JP2003301329A - 易染色性ポリエステル未延伸糸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】優れた常圧染色性を有するポリエステル未延伸
糸を提供する。 【解決手段】５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分ま
たは５−リチウムスルホイソフタル酸成分をポリエステ
ル中の全酸成分に対して２．４〜５モル％共重合し、か
つ平均分子量が３００〜６０００のグリコール成分を全
ポリエステルに対して２〜７重量％共重合したポリエス
テル未延伸糸であって、複屈折率が１８×１０^-3〜４５
×１０^-3であることを特徴とする易染性ポリエステル未
延伸糸。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリエステル未延伸
糸に関し、更に詳しくは、常圧染色可能で天然繊維と容
易に複合可能な易染性ポリエステル未延伸糸に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維は優れた物理的、化学
的特性を有するため、産業資材、衣料用途に最も広く使
用されている合成繊維である。

【０００３】しかしながら、ポリエステル繊維は染色性
に劣るという欠点を有し、特に分散染料以外の染料には
染色が困難である。このため、分散染料で汚染されやす
い化繊もしくは天然繊維と複合して用いることは困難で
あり、展開用途が限定される要因になっている。このよ
うな欠点を改善すべく、従来から多くのポリマ改質、改
良の方法が提案されている。代表的な例を挙げると、
（１）金属スルホネート基含有物をポリエステルに共重
合させる方法（特許文献１）、（２）金属スルホネート
基含有物に加え分子量９０〜６０００のグリコール成分
を共重合させる方法（特許文献２）、（３）アミノ基含
有化合物を共重合させる方法（特許文献３）などが提案
されている。

【０００４】しかしながら、いずれの方法も欠点を有し
ており、例えば（１）では、充分な染色性を得るために
は多量の金属スルホネート基含有化合物の共重合が必要
となるが、多量の金属スルホネート基含有化合物の共重
合は金属スルホネート基含有物の増粘作用により共重合
ポリエステルの溶融粘度が著しく増大し、共重合ポリエ
ステルの重合度を繊維として必要なレベルまで高めるの
が困難であると同時に紡糸も困難になる。このため、本
方法で重合、製糸可能なレベルまで溶融粘度を低下させ
ると強度が低い繊維しか得られない。また、（２）の方
法では、グリコール成分の減粘効果により、（１）に比
べると比較的強度の高いポリエステル繊維が得られる
が、金属スルホネート基含有物の共重合量が充分でない
ことに加え実質的に繊維の複屈折率が高く、グリコール
成分の共重合量を増大させても染色には高温、高圧を要
する。（３）の方法ではアミノ基含有化合物が共重合さ
れたポリエステルの熱安定性に問題がある。このよう
に、従来のポリエステル改質方法では通常の重合、製糸
可能な範囲で、しかも天然繊維などと複合可能な常圧染
色性を兼ね備えたポリエステル繊維を得ることはできな
かった。

【０００５】

【特許文献１】特公昭３４−１０４９７号公報

【０００６】

【特許文献２】特開昭５７−２１００１４号公報

【０００７】

【特許文献３】特開昭４８−５２８９７１号公報

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
エステル繊維の優れた機械的特性を失うことなく、分散
染料のみならずカチオン染料に対しても極めて優れた易
染性、具体的には、常圧染色可能で、絹や羊毛といった
高温でダメージを受けやすい天然繊維と複合することも
可能なポリエステル未延伸糸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、５−ナ
トリウムスルホイソフタル酸成分または５−リチウムス
ルホイソフタル酸成分をポリエステル中の全酸成分に対
して２．４〜５モル％共重合し、かつ平均分子量が３０
０〜６０００のグリコール成分を全ポリエステルに対し
て２〜７重量％共重合したポリエステル未延伸糸であっ
て、複屈折率が１８×１０^-3〜４５×１０^-3であること
を特徴とする易染性ポリエステル未延伸糸により達成す
ることができる。

【００１０】また本発明において、グリコール成分はポ
リエチレングリコールであることがより好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。

【００１２】本発明におけるポリエステルとは、主たる
酸成分がテレフタル酸またはそのエステル誘導体、主た
るグリコール成分がエチレングリコールからなるもので
ある。

