JP2000212834A

JP2000212834A - 制電性ポリエステル繊維

Info

Publication number: JP2000212834A
Application number: JP1304199A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Konno; 吉宏近野; Shoji Aono; 正二青野
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】十分な制電性能を付与すると同時にファッショ
ン性に対応できる色彩も自由に選択できるポリエステル
短繊維を提供すること。【解決手段】芯鞘複合制電性ポリエステル繊維であっ
て、芯成分には制電剤の量が繊維全体に対して０．２〜
３重量％、芯成分の艶消し剤配合率が０．６〜１０重量
％であり、鞘成分の繊維半径方向の厚さが１．５μｍ以
上でかつ鞘成分の艶消し剤濃度が０．８重量％未満であ
る制電性ポリエステル繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、良好な制電性を有
しているとともに白色をはじめ、あらゆる色に染色可能
なポリエステル繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維は、物理的、化学的特
性に優れ、広く使用されているが、静電気が発生しやす
く、特に低湿度の環境下では静電気による障害が顕在化
している。

【０００３】このため、従来からポリエステルの制電技
術が提案されている。例えば、制電性物質を練り込む方
法は、後加工に比較して耐久性は向上するが、フロステ
ィングが問題となる。そこで、制電性付与に伴う欠点を
改善する手段として、複合製糸技術を利用する方法が数
多く提案されている。

【０００４】例えば、特公昭４４−９０５号公報、特公
昭４４−９１１号公報には複合繊維の芯部に未変性のポ
リエステルを配し、鞘部に制電性を有するブロックポリ
エーテルアミド、またはブロックポリエーテルアミドと
ポリアミドの混合物を配する技術が開示されている。

【０００５】しかし、この技術によっても解決できない
問題があった。これらの問題点を整理すると、繊維間融
着、芯成分と鞘成分の剥離の発生、耐光堅牢度の不良等
である。

【０００６】また、特公昭５２−３１４５０号公報には
芯成分に導電性カーボンブラックを含む熱可塑性重合体
を配することにより、制電性を改善しようとする提案が
なされている。この技術により制電性は著しく改善され
るが、黒色のカーボンブラックを使用するため着色は避
けられず一般的用途には使用できない欠点がある。

【０００７】更に、この欠点を改善すべく、特開昭５５
−１２２０２０号公報、特開昭５５−１２８０１７号公
報には高度の制電性を有するブロックポリエーテルアミ
ドを特定量配合する提案がなされている。これらの技術
により、制電性能、着色ともに改善されたものの、ファ
ッション性の高い用途、例えば婦人用途等では自由な色
を出すことはできなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上述べた
従来の諸問題に鑑み、十分な制電性能を付与すると同時
にファッション性に対応できる色彩も自由に選択可能な
ポリエステル繊維を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、芯鞘複
合制電性ポリエステル繊維であって、芯成分には制電剤
の量が繊維全体に対して０．２〜３重量％、芯成分の艶
消し剤配合率が０．６〜１０重量％であり、鞘成分の繊
維半径方向の厚さが１．５μｍ以上でかつ鞘成分の艶消
し剤濃度が０．８重量％未満であることを特徴とする制
電性ポリエステル繊維によって達成できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明においてポリエステル繊維
とは、テレフタール酸を主たる酸成分とする繊維形成性
を有するポリエステルのことである。具体的には、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート
・イソフタレート共重合体、ポリエチレンテレフタレー
ト・５−ソジウムスルホイソフタレート共重合体、ポリ
シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリテトラ
メチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタ
レート・イソフタレート共重合体などである。

【００１１】なお、より好ましいポリエステルは、ポリ
エチレンテレフタレートを主体としたものである。

【００１２】本発明の制電性繊維は、芯成分に繊維全体
に対して制電剤が０．２〜３．０重量％配合されている
ことが必要である。織物の制電性は、目付、織り組織な
どによって織物の制電性が異なってくるが、織物の摩擦
帯電圧が２．０ＫＶ以下とするためには制電剤を０．２
重量％以上が必要である。０．２重量％未満のときには
織物の目付、組織によっては十分な制電性を得ることは
できない。

