JP2005154975A

JP2005154975A - ポリエステル繊維

Info

Publication number: JP2005154975A
Application number: JP2003398716A
Authority: JP
Inventors: Sadao Hosohara; 禎夫細原; Teruhiko Kasahara; 輝彦笠原; Tomio Kuwajima; 富夫桑嶋
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】耐久性に優れる親水性および制電性のあるポリエステル繊維を提供する。
【解決手段】オキシエチレン鎖を有する化合物の末端を一般式１に示す構造を有する化合物にて封鎖されたウレタン組成物の樹脂で被覆されてなることを特徴とするポリエステル繊維。
【化１】

（ただし、式中のＲは炭素数１〜３０の脂肪族、脂環族または芳香族炭化水素基を、Ｍ⁺はアルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンをそれぞれ示す。）
【選択図】なし

Description

本発明は、耐久性に優れる親水性および制電性を有するポリエステル繊維に関する。さらに詳しくはスパンレース用途に最適なポリエステル短繊維に関する。

一般に、ポリエステル繊維は、加工性、取扱易さ、仕事回復性などに優れた特性を有しているため、広範囲にわたって利用されている。衣料用としては勿論のこと、産業資材用あるいは衛生用品などの不織布としても近年多量に使用されるようになってきた。不織布の場合、ニードルパンチ、ウォータージェットなどの製法があり、スパンレース用途において高圧水流に対する耐久性が求められており、従来より親水油剤によるポリエステル繊維の表面改質が提案されている。例えば、特許文献１では水溶性ポリウレタン樹脂や親水性ポリエステル樹脂をポリエステル繊維に加熱融着させる方法、特許文献２では親水性ビニル単量体と重合開始剤を繊維表面で加熱架橋させる方法などが提案されているが、ポリエステル繊維が溶融しない程度の低温で加熱するために、加熱融着が不十分となったり、ラジカル重合架橋が不十分となったりして、いずれもスパンレース後の不織布は耐久性に欠けていた。
特開平５−２５７０７号公報特公昭５８−４６５８８号公報

本発明の目的は、耐久性に優れる親水性および制電性を有するポリエステル繊維、詳しくはスパンレース用途に最適なポリエステル短繊維を提供することである。

上述の課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。

すなわち、オキシエチレン鎖を有する化合物の末端を一般式１に示す構造を有する化合物にて封鎖されたウレタン組成物の樹脂で被覆されてなることを特徴とするポリエステル繊維である。

（ただし、式中のＲは炭素数１〜３０の脂肪族、脂環族または芳香族炭化水素基を、Ｍ⁺はアルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンをそれぞれ示す。）
低温でも素早く架橋反応して強固に繊維表面を被覆させるという観点から、該オキシエチレン鎖化合物が３０〜９５％のオキシエチレン鎖を有することが好ましい。

本発明により、耐久性優れる親水性および制電性を有するポリエステル繊維、さらに詳しくはスパンレース用途に最適なポリエステル短繊維を提供することができる。

本発明においてポリエステル繊維を被覆するウレタン組成物は特に限定されず、例えば、オキシエチレン鎖化合物に有機ジイソシアネートを反応させてキャップドイソシアネートウレタンプレポリマにした後、重亜硫酸塩を反応させて一般式１の構造を有するカルバモイルスルホネート基をポリマ末端に導入して得られるポリウレタン組成物を用いることができる。ウレタン組成物中に含有するにカルバモイルスルホネート基末端は２〜６個であることが好ましく、２〜４個であるとさらに好ましい。６個を越えると架橋密度が高くなりすぎて初期の親水性がやや劣るようになる。

オキシエチレン鎖化合物としては、ポリオキシエチレン、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンおよび／または炭素数１〜３０のモノまたは多価アルコール（脂肪族、脂環族、芳香族）との重合物であるポリエーテルポリオール、ポリオキシエチレンおよび／またはポリオキシプロピレンと炭素数１〜３０のモノまたは多価カルボン酸（脂肪族、脂環族、酸芳香族）との重合物であるポリエステルポリオール、ポリオキシエチレンおよび／またはポリオキシプロピレンと炭素数１〜３０の多価アルコール（脂肪族、脂環族、芳香族）と炭素数１〜３０の多価カルボン酸（脂肪族、脂環族、芳香族）との重合物であるポリエステルエーテルポリオール、ポリオキシエチレンおよび／またはポリオキシプロピレンと炭素数１〜３０の炭酸エステル（脂肪族、脂環族、芳香族）との縮合物であるポリカーボネートポリオールが好ましい。オキシエチレン鎖化合物の分子量は１００〜１００００が好ましい。

オキシエチレン鎖比率は３０〜９５％が好ましく、５０〜９０％がさらに好ましく、６０〜８５が特に好ましい。分子量が１００未満であったり、オキシエチレン鎖比率が３０％未満であると初期の親水性がやや劣るようになり、逆に分子量が１００００を越えたり、オキシエチレン鎖比率が９５％を越えると耐久親水性がやや劣るようになる。ここでいうオキシエチレン鎖比率は、重合前の仕込み原料総量に対する仕込みのポリオキシエチレン比率によりオキシエチレン鎖化合物に占めるオキシエチレン鎖比率を算出したものである。

有機ジイソシアネート化合物としては、炭素数１〜３０の脂肪族、脂環族、芳香族ジイソシアネートであり、黄変色をしない脂肪族または脂環族ジイソシアネートが好ましい。

本発明においては必要に応じて、制電剤や平滑剤や乳化剤をウレタン組成物に含有させることができる。

ウレタン組成物をポリエステル繊維表面に付与する方法は特に限定されず、例えばウレタン組成物を乳化剤により水分散させた状態や有機溶剤に溶解した状態にして、ディップ・ニップ方式、キスローラー方式、スプレー方式などにより方法により繊維表面に付与することができる。

