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JPS648086B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS648086B2
JPS648086B2 JP513181A JP513181A JPS648086B2 JP S648086 B2 JPS648086 B2 JP S648086B2 JP 513181 A JP513181 A JP 513181A JP 513181 A JP513181 A JP 513181A JP S648086 B2 JPS648086 B2 JP S648086B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
refractive index
fibers
yarn
dyeability
Prior art date
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Expired
Application number
JP513181A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57121613A (en
Inventor
Hiroshi Tanji
Michitaka Iwata
Hideo Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP513181A priority Critical patent/JPS57121613A/en
Priority to KR8200170A priority patent/KR860000205B1/en
Priority to EP82100289A priority patent/EP0056963B2/en
Priority to DE8282100289T priority patent/DE3263054D1/en
Priority to US06/340,895 priority patent/US4415726A/en
Publication of JPS57121613A publication Critical patent/JPS57121613A/en
Priority to US06/527,499 priority patent/US4496505A/en
Publication of JPS648086B2 publication Critical patent/JPS648086B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はポリエステル繊維、詳しくは実用上充
分な特性を有し、かつ染色性が良好であり、特に
常圧染色による染色が可能で染色堅牢度の秀れた
ポリエステル繊維に関する。 一般にポリエステル繊維、特にポリエチレンテ
レフタレート繊維は強度、寸法安定性等多くの秀
れた特性を備え種々の用途に利用されている。反
面、ポリエチレンテレフタレート繊維は染色性が
劣り、染色に際しては130℃付近の高温高圧で染
色する必要があるため特別な装置を必要とした
り、またウール、アクリル等高圧染色により物性
低下を生じる繊維との混用に制限がある等の欠点
を有している。 ポリエチレンテレフタレート繊維の染色性改
良、常圧可染化に関しては、いくつかの試みがな
されており、例えば染色時にキヤリアーを用いる
方法が知られているが、特別なキヤリアーを要す
ること、染色液の後処理が困難なこと等の欠点が
ある。また染色性の改良されたポリエチレンテレ
フタレートとして金属スルホネート基含有化合物
やポリエーテルを共重合したものが知られている
が、これらの変性ポリエステルは染色性は向上す
るものの重合、紡糸が困難であつたり、或いはポ
リエチレンテレフタレート本来のすぐれた性質を
低下せしめたり、さらには染色堅牢度が劣る等の
欠点があつた。結局上述のようなポリマーの化学
的改質による易染化は、染着座席となりうる第三
成分をポリマー中に混在させるが故にポリエチレ
ンテレフタレート本来の性質をも変化させてしま
うことは避けられないといえる。 一方、化学的改質によらないものとして例えば
特開昭54−64133号公報に、フイラメントあたり
デニール、固有粘度〔η〕、相対的分散染料染着
速度、モジユラス、沸水処理後のモジユラス、ア
モルフアスモジユラス、沸水収縮、収縮モジユラ
ス、収縮値等を特定したフラツトヤーン、及びト
ウが開示されている。これによれば確かに染色性
は改善されてはいるが、同公報記載の発明は酢酸
セルロースの代替として使用するのに適した性質
を有するポリエステルフイラメント、トウに関す
るものであり、得られた繊維は通常のポリエステ
ルに比し、低モジユラス、高伸度となつているほ
か染色堅牢度については具体的に何も説明されて
いない。 また、特開昭55−107511号公報には断面平均複
屈折△nが90×10-3以上の配向度を有し、繊維断
面に於ける複屈折が外層と内層に於いて適宜な差
を有するような断面二重構造ポリエチレンテレフ
タレート繊維を得る方法が開示されており、該方
法で得られる繊維は、従来のポリエチレンテレフ
タレート繊維と同様な機械的性質と充分な自然巻
縮、及び染料の吸着性を有するとされている。し
かし該公報には本発明の独特な繊維構造を全く記
載も示唆もしないばかりか該出願明細書中には染
色性、特に常圧染色性、及び染色堅牢度に関する
作用効果についての具体的な示唆も全くなされて
おらず、該公報の記載からだけでは必ずしも本発
明の常圧染色可能なポリエチレンテレフタレート
繊維は得られない。 本発明者らは、かかる従来法の欠点を克服し、
染色性が良好であり、特に常圧染色が可能でかつ
染色堅牢度が秀れる一方、本来の好ましい性質を
も兼ね備えたポリエステル繊維について、微細構
造面からの研究を進めた結果、従来は知られなか
つた、特定の非晶部構造を有する繊維によつて、
上記目的が達成されることを見い出し、本発明に
到達した。 初期モジユラスが50g/d以上、伸度が20%〜
60%の実質的にポリエチレンテレフタレートから
なる繊維であつて、測定周波数110Hzにおける力
学的損失正接(tanδ)のピーク温度(Tmax)お
よびピーク値((tanδ)max)がそれぞれ85℃≦
Tmax≦110℃および0.115≦(tanδ)nax≦0.135の
関係を満足し、結晶化度(Xc)が70%以上、平
均屈接率(n(0))繊維の中心から半径の0.8倍の
距離にある部分の屈折率(n(0.8))との差(△
(0.8−0))が10×10-3以上80×10-3以下の局所

な屈折率分有を有しかつ前記の分布が繊維中心に
関して対称である常圧染色可能なポリエステル繊
維に関するものである。 本発明におけるポリエステルは実質的にポリエ
チレンテレフタレートからなり、公知の重合法で
得られるものであるが、通常ポリエステルに使用
される添加剤、例えば艶消剤、安定剤、制電剤等
を含んでもよい。また重合度については通常の繊
維形成用の範囲内であれば特に制限はないし、本
発明の目的を損わない範囲内での少量の他の成分
との共重合ももちろん可能である。 本発明のポリエステル繊維の第1の特徴は、測
定周波数110Hzにおける力学的損失正接(tanδ)
のピーク温度(Tmax)およびピーク値((tanδ)
nax)が次の関係を満足していることにある。 85℃Tmax≦110℃ 0.115≦(tanδ)nax≦0.135 Tmaxが110℃より高いと染色性が低下し、常
圧可染ができなくなり、85℃より低いと実用に耐
える機械的性質(強度、伸度、初期モジユラス)
が得られなし、一方(tanδ)naxが0.135より大き
い場合は繊維の熱安定性が低下し、寸法安定性
(収縮率)が劣り、染色堅牢度が低下すし、0.115
より小さくても染色性が低下し、常圧可染ができ
なくなることが本発明者によつて初めて明らかと
なつた。 従来のポリエステル繊維ではTmaxは120℃以
上であり、また一般にTmaxの減少に伴ない、
(tanδ)naxは高くなる。その結果、染色性、染色
堅牢度、熱安定性を兼ね備えたものは全く知られ
ていない。 また本発明において、ポリエステルとしての特
性を出すためには30℃における初期モジユラスが
50g/d以上であることが必要である。そのため
には複屈折(△n)は通常30×10-3以上である。 ここで30℃における初期モジユラスとは30℃に
おける動的弾性率(E′30)で表わされる。 こうした特徴を有する本発明の繊維について、
さらにその構造と力学的性質(強度、伸度、初期
モジユラス、動的弾性率)、及び染色性との関連
を検討した結果、次のことが明らかになつた。 本発明の繊維において、結晶化度(Xc)、
(010)面の微結晶の大きさ(ACS)、及び(010)
面の結晶配向度(Co)はいずれも繊維の機械的
特性に関連し、本発明の繊維がポリエステル繊維
として充分な強度(3g/d以上)、伸度(20〜60
%)初期モジユラス(≧50g/d)を有するため
にXcは70%以上、ACSは50Å以上、Coは90%以
上であることが好ましい。さらに好ましい範囲は
Xcが75%以上、ACSが55Å以上である。ここで
Xc、ACS、CoはX線回折によりそれぞれ後述の
方法で測定された値である。 次に、本発明の繊維において繊維軸方向に電場
ベクトルを持つ偏光の中心平均屈折率(n(0)
が1.70より小さくかつ1.65以上であれば適度の伸
度(20〜60%)と染色性を有し、衣料用繊維とし
て好ましいものとなる。最適な(n(0))の範囲
は、1.65〜1.68である。 また、本発明の平均複屈折率(△n)は本発明
の繊維が30℃に於いて50g/d以上の初期モジユ
ラスを有するためには30×10-3以上であるが、一
方、熱に対する安定性、及び染色性、染色堅牢度
の観点から好ましくは110×10-3以下、さらによ