【００１３】本発明の易染性ポリエステル未延伸糸を得
るためには、ポリエステルに共重合されている５−ナト
リウムスルホイソフタル酸成分または５−リチウムスル
ホイソフタル酸成分（以下Ｓ成分と省略する）が、該ポ
リエステルを構成する全酸成分に対して２．４〜５モル
％共重合していることが必要であり、特に２．４〜４．
０モル％共重合していることが好ましい。Ｓ成分の共重
合量が２．４モル％以上であると、グリコール成分の共
重合量を増大させることで満足できるカチオン染色性を
得ることができる。Ｓ成分の共重合量が５モル％以下で
あると、Ｓ成分の増粘作用によるポリマーの溶融粘度が
抑えられ通常の製糸条件にて製糸することができる。本
発明でいうＳ成分とは、具体的には５−ナトリウムスル
ホイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジ
メチルエステル、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジ
エチルエステル、５−リチ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ジメチルエステル、５−
リチウムスルホイソフタル酸ジエチルエステルなどが挙
げられる。

【００１４】また、本発明では平均分子量が３００〜６
０００であるグリコール成分が、全ポリエステルに対し
２〜７重量％共重合されていることが必要である。平均
分子量が３００以上のグリコール成分では染色性向上効
果があり、また平均分子量が６０００以下のグリコール
成分では、これを共重合したポリエステルから得られる
繊維の染色物の耐光堅牢度が優れている。より好ましい
グリコール成分の平均分子量は５００〜４０００であ
る。本発明でいう平均分子量３００〜６０００のグリコ
ール成分としては、ネオペンチルグリコール、１，４−
ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−
ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、
４，４−ジヒドロキシビスフェノール、これらのグリコ
ールにエチレンオキサイドが付加したグリコールおよび
ポリエチレングリコールなどが挙げられるが、減粘効果
の大きいポリエチレングリコールがより好ましい。本発
明におけるグリコール成分の共重合量は、得られた全ポ
リエステルに対して２〜７重量％であることが必要であ
る。グリコール成分の共重合量が２重量％以上であると
ポリエステルの溶融粘度の増大を抑制することができ紡
糸操業性に優れるとともに得られたポリエステル未延伸
糸の易染性にも優れる。共重合量が７重量％以下である
とポリエステルの耐熱性低下を抑制することができる。
より好ましいグリコール成分の共重合量は３〜６重量％
である。

【００１５】本発明のポリエステル未延糸は複屈折率が
１８×１０^-3〜４５×１０^-3であることが必要である。
複屈折率が１８×１０^-3以上であると、加工段階での高
倍率延伸が不必要となり、その結果、得られた繊維の配
向抑制することができ優れた染色性を得ることができ
る。優れた染色性が得られるのは、繊維が配向抑制され
ることにより、カチオン染色時はＳ成分のカチオン染料
に対する有効利用率が大きくなるためであり、分散染色
時は分散染料が繊維構造中に浸透しやすくなるためであ
る。また未延伸糸の経日的な物性変化による糸加工の不
安定化、品質ばらつきも抑制することができる。一方、
複屈折率が４５×１０^-3以下であると適用できる糸加工
法が制限されず汎用性を維持できるとともに、高速紡糸
が不必要となるため紡糸操業性に優れる。

【００１６】本発明ポリエステル未延伸糸は、ポリエス
テルに特定量のＳ成分およびグリコール成分を共重合す
ることに加え、未延伸糸の複屈折率を１８×１０^-3〜４
５×１０^-3とすることにより、従来技術により得られた
ものと比較して、繊維の強度が低下することなく、カチ
オン染料に対しても分散染料に対しても、格段に優れた
常圧染色性を得ることが可能になった。これは、特定量
のＳ成分とグリコール成分併用共重合ポリエステルによ
る染色性向上効果に加え、未延伸糸の複屈折率を１８．
０×１０^-3〜４５．０×１０^-3とすることにより、実質
的に本発明未延伸糸を用いた延伸糸・加工糸の繊維配向
が抑制され染色温度が低下する効果によるものである。
本ポリエステル未延伸糸を用いた繊維の染色温度は、ポ
リマ組成により適宜変更できるが、好ましくは９５〜１
１０℃である。

【００１７】また、本発明ポリエステル未延伸糸の断面
形状は特に規定するものではなく、丸もしくはそれ以外
の異形断面であってもよい。

【００１８】本発明ポリエステル未延伸糸は、未延伸糸
のまま使用することも可能であるが、通常の延伸、仮撚
り加工、流体加工や弛緩熱処理等に例示される各種糸加
工法に適用することによって、ふくらみ感等の風合い特
性を向上させることができる。

【００１９】これらの高次加工技術は本発明のポリエス
テル未延伸糸単独で適用してもよいし、他の糸条との複
合加工を行ってもよい。本発明のポリエステル未延伸糸
に高次加工技術を施した加工糸を用いた織編物を製造す
る場合においても、織編機、織編組織等については何等
制約することはない。

