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JP7735866B2 - 海島型複合繊維および海島型複合繊維を含む繊維製品 - Google Patents
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JP7735866B2 - 海島型複合繊維および海島型複合繊維を含む繊維製品 - Google Patents

海島型複合繊維および海島型複合繊維を含む繊維製品

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Description

本発明は、吸湿性を有するポリエステル繊維に関するものである。
ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル繊維は、機械特性、耐薬品性、耐熱性に優れ、ハリ、コシのある特徴的な風合い、水分を吸いにくく濡れても特性の変化が少ないこと、皴になりにくいこと、寸法安定性に優れていることなどの特徴のため、衣料用途や産業用途などで幅広く用いられている。しかしながら、上記のとおりポリエステル繊維には吸湿性はなく、特に夏季の高温高湿環境では蒸れやべたつきが生じるといった問題点を有している。そこで、吸湿性を有するポリマーとの複合繊維とし、ポリエステル繊維へ吸湿性を付与することが提案されている。
例えば、特許文献1ではポリエチレンテレフタレートを海部とし、ポリエーテルブロックアミド共重合物を島部とした吸湿性を有する海島複合繊維が提案されている。
特許文献2では、島部に吸湿性を有するポリマーを用いることで繊維へ吸湿性を付与し、繊維横断面の最外層に存在する海部の厚みを制御することで、熱水処理時の海部割れが抑制された海島複合繊維が提案されている。
特開2016-69770号公報 国際公開第2018/012318号パンフレット
特許文献1および特許文献2で開示されている海島複合繊維では、繊維横断面における島部の配列に関して海部の厚みと島部の数が規定されているが、衣料用途で要求される柔らかな風合いを得るために単繊維繊度を細くしていくと、熱水処理時に吸湿性を有するポリマーの体積膨潤に伴って発生する応力を分散できず、繊維表面にクラック等の割れが生じる場合がある。この場合、染めムラや毛羽等の発生により織編物などの品位が低下する可能性がある。さらには、繊維の表面割れによって吸湿性を有するポリマーの溶出も生じ、吸湿性が低下するという課題もある。また、このような繊維の場合には、繊維あるいはこれからなるテキスタイルを摩耗した場合にも、繊維表面の割れが生じやすい可能性があり、インナー等の繰り返し洗濯する衣料や、スポーツ衣料等の繰り返し擦過が加わる衣料等に適用するには課題があった。
そこで、本発明は、上記の問題点を解決しようとするものであり、吸湿時の繊維の体積膨潤に伴って発生する応力を分散させることにより、繊維表面に生じる割れが飛躍的に改善されたものである。更には、織編物などとした際の染めムラや毛羽等の発生がなく品位に優れ、熱水処理等によって吸湿性が低下することのないポリエステル繊維を提供することを課題とする。
本発明は、上記課題を解決するため、下記の構成を有する。
(1)海部の主たる構成成分が芳香族ポリエステルである海島型複合繊維であり、吸放湿パラメーター△MRが2.0%以上、繊維横断面における最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形が重心を頂点とする正多角形であり、繊維横断面における最外周に配置された島部の外周の繊維表面側の辺の曲率半径C(μm)と、繊維横断面における最外周に配置された島部を含む外接円の半径L(μm)との比C/Lが0.50~0.90であることを特徴とする繊維。
(2)繊維横断面における最外周に配置された島部の数が奇数であることを特徴とする(1)に記載の繊維。
(3)(1)または(2)に記載の海島型複合繊維を含む繊維製品。
本発明によれば、吸湿時の繊維の体積膨潤に伴って発生する応力を分散させることができて繊維表面の割れが抑制されているため、織編物とした際に染めムラや毛羽等の発生がなく、品位に優れるポリエステル繊維が得られる。また、吸湿性の低下も生じないため優れた吸湿性を有しており、特に衣料用途において好適に用いることができる。
本発明のポリエステル繊維の横断面構造の概略図(a)、(b)、(c)である。 本発明のポリエステル繊維の横断面構造の概略図(a)、(b)、(c)、(d)である。 本発明のポリエステル繊維の製造方法を説明するための横断面図である。
本発明のポリエステル繊維は、主たる成分が芳香族ポリエステルである。主たる成分を芳香族ポリエステルとすることで機械特性や耐熱性に優れるため、ハリ、コシ感やドライ感といった良好な触感となる。さらには、本発明のポリエステル繊維は吸放湿パラメーターΔMRが2.0%以上の優れた吸湿性を有していることから、清涼素材として着用快適性に優れた繊維構造体を得られる。
吸湿性を有する繊維は、繊維への水分子の物理的な吸着および/または繊維を構成する成分の分子構造中の官能基と水分子との間での相互作用の形成によって、水分子を取り込んでいる。特に、高い吸湿性を有する場合、水分子は繊維中へ取り込まれるため、繊維は体積膨潤が生じることとなる。ただし、芳香族ポリエステルはポリマー構造中に剛直な芳香環を有することから変形しにくく、吸湿による体積膨潤時に発生する応力が分散しきれず、繊維表面にクラック等が生じる場合があった。
そこで、この吸湿時の体積膨潤による繊維表面の割れを抑制する本発明のポリエステル繊維では、繊維横断面において繊維内部に配置された成分のうち最外周に配置された成分の重心を線分で結んで得られる図形が該重心を頂点とする正多角形であることが重要である。
繊維横断面において繊維内部に配置された成分を有する繊維の断面形態は2種類以上のポリマーにより構成された海島複合繊維とすることが好適であり、繊維内部に配置された成分とは島部である。繊維横断面において繊維内部に配置された成分のうち最外周に配置された成分の重心、すなわち、繊維横断面における最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形とは、島部の重心を線分で結ぶ際、図1(a)に示したように線分同士が重心以外で交差しないように重心を選択して描写されたものである。一方で、図1(b)に示したように島部の重心を線分で結ぶと、島部の重心以外の部分で線分同士が交差しており、この時に描写される図形は、本発明における最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形には含まれない。また、図1(c)に示したように、島部2fにおいて、該島部と繊維表面の間には他の島部(2a、2b、2c、2d、2e)が配置されているため、島部2fは繊維横断面における最外周に配置された島部には含まれない。
本発明の特徴である島成分の配置形態である正多角形の定義を説明する。