り好ましくは85×10-3以下である。△nが110×
10-3以下になると150〜220℃の温度範囲における
動的弾性率(E′)の減少率(150℃、220℃での
E′をそれぞれE′150、E′220としE′220/E′150で表

す)が小さくなりE′220/E′150は0.75より大きくな
る。すなわち熱に対して構造が安定となる。また
染色堅牢度も向上する。さらに△nが85×10-3
り小さいものは常圧可染性が極めて秀れたものと
なる。 さらに、繊維の中心に於ける平均屈折率
(n(0))と繊維中心から半径の0.8倍の距離の部
分における平均屈折率(n(0.8)またはn(-0.8
の差(△(0.8-0))が好ましくは10×10-3〜80×
10-3、より好ましくは10×10-3〜40×10-3であ
り、繊維の局所的な平均屈折率の分布が繊維の中
心に対して対称であると、充分な強度を有し、染
斑、強伸度斑等が少ない。ここで局所的な平均屈
折率の分布が繊維の中心に対して対称であるとい
うのは平均屈折率nの極小値が(n(0)−10×
10-3)以上であり、かつn(-0.8)とn(0.8)の差が
50×10-3以下、より好ましくは10×10-3以下の場
合をいう。なお上述のn(0)、n(0.8)、n(-0.8)
(0.8-0)、△n等の値は干渉顕微鏡により後に
述べる方法で測定したものである。 また本発明の繊維において、220℃における力
学的損失正接(tanδ220)は小さいほど好ましく、
温度上昇に伴う初期モジユラスの低下が小さくな
る。tanδ220が0.25以下の場合該初期モジユラス低
下量は著しく小さくなる。つまり熱に対して極め
て安定な構造の繊維となる。 本発明の繊維は例えば後に実施例に示すように
7000m/分以上好ましくは8000m/分以上引取速
度と特定の冷却条件とを組合せた紡糸巻取法によ
り得ることができる。紡糸巻取の過程に延伸工程
は含まない。引取速度が7000m/分以上であれ
ば、結晶化度(Xc)は70%以上が達成される。
紡糸に際しては、ポリマー粘度、紡糸温度、紡糸
口金下の雰囲気の状態、冷却方法、引取速度等を
適宜調節することにより、紡糸口金より紡出され
たポリマー流の冷却固化、及び細化変形を制御
し、紡糸性よくかつ所望の特性を有する繊維が得
られる。特に、紡出糸条の冷却固化の制御は重要
である。 後述の実施例1で例示のように紡出糸条の全周
囲から糸条の走向方行に平行に供給された空気の
流れによつて糸条を冷却固化及び細化変形を制御
することができる。最も好ましくは、実施例2〜
4で例示のように流体の吸引装置を用いて糸条の
冷却固化細化変形を局限する。7000m/分級の高
速引取速度下で以上の様な冷却固化作用を用いる
ことにより特有の微細構造と屈折的な屈折率分布
と分布の対称性がみられる本発明特有のポリエス
テル繊維が得られる。 紡糸性及び望ましい特性を得るには、急激な冷
却固化、特に一方向からの糸条に直交する低温冷
却風による冷却固化は余り好ましくない。このよ
うな急激な冷却方法や、従来から公知の横吹きの
冷却方法を採用した場合には、繊維の局所的な屈
折率の分布が大きくなり、且つ分布が繊維の中心
に対して非対称となる。その結果、強度が不足
し、自然巻縮が発現し、本発明の繊維は得られな
い。なおここで引取速度とは紡出後、冷却、固化
された糸条が、必要な場合はさらに集束、油剤処
理等をされた後、引取られる第1駆動ロールの速
度を言う。 第1図に実施例で用いた装置の一例を示した。
溶融ポリエステルは加熱された紡糸ヘツド2の中
の紡糸口金(図示せず)より紡出され、大気中で
冷却された糸条1となる。この際紡糸口金下には
紡出された糸条を取囲む管状の加熱域3が設けら
れており、さらにその下方には糸条を冷却吸引す
るための流体吸引装置4が設けられている。管状
の加熱域及び流体吸引装置を通過した糸条は油剤
付与装置5、集束装置6を通したのち引取ロール
7によつて引取られる。このように加熱域と流体
吸引装置を組合せたプロセスは安定した高度の結
晶構造をもつ繊維を安定して製造するのに最適で
ある。 本発明の繊維はフイラメントとして、そのま
ま、或いは仮撚加工、流体加工等を施こした後単
独で或いは他の繊維と混用して編物、織物等の製
品にできるし、又本発明の繊維よりステープルを
作り、紡績糸、混紡糸として用いることができ、
染色に際しては常圧(100℃)においても良好な
染色性を有するとともにその独特の微細構造によ
り製品化過程において加えられる熱に対しても構
造変化が少なく、特に衣料用繊維として有用であ
る。 以下に本発明の繊維の構造特性の測定法を述べ
る。 <力学的損失正接(tanδ)、及び動的弾性率(E′)
> 東洋ボールドウイン社製、レオビブロン
(RcoVibron)DDV―c型動的粘弾性測定装置
を用い、試料約0.1mg、測定周波数110Hz、昇温測
度10℃/分で乾燥空気中で各温度に於けるtanδ、
及びE′を測定する。tanδ―温度曲線からtanδピー
ク温度(Tmax)〔℃〕と同ピーク高さ((tanδ)n
ax)が得られる。第2図aに本発明の繊維A、従
来の延伸糸B、未延伸糸C、部分配向糸Dのtanδ
―温度曲線、第2図bにE′―温度曲線の曲型例を
模式化して示した。 <平均屈折率(n、n⊥)、及び平均複屈折率> 透過定量干渉顕微鏡(例えば東独カールツアイ
スイエナ社製干渉顕微鏡インターフアコ)を使用
して干渉縞法によつて、繊維の測面から観察した
平均屈折率の分布を測定することができる。)こ
の方法は円形断面を有する繊維に適用する。 繊維の屈折率は繊維軸に対して平行な電場ベク
トルを持つ偏光に対する屈折率nと、繊維軸に
対し垂直な電場ベクトルを持つ偏光に対する屈折
率n⊥によつて特徴づけられる。 ここに説明する測定は全て緑色光線(波長λ=
549mμ)を使用する。 繊維は光学的にフラツトなスライドガラス及び
カバーガラスを使用し、0.2〜2波長の範囲内の
干渉縞のずれを与える屈折率(N)を有し、かつ
繊維に対し不活性な封入剤中に浸漬される。この
封入剤中に数本の繊維を浸漬し、単糸が互いに接
触しないようにする。さらに繊維は、その繊維軸
が干渉顕微鏡の光軸及び干渉縞に対して垂直とな
るようにすべきである。この干渉縞のパターンを
写真撮影し、約1500倍に拡大して解析する。 第3図で繊維の封入剤の屈折率をN、繊維の外
周上の点S1―S11間の屈折率をn(またはn⊥)、
S1―S11間の厚みをt、使用光線の波長をλ、バ
ツクグラウンドの平行干渉縞の間隔(1λに相当)
をD、繊維による干渉縞のずれをdとすると、光
路差Rは、R=d/Dλ=(n(またはn⊥)−N) tで表わされる。 繊維の半径をRとすると、繊維の中心R0から
外周Rまでの各位置での光路差から各位置での繊
維の屈折率n(またはn⊥)の分布を求めること
ができる。rを繊維の中心から各位置までの距離
とした時x=r/R=0、すなわち繊維の中心に
おける屈折率を平均屈折率(n(0)またはn⊥(0)
という。xは外周上において1となりその他の部
分では0〜1の間の値となるが、例えばx=0.8
の点に於ける屈折率をn(0.8)(またはn⊥(0.8))と
表わす。また平均屈折率n(0)とn⊥(0)より、平均
複屈折率(△n)は△n=n(0)−n⊥(0)で表わさ
れる。 第4図に従来延伸糸B及び本発明の繊維Aの
nの分布を示した。図において横軸に中心から
の距離x=r/R、縦軸にnをとつたが、x=
0が繊維の中心、x=1及びx=−1が繊維の外
周上の点である。 <微結晶の大きさ(ACS)> 赤道方向のX線回折強度を赤道反射法により測
定することにより微結晶の大きさ(ACS)を求
めることができる。 X線回折強度は理学電機社製X線発生装置
(RU―200PL)とゴニオメーター(SG―9R)、
計数管にはシンチレーシヨンカウンター、計数部
には波高分析器を用い、ニツケルフイルターで単
色化したCu―Kα線(波長λ=1.5418Å)で測定
する。繊維試料の繊維軸がX線回折面に対して垂
直となるようにアルミニウム製サンプルホルダー
にセツトする。この時、試料の厚みは0.5m/m
位になるようにセツトする。30KV、80mAでX
線発生装置を運転し、スキヤニング速度1゜/分、
チヤート速度10m/分、タイムコンスタント1
秒、ダイバージエンススリツト1/2゜、レシービ
ングスリツト0.3m/m、スキヤツタリングスリ
ツト1/2゜において2θが35゜から7゜まで回折強度を
記録する。記録計のフルスケールは、得られる回
折強度曲線がスケール内にはいるように設定す
る。 ポリエチレンテレフタレート繊維は一般に赤道
線の回折角2θ=17゜〜26゜の範囲に3つの主要な反
射を有する(低角度側から(100)、(101)、(11
0)面)。ACSを求めるには例えばL、E、アレ
キサンダー著「高分子X線回折」化学同人出版、
第7章のシエラー(Scherrer)の式を用いる。 2θ=7゜と2θ=35゜の間にある回折強度曲線間を
直線で結びベースラインとする。回折ピークの頂
点からベースラインに垂線を下し、ピークとベー
スライン間の中点を記入する。中点を通る水平線
を回折強度曲線回折ピークの間に引く。主要な反
射がよく分離している場合には曲線のピークの2
つの肩と交差するが、分離が悪い場合には1つの
肩のみと交差する。このピークの幅を測定する。
一方の肩としか交差しない場合は交差した点と中
間点の距離を測定し、それを2倍する。また2つ
の肩と交差する場合は両肩間の距離を測定する。
これらの測定値をラジアン表示に換算し、ライン
幅とする。さらにこのライン幅を次式で補正す
る。 β=√22 Bは測定したライン幅、bはブロードニング定
数でSi単結晶の(111)面反射のピークのラジア
ンで表示したライン幅(半値幅)である。微結晶
の大きさ(ACS)は次式 ACS(Å)=K.λ/βcosθ によつて与えられる。ここでKは1、λはX線は
X線の波長(1.5418Å)、βは補正されたライン