【００２０】本発明ポリエステル未延伸糸は、通常の重
合方法によって、特定量のＳ成分および特定分子量のグ
リコール成分を特定量共重合し得られた共重合ポリエス
テルを、通常の方法で紡糸することによって未延伸糸を
得ることができる。

【００２１】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に何等制限されるものでは
ない。なお、本発明における各種測定法は下記の通りで
ある。 （１）染色性評価（カチオン染料） 実施例記載の加工方法により得た加工糸を編地とした
後、該編地をマラカイトグリーン（関東化学製）５％ow
f、酢酸０．５ｇ／ｌ、酢酸ソーダ０．２ｇ／ｌ、浴比
１：１００、温度９８℃の条件で染色し、染料の吸尽率
により評価した。染料吸尽率の測定は分光光度計（日立
製作所製、６０７型）を使用し、染料溶液の染色による
吸光度の差を測定し次式により求めた。 染料吸尽率（％）＝｛（Ｂ−Ａ）×１００｝／Ｂ Ａ：染料溶液の染色後の最大吸収波長における吸光度 Ｂ：染料溶液の染色前の最大吸収波長における吸光度 なお、染料吸尽率が６０％以上あるものを常圧可染性が
あるとした。 （２）染色性評価（分散染料） （１）と同様に加工糸を編地にし、染料としてDiaix Bl
ack BG-FS（三菱化成社製、分散染料）７％owf水分散液
を使用し、浴比１：３０、９８℃で６０分染色したもの
を、測色計（ミノルタ社製ＣＭ−３７００Ｄ）によりＬ
値を３回測定し、平均値を求めた。なお、ここではＬ値
が１６．５以下のものを常圧可染性があるとした。 （３）複屈折率 ポリエステル未延伸糸の複屈折率はＮＩＫＯＮ製偏光顕
微鏡（ＸＴＰ−１１）にて測定した。 （４）紡糸操業性 紡糸操業性は、紡糸中の糸切れ回数、パック内圧力など
から判断し、特優：○○、優：○、普通：△、不良：
×、の４段階で評価した。 （５）耐光堅牢度 カチオン染料による染色性評価で得られた染色後編地を
フェードメータを用い、カーボンアーク光を６０℃で１
０時間照射した。得られた照射後の染色布を、○○：退
色は非常に少ない、○：若干退色する、×：かなり退色
する、の３段階基準で肉眼判定した。 （６）固有粘度 ポリエステルをＯ−クロロフェノールに溶解し、２５℃
で測定した。

【００２２】実施例１ Ｓ成分として、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメ
チルエステル（竹本油脂（株）製、ＡＤ−２１００Ｔ）
をジメチルテレフタレートに対して２．６モル％、平均
分子量１０００のポリエチレングリコール（三洋化成
（株）製、ＰＥＧ１０００）を全ポリエステルに対して
４重量％共重合させた共重合ポリエステルを、３６ホー
ルの丸孔口金から紡糸し、交絡を５個／ｍ付与した後、
引取速度３０００ｍ／分で引取り、１４０ｄｔｅｘ／３
６ｆのポリエステル未延伸糸を得た。

【００２３】紡糸操業性は良好であり、得られたポリエ
ステル未延伸糸の固有粘度は０．７２、複屈折率は２５
×１０^-3であった。該ポリエステル未延伸糸に、延伸倍
率１．７倍、仮撚温度１８０℃で延伸仮撚加工を施し、
仮撚加工糸を得た。

【００２４】該仮撚加工糸をＦＡＸ編機にて製編し、９
８℃の熱水で精錬後、９８℃でカチオン、分散染料を用
いてそれぞれ染色加工を行った。得られた編地の染色性
は、カチオン染料で染料吸尽率９７．１％、分散染料で
はＬ値１５．１となり、いずれの染色でも優れた常圧染
色性を示した。また、耐光堅牢度を評価したが退色はほ
とんど認められなかった。

【００２５】実施例２〜３および比較例１〜２ ポリエステルに共重合されたＳ成分（５−ナトリウムス
ルホイソフタル酸ジメチルエステル）の共重合量を表１
のように変更し、実施例１と同じ製造条件で紡糸、糸加
工、製編を行い、紡糸操業性および得られた編地の染色
性、耐光堅牢度について評価した結果を表１に示す。同
一紡糸条件では、Ｓ成分共重合量が増えるほどが複屈折
率が減少する傾向にあった。

【００２６】実施例２は、実施例１と比較すると、染着
座席数の減少に伴い、カチオン染色性が若干減少した
が、カチオン染料、分散染料いずれに対しても優れた染
色性を示し、耐光堅牢度、製糸性についても問題は見ら
れなかった。

