糸および裏地糸として、 両面丸編機でダン ボールニッ トを編成した。 かかるダンポールニットを熱風乾燥機中で 1 8 0 °C、 5分間処理し、 次いで分散染料を用いて 1 3 0°C、 3 0分間染色した。
得られたものは実施例 3と同じく、 繰返し圧縮荷重に対してへタリ難く、 シー 卜全体が反発性良好であリ、 クッション性も良好であった。
実施例 4の編物をほぐして、 中糸の収縮糸部分を解析したところ、 本発明の要 件である特性値 (B ) を満たすものであった。 実施例 4
1 ) 結晶化度 (%) 2 4
2 ) 結晶サイズ ( n m)
面指数 (0 1 0 ) 3 3
面指数 ( 1 0 0 ) 3 4
面指数 (TO 5 ) 3 2
各面指数間の結晶サイズの差 0 2
3 ) 結晶配向度 (%)
面指数 (0 1 0 ) 7 5
面指数 (TO 5 ) 5 5
4 ) 非晶配向度 0 2 9 5 ) 非晶密度 (gノ c m3) 1 . 3 3
6 ) 非晶密度 非晶配向度 4. 6
7 ) 初期伸度 (%) 1 7
8 ) 見掛ヤング率(kgf/mm2) 4 0 実施例 5、 6、 比較例 7、 8
実施例 3、 実施例 4、 比較例 5、 比較例 6のダンボールニッ トの生機を用い、 半円球型の成型機にて、 1 8 0 °Cで〗分間成型加工を行った。 それぞれ実施例 5 (実施例 3生機使用) 、 実施例 6 (実施例 4生機使用) 、 比較例 7 (比較例 5生 機使用) 、 比較例 8 (比較例 6生機使用) とした。 その成型性および形状保持性、 反発性、 洗濯耐久性は次のとおりであり、 いずれの項目も本発明品が比較例より 良好であった。
Figure imgf000024_0001
成型性;半円球型に成型後の形状で判定。
形状保持性;手で強く握った後の形状で判定。
反発性; 手で強く握った後の戻り性で判定。
洗濯耐久性;洗濯後の形の崩れにくさで判定。 なお、 実施例 5、 実施例 6および比較例 7、 比較例 8の成型体からの解し糸の 特性は次のとおりであり、 実施例 5および実施例 6は本発明の要件である特性値 ( B) を満たすものであった。 実施例 5 実施例 6 比較例 7 比較例 8
1 ) 結晶化度 (%) 2 5 2 5 2 8 2 9 2 ) 結晶サイズ ( n m)
面指数 (o 1 0 ) 3. 1 3. 0 3. 8 2. 8 面指数 ( 1 0 0 ) 3. 1 3. 1 3. 4 3. 1 面指数 (T 0 5 ) 2. 8 2. 9 4. 5 4. 3 各面指数間の結晶サイズの差 0. 3 0. 2 1 . 1 1 . 5
3 ) 結晶配向度 (%)
面指数 (0 1 0 ) 7 8 7 9 8 8 8 7 面指数 (Τθ 5) 4 0 4 8 8 8 8 7
4 ) 非晶配向度 0. 2 7 0. 2 9 0. 5 2 0. 5 3
5 ) 非晶密度 ( gノ c m 3) 1 . 3 4 1 . 3 3 1 . 3 1 1 . 3 2 6 ) 非晶密度 非晶配向度 4. 5 4. 6 2. 5 2. 5
7 ) 初期伸度 (%) 1 8 1 7 8 7
8 ) 見掛ヤング率(kgf/mm 2) 4 1 4 0 4 5 0 4 3 7 実施例 7、 比較例 9
裏地に実施例 3の収縮糸を用い、 表地と中糸に 1 4 0デニール、 3 6フィラメ ン卜の P 0 Yを同様の方法にて加工した収縮糸 (2 0 0デニール、 3 6フィラメ ント) を用いてスポーツウエアであるウォームアップスーツ (組織:ダブルジャ ージ) を作り、 1 8 0 °Cで 3分間乾熱熱処理した後、 耐衝撃性と耐ピリング性を 調べた (実施例 7 ) 。 これは、 表地に 1 5 0デニール、 4 8フイラメン卜の仮撚 加工糸、 中糸に 1 5 0デニール、 3 0フイラメン卜の仮撚加工糸、 裏地に 3 0 0 デニール、 9 6フイラメン卜の仮撚加工糸を用いた比較例 9よリ優れた耐衝撃性 を有し、 また、 ピリングの発生し難いものであった。
その中糸の解し糸を解析した結果な次のとおりである。 実施例 7 比較例 9
1 ) 結晶化度 (%) 2 4 2 9
2 ) 結晶サイズ ( n m)