幅、θはブラツグ角で2θの1/2である。 <結晶化度(Xc)> 微結晶の大きさの測定と同様にして得られたX
線回折強度曲線より、2θ=7゜と2θ=35゜の間にあ
る回折強度曲線間を直線で結びベースラインとす
る。第2図のように2θ=20゜付近の谷を頂点とし、
低角側及び高角側のすそに沿つて直線で結び、結
晶部と非晶部に分離し、次式に従つて面積法で求
める。 Xc(%)=結晶部の散乱強度/全散乱強度×100 <結晶配向度(Co)> 理学電機社製X線発生装置(RU−200PL)、繊
維試料測定装置(FS―3)、ゴニオメーター
(SG―9)、計数管にはシンチレーシヨンカウン
ター、計数部には波高分析器を用い、ニツケルフ
イルターで単色化したCu―Kα線(波長λ=
1.5418Åで測定する。 ポリエチレンテレフタレート繊維は一般に赤道
線上に3つの主要な反射を有するが、結晶配向度
(Co)の測定には(010)面反射を使用する。使
用される(010)面反射の2θは赤道線方向の回折
強度曲線から決定される。 X線発生装置は30KV、80mAで運転する。繊
維試料測定装置に試料を単糸同志が互いに平行に
なるようにそろえて取付ける。試料の厚みが
0.5m/mぐらいになるようにするのが適当であ
る。赤道方向の回折強度曲線から決定された2θ値
にゴニオメーターをセツトする。対称透過法を用
いて方位角方向を−30゜〜+30゜走査し方位角方向
の回折強度を記録する。さらに−180゜と+180゜の
方位角方向の回折速度を記録する。この時スキヤ
ニング速度4゜/分、キヤート速度10mm/分、タイ
ムコンスタント1秒、コリメーター2m/mφ、レ
シービングスリツト縦幅19m/m、横幅3.5m/
mである。 得られた取位角方向の回折強度曲線からCoを
求めるには、±180゜で得られる回折強度の平均値
を取り、水平線を引きベースラインとする。ピー
クの頂点からベースラインに垂線をおろし、その
高さの中点を求める。中点を通る水平線を引き、
これと回折強度曲線との2つの交点間の距離を測
定し、この値を角度( ゜)に換算した値を配向
角H( ゜)とする。結晶配向度は次式 Co(%)=180゜−H/180゜×100 によつて与えられる。 <染色性> 染色性は平衡染着率によつて評価した。 分散染料レゾリンブルー(Resolin Blue)
FBL(バイエル社商品名)を使用し、3%owf.浴
比1対50で100℃で染色した。分散剤として
Disper TLを1g/加え、さらに酢酸によつて
PH=6に調整する。染着率は所定時間(2時間)
経過後、染液を採取し、吸光度より残液中の染料
量を算出し、これを染色に用いた染料量から減じ
たものを染着量として染着率(%)を計算した。
なお、試料としては原糸を一口編地とし、スコア
ロールFC2g/を用い60℃で20分精練し、乾燥、
調湿(20℃×65%RH)したものを用いた。 <染色堅牢度> 染料濃度を1%owfにし、染色時間を90分とす
る以外は染色性評価と同様の方法で染色した試料
をハイドロサルフアイト1g/、水酸化ナトリ
ウム1g/、界面活性剤(サンモールRC−700)
1g/を用い、浴比1対50、80℃で20分間還元
洗浄したものを評価した。 染色堅牢度は耐光堅牢度(JIS L―1044に準ず
る)、摩擦堅牢度(JIS L―0849に準ずる)、ホツ
トプレツシング堅牢度(JIS L―0850に準ずる)
について評価した。 <初期モジユラス> 前出の動的粘弾性試験のE1の30℃に於ける値
を初期モジユラスとした。 <強伸度> 東洋ボールドウイン社製TENSILON UTM―
―20型引張試験機により初長5cm、引張速度20
mm/minで測定した。 <沸水収縮率> 0.1g/d荷重下での試料長をLoとし、荷重を
取除き沸水中で30分間処理した後再度同じ荷重下
で測定した長さをLとした時、沸水収縮率は 沸水収縮率(%)=Lo−L/L×100 で表わされる。 以上に本発明を実施例を用いて説明する。 実施例 1 フエノール/テトラクロルエタンの2/1混合
溶媒中35℃で測定した固有粘度〔η〕(以下〔η〕
と表わす、)0.63のポリエチレンテレフタレート
を紡糸温度300℃で、孔径0.35φ、孔数7の紡糸口
金より、紡出し、糸条の全周囲から糸条の走行方
向に平行に供給される22℃の空気の流れによつて
冷却、固化させた後、仕上剤を付与し、3000m/
分〜9000m/分の速度で巻取つて、35d/7fの繊
維を得た。その微細構造上の特徴と物性の関係を
第1表に示す。表中のNo.1〜3は本発明の繊維、
No.4〜7は本発明の範囲外の比較対照繊維であ
る。 比較例 1 〔η〕0.63のポリエチレンテレフタレートを紡
糸温度290℃で、孔径0.35φ、孔径36の紡糸口金よ
り紡出し、22℃の糸条に直交する一方向からの空
気流で冷却後、1500m/分の速度で巻取つた
255d/36fの未延伸糸を延伸比3.3倍、延伸温度
160℃で熱延伸し75d/36fの延伸糸を得た。該延
伸糸の微細構造特性と物性の関係を第1表に示し
た。 第1表よりNo.1〜3の本発明の繊維は、機械的
特性、熱安定性、常圧染色性、染色堅牢度とも充
分なものであることが判る。No.4〜7及び比較例
1の比較対照の繊維(No.8)は上記特性の何れか
において不充分なものである。 実施例 2〜4 第1図の装置を用い〔η〕0.65のポリエチレン
テレフタレートを孔径0.25φ、孔数24の紡糸口金
より、紡糸温度290℃で紡出し、紡糸口金直下に
取付けた直径15cm、長さ20cmの加熱筒を通過せし
めた後、加熱筒出口から20cmの位置に設置した流
体吸引装置で吸引、冷却し、さらに常温の雰囲気
空気中を走行せしめて冷却固化後、仕上剤を付与
し、所定の速度で巻取り、50d/24fのフイラメン
トとした。なお、加熱筒内の雰囲気空気の温度は
200℃、流体吸引装置に供給した空気の圧力は0.5
Kg/cm2G、流量は8Nm/hr、温度は30℃であつ
た。得られた繊維の微細構造上の特徴と実用特性
の関係を第2表に示す。 第2表より明らかなように本発明の繊維は常圧
染色性、機械特性、熱的安定性の全てを満足して
いる。
The present invention relates to polyester fibers, and more particularly, to polyester fibers that have practically sufficient properties and good dyeability, particularly those that can be dyed by atmospheric pressure dyeing and have excellent color fastness. Generally, polyester fibers, particularly polyethylene terephthalate fibers, have many excellent properties such as strength and dimensional stability, and are used for various purposes. On the other hand, polyethylene terephthalate fibers have poor dyeability and require special equipment as they must be dyed at high temperatures and pressures around 130°C, and they are not compatible with fibers such as wool and acrylic whose physical properties deteriorate due to high pressure dyeing. It has drawbacks such as restrictions on mixed use. Several attempts have been made to improve the dyeability of polyethylene terephthalate fibers and to make them dyeable under normal pressure.For example, a method using a carrier during dyeing is known, but it requires a special carrier, and It has drawbacks such as difficulty in processing. In addition, polyethylene terephthalate with improved dyeability is known by copolymerizing metal sulfonate group-containing compounds and polyether, but although these modified polyesters improve dyeability, they are difficult to polymerize and spin. Alternatively, the excellent properties inherent to polyethylene terephthalate may be deteriorated, and furthermore, there have been disadvantages such as poor color fastness. In the end, it is inevitable that the above-mentioned chemical modification of the polymer to make it easier to dye will also change the original properties of polyethylene