JP2828567B2

JP2828567B2 - 改善された常温ソイルリリース性を有するポリエステル繊維

Info

Publication number: JP2828567B2
Application number: JP17024393A
Authority: JP
Inventors: 透高瀬; 東義鈴木
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1993-07-09
Publication date: 1998-11-25
Anticipated expiration: 2013-11-25
Also published as: JPH0726416A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、防汚性ポリエステルに関するも
のであり、さらに詳細には改善された常温ソイルリリー
ス性を有するポリエステル繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維は寸法安定性に優れ、
強くかつしわになりにくい等の優れた特性を有すること
から、衣料のあらゆる分野で活用されている。特に、病
医院、食品産業、オフィス等では近年、多様なユニフォ
ームが利用されるようになり、ポリエステル繊維のテキ
スタイルユニフォーム分野への展開もめざましいものが
ある。しかしながら、このような優秀な特性を持つポリ
エステル繊維も、疎水性であるため吸水性、吸湿性に著
しく劣り、木綿等の親水性繊維に比較して油性汚れが付
着しやすく除去しがたく洗濯中に再汚染しやすいという
問題点がある。これはポリエステル繊維がテキスタイル
ユニフォーム分野へ展開されて以来常に提起されてきた
問題であり、これを解消するため多くの方法が提案され
ている。

【０００３】その中で本発明者らは、エチレンオキサイ
ドに特定のオレフィンオキサイドを共重合し水不溶化さ
せたポリオキシエチレン系ポリエーテルをポリエステル
中にブレンドすることにより、得られた組成物の防汚性
が著しく向上することを見いだした（特開平２―２６９
７６２号、特開平３―１８２５４６号参照）。しかしな
がらこの方法においては、ポリエーテルがポリエステル
中に単に物理分散されているにすぎないため、洗濯耐久
性に限界があった。

【０００４】一方、ポリエステルに親水性を付与する方
法として、ポリオキシアルキレン系ポリエーテルをポリ
エステルに共重合する方法が知られており、例えばポリ
オキシエチレングリコールフェニルグリシジルエーテル
（特開平１―２３６２３６）あるいはポリオキシエチレ
ングリコールメチル１，２―ジヒドロキシプロピルエー
テル（特開平１―２３４４２０）を共重合することによ
り吸水性、吸汗性に優れたポリエステルが得られること
が開示されている。この方法によってもレギュラー製品
に比較して優れた防汚性を十分な洗濯耐久性を有しつつ
付与することができる。

【０００５】しかしながら、上記技術によって得られた
ポリエステル繊維はいずれも、ＪＩＳ評価法で定められ
た４０℃の温水中で洗濯した場合には優れたソイルリリ
ース性を示すものの、実用上一般に家庭で行なわれる常
温の水道水で洗濯した場合ソイルリリース性が充分に発
揮されないという問題点があることが判った。

【０００６】本発明者らはさらに高度な親水性をポリエ
ステルに付与するべく、スルホン酸基を有するポリエー
テルとして公知であるω―ヒドロキシポリアルキレンベ
ンゼンスルホン酸アルカリ金属塩およびω―ヒドロキシ
ポリアルキレンクレゾールスルホン酸アルカリ金属塩
（ＧＢ８６８１５０）をポリエステルに共重合し、ソイ
ルリリース性を評価した。しかし、これらの改質剤は元
来、染色性向上を目的とするものであって、上記技術と
同様、常温水中でのソイルリリース性は不充分なもので
あった。

【０００７】

【発明の目的】そこで本発明者らは、４０℃の温水中の
みならず、一般家庭の洗濯に用いられる常温水（ここで
は便宜上１０℃とする）で洗濯した場合にも優れたソイ
ルリリース性を有するポリエステル繊維を提供すること
を目的としてポリエーテルの化学構造に着目し、鋭意検
討した結果、特定の構造のポリエーテルを用いたときに
のみ特異的に常温ソイルリリース性の改善が見られるこ
とを知見し本発明に到達した。