【００２７】実施例３は若干紡糸操業性が劣るものの、
優れた染色性を示し、堅牢度も問題のないものであっ
た。

【００２８】比較例１は、ポリエステルに共重合された
Ｓ成分量が少ないため、常圧染色性という点では大きく
劣るものになった。

【００２９】比較例２では、Ｓ成分量が極めて多いた
め、紡糸時のパック内圧が過大となり製糸が困難であっ
た。

【００３０】実施例４〜５および比較例３〜４ ポリエステルに共重合されたグリコール成分（ポリエチ
レングリコール）の平均分子量を表１のように変更し、
実施例１と同じ製造条件で紡糸、糸加工、製編を行い、
紡糸操業性および得られた編地の染色性、耐光堅牢度に
ついて評価した結果を表１に示す。

【００３１】実施例４は実施例１と比較すると染色性低
下が確認されたが充分なレベルの染色性を示し、耐光堅
牢度、紡糸操業性についても問題のないものであった。
実施例５は耐光堅牢度の評価で若干退色が確認された
が、良好な染色性を示した。

【００３２】共重合グリコール成分の平均分子量が小さ
い比較例３は、耐光堅牢度、紡糸操業性に問題はないも
のの、染色性が劣り常圧染色性を有していなかった。こ
れに対し、平均分子量が大きい比較例４では、染色性は
優れていたが、耐光堅牢度評価でかなりの退色が認めら
れた。

【００３３】実施例６〜７および比較例５〜６ ポリエステル中のグリコール成分の共重合量を表１に示
すように変更した以外は実施例１と同じ製造条件で紡
糸、糸加工、製編を行い評価した。同一紡糸条件では、
ポリエチレングリコールの共重合量が増えるほど複屈折
率が減少する傾向にあった。

【００３４】実施例６は実施例１と比較してポリエチレ
ングリコールの共重合量が少ないため、染色性、特に分
散染色性が幾分悪化したが、常圧染色性を示した。紡糸
操業性、耐光堅牢度は優れていた。実施例７はポリエチ
レングリコール量の増加に伴い紡糸操業性、耐光堅牢度
が若干悪化したが、染色性は極めて優れていた。

【００３５】これに対し、比較例５はポリエチレングリ
コールの共重合量が少なく、常圧染色性が得られなかっ
た。比較例６は常圧染色性には優れていたが、ポリエチ
レングリコール共重合量が過大のため、耐光堅牢度評価
ではかなりの退色が認められるとともに、紡糸操業性が
劣悪で長期の紡糸ができなかった。

【００３６】実施例８ ポリエステルに共重合するグリコール成分をポリエチレ
ングリコールからポリへキシレングリコールに変更し
て、実施例１と同じ製造条件で紡糸、糸加工、製編を行
い評価した。

【００３７】実施例１と比較すると溶融粘度が高く、若
干製糸しにくいが、充分な常圧染色性を有し、耐光堅牢
度も問題ないものであった。

【００３８】比較例７〜８ 比較例７は、実施例１で重合したポリマーを用いて、紡
糸速度１０００ｍ／分で引取り、２５０ｄｔｅｘ／３６
ｆのポリエステル未延伸糸を得た。得られた未延伸糸の
複屈折率は１０×１０ー3であった。

【００３９】該ポリエステル未延伸糸に、延伸倍率２．
８倍、仮撚温度１８０℃で延伸仮撚加工を施し、仮撚加
工糸を得、実施例１と同様な製編、染色処理を行った
が、未延伸糸の強度が低く、高次通過性は不良であると
ともに、染色性も劣るものであった。

【００４０】比較例８は、同じく実施例１で重合したポ
リマーを６０００ｍ／分で引き取ったが、紡糸性操業性
が極めて不良であった。得られた未延伸糸の複屈折率は
７５×１０^-3であった。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】本発明のポリエステル未延伸糸とするこ
とで、分散染料のみならずカチオン染料に対しても従来
技術では実現できなかった常圧染色が可能となり、天然
繊維などと好ましく複合して使用することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分ま
   たは５−リチウムスルホイソフタル酸成分をポリエステ
   ル中の全酸成分に対して２．４〜５モル％共重合し、か
   つ平均分子量が３００〜６０００のグリコール成分を全
   ポリエステルに対して２〜７重量％共重合したポリエス
   テル未延伸糸であって、複屈折率が１８×１０^-3〜４５
   ×１０^-3であることを特徴とする易染性ポリエステル未
   延伸糸。
2. 【請求項２】グリコール成分がポリエチレングリコール
   であることを特徴とする請求項１記載の易染性ポリエス
   テル未延伸糸。