JP2002030207A - 改質ポリエステル組成物及びその製造方法 - Google Patents

改質ポリエステル組成物及びその製造方法

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JP2002030207A JP2000218818A JP2000218818A JP2002030207A JP 2002030207 A JP2002030207 A JP 2002030207A JP 2000218818 A JP2000218818 A JP 2000218818A JP 2000218818 A JP2000218818 A JP 2000218818A JP 2002030207 A JP2002030207 A JP 2002030207A
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polyether
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terephthalate
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Toru Takase
透 高瀬
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い熱収縮性と収縮後の柔軟性及び制電、防
汚等の親水性能を有し、且つ色相の改善された改質ポリ
エステル組成物を提供すること。 【解決手段】 ベント付き2軸押出機に、平均分子量が
400以上4000未満のポリオキシアルキレン系ポリ
エーテルを共重合した共重合ポリエステルと、ポリトリ
メチレンテレフタレートとを添加し、次いでアルキルベ
ンゼンスルホン酸塩化合物及びアルキルスルホン酸塩化
合物の群から選ばれた少なくとも一種の化合物を水又は
沸点が40〜210℃の有機溶媒に溶解又は分散させて
から添加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は改質ポリエステル組
成物及びその製造方法に関するものである。さらに詳し
くは、高い収縮性やソフトな風合及び制電性、防汚性等
の親水性能を併せ持ち、添加剤の熱劣化が抑制され、白
度に優れ、アクロレインや環状オリゴマーの生成が抑制
された結果、製糸性にも優れたポリトリメチレンテレフ
タレート組成物及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリトリメチレンテレフタレートは、低
弾性率(ソフトな風合い)、優れた弾性回復性、易染性
といったポリアミドに類似した性質と、耐光性、熱セッ
ト性、寸法安定性といったポリエチレンテレフタレート
に類似した性能を併せ持つ画期的なポリマーであり、そ
の特徴を活かしてカーペット、ブラシ、テニスガット等
に応用されている(特開平9−3724号公報、特開平
8−173244号公報、特開平5−262862号公
報)。
【0003】そのため近年、ポリトリメチレンテレフタ
レートにさらに優れた機能を付与する研究が盛んに行わ
れているものの、これらのポリアルキレングリコール
は、ポリエステルに単に含有されているにすぎず、洗濯
等に対する耐久性には限界があるのが実情であり、この
点から親水性添加剤を共重合させる必要があった。
【0004】該共重合の例としては、ポリトリメチレン
テレフタレートにポリアルキレングリコールを共重合
し、これを溶融紡糸することで、例えばポリトリメチレ
ンテレフタレート繊維より低温での染色性を付与したポ
リトリメチレンテレフタレート繊維が得られることがす
でに知られている(特開平11−172525号)。
【0005】しかしながら、ポリトリメチレンテレフタ
レートにポリオキシアルキレン系ポリオールを共重合す
る場合、ポリオキシアルキレン系ポリオールの熱安定性
が悪く、溶融粘度の上昇がおそく、重合中に黄色味を帯
びることがあった。黄色くなったポリマーで繊維を作る
と、淡色に染めた場合発色が悪くなる、など実用上問題
であった。
【0006】また熱履歴の長いポリマーは、昇華性のあ
る環状オリゴマーを多量に含有し、製糸化工程でパフォ
ーマンスを低下させる原因となったり、発生したオリゴ
マーが熱劣化を起こしやすく、収縮性能や収縮後の柔軟
性に十分に発現させるにいたらなかったりするため、さ
らなる改良を求められていた。
【0007】さらに、熱劣化の過程では、ポリトリメチ