面指数 (0 1 0 ) 3. 5 4. 1 面指数 ( 1 0 0 ) 3. 4 3. 6
面指数 (Τθ 5 ) 3. 0 4. 7 各面指数間の結晶サイズの差 0. 5 1 - 1
3 ) 結晶配向度 (%)
面指数 ( 0 1 0 ) 6 4 8 8 面指数 (丁 0 5 ) 4 3 8 9
4 ) 非晶配向度 0. 2 6 0. 5 0 5 ) 非晶密度 ( g Z c m3) 1 . 3 4 1 . 3 0 6 ) 非晶密度 Z非晶配向度 5. 2 2. 6
7 ) 初期伸度 (%) 1 8 7 8 ) 見掛ヤング率(kgf/mmz) 4 3 4 4 0 実施例 8
タテ糸に 1 5 0デニール、 4 8フィラメントの仮撚加工糸、 ョコ糸に実施例 3 の収縮糸と 2 8 0デニール、 1 4フイラメン卜の延伸糸を 1 0 0 T/M ( S撚) 撚糸 (交撚) して用いて、 タテ 3 3本 ィンチ、 ョコ 4 6本 ィンチの密度の平 織を作製した。
この生機をコンベア一ネッ ト型の乾燥機を通し、 1 3 0 °Cで 2. 5分間処理し た。 次いで、 同乾燥機で 1 8 0 °Cで 2. 5分間処理し、 1 3 0 °( で4 5分間染色 した。 得られたものは、 夕テョコ異方性のある反発性を有し、 スーツの胸芯地に 適用したところ、 スーツのシルエッ ト形成が良好であり、 従来の毛芯に比べて多 くのカラーのものが得られること、 水洗濯を行っても型崩れし難いこと、 軽量で あること、 などの多くの利点を有するものであった。 その芯地から収縮糸を解し た糸の解析値は次のとおりであった。 実施例 8
1 ) 結晶化度 (%) 2 6
2 ) 結晶サイズ ( n m)
面指数 (0 1 0 ) 3. 2 面指数 ( 1 0 0 ) 3. 3
面指数 (丁 0 5 ) 3. 1
各面指数間の結晶サイズの差 0. 2
3 ) 結晶配向度 (%)
面指数 (0 1 0 ) 7 7
面指数 (Τθ 5 ) 4 6
4 ) 非晶配向度 0. 2 8
5 ) 非晶密度 (g / c m3) 1 . 3 5
6 ) 非晶密度ノ非晶配向度 4. 8
7 ) 初期伸度 (%) 1 6
8 ) 見掛ヤング率(kgf/mm2) 3 8 比較例 1 0
ポリエチレンテレフタレー卜 ( I V = 0. 6 8 ) を溶融紡糸し、 引取速度 3 1 O O mZ分、 2 5 5デニール、 3 0フィラメントの P O Yを得た。 この P O Yを そのまま使用しタテ糸密度 5 6本 /インチ、 ョコ糸密度 5 5本ノインチの平織物 を製織した。 この織物を 9 5 °Cの熱水中を通したところ大きく収縮 (夕テ収縮: 2 9 %、 ョコ収縮 : 3 2 %) し、 そのため皺および表面凹凸が多く存在する極め て硬い織物となった。 このときの織物密度は、 タテ 7 4本 Zインチ、 ョコ 7 1本 インチであった。 この織物を熱風乾燥機中で 1 8 0°C ■ 7分間熱処理した。 引 き続き、 1 3 0 °Cで 4 0分間分散染料を用いて染色した。
得られたものは、 ゴム状弾性に富んだ性能を有し、 手で握って放すとバーンと 元の形に復元するものであった。 しかし、 熱水処理で発生した皺や凹凸が依然と して残ったものであり、 商品価値の乏しいものであった。 その織物からの解し糸 の解析値は次のとおりであった。 比較例 1 0
1 ) 結晶化度 (%) 2 7
2 ) 結晶サイズ ( n m) 面指数 (0 1 0 ) 3. 5 面指数 ( 1 0 0 ) 2. 9 面指数 (Τθ 5 ) 3. 3 各面指数間の結晶サイズの差 0. 6
3 ) 結晶配向度 (%)
面指数 (0 1 0 ) 7 8 面指数 (Τθ 5 ) 4 1
4 ) 非晶配向度 0. 2 1
5 ) 非晶密度 (g / c m3) 1 . 3 3 6 ) 非晶密度 非晶配向度 6. 3
7 ) 初期伸度 (%) 1 5
8 ) 見掛ヤング率(kgf/mm2) 7 0 以上全ての実施例、 比較例の結果を第 1 表にまとめた <
1
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而 {HI 2.0〜 4.5 ο 9 , o 各面指数間の結 サイズの差 1.0以下