繊維横断面における最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形について、n本の線分からなる図形をn角形とし、各線分の長さがA1、A2、A3・・・Anとする。これらの線分の長さの平均値をLxとし、各線分の長さと平均値Lxとの比(A1/Lx、A2/Lx、A3/Lx・・・An/Lx)を小数点第3位で四捨五入して求め、いずれも0.97~1.03であるとき、繊維横断面における最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正n角形であることを意味する。
本発明のポリエステル繊維は、繊維横断面における最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形が重心を頂点とする正多角形であることで、吸湿による体積膨潤をした際に発生する応力のベクトルが隣り合う島部の間で正反対になり、島部の間で応力が打ち消しあうため、繊維表面側の海部へ伝搬する応力を低減することができる。繊維表面側の海部へ伝搬する応力が低減されるため、繊維表面が割れにくくなり、染めムラや毛羽の発生を抑制することができる。一方で、繊維横断面における最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形が重心を頂点とする正多角形ではない場合、吸湿時の体積膨潤によって発生した応力が分散されにくくなり、島部と海部の界面にて応力が集中する点が生じやすくなる。このため、繊維表面の割れが生じ、染めムラや毛羽が発生し、織物や編物とした際の品位が低下する場合がある。
上記の通り、本発明のポリエステル繊維は、最外周に配置された島成分が正多角形に配置されることで従来の吸湿成分を有した複合繊維における課題を大きく改善するものであるが、繊維横断面における最外周に配置された島部の数が奇数であることが好ましい。
最外周に配置された島部の数を奇数とすることで、吸湿による体積膨潤によって発生する応力が直線状に集中することを抑制して、応力を分散することができ、繊維表面の割れを抑制できる。そのため、繊維表面の割れに起因した染めムラや毛羽の発生を抑制でき、織編物とした際に優れた品位となる。繊維横断面における最外周に配置された島部の数は、より好ましくは9個以下の奇数、さらに好ましくは5個以下の奇数であり、最小の島部の数は3個である。
本発明のポリエステル繊維は、繊維横断面における島部の総数が15個以下であることが好ましい。かかる範囲の島部の総数とすることで、吸湿による体積膨潤によって発生する応力が直線状に集中することを抑制して、応力を分散することができ、繊維表面の割れを抑制できる。そのため、繊維表面の割れに起因した染めムラや毛羽の発生を抑制でき、織編物とした際に優れた品位となる。繊維横断面における島部の総数は、より好ましくは10個以下、さらに好ましくは6個以下であり、最小の島部の数は3個である。
本発明のポリエステル繊維は、繊維横断面における最外周に配置された島部の外周の繊維表面側の辺の曲率半径C(μm)と、繊維横断面における最外周に配置された島部を含む外接円の半径L(μm)との比C/Lが0.50~0.90であることが好ましい。ここで、繊維横断面における最外周に配置された島部を含む外接円とは図2(b)の円4であり、Lは円4の半径である。また、繊維横断面における最外周に配置された島部の外周の繊維表面側の辺の曲率半径Cとは、実施例に記載の方法で求めた図2(c)の円5の半径である。
C/Lは、繊維横断面における最外周に配置された島部の外周の繊維表面側の辺が繊維表面に対しての曲がりの鋭さを示している。C/Lが0.50以上であると、吸湿時の体積膨潤によって発生した応力が海部に均等にかかって分散され、繊維表面が割れにくくなる。より好ましくは0.55以上であり、さらに好ましくは0.60以上である。また、C/Lが0.90以下であると、繊維横断面における最外周に配置された島部の外周の繊維表面側の辺の部分の曲がりが大きくならず、また角もできないため、それらの部分に吸湿時の体積膨潤によって発生した応力が集中せず、繊維表面が割れにくくなる。より好ましくは0.85以下、さらに好ましくは0.80以下である。なお、C/Lが1.0であることは、外周に配置された島部の外周の繊維表面側の辺と繊維表面の曲がりが同等であることを示し、この場合の繊維横断面の具体例としては島部が1個の芯鞘複合繊維が挙げられる。
本発明のポリエステル繊維は、繊維横断面における最外周に配置されたすべての島部を含む外接円の半径L(μm)と繊維半径R(μm)との比L/Rが0.50~0.90であることが好ましい。
L/Rは、繊維横断面における繊維表面と最外周に配置された島部の間の海部の厚みを示している。L/Rが0.90以下であると、繊維径に対して海部の厚みが十分確保されるため、吸湿時の体積膨潤によって発生した応力による海部割れを抑制でき、海部割れに起因した繊維表面の割れによる染めムラや毛羽の発生を抑制でき、織編物とした際に優れた品位となる。この考えに基づけば、より好ましくは0.80以下、さらに好ましくは0.60以下である。また、L/Rが0.50以上であると、海部に配置された芳香族ポリエステルの厚みによる剛直性が低減でき、吸湿時の体積膨潤によって発生する応力を低減できる。
本発明のポリエステル繊維は、繊維横断面における島部と島部の間の最小距離S(μm)と繊維横断面における最外周に配置されたすべての島部を含む外接円の半径L(μm)との比S/Lが0.05~0.50であることが好ましい。ここで、繊維横断面における島部と島部の間の最小距離とは実施例に記載の方法で求めた図2(d)の線分7である。
ここで、繊維横断面における島部と島部の間の最小距離とは、隣接する2個の島部に挟まれた海部の厚みである。S/Lが0.05以上であると、吸湿時の体積膨潤によって発生した応力を島部と島部の間の海部で緩和し、海部への応力の伝搬を低減して、繊維表面の割れを抑制することができる。より好ましくは0.10以上、さらに好ましくは0.15以上である。また、S/Lが0.50以下であると、島部と島部の距離が離れていないため、島部と島部の間の海部による応力緩和効果が発現し、繊維表面側の海部への応力の伝搬を低減して、繊維表面の割れを抑制することができる。この考えに基づけば、より好ましくはS/Lが0.40以下、さらに好ましくは0.30以下である。
本発明のポリエステル繊維は、海部の最小厚みが0.3μm以上であることが好ましい。
ここで海部の最小厚みとは、実施例に記載の方法で、繊維横断面における任意の島部の重心から任意の繊維表面に向かって直線を引いた際の、島部の外周辺と直線との交点と、繊維表面と直線との交点の間の距離のうちの最小のものであり、図2(c)の線分6である。海部の最小厚みが0.3μm以上であると、吸湿時の体積膨潤によって発生した応力による海部割れを抑制でき、海部割れに起因した繊維表面の割れによる染めムラや毛羽の発生を抑制でき、織編物とした際に優れた品位となる。より好ましくは1.0μm以上、さらに好ましくは2.5μm以上である。
本発明のポリエステル繊維の海部/島部の複合比率は、重量比で50/50~90/10であることが好ましい。海部の複合比率が50重量%以上であれば、海部の芳香族ポリエステルによって機械特性や耐熱性に優れ、ハリ、コシ感やドライ感が得られ、着用快適性に優れた繊維構造体を得られる。また、吸湿時の体積膨潤によって発生した応力による海部割れを抑制でき、海部割れに起因した繊維表面の割れによる染めムラや毛羽の発生を抑制でき、織編物とした際に優れた品位となる。より好ましくは海部の複合比率が60重量%以上、さらに好ましくは70重量%以上である。一方で、ポリエステル繊維の海部の複合比率が90重量%以下、すなわち島部の複合比率が10重量%以上であれば、海部に配置された芳香族ポリエステルの厚みによる剛直性が低減でき、吸湿時の体積膨潤によって発生する応力を低減できる。この考えに基づけば、より好ましくは海部の複合比率が85重量%以下、さらに好ましくは80重量%以下である。