【０００８】

【発明の構成】すなわち本発明は、エチレンテレフタレ
ートを主たる構成単位とするポリエステル末端の少なく
とも一部に下記一般式（Ｉ）

【０００９】

【化２】

【００１０】（式中、Ｍは水素原子、１価の金属または
第４級ホスホニウム塩である。Ｒは同一または異なる炭
素数１〜２０の炭化水素基であって、かつ少なくとも一
つは炭素数６以上の炭化水素基である。ｐは１〜５の整
数、ｑは１〜５の整数であり、かつｐ＋ｑ≦５である。
ｍは１５〜１２０の整数である。）で表わされる分子量
６０００以下の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であって、その共重合量をマト
リックスであるポリエステルに対して０．５〜１０重量
％とする改善された常温ソイルリリース性を有するポリ
エステル繊維である。

【００１１】本発明において用いられるポリオキシアル
キレン系ポリエーテル（以下、ポリエーテルという。）
は上記式（Ｉ）で表わされる。

【００１２】式中、Ｍは水素原子、１価の金属または第
４級ホスホニウム塩を示す。金属としてはＮａ、Ｌｉ、
Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ等が挙げられ、特にＮａ、Ｋ、Ｌ
ｉ、Ｃａが好ましい。Ｍが第４級ホスホニウム塩の場合
にはＰＲ¹Ｒ²Ｒ³Ｒ⁴で表わされ、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³
またはＲ⁴はアルキル基およびアリール基より選ばれた
同一または異なる基である。

【００１３】Ｒは炭素数１〜２０の炭化水素基であっ
て、分子内で独立に同一であっても異なってもよいが、
少なくとも一つは炭素数６以上の炭化水素基である必要
がある。炭化水素基としてはアルキル基が好ましく、な
かでも炭素数６〜１４のアルキル基が好ましい。

【００１４】ｐは１〜５の整数、ｑは１〜５の整数であ
る。ｐおよびｑはｐ＋ｑ≦５を満たす。ｐは１または２
が好ましく、ｑは１または２が好ましい。また、スルホ
ン酸基とＲ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。

【００１５】ｍはポリエーテル中のオキシエチレン単位
の数を表わし、１５〜１２０の整数である。ｍが１５未
満のポリエーテルをポリエステルに共重合させようとす
ると、十分なソイルリリース性を得るためには多量のポ
リエーテルが必要となり、このような場合ポリエステル
の末端が封鎖されるためにポリエステル自体の重合度を
十分に上げることができず、得られる繊維の力学的特性
を確保できない。一方、ｍが１２０より大きい場合に
は、ポリエーテルとポリエステルとの反応が十分に進ま
ず結局はポリエーテルがポリエステルに混合、分散した
ものと同一の結果となり高度な洗濯耐久性を維持できな
い。なお、ポリエーテルの分子量は６０００以下、好ま
しくは５０００以下、特に好ましくは４５００以下であ
る。

【００１６】上述の化合物の特徴は、前掲のＧＢで染色
性改良剤として開示されている化合物において、ベンゼ
ン環に炭素数６以上の炭化水素基を置換基として設ける
とき、驚くべきことに染色性改良とは無縁の常温水中で
のソイルリリース性を格段に改善させる機能を発揮する
ことにある。

【００１７】式（Ｉ）で表わされるポリエーテルは、適
当な炭化水素置換基を有するヒドロキシベンゼンスルホ
ン酸金属塩またはホスホニウム塩と適当な塩基触媒とを
用いて高温高圧化でエチレンオキサイドを開環重合させ
ることにより容易に製造することができる。この重合過
程は段階的に進行することが知られており、エチレンオ
キサイドの仕込み量を調節することにより目的に応じた
分子量を有するポリエーテルを生成させることが可能で
ある。生成したポリエーテルの分子量は末端水酸基を定
量することにより容易に求めることができる。