•結晶!?向度 0 Ί 0面 50〜85 7 5 6 3
(%) TO 5面 30〜80 68 4 1
-非晶配向度 (%) 0.15〜 0.4 0.26 0.26
•非晶密度 (g/cm3) 1.31〜 1.37 1.35 1.35
•非晶密度 非晶配向度 3. 2以上 5. 2 5. 2
-初期伸度 (%) 1 0以上 1 8 22
•見掛ヤング率 ( kgf/ mm2) 1 40以下 4 1 3 2 注) * :測定不能 第 1 表 (続き)
Figure imgf000030_0001
第 1 表 (続き 2 )
Figure imgf000031_0001
産業上の利用分野 ィ) 本発明のポリエステル繊維は反発性などに優れた繊維および布帛を提供す ることができる
口) 本発明のポリエステル繊維から得られる布帛は、 優れた耐へタリ性 (耐毛 倒れ、 耐斜向性など) と嵩高性、 クッション性を有することができる。 特に、 ダ ンボールニッ トなどの立体布帛といわれる多重布帛において顕著な効果が得られ る。
ハ) 本発明のポリエステル繊維から得られる布帛は、 上記性能が高いため従来 品のようにポーリゥレタン発泡体を積層して性能不足を補う必要がなく、 コス卜メ リッ 卜も大きく、 ポリエステル繊維のみでの構成が可能であり地球環境へも貢献 できる。
二) また、 ダンボールニッ 卜などの立体布帛の中糸 (つなぎ糸あるいは柱糸と もいう) として用いた場合、 従来品のように融着繊維ゃ仮撚加工糸としないでも 性能が良好であり、 糸自身が低価格であり、 かつ加工がシンプルで容易なため安 価に製造できる。
ホ) 本発明のポリエステル繊維から得られる繊維およびその布帛は、 ゴム状弾 性を有することに起因し、 応力が集中しにくいものであることから、 高い引裂強 力、 衝撃吸収性、 ピリングが発生し難い布帛を得ることができる。

Claims

請求の範囲
1 . 次の特性 (A) を有することを特徴とする中間体ポリエステル繊維。
( 1 ) 比重が 1 · 3 3 5 ~ 1 . 3 6 0 ( g / c m3)
特性 (A)
( 2 ) 結晶化度が 2 1 ~ 2 6 %
( 3 ) 結晶サイズが、 面指数 ( 0 1 0 ) において 1 . 4〜 2. 2 n m、 面指数 ( 1 0 0 ) において 1 . 4〜 2. 5 n m、 面指数 (T 0 5 ) において 1 . 6 ~ 3. 5 n m
( 4 ) 結晶配向度が 0 1 0面で 7 5 %以下、 丁 0 5面で 8 5 %以下
及び、
( 5 ) 非晶配向度が 0. 1 5 ~ 0. 4、 熱水収縮率が 0〜 3 5 %であり、 かつ乾 熱収縮率が 0 ~ 3 5 %、
2. 非晶配向度が 0. 1 5 ~ 0. 3、 熱水収縮率が 0〜 0 %であり、 かつ乾熱 収縮率が 0 ~ 1 0 %であることを特徴とする請求項 1 記載の中間体ポリエステル 繊維
3. 高配向未延伸ポリエステル糸を、 ヒータ温度 2 5 0 °C以上の非接触型ヒータ 内に 0 · 3 X 1 0— 2gZd〜 5. 0 X 1 0— 2 g Z dの張力下で通過させて 5 ~ 4 0 %収縮せしめることを特徴とする中間体ポリエステル繊維の製造方法。
4. 前記高配向未延伸ポリエステル糸を、 少なくとも二つのヒー夕ゾーンを有す る非接触型ヒータを用いて多段階に収縮せしめることを特徴とする請求項 3記載 の中間体ポリエステル繊維の製造方法。
5. 請求項 3または 4において、 前記高配向未延伸ポリエステル糸の糸速度が 3 0 0 分以上であること特徴とする中間体ポリエステル繊維の製造方法。
6. 請求項 1 記載の中間体ポリエステル繊維を実質的に延伸することなく、 布帛 とする前および/または後において、 1 2 0 °C以上の熱処理を行い、 下記特性 ( B ) を有するポリエステル繊維とすることを特徴とする弾性に富むポリエステ ル繊維の製造方法。
特性 (B ) :
( 1 ) 結晶化度が 2 2 ~ 3 0 %
( 2 ) 結晶サイズが、 面指数 ( 0 1 0 ) において 2. 5 n m~ 4. 5 n m、 面指 数 ( 1 0 0 ) において 2. 5 n m~ 4. 5 n m、 面指数 (Τθ 5 ) において 2.