レンテレフタレートに特有の問題であるアクロレインの
発生が起こることがわかった。アクロレインは催涙性が
高く、有害であり、これを完全に除去するには多大な設
備投資が必要であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術が有していた問題点を解消し、高い熱収縮性と
収縮後の柔軟性及び制電、防汚等の親水性能を有し、且
つ色相の改善された改質ポリエステル組成物を提供する
ことにある。さらに、本発明の他の目的は、上記の改質
ポリエステル組成物の製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、ポリトリメチレンテレフタレートに
ポリオキシアルキレン系ポリエーテル化合物を添加して
共重合する方法を公知のバッチ重合、連続重合で詳細に
検討したが、これらの方法では課題はかならずしも解決
できなかった。
【0010】そこで高い撹拌効率を有する押出機中へポ
リトリメチレンテレフタレートとポリエポリオキシアル
キレン系ポリエーテルを共重合したポリエステルとを供
給・溶融混練し、極めて短い反応時間に再分配反応を進
めるともに、且つ特定の方法でスルホン酸化合物を添加
すると、耐熱性に優れた改質ポリトリメチレンテレフタ
レート組成物を製造できる可能性を見出だし、さらに鋭
意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【0011】すなわち本発明の目的は、共重合ポリトリ
メチレンテレフタレートからなる改質ポリエステル組成
物であって、平均分子量が400以上4000未満のポ
リオキシアルキレン系ポリエーテルが該ポリトリメチレ
ンテレフタレートの全重量を基準として0.5〜9%共
重合され、かつアルキルベンゼンスルホン酸塩化合物及
び/又はアルキルスルホン酸塩化合物を、該ポリエーテ
ルを基準として0.1〜5%の範囲で含有し、さらに下
記(a)〜(d)の各要件を同時に満足することを特徴
とする、改質ポリエステル組成物によって達成すること
ができる。 (a)組成物の全重量を基準として、該組成物中のアク
ロレインが10ppm未満であること。 (b)得られる組成物のカラーL値が75以上であるこ
と。 (c)環状オリゴマー量が0.3%未満であること。 (d)示差熱分析計に空気雰囲気下210℃で保持した
ときポリエーテル化合物の酸化焼失に由来する発熱ピー
クが観測されるまでの時間T(誘導発熱時間)が100
分以上であること。
【0012】さらに、本発明の他の目的は、ベント付き
2軸押出機に、平均分子量が400以上4000未満の
ポリオキシアルキレン系ポリエーテルを5〜40重量%
共重合したポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチ
レンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレートの
いずれかの共重合ポリエステルと、ポリトリメチレンテ
レフタレートとを、最終的に得られるポリトリメチレン
テレフタレートを基準として該ポリエーテルの共重合割
合が0.5〜9重量%の範囲となるように調整して添加
し、次いでアルキルベンゼンスルホン酸塩化合物及びア
ルキルスルホン酸塩化合物の群から選ばれた少なくとも
一種の化合物を水又は沸点が40〜210℃の有機溶媒
に溶解又は分散させてから、該ポリエーテルを基準とし
て0.1〜5重量%の範囲となるように添加することを
特徴とする、改質ポリエステル組成物の製造方法により
達成することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明において、ポリトリメチレ
ンテレフタレートとは、1,3−プロパンジオールとテ
レフタル酸との、あるいは1,3−プロパンジオールと
テレフタル酸ジメチル等のテレフタル酸低級エステルと
の重縮合物から実質的に成る。ここで「実質的に」と
は、該ポリトリメチレンテレフタレートにエステル結合
性コモノマーが全トリメチレンテレフタレート単位を基
準として5モル%以下であれば共重合していてもよいこ
とを示す。
【0014】このようなコモノマーとしては、5−ナト
リウムスルホイソフタル酸、スルホイソフタル酸テトラ
ブチルホスホニウム塩、フタル酸、ナフタレン−2,6
−ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セ
バシン酸、ドデカン酸、ドデカン二酸、シクロヘキサン