本発明のポリエステル繊維は、吸湿性の指標である吸放湿パラメーターΔMRが2.0%以上である。ΔMRは、30℃×90%RHに代表される高温高湿度時と20℃×65%RHに代表される標準状態の温湿度における繊維の吸湿率の差であり、ΔMRが高ければ高いほど、繊維の吸湿性は高い。△MRが2.0%以上であれば、衣服内の蒸れ感が少なく、着用快適性が発現する。より好ましいΔMRの範囲は2.5%以上、さらに好ましい範囲は3.0%以上、特に好ましい範囲は4.0%以上である。ΔMRの範囲に特に上限はないが、本発明で達成できるレベルは10%程度であり、これが実質的な上限となる。また、本発明のポリエステル繊維は、染色などの熱水処理の前後でも上記のΔMRの範囲を満たしている。
本発明のポリエステル繊維の主たる成分である芳香族ポリエステルとは、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールの組み合わせからなる重合体である。一般的に、機械特性、耐熱性、製造時の取り扱い性の点から、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジオールの組み合わせからなる芳香族ポリエステルを用いることが好ましい。
芳香族ジカルボン酸の具体例として、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸、5-リチウムスルホイソフタル酸、5-(テトラアルキル)ホスホニウムスルホイソフタル酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸などが挙げられるが、これらに限定されない。
脂肪族ジオールの具体例として、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明における芳香族ポリエステルの製造方法は限定されるものではなく、製造時の原料を包括してモノマーとすると、モノマーを一般的な重縮合反応、付加重合反応などによって合成して製造してもよい。モノマーとしては、石油由来モノマー、バイオマス由来モノマー、石油由来モノマーとバイオマス由来モノマーの混合物など限定されるものではない。
加えて、本発明における芳香族ポリエステルには本発明の目的を逸脱しない範囲で、主成分の他に第2、第3成分が共重合または混合されても良い。主たる構成成分が芳香族ポリエステルであるためには、共重合量は全モノマー量に対する共重合成分のモノマー量として10mol%以下である。
本発明のポリエステル繊維は、上記のとおり海部の主たる成分が芳香族ポリエステルである。ただし、一般に、芳香族ポリエステルはポリマー構造中に水分子と強い相互作用を形成する官能基などを有さない。そのため、本発明のポリエステル繊維のΔMRを上記の範囲とする方法の例として、吸湿性の化合物を添加すること、高吸湿性を有したポリマー(以下、吸湿性ポリマーと称する場合もある)を配置すること、繊維表面のポリマー分子をオゾン等で処理して吸湿性の官能基を生成すること等が挙げられる。これ等のなかでも、優れた吸湿性を有するポリエステル繊維を得ることを想定すると、島部に吸湿性ポリマーを配置することが好ましい。
本発明のポリエステル繊維の島部に配置するのに好適な吸湿性ポリマーの例としては、ポリエーテルエステル、ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステルアミド、ポリアミド、熱可塑性セルロース誘導体、ポリビニルピロリドンなどが挙げられる。これ等のなかでも、共重合成分としてポリエーテルを含むポリエーテルエステル、ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステルアミドは、溶融成形時の安定性に優れると共に、目的とする吸湿性が高く、本発明のポリエステル繊維にはより好ましく用いられる。さらに、ポリエーテルエステルは海部の芳香族ポリエステルとの親和性に優れ、吸湿性ポリマーの耐熱性にも優れるため、得られる海島複合繊維の機械特性が良好になるなどの効果があり、本発明においては特に好ましく用いられるのである。加えて、吸湿性ポリマーの熱水への溶出を抑制できることから、結晶性に優れたポリブチレンテレフタレートとポリエーテルからなるポリエーテルエステルがより好ましい。
上記のような吸湿性ポリマーは水との親和性が高く、水や染色処理時の熱水に接触すると、溶出しやすい。吸湿時の体積膨潤によって発生する応力によって繊維表面の割れが生じると、島部の吸湿性ポリマーが熱水に触れて繊維外へ溶出し、繊維の吸湿性が低下する場合がある。そのため、島部に吸湿性ポリマーを配置する場合、本発明のポリエステル繊維の複合断面形状による繊維表面の割れを抑制する効果は顕著に発揮され、優れた吸湿性を有するポリエステル繊維が得られる。
本発明における吸湿性ポリマーには本発明の目的を逸脱しない範囲で、主成分の他に第2、第3成分が共重合または混合されても良く、その共重合量は全モノマー量に対する共重合成分のモノマー量として10mol%以下である。
本発明のポリエステル繊維の断面形状は、丸断面だけでなく、扁平、Y型、T型、中空型、田の字型、井の字型など多種多様な断面形状を採用することができる。
本発明のポリエステル繊維は、長繊維(フィラメント)、短繊維(ステープル)などいかなる形態でもよい。長繊維の場合、単糸1本からなるモノフィラメントでも、複数の単糸からなるマルチフィラメントであってもよい。短繊維の場合、カット長、捲縮数にも限定はない。
本発明のポリエステル繊維の総繊度は用途に応じて適宜設定すれば良いが、衣料用長繊維であれば8dtex以上、150dtex以下が実用上好ましい。また、強度は衣料用として1.5cN/dtex以上であることが好ましいが、布帛を作製する際に他の繊維と合わせて使用するなどの対応を取ることにより、1.5cN/dtex以下でも問題なく使用できる。伸度は、用途に応じて適宜設定すれば良いが、布帛に加工する際の加工性の点から、好ましくは25%以上60%以下である。
本発明のポリエステル繊維は、単繊維繊度が6.0dtex以下であることが好ましい。かかる範囲とすることで、海部に配置された芳香族ポリエステルの厚みによる剛直性が低減でき、加えて機械特性や耐熱性に優れ、ハリ、コシ感やドライ感が得られ、着用快適性に優れた繊維構造体を得られる。また、吸湿時の体積膨潤によって発生した応力による海部割れを抑制でき、海部割れに起因した繊維表面の割れによる染めムラや毛羽の発生を抑制でき、織編物とした際に優れた品位となる。より好ましくは単繊維繊度が4.0dtex以下、さらに好ましくは2.0dtex以下である。
本発明のポリエステル繊維は、公知の溶融紡糸、複合紡糸の手法により得ることができるが、例示すると以下のとおりである。ただし、紡糸方法、複合方法はここに例示されたものに限定されるものではない。