0 n m~ 4. 5 n mの範囲にあって、 かつ各面指数間の結晶サイズの差が 1 . 0 n m以下
( 3 ) 結晶配向度が 0 1 0面で 5 0 ~ 8 5 %、 丁 0 5面で 3 0〜 8 0 %
( 4 ) 非晶配向度が 0. 1 5〜 0. 4 0
( 5 ) 非晶密度が 1 . 3 1 〜 1 . 3 7 g / c m3
( 6 ) 非晶密度/非晶配向度が 3. 2以上
( 7 ) 初期伸度が 1 0 %以上
( 8 ) 見掛ヤング率が 1 4 0 k g f /mm iT
7. 請求項 1 記載の中間体ポリエステル織維または請求項 6記載の弾性に富むポ リエステル繊維を布帛の中糸に用いられてなることを特徴とする布帛。
8. 請求項 7において、 重ね組織、 パイル組織若しくはもじり組織のいずれか、 またはそれらの応用組織であることを特徴とする布帛。
9. 請求項 7において、 ジャージ、 ダブルラッセル、 モケッ卜あるいはダンボー ルニッ 卜であることを特徴とするパイル布帛。
1 0. 請求項 1 記載の中間体ポリエステル繊維または請求項 6記載の弾性に富む ポリエステル繊維が布帛のパイル糸に用いられてなることを特徴とするパイル布 1 1 - 高配向未延伸ポリエステル糸を、 ヒータ温度 2 5 0 °C以上の非接触型ヒー タ内を 0. 3 X 1 0— 2gZd ~ 5. 0 X 1 0 2 g dの張力下に通過させて 5 ~ 4 0 %収縮せしめた後、 1 2 0 °C以上の温度で熱処理することを特徴とする弾性 に富むポリエステル繊維の製造方法。
1 2. 請求項 1 1 において、 少なくとも独立した二つ以上のヒー夕ゾーンを有す るヒ一夕を用い、 第二以降のヒータの温度を 3 0 0 °C以上として、 5 ~ 4 0 %収 縮せしめることを特徴とする弾性に富むポリエステル繊維の製造方法。
1 3. 請求項 1 2において、 第一のヒータでの収縮処理における収縮率および糸 張力が、 第二以降のヒー夕での収縮処理におけるそれらより大きいことを特徴と する弾性に富むポリエステル繊維の製造方法。
1 4. 請求項 1 2または 1 3において、 複数のヒータ間で糸温度を 8 0 °C以下に 冷却することを特徴とする弾性に富むポリエステル繊維の製造方法。
1 5. 高配向未延伸ポリエステル糸を、 ヒータ温度 2 5 0 °C以上の非接触型ヒー タ内に 0. 3 X 1 0 2 g / d ~ 5. 0 X 1 0 2 g dの張力下で通過させて 5 ~ 4 0 %収縮せしめ、 これを布帛とした後、 1 2 0 °C以上の温度で熱処理すること を特徴とするポリエステル布帛の製造方法。
1 6. 請求項 1 1 の製造方法で得られた弾性に富むポリエステル繊維を布帛とす ることを特徴とするポリエステル布帛の製造方法。
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