【００１３】一方、３重量％を越す制電剤を配合する
と、制電性は良好になるが、ポリエステル繊維の特長で
ある優れた物理特性が劣化することと、３．０重量％を
超えた範囲では制電性能が飽和に達してしまい、制電剤
を増量しても制電性能の向上は期待できない。好ましい
範囲は、０．４％〜１．５重量％であり、より好ましい
範囲は０．５〜１．２重量％である。制電性能は、繊維
全体に対する制電剤の量で決定するが、製糸性の点から
芯成分に配合する制電剤の芯成分に対する制電剤の量は
２．０〜５．０重量％であることが好ましい。

【００１４】配合する制電剤は、特に限定されないが、
制電性効果の大きいブロックポリエーテルアミドである
ことが好ましい。ブロックポリエーテルアミドを構成す
るポリエーテルは、ポリアルキレンエーテルのことであ
り、ポリエチレンエーテル、ポリプロピレンエーテル、
およびポリエチレンプロピレンエーテルなどのエチレン
オキサイドおよび／またはプロピレンオキサイドの重合
生成物である。

【００１５】もう一方を構成するポリアミドは、ポリア
ミドを形成能を有するモノマーおよびこれらの組み合わ
せによって合成されるホモポリマーおよび、コポリマー
であって、例えばナイロン６、ナイロン８、ナイロン１
２、ナイロン６６、ナイロン６１０のようなポリアミド
でもよいし、ナイロン６とナイロン６６のような共重合
体でもよく、特にこれらに限定されるものではない。

【００１６】ポリエーテルの分子量は、帯電防止性能の
点から好ましくは１０００以上、より好ましくは２００
０以上であり、ポリエーテルは好ましくはポリエチレン
グリコールである。また、帯電防止の点からブロックポ
リエーテル中のポリエーテルがポリマ全重量中に占める
割合は好ましくは２０重量％以上、７５重量％以下であ
り、より好ましくは３０〜７０重量％であり、ブロック
ポリエーテルアミドの相対粘度は１．９〜３．１である
ことが好ましい（重合物１ｇをオルソクロールフェノー
ル１００ｇに溶解して２５℃で測定した。）。

【００１７】また、制電剤としてＲ−ＳＯ₃Ｍを前記制
電剤と併用することによって、制電性は更に向上する。
Ｒ−ＳＯ₃の配合率はブロックポリエーテルアミドに対
して１〜１０ｗｔ％が好ましい。ここで、Ｒは炭素数が
８〜１５のアルキル基、Ｍはアルカリ金属あるいはアル
カリ土類金属であり、その中でもＮａが好ましい。

【００１８】芯成分の艶消し剤の配合比率は、０．６〜
１０．０重量％であることが必要である。特に、制電剤
が着色している場合には、艶消し剤を多量配合すること
によって、繊維表面に与える制電剤の着色を軽減する効
果が大きい。

【００１９】芯成分の艶消し剤の配合比率は、０．６重
量％未満では制電剤の着色を軽減する効果が小さい。一
方、艶消し剤の配合比率が１０．０重量％を越すと繊維
表面からもダル感が顕著になり、繊維を染色しても鮮明
色を得ることは難しい。黒染め染色織物のＬ値は１６以
下が好ましい。

【００２０】従って、芯成分の着色軽減効果を発現し、
かつ十分な鮮明色を得るための芯成分の艶消し剤の好ま
しい配合率は、１．０〜３．０重量％であり、特に好ま
しくは１．５〜２．８重量％である。

【００２１】また、繊維の鞘成分の厚みによって芯成分
の着色の影響がでるが、芯成分の着色状態が同一であっ
ても、鞘成分を厚くすることによって軽減できる。鞘成
分の厚みは１．５μｍ以上であることが必要である。好
ましくは２．５μｍ以上、更に好ましくは３μｍ以上で
ある。

【００２２】さらに、繊維の鮮明発色を発現するために
は鞘成分の中に配合する艶消し剤は０．８重量％未満で
あることが必要である。鞘成分の艶消し剤を増量するこ
とは芯成分の着色の影響を軽減するのに寄与するが、染
色した繊維の鮮明性を低下することになり好ましくな
い。その意味から、艶消し剤が０．８重量％以上では鮮
明性が得ることができない。好ましくは０．５重量％未
満であり、更に好ましくは０．４重量％未満である。

【００２３】また、制電剤を増加することによって制電
性能が向上し、艶消し剤を増加することによって芯成分
の着色を軽減することができるが、鮮明性が低下する関
係にある。この両者を満足するためには芯成分中の制電
剤に対する芯成分中の艶消し剤の比率を０．３〜２．０
にすることが好ましい。特に好ましい前記比率は０．４
〜０．８である。