2種類以上のポリマーからなる本発明のポリエステル繊維を製糸する方法としては長繊維の製造を目的とした溶融紡糸法、湿式および乾湿式などの溶液紡糸法、シート状の繊維構造体を得るのに適したメルトブロー法およびスパンボンド法などによって製造することも可能であるが、生産性を高めるという観点から、溶融紡糸法が好適である。また、溶融紡糸法においては、後述する複合口金を用いることが好適である。溶融紡糸法を用いる場合、その際の紡糸温度については、用いるポリマー種のうち、主に高融点や高粘度ポリマーが流動性を示す温度とする。この流動性を示す温度としては、分子量によっても異なるが、そのポリマーの融点から融点+60℃の間で設定すると安定して製造することができる。
溶融紡糸法による製造方法としては、例えば、海部のポリマーと島部のポリマーを別々に溶融し、ギヤポンプにて計量・輸送し、そのまま通常の方法で特定の複合構造をとるように複合流を形成して紡糸口金から吐出し、チムニー等の糸条冷却装置によって冷却風を吹き当てることにより糸条を室温まで冷却し、給油装置で給油するとともに集束し、流体交絡ノズル装置で交絡し、引き取りローラー、延伸ローラーを通過し、その際引き取りローラーと延伸ローラーの周速度の比に従って延伸する。さらに、糸条を延伸ローラーにより熱セットし、ワインダー(巻取装置)で巻き取る方法が挙げられる。他にも、引き取りローラーと延伸ローラーの周速度を同速度とし、さらに同速度のワインダーで巻き取ることで一度未延伸糸とし、別工程にて延伸を行う二工程法も挙げられる。
本発明のポリエステル繊維において、海部と島部にて使用する2種類以上のポリマーの溶融粘度比を5.0未満とすることで、安定的に複合ポリマー流を形成でき、良好な複合断面の繊維を得ることができるため好ましい。
本発明のポリエステル繊維を製造する際に用いる複合口金としては、特開2011-208313号公報に記載される複合口金を用いることが好ましい。本願の図3に示した複合口金は、上から計量プレート8、分配プレート9および吐出プレート10の大きく3種類の部材が積層された状態で紡糸パック内に組み込まれ、紡糸に供される。ちなみに図3は、Aポリマー、Bポリマーといった2種類のポリマーを用いた例である。従来複合口金では、上記のように島部の形状を制御することは困難であり、図3に例示したような微細流路を利用した複合口金を用いることが好ましい。
図3に例示した口金部材では、計量プレート8が各吐出孔および各分配孔当たりのポリマー量を計量して流入し、分配プレート9によって、単繊維の断面における複合断面およびその断面形状を制御、吐出プレート10によって、分配プレート9で形成された複合ポリマー流を圧縮して、吐出するという役割を担っている。
複合口金の説明が錯綜することを避けるため、図示されていないが、計量プレート8より上に積層する部材に関しては、紡糸機および紡糸パックに合わせて、流路を形成した部材を用いることができる。計量プレート8を既存の流路部材に合わせて設計することで、既存の紡糸パックおよびその部材をそのまま活用することができるため、特に該口金のために紡糸機を専有化する必要はない。また、流路-計量プレート8間あるいは計量プレート8-分配プレート9間に複数枚の流路プレートを積層しても良い。これにより、口金断面方向および単繊維の断面方向に効率よく、ポリマーが移送される流路を設け、分配プレート9に導入される構成とすることができる。吐出プレート10より吐出された複合ポリマー流を、上記の製造方法に従い、冷却固化後、油剤を付与し、規定の周速になったローラーで引き取ることで、所望の複合断面を有する繊維が得られる。
本発明のポリエステル繊維は、仮撚や撚糸などの後加工が可能であり、製織や製編についても一般の繊維と同様に扱うことができる。
本発明のポリエステル繊維および/または後加工糸は、公知の方法に従い、織物、編物、パイル布帛、不織布や紡績糸、詰め綿などの繊維構造体にすることができる。また、本発明のポリエステル繊維および/または後加工糸からなる繊維構造体は、いかなる織組織または編組織であってもよく、平織、綾織、朱子織あるいはこれらの変化織や、経編、緯編、丸編、レース編あるいはこれらの変化編などが好適に採用できる。
本発明のポリエステル繊維は、繊維構造体にする際に交織や交編などによって他の繊維と組み合わせてもよいし、他の繊維との混繊糸とした後に繊維構造体としてもよい。
本発明のポリエステル繊維および/または後加工糸からなる繊維構造体は、吸湿性に優れるため、快適性や品位が要求される用途において好適に用いることができる。例えば、一般衣料用途、スポーツ衣料用途、寝具用途、インテリア用途、資材用途などが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明を実施例で詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の各特性値は、以下の方法を用いて測定した。
A.ポリマーの溶融粘度
真空乾燥機によって水分率300ppm以下としたポリマー試料について、東洋精機製キャピログラフを用いて、紡糸温度と同様の温度に設定した加熱炉に試料を投入し、窒素雰囲気下で溶融させて、歪み速度を段階的に変更して加熱炉の先端のキャピラリーから試料を押し出して粘度を測定した。なお、加熱炉に試料を投入してから5分間滞留させた後に測定を開始し、せん断速度1216sec-1における値をポリマーの溶融粘度とした。
B.ポリマーの融点(Tm)
TA instruments社製示差走査熱量計(DSC)Q2000型を用いて、ポリマー試料20mgを、昇温速度20℃/分で20℃から300℃まで昇温し、300℃で5分間保持した後、降温速度20℃/分で300℃から20℃まで降温し、20℃の温度で1分間保持した後、さらに昇温速度20℃/分で20℃から280℃まで昇温したときに観測される吸熱ピークのピークトップ温度を融点とした。なお、吸熱ピークが複数観測された場合には、最も高温側の吸熱ピークトップを融点とした。
C.総繊度
繊維試料を枠周1.125mの検尺機にて200回巻き取ってかせを作製し、熱風乾燥機にて乾燥後(105±2℃×60分)、天秤にてカセ重量を量り公定水分率を乗じた値から総繊度を算出した。測定は4回行い、平均値を総繊度とした。
D.引っ張り強度および伸度
繊維試料をオリエンテック(株)製“TENSILON”(登録商標)UCT-100を測定機器として用い、化学繊維フィラメント糸試験方法(JIS L1013(2010))に示される定速伸長条件で測定した。伸度は、引張強さ-伸び曲線における最大強力を示した点の伸びから求めた。また、引っ張り強度は、最大強力を総繊度で除した値を強度とした。測定は10回行い、平均値を引っ張り強度および伸度とした。
E.沸騰水収縮率
繊維試料を枠周1.125mの検尺機で20回巻き取ってかせを作製し、0.09cN/dtex荷重下で初長Lを求めた。次に無荷重下沸騰水中で30分間処理した後、風乾した。次いで0.09cN/dtex荷重下で処理後の長さLを求め式(1)
沸騰水収縮率(%)=[(L-L)/L]×100・・・(1)
で算出した。
F.熱水処理前のΔMR
繊維試料もしくは布帛試料を秤量瓶に1~2g程度量り取り、110℃で2時間乾燥させた後に質量を測定し、この質量をwとした。次に乾燥後の繊維試料を温度20℃、相対湿度65%にて24時間保持させた後に質量を測定し、この質量をw65%とした。続いて、温度30℃、相対湿度90%に調整し、繊維試料を24時間保持させた後に質量を測定し、この質量をw90%とした。
