JP2010126837A - 紫外線遮蔽効果を有する制電性極細仮撚り加工糸およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】芯鞘型複合繊維であって、芯部が特定の制電剤及び有機系紫外線吸収剤をポリエステルに対して0.1〜5.0重量%含む紫外線吸収性ポリエステルで形成され、且つ単糸繊度、複合比、単糸強度及び糸の摩擦耐電圧を特定値とした制電性芯鞘型ポリエステル極細仮撚り加工糸。
【選択図】なし
Description
(A)芯部及び/又は鞘部がポリエステル中に有機系紫外線吸収剤がポリエステルに対して0.1〜5.0重量%含まれていること。
(B)単糸の単糸繊度が1.5dtex以下。
(C)芯部の面積Aと鞘部の面積Bとの比A:Bが5:95〜80:20の範囲である。
(D)単糸の強度が3.0cN/dtex以上。
(E)糸の摩擦帯電圧が2000V以下。
(F)ポリエステルAが、芳香族ポリエステル100重量部に対して、制電剤として、
(a)下記一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン系ポリエーテルを0.2〜30重量部及び(b)該ポリエステルと実質的に非反応性の有機イオン性化合物0.05〜10重量部を含有してなる制電性ポリエステルであること。
Z−[(CH2CH2O)n(R1O)m−R2]k 式(1)
[式中、Zは1〜6個の活性水素原子を有する有機化合物残基、R1は炭素原子数6以上のアルキレン基又は置換アルキレン基、R2は水素原子、炭素原子数1〜40の一価の炭化水素基、炭素原子数2〜40の一価のヒドロキシ炭化水素又は炭素原子数2〜40の一価のアシル基、kは1〜6の整数、nはn≧70/kを満足する整数、mは1以上の整数]
及び、
上記制電性芯鞘型ポリエステル極細仮撚り加工糸を製造するに際し、紡糸速度が2000〜4500m/minであり、且つ紡出時の吐出速度と引き取り速度の比(以降ドラフト比と記す)を100〜800の範囲で引き取ることを特徴とする制電性芯鞘型ポリエステル極細仮撚り加工糸の製造方法が提供される。
これらの二官能性芳香族カルボン酸は2種以上併用してもよい。なお、少量であればこれらの二官能性芳香族カルボン酸とともにアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸の如き二官能性脂肪族カルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸の如き二官能性脂環族カルボン酸、5―ナトリウムスルホイソフタル酸等を1種または2種以上併用することができる。
Z−[(CH2CH2O)n(R1O)m−R2]k
[式中、Zは1〜6個の活性水素原子を有する有機化合物残基、R1は炭素原子数6以上のアルキレン基又は置換アルキレン基、R2は水素原子、炭素原子数1〜40の一価の炭化水素基、炭素原子数2〜40の一価のヒドロキシ炭化水素又は炭素原子数2〜40の一価のアシル基、kは1〜6の整数、nはn≧70/kを満足する整数、mは1以上の整数]で表わされるポオキシエチレン系ポリエーテルが好ましい。
RSO3M ……式(2)
式中、Rは炭素原子数3〜30のアルキル基又は炭素原子数7〜40のアリール基、Mはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を示す。上記式(2)においてRがアルキル基のときはアルキル基は直鎖状であっても又は分岐した側鎖を有していてもよい。MはNa,K,Li等のアルカリ金属又はMg,Ca等のアルカリ土類金属であり、なかでもLi,Na,Kが好ましい。かかるスルホン酸金属塩は1種のみを単独で用いても2種以上を混合して使用してもよい。好ましい具体例としてはステアリルスルホン酸ナトリウム、オクチルスルホン酸ナトリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム、炭素原子数の平均が14であるアルキルスルホン酸ナトリウム混合物、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム混合物、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(ハード型、ソフト型)、ドデシルベンゼンスルホン酸リチウム(ハード型、ソフト型)、ドデシルベンゼンスルホン酸マグネシウム(ハード型、ソフト型)等をあげることができる。
RSO3PR1R2R3R4 ……式(3)