【００１８】本発明において上記ポリエーテルを共重合
するポリエステルは、テレフタル酸を主たる酸成分と
し、エチレングリコールを主たるグリコール成分とする
ポリエステルを対象とする。かかるポリエステルは、そ
の酸成分であるテレフタル酸の一部を他の二官能性カル
ボン酸で置き換えてもよい。このような他のカルボン酸
としては、例えばイソフタル酸、５―ナトリウムスルホ
イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジ
カルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、β―オ
キシエトキシ安息香酸、ｐ―オキシ安息香酸のごとき二
官能性芳香族カルボン酸、セバシン酸、アジピン酸、シ
ュウ酸のごとき二官能性脂肪族カルボン酸等を挙げるこ
とができる。また、エチレングリコール成分の一部を他
のグリコール成分で置き換えてもよく、かかるグリコー
ル成分としては、たとえばトリメチレングリコール、テ
トラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、
ヘキサメチレングリコール等、及び他のジオール化合物
例えばシクロヘキサン―１，４―ジメタノール、ネオペ
ンチルグリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノール
Ｓのごとき脂肪族、脂環族、芳香族のジオール化合物、
両末端が未封鎖のポリオキシアルキレングリコール等が
挙げられる。

【００１９】かかるポリエステルは任意の方法によって
製造することができる。例えば、ポリエチレンテレフタ
レートについて説明すれば、テレフタル酸とエチレング
リコールとを直接エステル化反応させるか、テレフタル
酸ジメチルのごときテレフタル酸の低級アルキルエステ
ルとエチレングリコールとをエステル交換反応させる
か、またはテレフタル酸とエチレンオキサイドとを反応
させるかして、テレフタル酸のグリコールエステル及び
／またはその低重合体を生成させる第１段の反応、つい
でかかる生成物を減圧下加熱して所望の重合度になるま
で重縮合反応させる第２段の反応とによって容易に製造
される。

【００２０】上記の片末端封鎖ポリエーテルをポリエス
テル鎖の末端に共重合するには、前述したポリエステル
の合成が完成する以前の任意の段階、例えば第１段の反
応開始前、反応中、反応終了後、第２段の反応中などの
任意の段階で添加し添加後に製造反応を完結すればよ
い。

【００２１】この際のポリエーテルの使用量は、あまり
少ないと最終的に得られるポリエステル繊維のソイルリ
リース性およびその洗濯耐久性が不十分になり、逆にあ
まり多いと重縮合反応の過程においてポリエステルの重
合度が低いレベルで頭打ちになるため、最終的に得られ
るポリエステル繊維の強度等の糸物性が悪化するように
なる。また、ポリエーテルを多量に含むようになると、
得られる繊維の耐光性が悪化するので、共重合量は可及
的に少量にすることが望ましい。本発明においてポリエ
ーテルの共重合量は、ポリエステルに対し０．５〜１０
重量％の範囲にすべきであり、特に２〜５重量％の範囲
が好ましい。このように、本発明ではポリエーテルの共
重合量を少量に抑制できるため、得られる繊維は充分な
耐光性をも保持することができる。

【００２２】なお、必要に応じて安定剤、艶消剤、酸化
防止剤、蛍光増白剤、触媒、着色防止剤、耐熱剤、着色
剤、無機粒子等を併用してもよい。特に、ポリエーテル
は溶融紡糸条件下のような高温に放置されると、容易に
酸化されて重合度低下や着色といった問題を発生しやす
いため、酸化防止剤や蛍光増白剤等の併用は好ましい場
合が多い。さらに、本発明における常温ソイルリリース
性を有するポリエステルは他の付加機能と併用すること
も容易で、例えばイオン性帯電防止剤を併用すれば、制
電性に優れた繊維を得ることもでき、その利用分野はさ
らに増大する。