terephthalate because a third component that can serve as a dyeing seat is mixed into the polymer. I can say that. On the other hand, as methods that are not based on chemical modification, for example, denier per filament, intrinsic viscosity [η], relative disperse dye dyeing rate, modulus, modulus after boiling water treatment, amorphous asmoplastic Flat yarns and tows are disclosed that have specified tensile strength, boiling water shrinkage, shrinkage modulus, shrinkage values, and the like. According to this, the dyeability is certainly improved, but the invention described in the publication relates to polyester filament and tow that have properties suitable for use as a substitute for cellulose acetate, and the resulting fibers are It has a lower modulus and higher elongation than normal polyester, and there is no specific explanation regarding color fastness. In addition, JP-A-55-107511 discloses that the cross-sectional average birefringence △n has an orientation degree of 90×10 -3 or more, and that the birefringence in the cross section of the fiber has an appropriate difference between the outer layer and the inner layer. A method for obtaining a cross-sectional double-structure polyethylene terephthalate fiber is disclosed, and the fiber obtained by this method has mechanical properties similar to conventional polyethylene terephthalate fiber, sufficient natural crimp, and dye adsorption properties. It is said to have the following. However, the publication does not describe or suggest the unique fiber structure of the present invention at all, and the specification of the application does not give any concrete suggestions regarding the effects regarding dyeability, especially atmospheric dyeability, and color fastness. However, the polyethylene terephthalate fibers of the present invention, which can be dyed under normal pressure, cannot necessarily be obtained solely from the description in this publication. The present inventors have overcome the drawbacks of such conventional methods,
As a result of conducting research from a microstructural perspective on polyester fibers, which have good dyeability, in particular can be dyed under normal pressure, and have excellent color fastness, they also have desirable properties. By using fibers with a specific amorphous structure,
The inventors have discovered that the above object can be achieved and have arrived at the present invention. Initial modulus is 50g/d or more, elongation is 20% or more
The fiber consists essentially of 60% polyethylene terephthalate, and the peak temperature (Tmax) and peak value ((tanδ)max) of mechanical loss tangent (tanδ) at a measurement frequency of 110Hz are respectively 85℃≦
Satisfies the relationship Tmax≦110℃ and 0.115≦(tanδ) nax ≦0.135, crystallinity (Xc) is 70% or more, average refractive index (n (0) ), distance from the center of the fiber to 0.8 times the radius The difference (
(0.8-0) ) has a local refractive index fraction of 10 × 10 -3 or more and 80 × 10 -3 or less, and the above distribution is symmetrical with respect to the fiber center, and can be dyed under normal pressure. It is related to. The polyester in the present invention essentially consists of polyethylene terephthalate and is obtained by a known polymerization method, but may also contain additives normally used for polyester, such as matting agents, stabilizers, antistatic agents, etc. . There is no particular restriction on the degree of polymerization as long as it is within the range for normal fiber formation, and copolymerization with small amounts of other components is of course possible within a range that does not impair the purpose of the present invention. The first characteristic of the polyester fiber of the present invention is the mechanical loss tangent (tan δ) at a measurement frequency of 110 Hz.
Peak temperature (Tmax) and peak value ((tanδ)
nax ) satisfies the following relationship. 85℃Tmax≦110℃ 0.115≦(tanδ) nax ≦0.135 If Tmax is higher than 110℃, the dyeability will decrease and atmospheric pressure dyeing will not be possible, and if it is lower than 85℃, the mechanical properties (strength, elongation) degree, initial modulus)
On the other hand, if (tan δ) nax is larger than 0.135, the thermal stability of the fiber will decrease, the dimensional stability (shrinkage rate) will be poor, the color fastness will decrease, and 0.115
