JP2906989B2 - 制電性ポリエステル繊維およびその製造方法 - Google Patents

制電性ポリエステル繊維およびその製造方法

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JP2906989B2 JP6373294A JP6373294A JP2906989B2 JP 2906989 B2 JP2906989 B2 JP 2906989B2 JP 6373294 A JP6373294 A JP 6373294A JP 6373294 A JP6373294 A JP 6373294A JP 2906989 B2 JP2906989 B2 JP 2906989B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は制電性を有するポリエス
テル繊維に関するものであり、更に詳しくはポリアルキ
レンテレフタレートを主成分とするポリマと特定組成の
ポリエーテルエステルアミド系制電剤からなる制電性ポ
リエステル繊維に関するものである。
【0002】
【従来の技術】制電性を有するポリエステル繊維は電気
抵抗が低く、静電気を帯びにくいという利点を持ち、衣
料用に広く用いられている。しかしながら、従来の技術
では得られた原糸を熱処理すると極端に制電性能が低下
するうえ、寸法安定性に乏しいという欠点を有する。さ
らに、衣類においては静電気、まとわりつきが発生し、
伸び縮みの原因となっている。これを解決する為にこれ
までに種々の方法が提案されている。たとえば、特開昭
63−282311号公報ではアミノカルボン酸、また
はラクタムもしくはジアミンとジカルボン酸の塩、ポリ
(アルキレンオキシド)グリコールおよびジカルボン酸
から構成されるポリエーテルエステルアミドと、スルホ
ン酸の金属化合物を含有せしめて繊維を形成する方法が
提案されている。しかしながらこれらの方法では熱処理
後の制電性能の低下は防げたものの、寸法安定性に重大
な問題を残していた。特に従来二工程法で得られた制電
性繊維は熱処理後の寸法安定性に著しく乏しかった。こ
のように、原糸の段階で制電性能を有する原糸であって
も、熱処理した最終製品に制電性能と寸法安定性を同時
に満足しないのが実状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明では前記従来技
術の課題を克服し、制電性能が良好で寸法安定性に優れ
た制電性ポリエステル繊維を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記した本発明の目的
は、(1) アミノカルボン酸、またはラクタムもしくはジ
アミンとジカルボン酸の塩、(2) ポリ(アルキレンオキ
シド)グリコール、および(3) ジカルボン酸から構成さ
れるポリエーテルエステルアミドでポリエーテルエステ
ル単位が30重量%以上、70重量%以下であるポリエ
ーテルエステルアミド100重量部と、スルホン酸の金
属化合物2重量部以上20重量部以下からなるポリエー
テルエステルアミド系制電剤をポリエステルに対し0.
2重量%以上、5重量%以下含有していると共に、原糸
物性が下記(a) 〜(d) を同時に満足することを特徴とす
る制電性ポリエステル繊維によって達成できる。 (a) 伸度(S) 25≦S≦40% (b) 収縮応力ピーク温度(T) T≧130℃ (c) ピーク収縮応力(G) G≦0.25g/D (d) 比抵抗(R) 10×108 ≦R≦1
000×108 Ωcm 本発明において、ポリエーテルエステルアミドの構成成
分である(1) アミノカルボン酸、またはラクタムもしく
はジアミンとジカルボン酸の塩としては、炭素数6以上
のアミノカルボン酸、またはラクタムもしくは炭素原子
数6以上のジアミンとジカルボン酸の塩が好ましく、よ
り好ましくはω−アミノカプリル酸、ω−アミノエナン
ト酸、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノベルコン酸、
ω−アミノカプロン酸、及び11−アミノウンデカン