【００２３】このようにして得られた本発明のポリエス
テルの重合度は、充分な繊維特性を発揮するため、極限
粘度で０．５８以上が好ましく、０．６以上が特に好ま
しい。

【００２４】かかる改質ポリエステルを繊維化する場合
には特別の方法を採用する必要はなくポリエステル繊維
の溶融紡糸法を任意の条件で採用することができる。例
えば、５００〜２５００ｍ／分の速度で溶融紡糸し、延
伸、熱処理する方法、１５００〜５０００ｍ／分の速度
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、５０００ｍ／分以上の高速で溶融紡糸し、用途
によっては延伸工程を省略する方法等任意の製糸条件が
採用される。ここで、紡出する繊維は中空部のない中実
繊維であっても、中空部を有する中空繊維であってもよ
い。また、紡出する繊維の横断面における外形や中空部
の形状は、円形であっても異形であってもよい。

【００２５】紡出された繊維は、充分な繊維性能を発揮
するため、好ましくは伸度が４０％以下、強度が４ｇ／
ｄｅ以上になるように延伸され、必要に応じて熱処理さ
れる。

【００２６】

【作用】このように優れた低温防汚効果が発現する理由
については未だ明らかでないが、該ポリエーテルの親水
性やガラス転移温度、末端基効果、該ポリエーテルセグ
メントのポリエステル繊維中でのミクロ相分離状態、ポ
リエステルマトリックスのポリエーテルセグメントとの
界面親和性、洗濯水に対する該ポリエーテルセグメント
の分解溶出性等が複雑にからみ合った結果として奏され
るものと考えられる。

【００２７】

【発明の効果】本発明のポリエステル繊維は、例えばユ
ニフォーム等の洗濯頻度の高い衣類となした場合に、特
にその特徴が発揮され、過酷に繰り返される洗濯処理、
とりわけ２０℃以下の低温水を用いた洗濯においても耐
久性の優れた防汚性を呈する。このため本発明のポリエ
ステル繊維は、テキスタイルユニフォーム分野において
きわめて有用である。またリネンサプライ分野への応用
も有効である。

【００２８】さらに、本発明のポリエステル繊維は必要
に応じて、綿、羊毛等の天然繊維、レーヨン、アセテー
ト等の再生繊維及び本発明のポリエステル以外の合繊と
の混紡、交織等に使用される。

【００２９】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。実施例中の部および％はそれぞれ重量部および重量
％を示す。ポリマーの極限粘度〔η〕は３５℃のオルト
クロロフェノール溶液で測定した値から求めた結果、い
ずれの実施例においても０．６２〜０．７０であった。

【００３０】実施例のうち洗濯処理、汚染処理および汚
染率の求め方は下記の方法を採用した。

【００３１】（１）洗濯処理家庭用洗濯機に液温１０℃の水を入れ、これに水１リッ
トルに対して２ｇの割合で衣料用合成洗剤を添加して溶
解し洗濯液とした。この洗濯液に浴比が、１対３０にな
るように試料および負荷布を投入し運転を開始した。５
０分間処理した後、運転を止め、試料および負荷布を脱
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としこれを必要回数繰り返
した。

【００３２】（２）汚染処理下記組成の人工汚れ液にホルダーにはさんだ１０ｃｍ×
１３ｃｍの織物を浸漬させ汚れを付与した。人工汚れ液・モーターオイル９９．３３５重量％（Dia Queen Motor Oil M-2 ）三菱自動車工業製・Ｃ重油０．６３４重量％・カーボンブラック０．０３１重量％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８０℃で８時間静置した。この汚染処理した試
料を家庭洗濯機の弱条件でマルセル石鹸を２ｇ／リット
ル含む１５℃の水中で２０分間洗濯した。その後、下記
方法によってソイルリリース性を評価した。

【００３３】（３）ソイルリリース性の評価ミノルタ色彩色差計ＣＲ―２００（ミノルタカメラ販売
（株））を用い、常法によって試料のCIE 表色計の△Ｅ
^*を求め、ソイルリリース性を下記式により計算した。