The present inventor has revealed for the first time that even if the size is smaller, the dyeability decreases and normal pressure dyeing becomes impossible. Conventional polyester fibers have Tmax of 120℃ or higher, and as Tmax generally decreases,
(tanδ) nax becomes higher. As a result, there is no known material that combines good dyeability, color fastness, and thermal stability. In addition, in the present invention, in order to exhibit the properties as a polyester, the initial modulus at 30°C is
It is necessary that it is 50g/d or more. For this purpose, the birefringence (Δn) is usually 30×10 −3 or more. Here, the initial modulus at 30°C is expressed by the dynamic elastic modulus (E′ 30 ) at 30°C. Regarding the fiber of the present invention having these characteristics,
Furthermore, as a result of examining the relationship between its structure, mechanical properties (strength, elongation, initial modulus, dynamic elastic modulus), and dyeability, the following was clarified. In the fiber of the present invention, crystallinity (Xc),
(010) crystallite size (ACS) and (010)
The degree of crystal orientation (Co) of the plane is related to the mechanical properties of the fiber, and the fiber of the present invention has sufficient strength (3 g/d or more) and elongation (20 to 60
%) In order to have an initial modulus (≧50 g/d), it is preferable that Xc be 70% or more, ACS be 50 Å or more, and Co be 90% or more. A more preferable range is
Xc is 75% or more and ACS is 55Å or more. here
Xc, ACS, and Co are values measured by X-ray diffraction using the methods described below. Next, in the fiber of the present invention, the central average refractive index (n (0) ) of polarized light with an electric field vector in the fiber axis direction is
If it is smaller than 1.70 and 1.65 or more, it has appropriate elongation (20 to 60%) and dyeability, and is preferable as a textile fiber. The optimal range for (n (0) ) is 1.65 to 1.68. In addition, the average birefringence (△n) of the present invention is 30×10 -3 or more in order for the fiber of the present invention to have an initial modulus of 50 g/d or more at 30°C; From the viewpoint of stability, dyeability, and color fastness, it is preferably 110×10 −3 or less, and even more preferably 85×10 −3 or less. △n is 110×
10 -3 or lower, the rate of decrease in dynamic elastic modulus (E′) in the temperature range of 150 to 220°C (at 150°C and 220°C
(where E' is E' 150 and E' 220 respectively, expressed as E' 220 /E' 150 ) becomes smaller and E' 220 /E' 150 becomes larger than 0.75. In other words, the structure becomes stable against heat. The color fastness is also improved. Furthermore, those with Δn smaller than 85×10 −3 have extremely excellent normal pressure dyeability. Furthermore, the average refractive index at the center of the fiber (n (0) ) and the average refractive index at a distance of 0.8 times the radius from the fiber center (n (0.8) or n (-0.8 ))
The difference (△ (0.8-0) ) is preferably 10×10 -3 to 80×
10 -3 , more preferably 10 x 10 -3 to 40 x 10 -3 , and when the local average refractive index distribution of the fiber is symmetrical with respect to the center of the fiber, it has sufficient strength, There are few staining spots, strong elongation spots, etc. Here, the fact that the local average refractive index distribution is symmetrical with respect to the center of the fiber means that the minimum value of the average refractive index n is (n (0) −10×
10 -3 ) or more, and the difference between n (-0.8) and n (0.8) is
It refers to a case where it is 50×10 -3 or less, more preferably 10×10 -3 or less. In addition, the above n (0) , n (0.8) , n (-0.8) ,
Values such as Δ (0.8-0) and Δn were measured using an interference microscope using the method described later. In addition, in the fiber of the present invention, the smaller the mechanical loss tangent (tan δ 220 ) at 220°C, the better;
The decrease in initial modulus due to temperature rise becomes smaller. When tan δ 220 is 0.25 or less, the amount of initial modulus reduction becomes significantly small. In other words, the fiber has a structure that is extremely stable against heat. The fibers of the present invention can be used, for example, as shown in the examples below.
