JP2005105499A - 染色性に優れたポリエステル短繊維及び紡績糸 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 特定のチタン化合物及びリン化合物を含むポリエステル製造用触媒を用いて得られたポリエステル組成物を繊維化した後、該ポリエステル繊維を用いて、乾熱180℃下の熱収縮率が8%以下のポリエステル短繊維を得て、紡績糸を構成する。
【選択図】 なし
Description
本発明において、ポリエステル製造用触媒は上記式(I)で表されるチタン化合物と上記式(II)で表されるリン化合物との反応生成物を含むものである。特に、上記式(I)で表されるチタン化合物と上記式(II)で表されるリン化合物とを、グリコール中で加熱することにより精製した析出物を含む触媒であることが好ましい。
まず、前記のポリエステルポリマーを用いて、例えば孔径0.15〜0.35mmの吐出孔形状を有する口金を使用して公知の溶融紡糸を行い、巻取り速度500〜1000m/分で未延伸糸を巻取り、該未延伸糸を集めて例えば5万〜400万dtex程度のトウとなした後、該未延伸トウを温度60〜95℃の温水中で1段または2段延伸により3〜5倍程度に延伸し、油剤を付与したのち、50〜80℃に予熱して通常の押し込み捲縮機にかける。次いで、10%伸張時の応力が0.5〜1.5cN/dtexの普通モジュラスポリエステル短繊維を得る場合は、該トウをコンベア上に搭載させて120〜140℃で弛緩熱処理(自由収縮熱処理)した後、所定の繊維長に切断する。一方、10%伸張時の応力が4cN/dtex以上(好ましくは4〜6cN/dtex)の高モジュラスポリエステル短繊維を得る場合は、該トウを170〜240℃の温度、1〜3cN/dtexの張力で緊張熱処理し、コンベア上に搭載させて70〜140℃で弛緩熱処理(自由収縮熱処理)した後、所定の繊維長に切断する。かくして得られたポリエステル短繊維の破断強度としては、4cN/dtex以上(より好ましくは4〜8cN/dtex)であることが好ましい。
(1)固有粘度
ポリエステル0.6gを0−クロロフェノール50cc中に加熱溶解した後、一旦冷却させ、その溶液をオストワルド式粘度管を用いて35℃の温度条件で常法に従って測定した溶液粘度から算出した。
JIS L−1015−1998に準拠して測定した。なお、乾熱収縮率は温度180℃で測定した。10%伸張応力は、引張り試験を行う際、10%伸張時の応力を読み取り求めた。
染料として、Eastman Polyester Blue G.L.Fを用い、2%owf(繊維重量に対し2重量%の染料を用いる。)、浴比1:100の条件で100℃、90分間染色を行い、染めあがった繊維をマクベス社製COLOR−EYEにて測色する。測定データはカラーb値の絶対値として求めた。値の大きいほうが濃色である。
ポリエステル短繊維100%で綿番手30/−の紡績糸を作製し、1kgのチーズ状にソフトワインドした後、Sumikaron Navy Blue S−2GLを用い、2%owf、浴比1:50の条件で130℃、60分間のパッケージ染色を行った。染めあがった紡績糸を筒編みにし、マクベス社測色機MS−2020にて測色し、波長500nmの反射率(R)から次式によりK/S値を求めた。
K/S=(1−R)2/2R
K/Sの値が大きいほど濃色である。筒編みはチーズの外層部、中層部、内層部の糸を用いて合計3点作製(n数5)し、K/Sはこれらの平均値とした。3点の測定データの最大値と最小値との差が0.1を越えるものを「チーズ染斑あり」、0.1以下のものを「チーズ染斑なし」とした。
反応析出触媒のチタン、リン原子濃度は、乾燥したサンプルを走査電子顕微鏡(SEM、日立計測機器サービスS570型)にセットし、それに連結したエネルギー分散型X線マイクロアナライザー(XMA、堀場EMAX−7000)にて定量分析を実施した。
ポリエステル中の触媒金属濃度は、粒状のサンプルをアルミ板上で加熱溶融した後、圧縮プレス機で平面を有する成形体を作成し、蛍光X線装置(理学電機工業3270E型)にて、定量分析した。
チタン化合物の調製:
内容物を混合撹拌できる機能を備え付けた2Lの三口フラスコを準備し、その中にエチレングリコール919gと酢酸10gを入れて混合撹拌した中に、チタンテトラブトキシド71gをゆっくり徐々に添加し、チタン化合物のエチレングリコール溶液(透明)を得た。以下、この溶液を「TB溶液」と略記する。本溶液のチタン原子濃度は1.02%であった。