【００３４】

【数１】

【００３５】上記式中、 △Ｅ^*：ソイルリリース性Ｌ₁，ａ₁，ｂ₁：汚染前の試料のＥ^*（Ｌ^*，ａ^*，
ｂ^*）Ｌ₂，ａ₂，ｂ₂：洗濯後の試料のＥ^*（Ｌ^*，ａ^*，
ｂ^*）

【００３６】

【実施例１】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０．００９部（テ
レフタル酸ジメチルに対して０．００７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0.04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、反応終了物を重合反
応缶に移した。次に、この反応混合物に、下記化学式

【００３７】

【化３】

【００３８】（ｍは平均５３である）で表される平均分
子量２５７０のポリエーテルを４部添加し、反応缶内の
圧力を１時間かけて７６０ｍｍＨｇから１ｍｍＨｇまで
減圧し、同時に反応混合物の温度を２４０℃から２８５
℃まで昇温した。１ｍｍＨｇの減圧下でさらに重合し、
この段階で反応混合物に酸化防止剤としてスミライザー
ＧＡ―８０（住友化学工業（株）製）およびアデカスタ
ブＡＯ―４１２Ｓ（旭電化（株）製）をそれぞれ０．２
部ずつ添加し、その後系の溶融粘度が所定の値に達する
まで重合した。得られたポリマーは常法によりチップ化
した。

【００３９】得られたチップを常法により乾燥した後、
孔径０．３ｍｍの円形紡糸孔を24個穿設した紡糸口金を
有する押出紡糸機を用いて２８５℃で溶融し、吐出量３
７．５ｇ／分、引取り速度１５００ｍ／分で紡糸し、得
られた未延伸糸を、８０℃の加熱ローラーと１６０℃の
プレートヒーターとを有する延伸処理機に供し、その伸
度が３０％になるような延伸倍率で、延伸熱処理し、７
５デニール／２４フィラメントの延伸糸を得た。

【００４０】得られた延伸糸を用いてメリヤス編地を製
造し、これを常法により精練、プリセット（１８０℃×
１分）して編地を得た。これに前記の汚染処理を施し汚
れ除去性を評価した。

【００４１】結果を図１に示す。

【００４２】

【実施例２〜７】実施例１と同様の操作を行った。ただ
し、ポリエーテルとして、下記化学式（II）

【００４３】

【化４】

【００４４】ならびに表１で示されるポリエーテルを用
いた。

【００４５】結果を図１に示す。

【００４６】

【比較例１〜４】実施例１と同様の操作を行った。ただ
し、ポリエーテルのかわりに、前記化学式（II）ならび
に表１で示されるポリオキシアルキレン系ポリエーテル
を用いた。

【００４７】また、比較例２については下記化学式（II
I ）

【００４８】

【化５】

【００４９】で示されるポリエーテルを用いた。

【００５０】結果を図１に示す。

【００５１】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】１０℃の洗濯液で洗濯した場合のソイルリリー
ス性について示したものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D01F 6/86 301 D01F 6/62 306 C08G 63/91

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレンテレフタレートを主たる構成単
位とするポリエステル末端の少なくとも一部に下記一般
式（Ｉ）【化１】（式中、Ｍは水素原子、１価の金属または第４級ホスホ
ニウム塩である。Ｒは同一または異なる炭素数１〜２０
の炭化水素基であって、かつ少なくとも一つは炭素数６
以上の炭化水素基である。ｐは１〜５の整数、ｑは１〜
５の整数であり、かつｐ＋ｑ≦５である。ｍは１５〜１
２０の整数である。）で表わされる分子量６０００以下
のポリオキシアルキレン系ポリエーテルを共重合したポ
リエステルであって、その共重合量をマトリックスであ
るポリエステルに対して０．５〜１０重量％とする改善
された常温ソイルリリース性を有するポリエステル繊
維。