酸、12−アミノドデカン酸などのアミノカルボン酸あ
るいはカプロラクタム、エナントラクタム、カプリルラ
クタム及びラウロラクタムなどのラクタム及びヘキサメ
チレンジアミン−アジピン酸塩、ヘキサメチレンジアミ
ン−セバシン酸塩、及びヘキサメチレンジアミン−イソ
フタル酸などのジアミン−ジカルボン酸の塩が用いら
れ、その中でもカプロラクタム、1,2−アミノドデカ
ン酸、ヘキサメチレンジアミン−アジピン酸塩が更に好
ましく用いられる。ポリエーテルエステルアミドの構成
成分である(2) ポリ(アルキレンオキシド)グリコール
としては、ポリエチレングリコール、ポリ(1,2−プ
ロピレンオキシド)グリコール、ポリ(1,3−プロピ
レンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキ
シド)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンオキシド)グ
リコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブ
ロックまたはランダム共重合体などが好ましく用いられ
るが、これらの中でも、制電性が優れる点で、特にポリ
エチレングリコールが好ましく用いられる。ポリエーテ
ルエステルアミドの構成成分である(3) ジカルボン酸と
してはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタ
レン−2,6−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジ
カルボン酸、ジフェニル−4,4’−ジカルボン酸、ジ
フェノキシエタンジカルボン酸及び5−スルホイソフタ
ル酸のごとき芳香族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキ
サンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン
酸及びジシクロヘキシル−4,4’−ジカルボン酸のご
とき脂環族ジカルボン酸、及びコハク酸、シュウ酸、ア
ジピン酸、セバシン酸およびドデカンジ酸(デカンジカ
ルボン酸)のごとき脂肪族カルボン酸などが挙げられ、
特にテレフタル酸、イソフタル酸、1,4−シクロヘキ
サンジカルボン酸、セバシン酸、アジピン酸およびドデ
カジン酸が重合性、色調及び物性の点から好ましく用い
られる。
【0005】ポリ(アルキレンオキシド)グリコールと
ジカルボン酸は反応上は1:1のモル比で反応するが使
用するジカルボン酸の種類により通常仕込比を変えて供
給される。
【0006】本発明のポリエーテルエステルアミドの構
成単位でポリエーテルエステル単位は30重量%以上7
0重量%以下の範囲で用いられる。30重量%未満では
ポリエーテルエステルアミドの機械的性質が劣り製糸性
が悪い。70重量%を越える場合、得られる樹脂の制電
性が満足できるレベルにない。
【0007】本発明におけるスルホン酸の金属塩化合物
とは、ドデシルベンゼンスルホン酸、トリデシルベンゼ
ンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸などのアルキ
ルベンゼンスルホン酸とナトリウム、カリウムなどのア
ルカリ金属から形成される塩や、アルキルスルホン酸と
ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属から形成され
る塩であり、なかでもドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウムが特に好ましい。
【0008】該スルホン酸金属塩化合物のポリエーテル
エステルアミドへの配合量は、ポリエーテルエステルア
ミドが100重量部に対し2重量部以上、20重量部以
下であり、特に好ましくは3重量部以上10重量部以下
である。2重量部未満では得られる繊維の制電性能が不
十分であり、20重量部を越える場合は制電性能効果が
飽和するばかりでなく製糸性が不安定となり本発明の目
的を達成できない。尚、本発明においてポリエステルに