式中、Rは上記式(2)におけるRの定義と同じであり、R1、R2、R3及びR4はアルキル基又はアリール基でなかでも低級アルキル基、フェニル基又はベンジル基が好ましい。かかるスルホン酸第4級ホスホニウム塩は1種のみを単独で用いても2種以上を混合して使用してもよい。好ましい具体例としては炭素原子数の平均が14であるアルキルスルホン酸テトラブチルホスホニウム、炭素原子数の平均が14であるアルキルスルホン酸テトラフェニルホスホニウム、炭素原子数の平均が14であるアルキルスルホン酸ブチルトリフェニルホスホニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム(ハード型、ソフト型)、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム(ハード型、ソフト型)、ドデシルベンゼンスルホン酸ベンジルトリフェニルホスホニウム(ハード型、ソフト型)等をあげることができる。
熱処理する方法としては、上記の速度で溶融紡糸し、延伸と仮撚加工とを同時にまたは続いて行う方法、任意の製糸条件を採用することができる。
オルソ−クロルフェノールに溶解し、ウベローデ粘度管を用い、35℃で測定した。
複合紡糸設備で1週間溶融紡糸を行い断糸した回数を記録し、1日1錘当りの紡糸断糸回数を紡糸断糸とした。ただし、人為的あるいは機械的要因による断糸は断糸回数から除外した。
帝人製機製216錘建HTS−15V(2ヒーター仮撚加工機で非接触式ヒーター仕様)にて、延伸仮撚加工を1週間連続実施し、延伸仮撚機1台・1日当たりの断糸回数を延伸仮撚断糸とした。ただし、糸繋ぎ前後による断糸(ノット断糸)あるいは自動切替え時の断糸等、人為的あるいは機械的要因による断糸は断糸回数から除外した。
常法に従い、光学顕微鏡とコンペンセーターを用いて、繊維の表面に観察される偏光のリターデーションから求めた。
JIS L―1013―75に準じて測定した。
ポリエステル仮撚加工糸サンプルに0.044cN/dtexの張力を掛けてカセ枠に巻き取り、約3300dtexのカセを作成した。該カセの一端に、0.0177cN/dtexおよび0.177cN/dtexの2個の荷重を負荷し、1分間経過後の長さS0(cm)を測定した。次いで、0.177cN/dtexの荷重を除去した状態で、100℃の沸水中にて20分間処理した。沸水処理後0.0177cN/dtexの荷重を除去し、24時間自由な状態で自然乾燥し、再び0.0177cN/dtexおよび0.177cN/dtexの荷重を負荷し、1分間経過後の長さを測定しS1(cm)とした。次いで、0.177cN/dtexの荷重を除去し、1分間経過後の長さを測定しS2とし、次の算式で捲縮率を算出し、10回の測定値の平均値で表した。
捲縮率(%)=[(S1−S2)/S0]×100
東レ(株)製DT−104型毛羽カウンター装置を用いて、ポリエステル延伸糸サンプルを500m/minの速度で20分間連続測定して発生毛羽数を計測し、サンプル長1万m当たりの個数で表した。
(ソフト感)
レベル1:ソフトでしなやかな感触がある
レベル2:ややソフト感が乏しいが反撥性は感じられる
レベル3:カサカサした触感あるいは硬い触感である。
A法(半減期測定法)
本発明の制電性芯鞘型ポリエステル仮撚り加工糸を、筒編みし、染色し、調湿後、試験片をコロナ放電場で帯電させた後、この帯電圧が1/2に減衰するまでの時間(秒)をスタテイック オネストメータで測定する。時間(秒)が短い方が 制電性能が優れていると判断した。
B法(摩擦帯電圧測定法)
試験片を回転させながら摩擦布で摩擦し、発生した帯電圧を測定する。
L1094帯電性試験方法B法(摩擦帯電圧測定法)に順ずる。
制電効果については、摩擦帯電圧が、約2000V以下(好ましくは1500V以下)
であれば、制電効果が奏される。
明度指数Lとして、JIS−Z−8729(L*a*b*表示系およびL*u*v*表示系による物体色の表示方法)に示すL*a*b*表示系で表示した。
島津製作所製分光光度計MPC−3100で透過率を測定し、波長380nmの紫外線遮蔽率を測定した。
温度20℃、湿度60%RHの恒温恒湿環境下で、エネルギー源として200Wレフランプ光源を用い、高さ50cmから照射し、180秒後の布帛の裏面の温度を熱電対で測定した。かかる温度が30℃以上を良好とする。
テレフタル酸ジメチル100部、エチレングリコール60部、酢酸カルシウム1水塩0.06部(テレフタル酸ジメチルに対して0.066モル%)および整色剤として酢酸コバルト4水塩0.013部(テレフタル酸ジメチルに対して0.01モル%)をエステル交換反応缶に仕込み、この反応物を窒素ガス雰囲気下で4時間かけて140℃から220℃まで昇温し、反応缶中に生成するメタノールを系外に留去しながらエステル交換反応させた。エステル交換反応終了後、反応混合物に安定剤としてリン酸トリメチル0.058部(テレフタル酸ジメチルに対して0.080モル%)、および消泡剤としてジメチルポリシロキサンを0.024部加えた。次に、10分後に、反応混合物に三酸化アンチモン0.041部(テレフタル酸ジメチルに対して0.027モル%)を添加し、同時に過剰のエチレングリコールを留去しながら240℃まで昇温し、その後、反応混合物を重合反応缶に移した。次いで1時間40分かけて760mmHgから1mmHgまで減圧するとともに240℃から280℃まで昇温して重縮合反応せしめポリエステルを得た。