MR=[(w65%-w)/w]×100・・・(2)
MR=[(w90%-w)/w]×100・・・(3)
ΔMR=MR-MR・・・(4)
このとき、式(2)~(4)にて算出したものをΔMRとした。
G.熱水処理後のΔMR
繊維試料を英光産業製丸編機NCR-BL(釜径3インチ半(8.9cm)、27ゲージ)を用いて、度目が50となるように調整して筒編地を作製した。繊維の正量繊度が80dtex未満の場合は、筒編機に給糸する繊維の総繊度が80~160dtexとなるように適宜合糸し、総繊度が80dtexを超える場合は、筒編機への給糸を1本で行い、前記同様度目が50となるように調整して作製した。次に、炭酸ナトリウム1g/L、日華化学製界面活性剤サンモールBK-80を含む水溶液に得られた筒編地を投入し、水溶液を80℃に昇温して20分間処理した後、60℃の熱風乾燥機内で60分間乾燥させた。さらに、乾燥後の筒編みを、浴比1:100、処理温度130℃、処理時間60分の条件で熱水処理した後、60℃の熱風乾燥機内で60分間乾燥して、熱水処理後の筒編地を得た。得られた熱水処理後の筒編地について、F項の記載に準じてΔMRを算出した。
H.曲率半径C
繊維試料をエポキシ樹脂などの包埋剤にて包埋し、繊維軸に垂直方向の繊維横断面をHITACHI製走査型電子顕微鏡(SEM)で10本以上の単繊維が観察できる倍率として画像を撮影した。得られた画像をコンピューターソフトウェアの三谷商事製WinROOFを用いて解析することで、繊維横断面における最外周に配置された島部の外周の繊維表面側の辺の曲率半径Cを求めた。
曲率半径を求めるにあたり、まず図2(c)を参照して、島部の重心Gから任意の繊維表面に向かって直線を引き、島部の外周と直線との交点Bと繊維表面と直線との交点Fのからなる線分BFの長さを小数点第2位まで測定し、線分BFの長さが最小値となる交点Bを求める。この交点Bで島部に接し、島部に外接する円のうち、最小値となる半径を小数点第3位まで求めた。この動作を単繊維1本に含まれる全ての島部に対して行い、さらにこの動作を無作為に抽出した単繊維3本に対して行い、得られた半径の平均値を求め、小数点第3位で四捨五入した値を曲率半径C(μm)とした。
I.外接円の半径L
H項と同様にSEMで繊維横断面の画像を撮影し、WinROOFを用いて撮影した画像を解析し、繊維横断面における最外周に配置されたすべての島部を含む外接円の半径を小数点第3位まで測定し、この動作を無作為に抽出した単繊維10本について行った結果の単純な数平均を求め、小数点第3位を四捨五入した値を外接円の半径L(μm)とした。
J.繊維半径R
H項と同様にSEMで繊維横断面の画像を撮影し、撮影された各画像から同一画像内で無作為に抽出した単繊維の半径をμm単位で小数点第3位まで測定し、この動作を無作為に抽出した単繊維10本について行った結果の単純な数平均を求め、小数点第3位を四捨五入した値を繊維半径R(μm)とした。ここで繊維軸に垂直方向の繊維横断面が真円で無い場合はその面積を測定し、円換算で求められる値を採用した。
K.島部と島部の間の最小距離S
H項と同様にSEMで繊維横断面の画像を撮影し、WinROOFを用いて撮影した画像を解析することで、繊維横断面における島部と島部の間の最小距離Sを求めた。
島部と島部の間の最小距離を求めるにあたり、図2(d)を参照して、隣接する2つの島部2aおよび島部2bにおいて、島部2aの重心Gaから島部2bに向かって直線を引き、それぞれの島部の外周との交点をDaおよびDbとし、この線分Da-Dbの長さの最小値を小数点第3位まで測定した。この動作を単繊維1本に含まれる島部から無作為に抽出した10箇所の隣接する2つの島部に対して行った。なお、隣接する2つの島部の間になされる線分Da-Dbの数が10箇所未満の場合は、単繊維1本に含まれる全ての島部にて線分Da-Dbの最小値を測定した。さらに、この動作を無作為に抽出した単繊維3本に対して行い、得られた線分Da-Dbの長さの平均値を求め、小数点第3位で四捨五入した値を島部と島部の間の最小距離S(μm)とした。
L.海部の最小厚み
H項に記載した線分BFの長さの求め方と同様に、図2(c)を参照して、島部の重心Gaから任意の繊維表面に向かって直線を引き、島部の外周と直線との交点Bと繊維表面と直線との交点Fのからなる線分BFの長さを小数点第2位まで測定し、線分BFの長さが最小値となる交点Bを求める。この測定を単繊維1本に含まれる全ての島部で行い、さらにこれを無作為に抽出した単繊維3本に対して行い、得られた線分BFの平均値を求め、小数点第2位で四捨五入した値を海部の最小厚み(μm)とした。
M.海部の割れの数
G項に記載の方法で作製し、熱水処理まで行った後の筒編地を、白金-パラジウム合金で蒸着し、日立製走査型電子顕微鏡(SEM)S-4000型を用いて1000倍で観察し、無作為に10視野の顕微鏡写真を撮影した。得られた10枚の写真において、筒編地を構成する繊維表面を観察し、海部が割れている箇所を数えた。海部の割れの数が10個以下であれば合格とした。
N.染めムラ
G項に記載の方法で筒編地を作製し、炭酸ナトリウム1g/L、日華化学製界面活性剤サンモールBK-80を含む水溶液に得られた筒編地を投入し、水溶液を80℃に昇温して20分間処理した後、60℃の熱風乾燥機内で60分間乾燥させた。次に、160℃で2分間乾熱セットし、乾熱セット後の筒編地を、分散染料として日本化薬製Kayalon Polyester Blue UT-YAを1.3重量%加えてpHを5.0に調整した染色液中、もしくはカチオン染料として日本化薬製Kayacryl Blue 2RL-EDを1.0重量%加えてpHを4.0に調整した染色液中に投入し、浴比1:100、染色温度130℃、染色時間60分の条件で染色した。
染色後の筒編地を試料として、ミノルタ製分光測色計CM-3700d型を用いてD65光源、視野角度10°、光学条件をSCE(正反射光除去法)として1試料につき3回L値を測定し、その平均値を小数点第2位で四捨五入した値を試料のL値とした。この動作を無作為に抽出した10試料について行い、10試料のL値の平均値と標準偏差から変動率を求めた。この10試料のL値の変動率が5.0%以下である場合、染めムラがないと判断した。
O.毛羽数
多点毛羽計数装置(東レエンジニアリング社製MFC-120)を用いて、繊維試料を600m/分で走行させて、1万m測定し、装置に表示される毛羽数をカウントした。なお、測定点の手前に整経オサ(ステンレス製、オサ間隔1mm)を設けて、そこに繊維を通した。この測定を10回繰り返し、1万mにおける平均値を毛羽数とし、毛羽数が10個/1万m以下であれば合格とした。
P.吸水速乾性
G項に記載の方法で作製し、熱水処理まで行った後の筒編地を、温度20℃、相対湿度65%にて24時間保持させた後に質量を測定し、この質量をwとした。次に、試料の中央に水を0.3ml滴下して質量を測定し、この質量をw0分とした。試料に水を滴下した瞬間を0分とし、5分間隔で試料の質量を測定し、この質量をwn分とした。ここで、n分とは試料の質量を測定した任意の時間を表し、5分、10分、15分と5分間隔の時間を表す。任意の時間の水分残留率WRを式(5)にて算出した。