ジカルボン酸、エチレングリコール、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、シクロヘ
キサンジメタノール、トリメチレングリコールダイマー
等のうちから一種又はそれ以上の組み合わせが例示され
る。
【0015】本発明においては、該ポリトリメチレンテ
レフタレートの極限粘度は0.4〜2.0であることが
好ましく、さらに、0.5〜1.5であることが好まし
く、特に、0.6〜1.2の範囲にあることが好まし
い。この範囲にある時には、強度、紡糸性に優れた繊維
を得ることができる。
【0016】また、ポリトリメチレンテレフタレートに
は各種の添加剤、例えば、艶消し剤、熱安定剤、消泡
剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外
線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤等を共重合、又は混合
してもよく、ポリオキシアルキレン系ポリエーテルの耐
熱安定性を向上させることもできるので、好ましいこと
が多い。
【0017】本発明におけるポリエステルは、平均分子
量400以上4000未満のポリオキシアルキレン系ポ
リエーテルを共重合していることが必要である。ポリオ
キシアルキレン系ポリエーテルとは、ポリアルキレング
リコール及びそのエステル基形成性誘導体である化合物
群の少なくとも一種の化合物を指す。平均分子量が40
0未満であると制電性、防汚性が不十分となり、400
0以上のものは繊維の着色、紡糸性の低下が起こる。ポ
リオキシアルキレン系ポリエーテルとしては、繰り返し
単位の骨格構造がオキシエチレン単位からなるものが好
ましい。なお、オキシエチレン単位から成る親水側鎖が
グラフトされていても、片末端が封鎖されていても一向
に構わない。このような、ポリアルキレングリコールと
しては、ポリエチレングリコールや下記式(I)に示す
ポリオキシエチレンモノフェニルエーテル、下記式(I
I)に示す化合物等が例示される。
【0018】
【化1】
【0019】
【化2】
【0020】前記式(II)において、Mは水素原子、
1価の金属又は第4級ホスホニウム塩を表わす。この1
価の金属としてはNa、Li、K、Ca、Mg及びAl
等を挙げることができるが、特にNa、K、Li及びC
aを用いることが好ましい。Mが第4級ホスホニウム塩
の場合、その塩は式−PR3456で表わされる。こ
のR3、R4、R5及びR6は、それぞれ同一又は異なり、
炭素数1〜25のアルキル基又はアリール基である。
【0021】R1は分子内で独立に同一又は異なる炭素
数1〜25の炭化水素基であり、且つ少なくとも一つは
炭素数6以上の炭化水素基である。炭化水素基としては
アルキル基が好ましく、中でも炭素数6〜14のアルキ
ル基が好ましい。R2は炭素数1〜21の炭化水素基で
ある。炭化水素基としてはアルキル基でもアリール基で
もよく、さらに2種以上の併用であってもよいが、アル
キル基が好ましい。具体的にはメチル基、エチル基、プ
ロピル基、ヘキシル基、ドデシル基、ヘンイコサン基等
を挙げることができる。pは0〜5の整数、qは0〜5
の整数であり、p及びqは(p+q)≦5を満たす。p
は0、1又は2が好ましく、qは0、1又は2が好まし
い。また、スルホン酸基とR1基のフェノキシ基上にお
ける置換位置はいずれの部位でもよい。
【0022】上記式(I)において、m及びnは、それ
ぞれポリエーテル中の単位−CH2CH2O−及び単位−
CH2CHR2O−の数を表し、mは7〜80の整数、n
は0〜50の整数であり、(m+n)は7〜80の整数
であるのが好ましい。ポリエーテルの各単位は互いに任
意の配列を取ることができ、ブロック共重合、ランダム
共重合あるいはこれらの組み合わせであってもよい。該
化合物の好ましい1例としてポリオキシエチレンモノナ
トリウムスルホフェニルエーテルを挙げることができ
る。
【0023】なお、ポリオキシアルキレン系ポリエーテ
ル化合物は、単独で共重合させていても複数の成分を用
いてもよい。
【0024】本発明における改質ポリエステル組成物
は、アルキルベンゼンスルホン酸塩化合物又はアルキル
スルホン酸塩化合物の群から選ばれた少なくとも一種の
化合物を含有する組成物である。塩としては、Na、L
i、Kなどの1価金属とすることが好ましく、なかでも
Na塩が安価なため、工業的価値が高い。
【0025】アルキル基としては、直鎖アルキル基、分