It can be obtained by a take-up method using a combination of a take-up speed of 7,000 m/min or more, preferably 8,000 m/min or more, and specific cooling conditions. The process of spinning and winding does not include a stretching process. If the drawing speed is 7000 m/min or more, a crystallinity (Xc) of 70% or more is achieved.
During spinning, the cooling solidification and thinning deformation of the polymer flow spun from the spinneret are controlled by appropriately adjusting the polymer viscosity, spinning temperature, atmospheric conditions under the spinneret, cooling method, take-up speed, etc. Thus, fibers with good spinnability and desired properties can be obtained. In particular, control of cooling and solidification of the spun yarn is important. As exemplified in Example 1 below, it is possible to control the solidification and thinning deformation of the yarn by cooling the yarn with a flow of air supplied from the entire periphery of the spun yarn in parallel to the running direction of the yarn. can. Most preferably, Examples 2-
As illustrated in 4, a fluid suction device is used to localize the cooling, solidification, and thinning deformation of the yarn. By using the above-described cooling and solidifying effect at a high take-up speed of 7000 m/class, a polyester fiber unique to the present invention having a unique fine structure, refractive index distribution, and symmetry of the distribution can be obtained. In order to obtain spinnability and desired properties, rapid cooling and solidification, particularly cooling and solidification by low-temperature cooling air perpendicular to the yarn from one direction, is not very preferable. When such a rapid cooling method or the conventionally known cross-blowing cooling method is adopted, the local refractive index distribution of the fiber becomes large and the distribution becomes asymmetrical with respect to the center of the fiber. . As a result, the strength is insufficient and natural crimp occurs, making it impossible to obtain the fiber of the present invention. Note that the take-up speed here refers to the speed of the first driving roll at which the cooled and solidified yarn is taken off after being spun, after being further bundled, treated with oil, etc., if necessary. FIG. 1 shows an example of the apparatus used in the examples.
The molten polyester is spun from a spinneret (not shown) in a heated spinning head 2 and becomes a yarn 1 which is cooled in the atmosphere. At this time, a tubular heating area 3 surrounding the spun yarn is provided below the spinneret, and a fluid suction device 4 for cooling and suctioning the yarn is provided below it. The yarn that has passed through the tubular heating zone and the fluid suction device passes through an oil application device 5 and a convergence device 6, and then is taken off by a take-off roll 7. This process combining a heating zone and a fluid suction device is optimal for stably producing fibers with a stable and highly crystalline structure. The fibers of the present invention can be used as filaments as they are, or after undergoing false twisting, fluid processing, etc., alone or in combination with other fibers to make products such as knitted fabrics and woven fabrics. can be used as spun yarn or blended yarn,
When dyeing, it has good dyeability even under normal pressure (100°C), and its unique microstructure shows little structural change even when heat is applied during the product manufacturing process, making it particularly useful as a textile for clothing. The method for measuring the structural properties of the fibers of the present invention will be described below. <Mechanical loss tangent (tanδ) and dynamic elastic modulus (E′)
> Using a RcoVibron DDV-c dynamic viscoelasticity measuring device manufactured by Toyo Baldwin, approximately 0.1 mg of sample was measured at each temperature in dry air with a measurement frequency of 110 Hz and a temperature increase rate of 10°C/min. tanδ,
and E' are measured. From the tanδ-temperature curve, the tanδ peak temperature (Tmax) [℃] and the same peak height ((tanδ) n
ax ) is obtained. Figure 2a shows the tan δ of the fiber A of the present invention, the conventional drawn yarn B, the undrawn yarn C, and the partially oriented yarn D.
-Temperature curve, Fig. 2b schematically shows an example of the curve shape of the E'-temperature curve. <Average refractive index (n, n⊥) and average birefringence> From the surface measurement of the fiber by the interference fringe method using a transmission quantitative interference microscope (for example, interference microscope Interfaco manufactured by Karl Zeiss Jena, East Germany) The observed average refractive index distribution can be measured. ) This method applies to fibers with a circular cross section. The refractive index of a fiber is characterized by the refractive index n for polarized light with an electric field vector parallel to the fiber axis and the refractive index n⊥ for polarized light with an electric field vector perpendicular to the fiber axis. All measurements described here are performed using green light (wavelength λ =
549mμ). The fibers are made using optically flat glass slides and cover glasses, which have a refractive index (N) that provides a shift of the interference fringes within the range of 0.2 to 2 wavelengths, and are placed in a mounting medium that is inert to the fibers. immersed. Several fibers are immersed in this encapsulant so that the single threads do not touch each other. Furthermore, the fibers should have their fiber axes perpendicular to the optical axis of the interference microscope and the interference fringes. This interference fringe pattern is photographed, magnified approximately 1,500 times, and analyzed. In Figure 3, the refractive index of the fiber encapsulant is N, and the refractive index between points S 1 and S 11 on the outer periphery of the fiber is n (or n⊥).
The thickness between S 1 and S 11 is t, the wavelength of the light beam used is λ, and the distance between parallel interference fringes in the background (corresponds to 1λ)
Let D be the deviation of the interference fringes caused by the fibers, and the optical path difference R is expressed as R=d/Dλ=(n (or n⊥)−N) t. When the radius of the fiber is R, the distribution of the refractive index n (or n⊥) of the fiber at each position can be determined from the optical path difference at each position from the fiber center R 0 to the outer periphery R. When r is the distance from the fiber center to each position, x=r/R=0, that is, the refractive index at the fiber center is the average refractive index (n (0) or n⊥ (0) )
That's what it means. x is 1 on the outer circumference and takes a value between 0 and 1 on the other parts, for example x = 0.8
The refractive index at the point is expressed as n (0.8) (or n⊥ (0.8) ). Further, from the average refractive index n (0) and n⊥ (0) , the average birefringence (Δn) is expressed as Δn=n (0) −n⊥ (0) . FIG. 4 shows the conventional drawn yarn B and the fiber A of the present invention.
The distribution of n is shown. In the figure, the distance from the center x=r/R is plotted on the horizontal axis, and n is plotted on the vertical axis, but x=
0 is the center of the fiber, x=1 and x=-1 are points on the outer periphery of the fiber. <Size of Microcrystals (ACS)> The size of microcrystals (ACS) can be determined by measuring the X-ray diffraction intensity in the equator direction using an equatorial reflection method. X-ray diffraction intensity was measured using an X-ray generator (RU-200PL) manufactured by Rigaku Corporation and a goniometer (SG-9R).
A scintillation counter is used as the counter, a pulse height analyzer is used as the counting section, and the measurement is performed using Cu-Kα rays (wavelength λ = 1.5418 Å) made monochromatic with a nickel filter. The fiber sample was placed in an aluminum sample holder so that the fiber axis was perpendicular to the X-ray diffraction plane. At this time, the thickness of the sample is 0.5m/m
Set it so that it is in the correct position. X at 30KV, 80mA
Operate the line generator at a scanning speed of 1°/min.