含有させるポリエーテルエステルアミド系制電剤には従
来公知の抗酸化剤、着色防止剤等が添加されても勿論良
い。
【0009】本発明においてポリエステルに含有させる
ポリエーテルエステルアミド系制電剤の量はポリエステ
ルに対し0.2重量%以上、5重量%以下であり、特に
好ましくは0.3重量%以上、2重量%以下である。
0.2重量%未満では得られるポリエステル繊維の制電
性能が不十分であり、5重量%を越える場合は製糸時に
糸切れ等の製糸性不良の原因となり本発明の目的を達成
できない。
【0010】本発明の基本となるポリエステルとしては
ポリアルキレンテレフタレート、ポリアルキレンフタレ
ート等が挙げられるが、中でも前者のテレフタル酸を主
たる酸成分とし、炭素数2〜6のアルキレングリコール
成分、即ちエチレングリコール、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
ール及びヘキサメチレングリコールから選ばれた少なく
とも一種の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。なお、このポリエステルはそ
のテレフタル酸成分を他の二官能性カルボン酸成分で置
き換えても良い。かかるカルボン酸としては、例えばイ
ソフタル酸、フタル酸、ジブロモテレフタル酸、ナフタ
リンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノ
キシエタンカルボン酸、β−オキシエトキシ安息香酸の
如き二官能性芳香族カルボン酸、セバシン酸、アジピン
酸、シュウ酸の如き二官能性脂肪族カルボン酸等を挙げ
ることができる。また上記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、2,2−ビス[3,5−ジブロモ−4
−(2−ハイドロキシエトキシ)エトキシ)フェニル]
プロパンの如き脂肪族、脂環族、芳香族のジオールが挙
げられる。更に上述のポリエステルに必要に応じて他の
ポリマを小量ブレンド溶融したもの、ペンタエリスリト
ール、トリメチロールプロパン、トリメリット酸等の鎖
分岐剤を少割合使用したものであっても良い。このほか
本発明のポリエステルは通常のポリエステルと同様に酸
化チタン、カーボンブラック等の顔料の他、従来公知の
抗酸化剤、着色防止剤等が添加されても勿論良い。
【0011】本発明においてポリエステルへのポリエー
テルエステルアミド系制電剤の含有形態は特に限定され
るものではない。形態としては、繊維軸に垂直な断面で
制電剤が均等に分散されているか、芯鞘複合糸において
は、その芯部に均一に分散されている事が好ましいが、
制電性繊維の糸断面を15%の水酸化ナトリウム溶液で
20分アルカリ処理した時、制電剤の抜けた穴の面積が
平均1000nm2 以上で、個数が1個/μ2 以上であ
る分散形態が特に好ましい。含有方法はポリエステルの
重合工程から紡糸口金まで、繊維となる工程の任意の段
階でよいが、特に紡糸前ポリエステルチップと制電剤チ
ップと均一にブレンドし、紡糸機内で溶融混合させる方
法が好ましい。
【0012】本発明の制電性ポリエステル繊維はこの様
な組成のポリエステルからなり、且つ原糸物性が下記の
(a) 〜(d) を同時に満足する必要がある。 (a) 伸度(S) 25≦S≦40% (b) 収縮応力ピーク温度(T) T≧130℃ (c) ピーク収縮応力(G) G≦0.25g/D
(D:デニール[D]) (d) 比抵抗(R) 10×108 ≦R≦1
000×108 Ωcm 本発明の制電性ポリエステル繊維を構成するフィラメン
トの伸度(以下Sと称する)は25〜40%にする必要
があり、特に好ましくは30〜40%である。Sが25
%未満のものは、製織時の単糸切れ等が多発し製織性が
劣る上、製織後の風合いが硬い。逆にSが40%を越え
るものは織物にした際の寸法安定性が劣り本発明の目的
を達成できない。
【0013】次に、収縮応力ピーク温度、ピーク収縮応
力(以下T、Gと称する)は後述の実施例1に記載の方
法で測定した下記に示す値であり、製織後の特性に大き