WR=[(w0分-wn分)/(w0分-w)]×100・・・(5)
式(5)で算出された水分残留率WRが30%を下回る時間が60分以下の場合、吸水速乾性を有するとした。
Q.熱水処理前後での吸湿性の維持
G項で算出した熱水処理後のΔMRからF項で算出した熱水処理前のΔMRを引いたΔMRの差で熱水処理前後での繊維の吸湿性の変化を評価した。ΔMRの変化が2.0%以下であれば、熱水処理前後で繊維の吸湿性を維持しているとした。
(実施例1)
ポリエチレンテレフタレート(溶融粘度120Pa・s、融点254℃)を海部、数平均分子量8300g/molのポリエチレングリコール(三洋化成工業製PEG6000S)を50重量%共重合したポリブチレンテレフタレート(溶融粘度50Pa・s、融点217℃)を島部とし、紡糸温度285℃において、海部と島部のポリマーを別々に溶融させた後、海島比率が重量比で80:20となるように計量し、図3に示した複合口金が組み込まれた紡糸パックに流入させ、最外周に配置された島部の数が3島であり、総島数が3島である海島複合形態となるように吐出孔(孔径0.30mm、孔数36ホール)から流入ポリマーを吐出させた。吐出された複合ポリマー流を冷却装置で冷却固化し、給油装置により含水油剤を給油した後、第1ロールである引き取りローラーの周速度を2000m/分、第2ロールである延伸ローラーの周速度を2000m/分、ワインダーの巻取速度を2000m/分として巻き取り、200dtex-36フィラメントの未延伸糸のポリエステル繊維を得た。続いて、第1ローラー温度90℃、第2ローラー温度130℃、第1ローラーと第2ローラーの周速度の比で表される延伸倍率を2.38倍として得られた未延伸糸を延伸し、84dtex-36フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、0.97、1.03、0.99であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表1に示す。
(実施例2)
海部を5-スルホイソフタル酸ナトリウム塩1.5mol%および数平均分子量1000g/molのポリエチレングリコール(三洋化成工業製PEG1000)1.0重量%を共重合したポリエチレンテレフタレート(溶融粘度170Pa・s、融点244℃)としたこと以外は実施例1と同様の条件で、84dtex-36フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、0.99、1.02、0.99であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表1に示す。
(実施例3)
吐出孔の孔数を72ホールとし、155dtex-72フィラメントの未延伸糸のポリエステル繊維を得たこと、延伸倍率を1.84倍として得られた未延伸糸を延伸したこと以外は実施例2と同様の条件で、84dtex-72フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、0.99、0.99、1.02であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表1に示す。
(実施例4)
吐出孔の孔数を14ホールとし、258dtex-14フィラメントの未延伸糸のポリエステル繊維を得たこと、延伸倍率を3.07倍として得られた未延伸糸を延伸したこと以外は実施例2と同様の条件で、84dtex-14フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、0.97、1.00、1.03であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表1に示す。
(実施例5)
海島比率を重量比で50:50としたこと以外は実施例3と同様の条件で、84dtex-72フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、1.00、0.99、1.01であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表1に示す。
(実施例6)
海部をポリエチレンテレフタレート(溶融粘度40Pa・s、融点254℃)としたこと以外は実施例1と同様の条件で、84dtex-36フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、0.98、1.03、0.99であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表1に示す。
(実施例7)
海部をポリエチレンテレフタレート(溶融粘度40Pa・s、融点254℃)とし、海島比率を重量比で50:50としたこと以外は実施例3と同様の条件で、84dtex-72フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、1.03、1.01、0.97であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表1に示す。
(実施例8)
吐出孔を孔径0.23mm、孔数96ホールとし、115dtex-96フィラメントの未延伸糸のポリエステル繊維を得たこと、延伸倍率を1.72倍として得られた未延伸糸を延伸したこと以外は実施例3と同様の条件で、66dtex-96フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、0.99、1.01、0.99であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表1に示す。
(実施例9)
吐出孔を孔径0.20mm、孔数144ホールとし、88dtex-144フィラメントの未延伸糸のポリエステル繊維を得たこと、延伸倍率を1.57倍として得られた未延伸糸を延伸したこと以外は実施例3と同様の条件で、56dtex-144フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、0.98、1.03、0.99であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表2に示す。
(実施例10)
数平均分子量8300g/molのポリエチレングリコール(三洋化成工業製PEG6000S)を16重量%共重合したポリエチレンテレフタレート(溶融粘度68Pa・s、融点251℃)を海部、ポリエチレンテレフタレート(溶融粘度120Pa・s、融点254℃)を島部とし、紡糸温度285℃において、海部と島部のポリマーを別々に溶融させた後、海島比率が重量比で90:10となるように計量し、図3に示した複合口金が組み込まれた紡糸パックに流入させ、最外周に配置された島部の数が3島であり、総島数が3島である海島複合形態となるように吐出孔(孔径0.30mm、孔数36ホール)から流入ポリマーを吐出させた。吐出された複合ポリマー流を冷却装置で冷却固化し、給油装置により含水油剤を給油した後、第1ロールである引き取りローラーの周速度を2000m/分、第2ロールである延伸ローラーの周速度を2000m/分、ワインダーの巻取速度を2000m/分として巻き取り、215dtex-36フィラメントの未延伸糸のポリエステル繊維を得た。続いて、第1ローラー温度90℃、第2ローラー温度130℃、第1ローラーと第2ローラーの周速度の比で表される延伸倍率を2.48倍として得られた未延伸糸を延伸し、84dtex-36フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、0.98、1.02、0.99であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表2に示す。