【００２４】前記のように繊維はできるだけ着色してい
ない方が白色を始め各色に自由に染色が可能となるため
好ましく、白色性を表すＹＩ値は１５以下であることが
好ましい。

【００２５】更に、本発明の繊維からなる紡績糸の電気
比抵抗は、５×１０¹⁰Ω・ｃｍ以下であることが好まし
く、この範囲であれば、各種織物の摩擦帯電圧は２．０
ＫＶ以下を維持することができるのである。

【００２６】本発明の繊維は、繊維の形態を特に限定さ
れることなく、中空形状、あるいは異型断面形状でもよ
いが、芯成分のアルカリに対する溶出を防止する意味か
ら円断面が特に好ましい。

【００２７】また、本発明の繊維は繊維長によらず、高
度の制電性能を付与することが可能である。他の繊維と
の混合が容易である短繊維が好ましく、１５０ｍｍ以下
の短繊維ポリエステル繊維であることが好ましい。

【００２８】本発明に係るポリエステル繊維は、例え
ば、次のようにして製造することができる。

【００２９】二酸化チタンを２．５重量％配合したポリ
エチレンテレフタレート１００重量部に対してブロック
ポリエーテルアミド３．５部、を中心とした制電剤を
３．７重量部、抗酸化剤を０．２重量部をブレンドした
ポリエステルを芯成分とし、鞘成分には二酸化チタンを
０．１重量％配合した実質的に共重合していないポリエ
チレンテレフタレートとした芯／鞘複合繊維とした。こ
のときの芯／鞘成分の重量比率は２０／８０とした。

【００３０】１５００ｍ／ｍｉｎで巻取り、この未延伸
糸を３．２倍で延伸し、延伸に引き続き１８０度で定長
熱処理後、押し込み式捲縮機で捲縮付与後３８ｍｍに切
断することによって製造することができる。

【００３１】

【実施例】以下に実施例を記載するが、本発明はこれら
の実施例に限定されるものではない。

【００３２】実施例で採用した方法は次の通りである。

【００３３】Ａ．比抵抗：本発明のポリエステル原綿１
００％使用し、リング紡績によって撚係数３．５、綿番
手の４０番手の紡績糸とした後、０．２％のアニオン界
面活性剤の弱アルカリ水溶液中で電気洗濯機を用いて２
時間洗濯後、水洗、乾燥する。

【００３４】次いで、前記紡績糸を長さ（Ｌ）５ｃｍ、
本発明の紡績糸を８本を引き揃えて、２０℃、４０％Ｒ
Ｈ下で２日間調温・調湿した後、振動容量型微小電位測
定装置により、印加電圧５００Ｖで試料の抵抗を測定
し、次式により算出する。

【００３５】なお、表１中の比抵抗の単位は、（×１０
⁸Ω・ｃｍ）である。

【００３６】ρ＝Ｒ×Ｄ／９×１０⁵×Ｌ×ｄ ρ：体積固有抵抗（Ω・ｃｍ）Ｒ：抵抗（Ω）ｄ：試料密度（ｇ／ｃｍ³）Ｄ：繊度（デニール）Ｌ：試料長（ｃｍ）Ｂ．制電剤量：試料をエタノールアミン、エチレングリ
コールで還流煮沸し、加水分解する。更に無水酢酸で煮
沸し、ＰＨ調整後、カリボール滴定して求める。

【００３７】Ｃ．編物白度：２４ゲージ天竺筒編み機で
綿番４０番手とした本発明の制電紡績糸を使用して、筒
編地を作製した。この筒編地を精練後、スガ試験機
（株）社製ＳＭ−３−ＳＣＨ（積分球方式）を使用
し、φ３０ｍｍの反射用試験台を使用して白度を測定し
た。

【００３８】Ｄ．黒発色性（Ｌ値）：２４ゲージ天竺筒
編み機で綿番４０番手とした本発明の制電紡績糸を使用
して筒編地を作製した。引き続き１８０℃乾熱処理後、
ＮａＯＨ３％水溶液で２５％の減量加工を行い、次い
で染料ＤｉａｎｉｘＢｉａｃｋＢＧ−ＦＳ２００、
７％ＯＷＦとした。このときの助剤としてサンソルト１
２００を０．０５ｇ／リットルを使用した。浴比１：１
００として染色温度１３０℃、６０分間染色を行う。