な影響を及ぼす。Tは130℃以上に、Gは0.25g
/D以下にする必要があり、その中でもTは135℃以
上、Gは0.24g/D以下が特に好ましい。Tが13
0℃未満では得られる織物の風合いが硬くなり、特にア
ルカリ処理を施した後の風合いがないことから裏地用途
に不向きなものとなる。Gが0.25g/Dを越えるも
のは寸法安定性が乏しく本発明の目的を達成できない。
【0014】次に、比抵抗(以下Rと称する)は後述の
実施例に記載の方法で測定した下記に示す値であり。製
織後の制電性能に大きな影響を及ぼす。Rは10×10
8 Ωcm以上、1000×108 Ωcm以下が好まし
く、特に好ましくは600×108 Ωcm以下である。
Rが10×108 Ωcm未満では制電性ポリエステル繊
維中のポリエーテルエステルアミド系制電剤が局在化し
てしまい原糸の糸斑を生じ易いうえに、製織後アルカリ
処理を施す際に生機内での減量斑を生じ易く、アルカリ
減量後の品位を著しく低下させる。逆にRが1000×
108 Ωcmを越えるものは制電性能をほとんど示さず
本発明の目的を達成できない。
【0015】次に本発明の制電性ポリエステル繊維の製
造方法について図1によって記述する。本発明の制電性
ポリエステル繊維は前記特定組成のポリエステルを溶融
紡糸、冷却後、900m/分以上の速度でガラス転移点
±40℃に加熱した加熱引取ローラー3に引取り、その
後一旦巻取ること無く加熱引取ローラー3と、100℃
以上に加熱した加熱延伸ローラー4との間で延伸し、加
熱延伸ローラー4で熱処理する直接紡糸延伸法によって
得ることができ、生産性の点で好ましい。この場合、前
述した寸法安定性を得るためには、引取速度を900m
/分以上とするのが必要である。引取速度が900m/
分未満である時は、伸度Sが40%以上になり、またピ
ーク収縮応力Gが0.25g/Dを越えてしまい製織後
の寸法安定性が著しく低下し、両物性を同時に満足でき
ず本発明の目的を達成できない。すなわち、本発明の
(1) アミノカルボン酸、またはラクタム、もしくはジア
ミンとジカルボン酸の塩、(2) ポリ(アルキレンオキシ
ド)グリコール、および(3) ジカルボン酸から構成され
るポリエーテルエステルアミドでポリエーテルエステル
単位が30重量%以上、70重量%以下であるポリエー
テルエステルアミド100重量部と、スルホン酸の金属
化合物2重量部以上20重量部以下からなるポリエーテ
ルエステルアミド系制電剤をポリエステルに対し0.2
重量%以上、5重量%以下の含有であることを特徴とす
る制電性ポリエステル繊維を、従来の二工程法でかつ引
取速度900m/分以上で製造すると、ピーク収縮応力
が0.25g/Dは越えてしまい寸法安定性の点で本発
明の目的を達成できない。
【0016】本発明において繊維とは長繊維と、それを
含む織編物等の繊維製品を指す。周知の如くポリエステ
ル繊維は風合い改良を目的としたアルカリ減量加工が施
される場合が多いが、本発明による繊維をアルカリ減量
加工を施しても制電性効果はほとんど性能が低下しない
うえに、寸法安定性も優れている。この点で本発明は従
来の発明では考えられなかった効果を著しく奏するので
ある。
【0017】本発明の繊維は単一素材としてはもちろ
ん、他の異種繊維との組み合わせによる混紡糸、混繊
糸、加工糸、さらに異種繊維よりなる糸との混織物、混
繊物、多重構造織編物等にも優れた制電性効果を発揮す
る。
【0018】本発明の用途は、婦人ブラウス、婦人スカ
ート、カジュアルシャツ、ドレスシャツ、スラックス、
メンズフォーマルウエア、レデイスフォーマルウエア、
ニットウエア、スポーツウエア、コート、アウトウエア
一般、ベビーウエア、子供服全般、ワーキングウエア、
無塵衣、和装着物、和装裏地、和装肌着、エプロンやテ
ーブルクロス等の家庭用品、布団のシーツやパジャマ等
の寝具または寝衣、自動車用内装天井剤及び床材、イン
テリヤ用品、カーペット他産業用資材等に好適である。
【0019】
【実施例】物性は次のようにして測定した。A.原糸の比抵抗測定 フィラメント糸を束ねて約2000デニールとし、弱ア