上記のポリエステルを用いて、制電剤としてポリオキシアルキレン系ポリエーテルとして下記式(4)で表される水不溶性ポリオキシエチレン系ポリエーテルを4部及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを2部、真空下で添加し、さらに240分間重縮合反応せしめ、次いで酸化防止剤としてチバカイギー社製イルガノックス1010を0.4部真空下で添加し、その後さらに30分間重縮合反応を行なった。重合反応工程で、制電剤を添加し、得られたポリマーの固有粘度は0.657、軟化点258℃であった。
特開昭62−11744号公報に記載された方法で合成された2,2’−p−フェニレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)からなる有機系紫外線吸収剤を1.0重量%含み、二酸化チタンなどの無機系紫外線吸収剤および/または反射剤を含まない固有粘度0.65の乾燥したポリエステルをポリエステルBとして用いた。
乾燥したポリエステルA及びポリエステルBを各々常法で溶融し、ギヤポンプを経て2成分複合紡糸ヘッドに供給した。芯と鞘ポリマーの比率が表1記載の値となるように設定した。同時に供給された芯部と鞘部の溶融ポリマーは、ノズル孔径0.25mmの円形複合紡糸孔を72個穿設した紡糸口金から、通常のクロスフロー型紡糸筒からの冷却風で冷却・固化し、紡糸油剤を付与しつつ一つの糸条として集束し、3000m/minの速度で引き取り、複屈折率0.035の140dtex/72フィラメントのポリエステル未延伸糸を得た。
得られた布帛の制電性能は15秒であり、官能評価を実施したところ、非常に深みのある、且つ高級感を有し、ソフト感を呈した風合のものであった。
表1に示す条件で行った以外は実施例1と同様な方法で行った。
本発明は、特に、後工程における、高圧染色を経て顕著に現れ耐熱性に強く実用的である。更に、用途として、スポーツ用途、ユニフォームに適している。又、制電性を発揮する部分がつつみこまれているので、制電成分を包み込み変形を少なくすることで、毛羽を出さないようにすることが制電性を維持すること、延伸での毛羽ダウン、生産性UP、更に、織物とした場合における洗濯耐久性に優れる要因と考えられる。
Claims (3)
- 芯部がポリエステルA、鞘部が艶消し剤を0〜10wt%含むポリエステルBで構成される芯鞘型ポリエステル複合繊維であって、下記要件を満足することを特徴とする制電性芯鞘型ポリエステル極細仮撚り加工糸。
(A)ポリエステルA及び/又はポリエステルBが有機系紫外線吸収剤をポリエステル全重量に対して0.1〜5.0重量%含むこと。
(B)単糸繊度が1.5dtex以下。
(C)芯部の面積Aと鞘部の面積Bとの比A:Bが5:95〜80:20の範囲である。
(D)単糸強度が3.0cN/dtex以上。
(E)糸の摩擦帯電圧が2000V以下。
(F)ポリエステルAが芳香族ポリエステル100重量部に対して、制電剤として、(a)下記一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン系ポリエーテルを0.2〜30重量部及び(b)該ポリエステルと実質的に非反応性の有機イオン性化合物0.05〜10重量部を含有してなる制電性ポリエステルであること。
Z−[(CH2CH2O)n(R1O)m−R2]k 式(1)
[式中、Zは1〜6個の活性水素原子を有する有機化合物残基、R1は炭素原子数6以上のアルキレン基又は置換アルキレン基、R2は水素原子、炭素原子数1〜40の一価の炭化水素基、炭素原子数2〜40の一価のヒドロキシ炭化水素又は炭素原子数2〜40の一価のアシル基、kは1〜6の整数、nはn≧70/kを満足する整数、mは1以上の整数] - 有機系紫外線吸収剤がベンゾオキサジン系有機紫外線吸収剤である、請求項1記載の制電性芯鞘型ポリエステル極細仮撚り加工糸。
- 請求項1〜2いずれかに記載の制電性芯鞘型ポリエステル極細仮撚加工糸の製造方法であって、紡糸速度が2000〜4500m/minであることを特徴とする制電性芯鞘型ポリエステル極細仮撚り加工糸の製造方法。
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