岐アルキル基等から任意に選択することができるが好ま
しい範囲としては、炭素数6〜20の範囲のアルキル基
である。例示すればヘキシル基、オクチル基、デシル基
などが挙げられるが、これに限定するものではない。
尚、アルキルベンゼンスルホン酸及びアルキルスルホン
酸化合物はそのうちの一種を用いても複数を併用しても
よい。
【0026】上記したアルキルベンゼンスルホン酸塩化
合物及びアルキルスルホン酸塩化合物の群から選ばれた
少なくとも一種の化合物は、ポリオキシアルキレン系ポ
リエーテル化合物に対して0.1〜5重量%の範囲とな
るように含有する。0.1%未満であると、良好な制電
性、防汚性が得られない。また、5%を越えるとオリゴ
マーの飛散やアクロレインの生成が大きくなり好ましく
ない。
【0027】本発明におけるポリエステル組成物は、組
成物の全重量に含有されるアクロレインが10ppm未
満である。10ppmを越えると混練押出機より発生す
るアクロレイン量が閾値を越え、作業環境に問題を生ず
るほか繊維に成形する際や後加工においてアクロレイン
が発生し、好ましくない。
【0028】本発明により得られるポリエステル組成物
は、耐熱劣化性に優れ、高い白度を有する。本発明によ
るポリエステル組成物のカラーL値は75以上である。
75未満であると、得られる繊維の色相、風合いが不十
分となる。
【0029】また本発明により得られるポリエステルは
環状オリゴマーの含有量が0.3%未満である。環状オ
リゴマー量が0.3%を越えると紡糸時に口金周りに発
生する昇華異物量が多くなり、製糸性が悪化する。
【0030】本発明における組成物の特徴のひとつは、
熱履歴が短く、環状オリゴマー量が少ないことにより共
重合型剤の熱安定性に優れる点にその特徴がある。示差
熱分析計に空気雰囲気下210℃で保持したときポリエ
ーテル化合物の酸化焼失に由来する発熱ピークが観測さ
れるまでの時間T(誘導発熱時間)が100分以上であ
ることが必要である。100分以下であると繊維等に成
形した場合に剤の熱劣化が大きく十分な制電性、防汚性
等の親水性能を得ることができない。
【0031】本発明における改質ポリエステルを製造す
るには、ベント付き2軸押出機を用いて、ポリトリメチ
レンテレフタレートと、平均分子量が400以上400
0未満であるポリオキシアルキレン系ポリエーテルを5
〜40重量%共重合したポリエチレンテレフタレート、
ポリトリメチレンテレフタレート又はポリブチレンテレ
フタレートの群からなる少なくとも一種の共重合ポリエ
ステルとを溶融混練し、最終的に得られるポリエステル
においてポリエーテル化合物がトリメチレンテレフタレ
ートの重量に対して0.5〜9%の範囲になるように、
別々に、あるいは予め混合して押出機に投入し、押出機
中で再分配反応させればよい。
【0032】ベント付き2軸押出機への原料投入方法と
しては、ポリトリメチレンテレフタレートと、平均分子
量が400以上4000未満であるポリオキシアルキレ
ン系ポリエーテルを5〜40重量%共重合したポリエチ
レンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート
又はポリブチレンテレフタレートの群からなる少なくと
も一種の共重合ポリエステルとの両者をそれぞれチップ
化及びフレーク化して別々に、あるいは予め混合しても
よく、いずれかを溶融した状態で他方を添加してもよ
く、両者を溶融した状態で混合させてもよい。
【0033】本発明においてはさらに、アルキルベンゼ
ンスルホン酸塩化合物及びアルキルスルホン酸塩化合物
の群から選ばれる少なくとも一種の化合物を水又は沸点
が40℃以上210℃未満の有機溶媒に溶解又は分散し
て添加する。
【0034】このような溶媒の例としてはメタノール、
エタノール、エチレングリコールなどのアルコール類、
ベンゼン、トルエンなどの炭化水素化合物、その他エス
テル類、ケトン類、アミン類などがあるが、特に制限さ
れるものではなく、さらに、これらの混合物でも一向に
構わない。この場合、沸点が40℃未満の溶媒又分散媒
は蒸気圧が高く、取り扱い上、また安全上好ましくな
く、沸点が210℃を越えると溶媒の溜去が困難となる
ので好ましくない。なかでもハンドリング性、安全性の
両面から水を溶媒とすることが望ましい。
【0035】ここで、溶液又は分散媒において、その濃
度は任意であるが、好ましくは1〜30%、さらに好ま
しくは5〜10%であり、この範囲内に有るときには、
系を溶媒又は分散媒でシールすることができるので、系