ニオン系洗剤を用い、十分に精錬して油剤などを除いた
後、20℃、43%RH(相対湿度)の状態で24時間
放置後、その両端の抵抗を測定する事によって比抵抗を
求めた。 ○:10×108 Ωcm≦R≦600×108 Ωcm △:600×108 Ωcm<R≦1000×108 Ωc
m ×:10×108 Ωcm>RまたはR>1000×10
8 Ωcm
【0020】B.原糸の収縮応力測定 試長10cm(ループ実長20cm)を作り、測定把持
部に糸条を把持させ、昇温速度300℃/120se
c、初期荷重:デニール/30g/Dで行い、収縮応力
が一番高い温度を示す温度をTとし、その時の応力をG
とする。
【0021】C.製糸性 ポリエステルポリマと制電剤の合計1000Kgを溶融
紡糸、冷却後、1000m/分以上の速度で加熱引取ロ
ーラーに引取り、その後一旦巻取ること無く加熱引取ロ
ーラーと加熱延伸ローラーとの間で延伸し、加熱延伸ロ
ーラーで熱処理する事によって得る際の糸切れ、及び単
糸切れ回数で測定した。○△が本発明の目標レベルであ
る。
【0022】○:糸切れ、単糸切れ全くなし △:糸切れ、単糸切れ1回〜4回 ×:糸切れ、単糸切れ5回以上
【0023】D.寸法安定性 制電性ポリエステル原糸を打込幅92cm、織密度31
本/cmで打ち込み平織りの生機にした後、熱処理
((1) 100℃にて精錬(2) 135℃にて染色(3)16
0℃にてヒートセット)し、収縮率を測定した。○△が
本発明の目標レベルである。 ○:収縮率 7%未満 △:収縮率 7%以上8%未満 ×:収縮率 8%以上 尚、測定後の織布を用いて、官能試験により風合いの硬
さを調査した。
【0024】以下本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例により限定される
ものではない。なお、実施例中特別に記載のない限り百
分率は重量百分率、部は重量部を表す。
【0025】実施例1 制電剤ポリマ組成を表1に示すように変更したポリエー
テルエステルアミド系制電剤チップを調整した。尚、調
整時には抗酸化剤として1,3,5−トリメチル−2,
4,6−トリ(3,5−ジ−tertブチル−4−ヒドロキ
シル)ベンゼンをポリエーテルエステルアミド100重
量部に対し5.5重量部添加した。ポリエーテルエステ
ルアミド系制電剤チップを80℃で6時間乾燥した後、
160℃で6時間真空乾燥したポリエチレンテレフタレ
ート(以下PETと略)チップとブレンドして、紡糸温
度290℃で溶融紡糸し、冷却後、1000m/分で9
0℃に加熱した加熱引取ローラーに引取り、その後一旦
巻取ることなく、加熱引取ローラーと130℃に加熱し
た加熱延伸ローラーとの間で3.6倍に延伸し、加熱延
伸ローラーで熱処理することによって75デニール36
フィラメントの延伸糸を得た。この原糸の製糸性、原糸
物性、寸法安定性を表1に示す。更に制電剤の分散状態
を調べるため前述した方法で制電剤の抜けた穴の平均の
面積及び個数を調べ結果を表1に示した。
【0026】ラクタム…カプロラクタム PEG…ポリエチレングリコール DBS…ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム PET…ポリエチレンテレフタレート
【表1】 水準2〜5、8〜12、15〜19は本発明の目的を達
する。その他の水準は以下の理由で本発明の目的を達成
できない。水準1はポリエーテルエステルアミドの構成
単位でポリエーテルエステル単位が70重量%を越える
場合で制電性が満足できるレベルにない。水準6はポリ
エーテルエステルアミドの構成単位でポリエーテルエス
テル単位が30重量%未満の場合でポリエーテルエステ
ルアミドの機械的性質が劣り製糸性が悪い。水準7はス
ルホン酸金属塩化合物のポリエーテルエステルアミドへ
の配合量が2重量部未満であり繊維の制電性能が不十分
である。水準13はスルホン酸金属塩化合物のポリエー
テルエステルアミドへの配合量が20重量部を越え製糸
性が不安定となる。水準14はポリエーテルエステルア
ミド系制電剤の量が0.2重量%未満であり制電性能が