Chart speed 10m/min, time constant 1
Record the diffraction intensity from 35° to 7° in 2θ at a divergence slit of 1/2°, a receiving slit of 0.3 m/m, and a scattering slit of 1/2°. The full scale of the recorder is set so that the resulting diffraction intensity curve falls within the scale. Polyethylene terephthalate fibers generally have three main reflections in the range of equatorial diffraction angle 2θ = 17° to 26° ((100), (101), (11) from the low angle side).
0) side). To find the ACS, for example, "Polymer X-ray Diffraction" by L. E. Alexander, Kagaku Doujin Publishing,
Use Scherrer's formula in Chapter 7. A straight line connects the diffraction intensity curves between 2θ = 7° and 2θ = 35° to form the baseline. Draw a perpendicular line from the top of the diffraction peak to the baseline, and mark the midpoint between the peak and the baseline. A horizontal line through the midpoint is drawn between the diffraction intensity curves and the diffraction peaks. 2 of the peaks of the curve if the main reflections are well separated.
It intersects two shoulders, but in case of poor separation it intersects only one shoulder. Measure the width of this peak.
If it only intersects one shoulder, measure the distance between the intersecting point and the midpoint and double it. If it crosses two shoulders, measure the distance between both shoulders.
These measured values are converted into radians and used as the line width. Furthermore, this line width is corrected using the following equation. β=√ 22 B is the measured line width, and b is the broadening constant, which is the line width (half width) expressed in radians of the peak of (111) plane reflection of the Si single crystal. The size of the crystallite (ACS) is given by the following formula: ACS(Å) = K.λ/βcosθ. Here, K is 1, λ is the wavelength of X-rays (1.5418 Å), β is the corrected line width, and θ is the Bragg angle, which is 1/2 of 2θ. <Crystallinity (Xc)> X obtained in the same manner as the measurement of the size of microcrystals
From the line diffraction intensity curve, connect the diffraction intensity curves between 2θ = 7° and 2θ = 35° with a straight line to form the baseline. As shown in Figure 2, the valley around 2θ = 20° is the peak,
Connect with a straight line along the base of the low angle side and the high angle side, separate into crystalline part and amorphous part, and calculate by area method according to the following formula. Xc (%) = Scattering intensity of crystal part / Total scattering intensity x 100 <Crystal orientation (Co)> Rigaku X-ray generator (RU-200PL), fiber sample measuring device (FS-3), goniometer (SG-9), a scintillation counter is used for the counter, a pulse height analyzer is used for the counting part, and Cu-Kα rays (wavelength λ =
Measures at 1.5418 Å. Polyethylene terephthalate fibers generally have three main reflections on the equator line, and the (010) plane reflection is used to measure the degree of crystal orientation (Co). The 2θ of the (010) surface reflection used is determined from the diffraction intensity curve in the equatorial direction. The X-ray generator operates at 30KV and 80mA. Attach the sample to the fiber sample measuring device so that the single yarns are parallel to each other. The thickness of the sample
It is appropriate to set the distance to about 0.5m/m. Set the goniometer at the 2θ value determined from the equatorial diffraction intensity curve. The azimuthal direction is scanned from −30° to +30° using the symmetrical transmission method, and the diffraction intensity in the azimuthal direction is recorded. Furthermore, the diffraction velocities in the azimuth directions of −180° and +180° are recorded. At this time, scanning speed 4°/min, cart speed 10mm/min, time constant 1 second, collimator 2m/mφ, receiving slit vertical width 19m/m, width 3.5m/min.
It is m. To determine Co from the obtained diffraction intensity curve in the direction of the azimuth angle, take the average value of the diffraction intensities obtained at ±180°, draw a horizontal line, and use it as the baseline. Draw a perpendicular line from the top of the peak to the baseline and find the midpoint of its height. Draw a horizontal line through the midpoint,
The distance between the two intersection points of this and the diffraction intensity curve is measured, and this value is converted into an angle (°), and the value is defined as the orientation angle H (°). The degree of crystal orientation is given by the following formula: Co (%) = 180° - H/180° x 100. <Dyeability> Dyeability was evaluated based on the equilibrium dyeing rate. Disperse dye Resolin Blue
Dyeing was carried out at 100° C. using FBL (trade name of Bayer) at a 3% owf. bath ratio of 1:50. as a dispersant
Add 1g of Disper TL and further add acetic acid.
Adjust to PH=6. The dyeing rate is determined by the specified time (2 hours)
After the dyeing liquid was collected, the amount of dye in the residual liquid was calculated from the absorbance, and this was subtracted from the amount of dye used for dyeing to calculate the dyeing rate (%).
In addition, as a sample, the raw yarn was knitted in one piece, and it was scoured at 60℃ for 20 minutes using a score roll FC2g/, dried,
A humidity-controlled (20°C x 65% RH) was used. <Dyeing fastness> A sample was dyed in the same manner as in the dyeability evaluation except that the dye concentration was 1% owf and the dyeing time was 90 minutes. Hydrosulfite 1g/, sodium hydroxide 1g/, surfactant ( Sunmaur RC-700)
The product was evaluated after reduction cleaning using 1g/1g/1:50 bath ratio at 80°C for 20 minutes. Color fastness is light fastness (based on JIS L-1044), rubbing fastness (based on JIS L-0849), and hot pressing fastness (based on JIS L-0850).
was evaluated. <Initial Modulus> The value of E 1 at 30°C in the dynamic viscoelasticity test described above was taken as the initial modulus. <Strong elongation> TENSILON UTM manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd.
- Initial length 5 cm, tensile speed 20 using a 20 type tensile tester
Measured in mm/min. <Boiling water shrinkage rate> When the length of the sample under a load of 0.1 g/d is Lo, and the length L is the length measured again under the same load after removing the load and treating it in boiling water for 30 minutes, the boiling water shrinkage rate is It is expressed as boiling water shrinkage rate (%)=Lo-L/L×100. The present invention will be described above using examples. Example 1 Intrinsic viscosity [η] (hereinafter [η]) measured at 35°C in a 2/1 mixed solvent of phenol/tetrachloroethane
) 0.63 polyethylene terephthalate was spun at a spinning temperature of 300°C from a spinneret with a hole diameter of 0.35φ and 7 holes, and a 22°C polyethylene terephthalate was fed from the entire periphery of the yarn in parallel to the running direction of the yarn. After being cooled and solidified by air flow, a finishing agent is applied and the
The fibers were wound at a speed of 9000 m/min to 35 d/7 f. Table 1 shows the relationship between the microstructural features and physical properties. Nos. 1 to 3 in the table are fibers of the present invention,
Nos. 4 to 7 are comparative fibers outside the scope of the present invention. Comparative Example 1 Polyethylene terephthalate with [η] 0.63 was spun at a spinning temperature of 290°C from a spinneret with a hole diameter of 0.35φ and a hole diameter of 36, and after cooling with an air flow from one direction perpendicular to the yarn at 22°C, it was spun for 1500 m/ It was wound up at a speed of 1 minute.