内への酸素混入が抑止され、酸化分解による劣化がさら
に抑制される。
【0036】また、原料の添加に際し、艶消し剤、熱安
定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸
収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤等を別途、
あるいは同時に添加してもよい。
【0037】本発明の製造方法において用いる、ベント
付き押出機とは、不活性ガスの投入、ガスの排出、真空
吸引が可能であるベント機能を有する押出機である。押
出機機能に特に制限はないが、混練性能が高く、短時間
に反応が完結できるため、2軸スクリュー型押出機を用
いることが好ましい。また、不活性ガスの添加や真空保
持が可能であるようベント機能を2箇所以上有する押出
機であることが好ましい。
【0038】また本発明の製造方法においては、その混
練性能を高めるために少なくとも1組のニーディングデ
ィスクが装着されていることが好ましい。ニーディング
ディスクとは、略楕円形のディスクを数枚、一定の位相
でずらしながら組み合わせた混練用のスクリューセグメ
ントであり、スクリューの回転にともなってポリエステ
ルの混合物を細いクリアランスへ通すことで極めて高い
剪断力を付与することができ、この結果として再分配反
応が促進される。一方、ローターディスクとは、多角形
のディスクであり、その稜線を一定の角度でねじってあ
るスクリューセグメントであり、クリアランスがセグメ
ントの全位置で言っているである特徴がある。スクリュ
ー軸に対する稜線のねじりの向きに順送りと逆送りのセ
グメントがあり、これらを組み合わせることで、高い剪
断力を均質に付与することができ、剪断によるポリエス
テルの劣化を抑制しつつ、再分配反応を進めることが可
能となる。
【0039】ニーディングセグメントあるいはローター
ディスクは、所望の再分配反応及びポリエステル固有粘
度等の物性目標により、適切に選ぶことができ、その範
囲に特に制限はないが、装着数を、ディスク又はセグメ
ント長(L)及びスクリュー径(D)の比L/Dであら
わせば、ニーディングディスク及びローターディスクの
装着量はそれぞれ、L/D=1〜30の範囲が好まし
く、より好ましくはL/D=2〜20の範囲である。L
/Dが1より小さいと混練効果に乏しく、再分配反応の
促進効果があらわれず、高収縮性が十分に発現し難い。
またL/Dが30を超えると過剰な剪断を付与するた
め、ポリエステルが熱劣化を起こし、色相の悪化や収縮
時の柔軟性が得がたくなる。
【0040】押出機の温度は用いるポリマーの融点より
10〜40℃高い温度、好ましくは用いるポリマーの融
点より20〜40℃高い温度である。
【0041】本発明においてはアルキルベンゼンスルホ
ン酸塩化合物及びアルキルスルホン酸塩化合物の群から
選ばれる少なくとも一種の化合物を水又は沸点が40℃
以上210℃未満の有機溶媒に溶解又は分散して添加し
た後の段階で、押出機のベント孔の少なくとも一箇所
は、真空ポンプ又はスチームエジェクターを用いて減圧
下にするべきであり、通常は10kPa以下、好ましく
は5kPa以下、さらに好ましくは1kPa以下であ
り、重縮合反応の進行と共に生成する水、メタノール等
のアルコール、あるいは極少量生成する副反応物である
アリルアルコール、アクロレイン等を留去することが好
ましい。反応時間は1〜60分、特に5〜30分である
ことが好ましい。通常重縮合反応は90〜250分程度
掛かるが、本発明を用いることでこのような短い反応時
間で反応を完結することができる。その結果、副生成物
を激減させ、同時に色相の改善されたポリマーを得るこ
とができるのである。押出機のスクリューの回転数は、
20〜500rpmが望ましく、好ましくは50〜30
0rpmである。2軸押出機を用いる場合、2軸の回転
方向は同一でも逆方向でもよいが、同一方向の回転が熱
劣化を抑える観点から好ましい。
【0042】本発明の製造方法においては、少なくとも
ポリメチレンテレフタレートが溶融状態にあるときに不
活性ガスを添加するとさらに好ましい。不活性ガスの添
加方法は、1個所からでも複数からでもよい。また不活
性ガスとしては窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガ
ス、二酸化炭素ガス等を挙げることができ、2種以上を
併用してもよいが、経済性の点から窒素ガスを用いるこ