(実施例11)
海部を5-スルホイソフタル酸ナトリウム塩1.5mol%および数平均分子量1000g/molのポリエチレングリコール(三洋化成工業製PEG1000)1.0重量%を共重合したポリエチレンテレフタレート(溶融粘度170Pa・s、融点244℃)とした。次に、添加物を含まないポリカプロラクタムにポリビニルピロリドン(BASF社製“ルビスコール”K30SP,K値=30)を20重量%添加したポリカプロラクタムマスターチップを作製した。続けて、添加物を含まないポリカプロラクタム(硫酸相対粘度2.71、融点220℃)に前記マスターチップをチップブレンドし、ポリビニルピロリドン添加率5.0重量%のポリカプロラクタムブレンドポリマーを調整し、このブレンドポリマー(溶融粘度130Pa・s、融点220℃)を島部とした。海部と島部のポリマーを上記の組み合わせとし、海島比率を重量比で50:50としたこと以外は実施例1と同様の条件で、84dtex-36フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、0.98、1.02、0.99であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表2に示す。
(実施例12)
島部をアルケマ製“PEBAX MH1657”(溶融粘度45Pa・s、融点203℃)としたこと以外は実施例2と同様の条件で、84dtex-36フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、1.01、1.01、0.98であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表2に示す。
(実施例13)
図3に示した複合口金が組み込まれた紡糸パックに流入させ、最外周に配置された島部の数が5島であり、総島数が6島である海島複合形態となるように吐出孔(孔径0.30mm、孔数72ホール)から流入ポリマーを吐出させたこと以外は実施例3と同様の条件で、84dtex-72フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる五角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、1.01、1.00、0.98、0.99、1.02であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正五角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表2に示す。
(実施例14)
図3に示した複合口金が組み込まれた紡糸パックに流入させ、最外周に配置された島部の数が9島であり、総島数が12島である海島複合形態となるように吐出孔(孔径0.30mm、孔数36ホール)から流入ポリマーを吐出させたこと以外は実施例2と同様の条件で、84dtex-36フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる九角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、1.03、1.01、0.98、0.99、1.00、1.00、0.98、0.99、1.02であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正九角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表2に示す。
(実施例15)
海島比率を重量比で65:35としたこと以外は実施例2と同様の条件で、84dtex-36フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、1.01、0.98、1.01であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認した。得られたポリエステル繊維の評価結果を表2に示す。
(比較例1)
ポリエチレンテレフタレート(溶融粘度120Pa・s、融点254℃)を海部、数平均分子量8300g/molのポリエチレングリコール(三洋化成工業製PEG6000S)を50重量%共重合したポリブチレンテレフタレート(溶融粘度50Pa・s、融点217℃)を島部とし、紡糸温度285℃において、海部と島部のポリマーを別々に溶融させた後、海島比率が重量比で80:20となるように計量し、図3に示した複合口金が組み込まれた紡糸パックに流入させ、最外周に配置された島部の数が1島であり、総島数が1島である芯鞘複合形態となるように吐出孔(孔径0.30mm、孔数36ホール)から流入ポリマーを吐出させた。吐出された複合ポリマー流を冷却装置で冷却固化し、給油装置により含水油剤を給油した後、第1ロールである引き取りローラーの周速度を2000m/分、第2ロールである延伸ローラーの周速度を2000m/分、ワインダーの巻取速度を2000m/分として巻き取り、200dtex-36フィラメントの未延伸糸のポリエステル繊維を得た。続いて、第1ローラー温度90℃、第2ローラー温度130℃、第1ローラーと第2ローラーの周速度の比で表される延伸倍率を2.38倍として得られた未延伸糸を延伸し、84dtex-36フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、島部の総数は1個であることから、最外周に配置された島部の重心を線分で結んだ図形は得られなかったため、得られたポリエステル繊維は吸湿時に海部割れが生じ、布帛とした際に染めムラや毛羽が発生した。また、海部の割れた箇所から島部のポリマーが溶出し、熱水処理後の吸放湿性にも劣った。得られたポリエステル繊維の評価結果を表3に示す。
(比較例2)
海部をポリエチレンテレフタレート(溶融粘度500Pa・s、融点254℃)としたこと以外は実施例1と同様の条件で、84dtex-36フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、1.10、1.04、0.86であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形ではなかったため、得られたポリエステル繊維は吸湿時に海部割れが生じ、布帛とした際に染めムラや毛羽が発生した。また、海部の割れた箇所から島部のポリマーが溶出し、熱水処理後の吸放湿性にも劣った。得られたポリエステル繊維の評価結果を表3に示す。
(比較例3)