255d/36f undrawn yarn, drawing ratio 3.3 times, drawing temperature
A drawn yarn of 75d/36f was obtained by hot drawing at 160°C. Table 1 shows the relationship between the microstructural characteristics and physical properties of the drawn yarn. From Table 1, it can be seen that the fibers of Nos. 1 to 3 of the present invention have sufficient mechanical properties, thermal stability, normal pressure dyeability, and color fastness. Nos. 4 to 7 and the comparative fiber (No. 8) of Comparative Example 1 are unsatisfactory in any of the above properties. Examples 2 to 4 Using the apparatus shown in Fig. 1, polyethylene terephthalate with [η] 0.65 was spun from a spinneret with a hole diameter of 0.25φ and a number of holes of 24 at a spinning temperature of 290°C. After passing through a heating cylinder with a diameter of 20 cm, it is sucked and cooled by a fluid suction device installed at a position 20 cm from the heating cylinder exit, and then passed through ambient air at room temperature to cool and solidify, after which a finishing agent is applied. It was wound up at a predetermined speed to form a 50d/24f filament. Furthermore, the temperature of the atmospheric air inside the heating cylinder is
200℃, the pressure of the air supplied to the fluid suction device is 0.5
Kg/cm 2 G, flow rate was 8 Nm/hr, and temperature was 30°C. Table 2 shows the relationship between the microstructural characteristics and practical properties of the obtained fibers. As is clear from Table 2, the fiber of the present invention satisfies all of the normal pressure dyeability, mechanical properties, and thermal stability.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 比較例 3 実施例1において、20℃の空気を条糸に直交す
る一方向から風速0.2m/秒で冷却しながら固化
させ、7000m/分の速度で巻取り、35d/7fの繊
維を得た。該繊維の微細構造上の特徴と物性の関
係及び実用特性を第3表に示す。 尚、本比較例条件の風速を0.3m/秒とした場
合には糸ゆれが大きく、正常な巻取りができなか
つた。
[Table] Comparative Example 3 In Example 1, air at 20°C was cooled from one direction perpendicular to the filaments at a wind speed of 0.2 m/sec and solidified, and wound at a speed of 7000 m/min to form 35d/7f fibers. I got it. Table 3 shows the relationship between the microstructural characteristics and physical properties of the fiber, as well as its practical properties. Note that when the wind speed under the conditions of this comparative example was set to 0.3 m/sec, the yarn swayed so much that normal winding was not possible.

【表】【table】

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例で用いた装置の概略図
で図において、1は糸条、2は紡糸ヘツド、3は
管状加熱域、4は流体吸引装置、5は油剤付与装
置、6は集束装置、7は引取ロールである。 第2図aおよび第2図bは力学的損失正接
(tanδ)―温度(T)曲線、動的弾性率(E1)―
温度(T)曲線を模式化して表わしたグラフであ
る。第3図は繊維の断面内半径方向屈折率
(n又はn⊥)分布の測定に用いた干渉縞のパタ
ーンの一例である。図においてaは繊維の断面
図、bは干渉縞パターン図で、1は繊維、2は封
入剤による干渉縞、3は繊維による干渉縞であ
る。 第4図は、本発明の繊維、及び従来の延伸糸の
半径方向の屈折率(n)分布の一例を示すグラ
フである。第5図は、ポリエチレンテレフタレー
ト繊維のX線回折強度曲線の一例を示すグラフで
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram of the apparatus used in the embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a yarn, 2 is a spinning head, 3 is a tubular heating area, 4 is a fluid suction device, 5 is an oil application device, and 6 is a The focusing device 7 is a take-up roll. Figures 2a and 2b are mechanical loss tangent (tan δ) - temperature (T) curves, dynamic elastic modulus (E 1 ) -
It is a graph schematically showing a temperature (T) curve. FIG. 3 is an example of an interference fringe pattern used to measure the radial refractive index (n or n⊥) distribution within the fiber cross section. In the figure, a is a cross-sectional view of the fiber, b is an interference fringe pattern diagram, 1 is the fiber, 2 is the interference fringe due to the mounting medium, and 3 is the interference fringe due to the fiber. FIG. 4 is a graph showing an example of the radial refractive index (n) distribution of the fiber of the present invention and a conventional drawn yarn. FIG. 5 is a graph showing an example of an X-ray diffraction intensity curve of polyethylene terephthalate fiber.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 初期モジユラスが50g/d以上、伸度が20%
〜60%の実質的にポリエチレンテレフタレートか
らなる繊維であつて、測定周波数110Hzにおける
力学的損失正接(tanδ)のピーク温度(Tmax)
およびピーク値((tanδ)max)がそれぞれ85℃
≦Tmax≦110℃および0.115≦(tanδ)max≦
0.135の関係を満足し、結晶化度(Xc)が70%以
上、平均屈接率(n(0))と繊維の中心から半径
の0.8倍の距離にある部分の屈折率(n(0.8))と
との差(△(0.8-0))が10×10-3以上80×10-3
下の局所的な屈折率分布を有しかつ前記の分布が
繊維中心に関して対称である常圧染色可能なポリ
エステル繊維。 2 平均屈折率が1.65〜1.7である特許請求の範
囲第1項記載のポリエステル繊維。 3 平均複屈折率(△n)が110×10-3以下であ
る特許請求の範囲第1項記載のポリエステル繊
維。 4 平均複屈折率(△n)が85×10-3以下である
特許請求の範囲第1項又は第2項記載のポリエス
テル繊維。
[Claims] 1. Initial modulus is 50 g/d or more, elongation is 20%.
Peak temperature (Tmax) of mechanical loss tangent (tan δ) at a measurement frequency of 110 Hz for fibers consisting essentially of ~60% polyethylene terephthalate
and peak value ((tanδ)max) at 85℃, respectively.
≦Tmax≦110℃ and 0.115≦(tanδ)max≦
0.135, the crystallinity (Xc) is 70% or more, the average refractive index (n (0) ) and the refractive index of the part at a distance of 0.8 times the radius from the center of the fiber (n (0.8) ) and has a local refractive index distribution in which the difference (△ (0.8-0) ) is 10 × 10 -3 or more and 80 × 10 -3 or less, and the above distribution is symmetrical with respect to the fiber center. Possible polyester fiber. 2. The polyester fiber according to claim 1, which has an average refractive index of 1.65 to 1.7. 3. The polyester fiber according to claim 1, which has an average birefringence index (Δn) of 110×10 -3 or less. 4. The polyester fiber according to claim 1 or 2, which has an average birefringence (Δn) of 85×10 -3 or less.
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