とが好ましい。不活性ガスの添加量は特に制限されない
が、製造量に対する不活性ガスの添加量は不活性ガスの
27℃、大気圧下における体積としては0.001〜1
00体積倍程度が好ましい。この方法によってオリゴマ
ーの生成が抑制され、既存オリゴマーの除去が促進され
る結果、熱劣化に優れ、収縮時の柔軟性を損なうことが
なく、色相の改善されたポリエステルを得ることができ
る。好ましいオリゴマー量は全ポリエステルに対して1
wt%未満である。さらに不活性ガスを流すことによ
り、オ−プンベント孔での昇華物の堆積が解消されるた
め、製造プロセスの運転安定性も向上する。
【0043】押出機から出たポリマーは、水冷バス等の
冷却工程を受け、チップカッターを用いてチップ化され
るか、あるいは、そのまま紡糸機に繋いでもよい。
【0044】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明は実施例により何ら限定されるもので
ない。尚、実施例中の主な測定値は以下の方法に従って
求めた。
【0045】(1)極限粘度:35℃のo−クロロフェ
ノール中、常法に従って求めた。
【0046】(2)アクロレイン含有量:試料を凍結粉
砕し、ヘッドスペースガスクロマトグラフ(日立製HS
−GC)を用いて求めた。
【0047】(3)色相:試料チップ100gを容器に
取り、ミノルタ(株)社製「CHROMOMETER
CR−200」を用いてカラーL値を求めた。
【0048】(4)環状オリゴマー含有量:試料をヘキ
サフルオロイソプロパノール/クロロホルム(1:1v
ol)に溶解し、tosho TSK−GELカラムを
装着したWaters社製高速液体クロマトグラフで分
析した。
【0049】(5)ポリオキシアルキレン系ポリエーテ
ルの耐酸化劣化性:延伸糸試料を10mg秤量し、示差
熱分析計(DSC)(リガク社製)を用いて空気雰囲気
下20℃/分で190℃まで、次いで10℃/分で21
0℃まで昇温した。その後、同温度で保持し、ポリアル
キレングリコールの酸化焼失に由来する発熱ピークが観
測されるまでの時間(発熱誘導時間)を測定し、耐酸化
劣化性とした。値が大きい方が良好な耐熱安定性を示
す。
【0050】(6)引張強度、引張伸度:JIS L1
070に記載された方法に準拠して求めた。
【0051】(7)乾熱処理、乾熱収縮率、乾熱後引張
強度保持率、引張伸度保持率:150℃に昇温した乾燥
機中、20cm長の試験糸を吊るして10分間保持し
た。該乾熱処理前後の試験紙の長さを測定して乾熱収縮
率を求めた。また、乾熱処理前後の試験糸の引張強度、
引張伸度を測定し、引張強度保持率及び引張伸度保持率
とした。
【0052】(8)摩擦帯電圧:洗濯処理家庭用洗濯機
に液温25℃家庭用洗剤0.2%液を入れ、浴比が1対
30になるように試料及び負荷布を投入し洗濯した。5
0分間処理した後、運転を止め、試料及び負荷布を脱水
機で脱水し、次いでオーバーフロー水洗を15分行い脱
水した。上記洗濯をLL5とした。LL5の試料をJI
S L−10948.2B法に従って摩擦帯電圧を求め
た。なお、1.5kV以下であれば制電効果は十分と判
断される。
【0053】(9)防汚性の評価:試料を上記摩擦帯電
圧の項と同様にLL5に調製した。モーターオイル9
9.3%、C重油0.6%、カーボンブラック0.1%
の組成からなる人工汚れ液にホルダーに挟んだ10cm
×13cmの織物を浸漬させ汚れを付与した。その後、
試料を濾紙の間に挟んで余分の汚染液を除き、乾燥機中
60℃で8時間静置した。この汚染処理した試料を家庭
洗濯機でマルセル石鹸を2g/リットル含む15℃の水
中で20分間洗濯した。汚染前後の色差△E*(ハンタ
ー法のL*、a*、b*表示による座標距離)をミノル
タ社製カラーマシンで測定算出し、防汚性を評価した。
△E*が小さい方が良好なソイルリリース性を示し、1
5以下であれば防汚効果は十分と判断される。
【0054】[実施例1]テレフタル酸ジメチル180
部、1,3−プロパンジオール120部、平均分子量2
500のポリオキシエチレンモノフェニルエーテ20
部、チタンテトラブトキシド0.2部を、撹拌機、精留
塔及びメタノール留出コンデンサーを設けたエステル交
換反応器に仕込み、140℃から徐々に昇温し、生成す
るメタノールを系外に留出させながらエステル交換反応
させた。220℃でエステル交換反応を終了させた。得
られた反応生成物を撹拌機及びジオール留出コンデンサ
ーを設けた別の真空反応器へ移し、210℃から260