ウレタン組成物をポリエステル繊維表面上に被覆させるには、ウレタン組成物をポリエステル繊維に付与した後に熱処理すればよい。つまり、熱処理によりカルバモイルスルホネート基が分解し、生成した反応性の高いカルバモイルイソシアネート基により樹脂架橋させればよい。本発明のポリエステル繊維は、ウレタン組成物が繊維表面上を全て被覆するものだけでなく、部分的に被覆されているものでも構わないが、耐久性に優れるという観点からはウレタン組成物が繊維の全表面を被覆していることが好ましい。

本発明におけるポリエステル繊維とは、テレフタル酸とエチレングリコール、トリメチレングリコールあるいはブチレングリコールの縮合反応によって生成される高分子重合体およびセバシン酸、アジピン酸、トリメリット酸、イソフタル酸、パラオキシ安息香酸などとエチレングリコール、トリメチレングリコールあるいはブチレングリコールの縮合体、ならびに他のポリエステル類を含むポリエステル重合体などを意味するが、特に限定されるものではない。また、繊維の形態は、特に限られているわけではないが、スパンレース用不織布に好適な短繊維が好ましく、具体的には次のとおりである。

単繊維繊度は０．０９ｄｔｅｘ〜９０ｄｔｅｘが好ましく、０．９ｄｔｅｘ〜９ｄｔｅｘが更に好ましい。

繊維長は１０〜１０００ｍｍが好ましく、２０〜１００ｍｍが更に好ましい。

捲縮数は５〜２０山／２５ｍｍが好ましく、捲縮度は１０〜３０％が好ましい。

また、本発明にかかる上述した油剤のポリエステル繊維への付着量は、特に限定されないが、一般的に繊維重量対比０．０１〜１０重量％が好ましく、０．１〜１重量％がさらに好ましい。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、本例中の浸透時間及びカード帯電圧は次の方法により求めた。
（１）浸透時間
試料綿（２．２ｄｔｅｘ、５１ｍｍ、捲縮数１６山／２５ｍｍ、捲縮度２２％）をウォータージェット（水圧：９０ｋｇ／ｃｍ²、速度：１ｍ／分）により１００ｇ／ｍ²目付の不織布を作製した。この不織布５ｇを網籠（φ＝５ｃｍ、長さ１０ｃｍ）の中に入れて、網籠を２０℃の水面上に静かに浮かべて２０ｃｍの水中に沈み落ちるまでの時間を計測し、以下の４段階の判定を行い、本発明の実施例では◎（優秀）と○（良）を合格とした。

◎（優秀）：１０秒以内
○（良）：１１〜６０秒
△（やや不良）：６１〜１８０秒
×（不良）：１８１秒以上
（２）カード帯電圧
試料綿（２．２ｄｔｅｘ、５１ｍｍ、捲縮数１６山／２５ｍｍ、捲縮度２２％）３００ｇを温度３０℃、相対湿度４０％の条件下で１２時間静置した後、該温湿度条件でのカード工程において、５０ｍ／分の速度で走行しているウェブ上１０ｃｍの帯電圧［Ｖ］を測定し、以下の４段階の判定を行い、本発明の実施例では◎（優秀）と○（良）を合格とした。

◎（優秀）： −５０Ｖ〜５０Ｖ
○（良）： −５１〜−５００Ｖ、５１〜５００Ｖ
△（やや不良）：−１０００〜−５０１Ｖ、５０１〜１０００Ｖ
×（不良）：−１００１Ｖ以下、１００１Ｖ以上

［実施例１，２および比較例１］
ポリエステル洗浄綿（単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、捲縮数１６山／２５ｍｍ、捲縮度２２％）に、表１に示す油剤をスプレー方式で繊維に対し０．５重量％となるように給油付与し、１５０℃×１５分の熱処理を施して上述の試料綿を作製した。

実施例１ではオキシエチレン鎖比率＝７０％のポリオキシエチレングリセリン−トリス−ヘキサメチレンカルバモイルスルホネートＮａを、実施例２ではオキシエチレン鎖比率＝２５％のポリオキシエチレングリセリン−トリス−ヘキサメチレンカルバモイルスルホネートＮａを、比較例１ではポリオキシエチレンテレフタレートをそれぞれポリエステル繊維表面上に固着させた。

これらの試料綿を用いて上述の（１）および（２）の評価を行い、その結果を表２に示した。本発明の実施例では、◎（優秀）と○（良）を合格とした。

その結果、本発明のポリエステル繊維は良好な耐久親水性と制電性を併せもっていたが、比較例のポリエステル繊維は併せもっていなかった。

本発明のポリエステル繊維は、親水性および制電性が求められる分野に広く適用することができる。なかでもスパンレース用途に最適である。

Claims

オキシエチレン鎖を有する化合物の末端を一般式１に示す構造を有する化合物にて封鎖されたウレタン組成物の樹脂で被覆されてなることを特徴とするポリエステル繊維。

（ただし、式中のＲは炭素数１〜３０の脂肪族、脂環族または芳香族炭化水素基を、Ｍ⁺はアルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンをそれぞれ示す。）
該オキシエチレン鎖化合物が３０〜９５％のオキシエチレン鎖を有することを特徴とする請求項１記載のポリエステル繊維。