海島比率を重量比で40:60としたこと以外は実施例1と同様の条件で、84dtex-36フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、1.09、0.96、0.95であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形ではなかったため、得られたポリエステル繊維は吸湿時に海部割れが生じ、布帛とした際に染めムラや毛羽が発生した。また、海部のポリエチレンテレフタレートの量が少ないため、吸水速乾性に劣った。得られたポリエステル繊維の評価結果を表3に示す。
(比較例4)
吐出孔の孔数を10ホールとし、270dtex-10フィラメントの未延伸糸のポリエステル繊維を得たこと、延伸倍率を3.21倍として得られた未延伸糸を延伸したこと以外は実施例2と同様の条件で、84dtex-10フィラメントのポリエステル繊維の延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の繊維横断面において、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる三角形について、各線分の長さと各線分の長さの平均値に比は、0.98、1.02、1.00であり、最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形は正三角形であることを確認したが、海部が厚いため吸放湿性に劣り、また単繊維繊度が太いため繊維の剛直性があり、得られた布帛の風合いも劣った。得られたポリエステル繊維の評価結果を表3に示す。
本発明のポリエステル繊維は、吸湿時の繊維の体積膨潤に伴って発生する応力を分散させることができて繊維表面の割れが抑制されているため、織編物とした際に染めムラや毛羽等の発生がなく、品位に優れる。また、吸湿性の低下も生じないため優れた吸湿性を有しており、特に衣料用途において好適に用いることができる。
1: 海部
2a、2b、2c、2d、2e、2f: 島部
3a、3b、3c: 繊維横断面の最外周に配置された島部のうち隣接する島部において島部の面積を2等分するような任意の2本の直線の交点(重心)同士を結んだ線分
4: 繊維横断面において最外周に配置された全ての島部のうち2個以上に外接する真円(外接円)
5: 1つの島部に2点以上で外接する真円(外接円)
6: 海部の最小厚み
7: 島部と島部の間の最小距離
8: 計量プレート
9: 分配プレート
10: 吐出プレート
B: 島部の面積を2等分するような任意の2本の直線の交点(重心)から任意の繊維表面に向かって引いた直線と島部の外周との交点
Da、Db: 島部の面積を2等分するような任意の2本の直線の交点(重心)から任意の隣接する島部に向かって引いた直線と島部の外周との交点
F: 島部の面積を2等分するような任意の2本の直線の交点(重心)から任意の繊維表面に向かって引いた直線と繊維表面との交点
Ga、Gb、Gc、Gd、Ge: 島部の面積を2等分するような任意の2本の直線の交点(重心)

Claims (3)

  1. 海部の主たる構成成分が芳香族ポリエステルである海島型複合繊維であり、吸放湿パラメーター△MRが2.0%以上、繊維横断面における最外周に配置された島部の重心を線分で結んで得られる図形が重心を頂点とする正多角形であり、繊維横断面における最外周に配置された島部の外周の繊維表面側の辺の曲率半径C(μm)と、繊維横断面における最外周に配置された島部を含む外接円の半径L(μm)との比C/Lが0.50~0.90であることを特徴とする繊維。
  2. 繊維横断面における最外周に配置された島部の数が奇数であることを特徴とする請求項1に記載の繊維。
  3. 請求項1または2に記載の海島型複合繊維を含む繊維製品。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005163214A (ja) 2003-12-02 2005-06-23 Teijin Fibers Ltd 繊維表面に非連続突起物を有するポリエステル繊維およびその製造方法
WO2018012318A1 (ja) 2016-07-11 2018-01-18 東レ株式会社 吸湿性に優れた海島型複合繊維、仮撚糸および繊維構造体
JP2018168518A (ja) 2017-03-30 2018-11-01 Kbセーレン株式会社 蓄熱保温性繊維

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0789612B1 (en) * 1994-10-31 2002-09-04 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. High density nonwoven filter media
JP3488312B2 (ja) * 1995-05-09 2004-01-19 ユニチカ株式会社 生分解性複合モノフィラメントとその製造法
US6465094B1 (en) * 2000-09-21 2002-10-15 Fiber Innovation Technology, Inc. Composite fiber construction
BE1018245A3 (nl) * 2008-08-14 2010-07-06 Luxilon Ind Nv Monofilament snaar.
WO2010087595A2 (ko) * 2009-01-30 2010-08-05 웅진케미칼 주식회사 광변조 물체
JP5505030B2 (ja) 2010-03-30 2014-05-28 東レ株式会社 複合口金および複合繊維の製造方法
JP6651849B2 (ja) * 2014-02-25 2020-02-19 東レ株式会社 海島複合繊維、複合極細繊維および繊維製品
CN105369386A (zh) * 2014-08-11 2016-03-02 东丽纤维研究所(中国)有限公司 一种聚酯纤维及其制备方法
JP6362502B2 (ja) 2014-09-30 2018-07-25 Kbセーレン株式会社 海島型複合繊維
JP7069701B2 (ja) * 2017-12-25 2022-05-18 東レ株式会社 吸湿性に優れた繊維構造体およびそれを用いた衣料
JP2020033681A (ja) * 2018-03-13 2020-03-05 東レ株式会社 吸湿性に優れた海島型複合繊維、繊維構造体およびポリエステル組成物
JP2020020076A (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 東レ株式会社 吸湿性海島型複合繊維および繊維構造体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005163214A (ja) 2003-12-02 2005-06-23 Teijin Fibers Ltd 繊維表面に非連続突起物を有するポリエステル繊維およびその製造方法
WO2018012318A1 (ja) 2016-07-11 2018-01-18 東レ株式会社 吸湿性に優れた海島型複合繊維、仮撚糸および繊維構造体
JP2018168518A (ja) 2017-03-30 2018-11-01 Kbセーレン株式会社 蓄熱保温性繊維

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