℃まで温度を上げながら、75Paの減圧下、重合時間
30分で極限粘度0.3のポリエステルに対してオキシ
エチレンエーテルを10重量%共重合したポリトリメチ
レンテレフタレートを得た。
【0055】重量フィーダーを2つ備えた2軸押出機を
用いて、極限粘度0.9のポリトリメチレンテレフタレ
ートを重量フィーダーで計量し、チップ投入口から下流
へ向けてオープンベントを2箇所、真空ベント2箇所を
備え、かつニーディングディスクをL/D換算で5、ロ
ーターディスクをL/D換算で5を有する同方向型二軸
押出機オープンベントへ供給し、265℃で溶融させ、
その中にプレポリマーをもう一つの重量フィーダーから
押出機に供給した。供給は、最終ポリマー中のポリオキ
シエチレンモノフェニルエーテルの共重合量が5%にな
るように設定した。供給された2種類のポリマーには溶
融部でポリエステル総重量に対して、27℃、大気圧で
1倍に相当する体積の窒素をオープンベントより吹き込
んだ。両オープンベントの間にノズルを設け、ドデシル
ベンゼンスルホン酸の10%溶液を、ドデシルベンゼン
スルホン酸がポリオキシメチレンモノフェニルエーテル
に対して0.5%となるように添加した。発生する水蒸
気と吹き込んだ窒素を他方のオープンベントより排出さ
せた。
【0056】その後、押出機に備え付けられた真空ベン
ト孔から20Paの圧力で減圧させた。滞留時間は15
分、回転数は200rpmであった。反応後、ポリマー
はストランド状に押し出され、水冷バスで固化された
後、チップカッターでチップ化された。
【0057】得られた組成物の極限粘度は0.70であ
った。カラーL値は77と白度に優れ、アクロレイン含
有量は5ppmであった。メチレンテレフタレート環状
オリゴマーは0.22wt%であった。またDSCでポ
リオキシアルキレン系ポリエーテルの熱分解に由来する
発熱ピークを評価したところ、誘導発熱時間が200分
と良好な耐酸化性を示した。
【0058】得られたチップを140℃で6時間乾燥し
た後、260℃、紡糸速度2000m/minで溶融紡
糸を行い、55℃で予備加熱し、160℃で熱セットし
ながら延伸し、83dtex/36フィラメントの繊維
を得た。得られた繊維は強度2.8cN/dtex、引
っ張り伸度60%、乾熱収縮率15%でソフトな感触で
あった。150℃、10分の乾熱処理後の強度保持率は
95%、伸度保持率120%であった。摩擦帯電率は
1.3kVであった。防汚性を評価した結果、△E*=
10.3であった。また、1週間連続で紡糸を続けた際
の断糸率も0回で良好であった。結果を表1に示す。
【0059】[実施例2]ポリオキシアルキレン系ポリ
エーテルとして平均分子量2500のポリエチレングリ
コールを10重量%共重合させたIV=0.40のポリ
トリメチレンテレフタレートを用いた以外は実施例1を
繰り返した。結果を表1に示す。得られた組成物は、摩
擦帯電率、防汚性、収縮率、白度にも優れるものであっ
た。
【0060】[実施例3]ポリオシキアルキレン系ポリ
エーテルとして平均分子量2500のポリオキシエチレ
ンモノフェニルエーテルを10重量%共重合させたポリ
エチレンテレフタレートを用いた以外は実施例1と同様
に実施した。結果を表1に示す。得られた組成物は、摩
擦帯電率、防汚性、収縮率、白度にも優れるものであっ
た。
【0061】[実施例4]ポリオシキアルキレン系ポリ
エーテルとして平均分子量2500のポリオキシエチレ
ンモノナトリウムスルホフェニルエーテルを10重量%
共重合させたIVが0.3ポリブチレンテレフタレート
を用いた以外は実施例1と同様に実施した。結果を表1
に示す。得られた組成物は、摩擦帯電率、防汚性、収縮
率、白度にも優れるものであった。
【0062】[実施例5]ポリオシキアルキレン系ポリ
エーテルとして平均分子量2500のポリオキシエチレ
ンモノフェニルエーテルを10重量%共重合させたIV
が0.3ポリエチレンナフタレートを用いた以外は実施
例1と同様に実施した。結果を表1に示す。得られた組
成物は、摩擦帯電率、防汚性、収縮率、白度にも優れる
ものであった。
【0063】[比較例1]テレフタル酸ジメチルを18
8部、1,3−プロパンジオールを175部、分子量5
000のポリエチレングリコールを10.0部、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸を1.0部、チタンテトラブトキ
シドを14部、酢酸リチウム2水和塩3部混合し、22