不十分である。水準20はポリエーテルエステルアミド
系制電剤の量が5重量%を越え製糸性が不安定となる。
【0027】実施例2 実施例1の水準15のポリエーテルアミド系制電剤チッ
プ0.5重量部とPETを99.5重量部の割合でブレ
ンドし、紡糸温度287℃で溶融紡糸、冷却後、700
〜2500m/分の速度で90℃に加熱した加熱引取ロ
ーラーに引取り、その後一旦巻取ること無く加熱引取ロ
ーラーと130℃に加熱した加熱延伸ローラーとの間で
延伸し、加熱延伸ローラーで熱処理する事によって50
デニール24フィラメントの延伸糸を得た。この原糸の
原糸物性、製糸性、寸法安定性を表2に示す。
【0028】
【表2】 水準23〜26は本発明の目的を達成する。水準21は
紡糸速度が900m/分未満でありピーク収縮応力Gが
大きく寸法安定性が悪く、本発明の目的を達成できな
い。水準22は紡糸速度が900m/分未満であり伸度
Sが大きく寸法安定性が悪く、本発明の目的を達成でき
ない。尚、いずれの水準においても風合いに関しては硬
さがなく良好である。
【0029】
【発明の効果】熱処理後の制電性能の低下と、寸法安定
性に乏しいという従来技術の課題を克服し、制電性能が
良好で寸法安定性に優れた制電性ポリエステル繊維とそ
の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法の具体例を示す図面である。
【符号の説明】
1:紡糸パック 2:油剤付与装置 3:加熱引取ローラー 4:加熱延伸ローラー 5:巻取機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D01F 1/09,6/62,6/92

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1) アミノカルボン酸、またはラクタム、
    もしくはジアミンとジカルボン酸の塩、(2) ポリ(アル
    キレンオキシド)グリコール、および(3) ジカルボン酸
    から構成されるポリエーテルエステルアミドでポリエー
    テルエステル単位が30重量%以上、70重量%以下で
    あるポリエーテルエステルアミド100重量部と、スル
    ホン酸の金属化合物2重量部以上20重量部以下からな
    るポリエーテルエステルアミド系制電剤をポリエステル
    に対し0.2重量%以上、5重量%以下含有していると
    共に、原糸物性が下記(a) 〜(d) を同時に満足すること
    を特徴とする制電性ポリエステル繊維。 (a) 伸度(S) 25≦S≦40% (b) 収縮応力ピーク温度(T) T≧130℃ (c) ピーク収縮応力(G) G≦0.25g/D
    (D:デニール[D]) (d) 比抵抗(R) 10×108 ≦R≦1
    000×108 Ωcm
  2. 【請求項2】(1) アミノカルボン酸、またはラクタム、
    もしくはジアミンとジカルボン酸の塩、(2) ポリ(アル
    キレンオキシド)グリコール、および(3) ジカルボン酸
    から構成されるポリエーテルエステルアミドでポリエー
    テルエステル単位が30重量%以上、70重量%以下で
    あるポリエーテルエステルアミド100重量部と、スル
    ホン酸の金属化合物2重量以上20重量部以下からなる
    ポリエーテルエステルアミド系制電剤をポリエステルに
    対し0.2重量%以上、5重量%以下含有したポリエス
    テルを溶融紡糸するに際し紡糸、冷却後、900m/分
    以上の速度で加熱引取ローラーに引取り、その後一旦巻
    き取ること無く加熱巻取ローラーと加熱延伸ローラーと
    の間で延伸し、加熱延伸ローラーで熱処理することを特
    徴とする制電性ポリエステル繊維の製造方法。
JP6373294A 1994-03-31 1994-03-31 制電性ポリエステル繊維およびその製造方法 Expired - Fee Related JP2906989B2 (ja)

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