【００３９】更に、ハイドロサルファイト２ｇ／リット
ル、サンデッド０．５ｇ／リットル、ＮａＯＨ０．５ｇ
／リットルで８０℃、２０分間還元洗浄を行った。

【００４０】得られた染色筒編みを乾燥後、スガ試験機
（株）製カラーコンピュータＳＭ−３を使用して黒発色
性（Ｌ値）を測定した。

【００４１】実施例１芯成分／鞘成分の重量比率が２０／８０となる芯鞘複合
ポリエステル繊維とし、その芯成分は全芯成分に対して
ブロックポリエーテルアミド３．５重量％、アルキルス
ルフォン酸ナトリウム０．０３０重量％、抗酸化剤０．
０３５重量％と二酸化チタンを２．５重量％含有するポ
リエチレンテレフタレート９６．４６４重量％をブレン
ドした。

【００４２】一方、鞘成分は、酸化チタン０．４重量％
含有するポリエチレンテレフタレートとした。実質的に
同心円芯鞘複合繊維となるような複合口金から延伸後２
デニールとなるように吐出し、未延伸糸を得た。次い
で、液浴延伸をした後、８０℃定長熱処理を５秒間行
った。座屈捲縮付与後３８ｍｍに切断し、制電性原綿を
得た。

【００４３】この制電性原綿１００％からなる撚係数
３．５で４０番手の紡績糸とした。この紡績糸を経糸・
緯糸に使用した織密度が経：１３０、緯：８５本／２５
ｍｍの織物とした。制電性、色調、黒染色Ｌ値は表１の
とおりであり、良好な制電性能、良好な色調、黒発色性
を示した。

【００４４】実施例２、３ブロックポリエーテルアミドおよびアルキルスルホン酸
ナトリウムの配合量を表１のとおり変更した以外は、実
施例１と同様に実験を行った。その結果は表１の通りで
あり、良好な結果を得た。

【００４５】実施例４〜１０芯成分および鞘成分の酸化チタン配合量を変更した以
外、実施例１と同様にテストを行った。制電性能、色
調、黒発色性の結果は表１に示したとおりであった。い
ずれの水準も本発明の目的を満足するレベルであった。

【００４６】比較例１芯成分の制電剤量を表１の通り変更した以外、実施例１
と同様にテストを行った。

【００４７】制電性能が著しく低下し、本願の目的を満
足する水準の制電性を得ることはできなかった。

【００４８】比較例２〜３比較例２は、酸化チタンの配合量を必要以上に高くした
結果、制電性能、織物の白度は良好であったが、黒発色
性が極めて不良であった。比較例３は更に酸化チタンの
配合量を高くした結果、予想通り編物の黒発色性が更に
悪化した。

【００４９】比較例４比較例４は、制電剤量を表１のとおり減少させた以外、
実施例１と同様のテストを行った。その結果、制電性能
が著しく低下し、本発明で初期の目的とする制電性能を
満足することはできなかった。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、ポリエステルに十分な
制電性能を付与しつつ織・編物の白度が極めて良好であ
り、白物を含むあらゆる用途への展開が可能な原綿を得
ることが可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芯鞘複合制電性ポリエステル繊維であっ
て、芯成分には制電剤の量が繊維全体に対して０．２〜
３重量％、芯成分の艶消し剤配合率が０．６〜１０重量
％であり、鞘成分の繊維半径方向の厚さが１．５μｍ以
上でかつ鞘成分の艶消し剤濃度が０．８重量％未満であ
ることを特徴とする制電性ポリエステル繊維。
【請求項２】制電剤が、ブロックポリエーテルアミドを
含んでいることを特徴とする請求項１記載の制電性ポリ
エステル繊維。
【請求項３】制電剤が、ブロックポリエーテルアミドに
対してＲ−ＳＯ₃Ｍを１〜１０重量％含有していること
を特徴とする請求項２記載の制電性ポリエステル繊維。
【請求項４】芯成分の制電剤に対する艶消し剤の重量比
率が、０．３〜２．０であることを特徴とする請求項３
記載の制電性ポリエステル繊維。
【請求項５】制電性ポリエステル繊維が、１５０ｍｍ以
下の短繊維であることを特徴とする請求項４記載の制電
性ポリエステル繊維。