0℃でエステル交換反応を終了させ、その後、260℃
まで温度を上げながら、0.2torrの減圧下、重合
時間180分で極限粘度0.7のポリエステル組成物を
得た。また、ポリマーのカラーL値は68、環状オリゴ
マー含量は0.60%であり、若干黄色みを帯びてい
た。また、アクロレインの含有量は55ppmであっ
た。組成物を評価した結果、制電性は不十分であった。
【0064】
【表1】
【0065】
【表2】
【0066】
【表3】
【0067】
【発明の効果】本発明によれば、良好な色相を示すとと
もに優れた制電性、防汚性を有するポリトリメチレンテ
レフタレートを提供することができ、さらに分解物であ
るアクロレインや環状オリゴマー含有量も少ないため、
製糸性に優れ、作業環境も大幅に改善された改質ポリエ
ステル組成物を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B29K 67:00 B29K 67:00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共重合ポリトリメチレンテレフタレート
    からなる改質ポリエステル組成物であって、平均分子量
    が400以上4000未満のポリオキシアルキレン系ポ
    リエーテルが該ポリトリメチレンテレフタレートの全重
    量を基準として0.5〜9%共重合され、かつアルキル
    ベンゼンスルホン酸塩化合物及び/又はアルキルスルホ
    ン酸塩化合物を、該ポリエーテルを基準として0.1〜
    5%の範囲で含有し、さらに下記(a)〜(d)の各要
    件を同時に満足することを特徴とする、改質ポリエステ
    ル組成物。 (a)組成物の全重量を基準として、該組成物中のアク
    ロレインが10ppm未満であること。 (b)得られる組成物のカラーL値が75以上であるこ
    と。 (c)環状オリゴマー量が0.3%未満であること。 (d)示差熱分析計に空気雰囲気下210℃で保持した
    ときポリエーテル化合物の酸化焼失に由来する発熱ピー
    クが観測されるまでの時間T(誘導発熱時間)が100
    分以上であること。
  2. 【請求項2】 ベント付き2軸押出機に、平均分子量が
    400以上4000未満のポリオキシアルキレン系ポリ
    エーテルを5〜40重量%共重合したポリエチレンテレ
    フタレート、ポリトリメチレンテレフタレート又はポリ
    ブチレンテレフタレートのいずれかの共重合ポリエステ
    ルと、ポリトリメチレンテレフタレートとを、最終的に
    得られるポリトリメチレンテレフタレートを基準として
    該ポリエーテルの共重合割合が0.5〜9重量%の範囲
    となるように調整して添加し、次いでアルキルベンゼン
    スルホン酸塩化合物及びアルキルスルホン酸塩化合物の
    群から選ばれた少なくとも一種の化合物を水又は沸点が
    40〜210℃の有機溶媒に溶解又は分散させてから、
    該ポリエーテルを基準として0.1〜5重量%の範囲と
    なるように添加することを特徴とする、改質ポリエステ
    ル組成物の製造方法。
  3. 【請求項3】 アルキルベンゼンスルホン酸塩及びアル
    キルスルホン酸塩化合物化合物の群から選ばれた少なく
    とも一種の化合物を、水又は沸点が40〜210℃の有
    機溶媒に、該有機溶媒の重量を基準として濃度5〜50
    %の溶液又は分散液としてから添加する、請求項2記載
    の製造方法。
  4. 【請求項4】 少なくともポリトリメチレンテレフタレ
    ートが溶融状態にあるときに不活性ガスを添加しつつ、
    該ポリトリメチレンテレフタレートとポリエーテル化合
    物を共重合させたポリトリメチレンテレフタレートのい
    ずれもが溶融状態にあるときに減圧下で溶融混練する、
    請求項2記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 ベント付き2軸押出機として、少なくと
    も1組以上のニーディングディスクを有する2軸押出機
    を用いる、請求項2記載の製造方法。
  6. 【請求項6】 ベント付き2軸押出機として、少なくと
    も1組以上のローターディスクを有する2軸押出機を用
    いる、請求項2記載の製造方法。
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