リン化合物の調製:
内容物を加熱し混合撹拌できる機能を備え付けた2Lの三口フラスコを準備し、その中にエチレングリコール656gを入れて撹拌しながら100℃まで加熱した。その温度に達した時点で、モノラウリルホスフェートを34.5g添加し、加熱混合撹拌して溶解し、透明な溶液を得た。以下、この溶液を「P1溶液」と略記する。
触媒の調製:
引き続き、100℃に加熱コントロールした上記のP1溶液(約690g)の撹拌状態の中に、先に準備したTB溶液310gをゆっくり徐々に添加し、全量を添加した後、100℃の温度で1時間撹拌保持し、チタン化合物とリン化合物との反応を完結させた。この時のTB溶液とP1溶液との配合量比は、チタン原子を基準として、リン原子のモル比率が2.0に調整されたものとなっていた。この反応によって得られた生成物は、エチレングリコールに不溶であったため、白濁状態で微細な析出物として存在した。
実施例1と同じポリエチレンテレフタレートチップを用いて、通常の押し出し機で溶融し直径0.30mmの孔を1500個有する口金から紡糸温度295℃で吐出した。吐出量は800g/分であり、冷却固化された未延伸糸を表1に示す巻取り速度で巻き取った。得られた未延伸糸をクリール編成し、70万dtexのトウ状態となし、70℃の温水バス、90℃の温水バスを通過させながら表1に示す倍率に延伸した。得られた延伸トウを表1に示す温度、張力1.5cN/dtexで緊張熱処理した後、通常の紡績油剤を0.15重量%付与し、85℃に予熱して通常の押し込み捲縮機で13個/25mmの捲縮数と11%の捲縮率の捲縮を付与した。さらに、該捲縮されたトウをコンベア上に搭載させて、表1に示す温度で弛緩熱処理(自由収縮熱処理)した後切断し、繊度1.4dtex、繊維長38mmのポリエステル短繊維を得た。得られたポリエステル短繊維の物性および染色性の評価結果を表2に示す。さらに、実施例2,4,5では、紡績糸を得て紡績糸の染色性および染斑を評価した。評価結果を表2に示す。
実施例1において、重縮合触媒を、三酸化アンチモンの1.3%濃度エチレングリコール溶液に変更し、その投入量を4.83部とし、さらに安定剤としてトリメチルホスフェートの25%エチレングリコール溶液0.121部を投入したこと以外は同様にしてポリエステル短繊維を得た。得られたポリエステル短繊維の物性および染色性の評価結果を表2に示す。
比較例1と同じチップを用いて、実施例2〜5と同様の方法でポリエステル短繊維を得た。その際、巻取り速度、延伸倍率、緊張熱処理温度、弛緩熱処理温度は表1に示すように設定した。得られたポリエステル短繊維の物性および染色性の評価結果を表2に示す。さらに、紡績糸を得て紡績糸の染色性および染斑を評価した。評価結果を表2に示す。
実施例2と同じチップを用いて、実施例2〜5と同様の方法でポリエステル短繊維を得た。その際、巻取り速度、延伸倍率、緊張熱処理温度、弛緩熱処理温度は表1に示すように設定した。得られたポリエステル短繊維の物性および染色性の評価結果を表2に示す。さらに、紡績糸を得て紡績糸の染色性および染斑を評価した。評価結果を表2に示す。
Claims (6)
- 下記式(I)で表されるチタン化合物と下記式(II)で表されるリン化合物との反応生成物を含む触媒を用いて重合してなるポリエステルからなり、乾熱180℃下の熱収縮率が8%以下であることを特徴とする染色性に優れたポリエステル短繊維。
- ポリエステルがポリエチレンテレフタレートである請求項1に記載の染色性に優れたポリエステル短繊維。
- 破断強度が4cN/dtex以上である請求項1または2に記載の染色性に優れたポリエステル短繊維。
- 10%伸張時の応力が0.5〜1.5cN/dtexである請求項1〜3のいずれかに記載の染色性に優れたポリエステル短繊維。
- 10%伸張時の応力が4cN/dtex以上である請求項1〜3のいずれかに記載の染色性に優れたポリエステル短繊維。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の染色性に優れたポリエステル短繊維を含む紡績糸。
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