JP2912472B2 - 水溶性繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水溶性ポリエステル共
重合体から成る水溶性繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、易溶性繊維と他の繊維から成る複
合糸、あるいは易溶性繊維と他の繊維からなる布帛の一
成分を溶解除去して、繊維間に空隙を持たせたり、レー
ス・空羽織物を得るために易溶性繊維は使用されてい
る。溶解手段としては、有機溶剤，酸，或いは、アルカ
リ溶剤を使用して分解・溶解除去する等の方法がある。
しかしながらこれらは、特殊な溶剤を使用したり、溶解
・溶剤洗浄工程が複雑になったり作業環境の悪化やコス
トアップの要因等になる欠点を有している。

【０００３】一方、水溶性ポリビニルアルコール繊維も
使用されている例があるが、水溶性ポリビニルアルコー
ル繊維は高価で、かつ伸度が少なく製織・編操業時に糸
切れ等の問題が発生し易く、又酢酸臭が強く職場環境に
も問題である等、従来の問題に付いて改善していない。

【０００４】溶解除去する繊維として水溶性ポリエステ
ル共重合体繊維を用いることが、例えば特開昭６３−２
５６６１９号公報に提案されている。これには、テレフ
タル酸成分・イソフタル酸成分・スルホン酸塩基を有す
るイソフタル酸成分と、エチレングリコールとから成る
水溶性ポリエステル共重合体が示されている。しかしな
がらこの水溶性繊維に於て実用上の問題は、低温の水に
対する易溶解性である。低温の水に易溶の為に水流を用
いたジェットルームでの製織時にトラブルを生じたり、
紡糸時の紡糸油剤によって繊維に膠着を生じ易いため
に、上記公報に提案された水溶性ポリエステル共重合体
繊維は、実用上十分なものとは言い難い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱水
には易溶であるが、冷水には難溶であるか或いは粘着性
を生じ難い水溶性ポリエステルを使用することによって
紡糸性良く且つ、取扱い容易で製織・編性良好な水溶性
繊維を得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の如
き水溶性と耐水性という相反する性質を兼ね備えた水溶
性繊維を得る為、鋭意研究の結果、本発明に到った。

【０００７】即ち、本発明は、（Ａ）モル比が３０／７
０〜４０／３０であるテレフタル酸および／またはその
エステル形成性誘導体（テレフタル酸成分）とイソフタ
ル酸および／またはそのエステル形成性誘導体（イソフ
タル酸成分）、但し、テレフタル酸成分は全ジカルボン酸成分の４０モ
ル％以下、イソフタル酸成分は全ジカルボン酸成分の３
０モル％以上、 （Ｂ）全ジカルボン酸成分に対し、スルホン酸塩基を有
するジカルボン酸および／またはそのエステル形成性誘
導体を５〜１５モル％、 （Ｃ）全ジカルボン酸成分に対し、脂環族ジカルボン酸
および／またはそのエステル形成性誘導体を５〜３０モ
ル％、の少なくとも４つの酸成分、およびグリコール成
分とより重合されたポリエステル共重合体からなる繊維
である。

【０００８】本発明において用いられるテレフタル酸成
分とイソフタル酸成分はモル比で３０／７０〜４０／３
０であることが、水に対する溶解性の点で必要である。

【０００９】又、本発明に用いられるスルホン酸塩を有
するジカルボン酸及び／又はそのエステル形成性誘導体
としてはスルホン酸アルカリ金属塩基を有するものが特
に好ましく、例えば４−スルホイソフタル酸、５−スル
ホイソフタル酸、スルホテレフタル酸、４−スルホフタ
ル酸、４−スルホナフタレン−２，７−ジカルボン酸、
５−〔４−スルホフェノキシ〕イソフタル酸等のアルカ
リ金属塩又はそのエステル形成性誘導体が用いられる
が、５−スルホイソフタル酸ナトリウム塩又はそのエス
テル形成性誘導体が特に好ましい。これらのスルホン酸
塩基を有するジカルボン酸及び／又はそのエステル形成
性誘導体は、水溶性及び耐水性の点から全ジカルボン酸
成分に対し５〜１５モル％の範囲内、好ましくは６〜１
２モル％で含有される。５モル％未満では水溶性が不足
し、一方１５モル％を超えると耐水性が著しく低下する
と共に溶融粘度が増大して重合度が上らなくなるため繊
維の強伸度が不足し、脆くなる。

【００１０】脂環族ジカルボン酸及び／又はそのエステ
ル形成性誘導体としては、１，４−シクロヘキサンジカ
ルボン酸、１，３−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、１，３−シクロペン
タンジカルボン酸、４，４′−ビシクロヘキシルジカル
ボン酸等、又はこれらのエステル形成性誘導体が用いら
れるが、これらは全ジカルボン酸成分に対し５〜３０モ
ル％使用し、共重合体のガラス転移温度を３０〜７０℃
の範囲にすることが好ましい。脂環族ジカルボン酸及び
／又はそのエステル形成性誘導体は、直鎖脂肪族ジカル
ボン酸と異なりガラス転移温度を殆ど下げることがない
ため、共重合体に低温の水に対する耐水性と併せて溶融
流動性と加工性を賦与するために有効である。

【００１１】また本発明においては上記以外のジカルボ
ン酸成分として芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形
成性誘導体を全ジカルボン酸成分の３０モル％以下の範
囲内で用いてもよい。これらのジカルボン酸成分として
は例えばフタル酸、２，５−ジメチルテレフタル酸、
２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレン
ジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカ
ルボン酸又はこれらのエステル形成性誘導体が挙げられ
る。

【００１２】又、直鎖状脂肪族ジカルボン酸又はそのエ
ステル形成性誘導体を耐水性を損なわない範囲で用いて
もよい。このようなジカルボン酸成分としては例えばア
ジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸等の脂肪族ジカルボン酸又はこれらのエステル
形成性誘導体が挙げられる。上記直鎖状脂肪族ジカルボ
ン酸成分が多すぎるとブロッキングし易くなるだけでは
なく、耐水性の劣るものとなる。しかしながら脂環族ジ
カルボン酸・直鎖脂肪族ジカルボン酸又は、そのエステ
ル形成性誘導体を含有することにより得られる繊維は、
芳香族ジカルボン酸成分から成る繊維より柔軟性を有し
製織・編性の良好な水溶性ポリエステル共重合体繊維と
なる。

【００１３】本発明においてはポリエステル共重合体の
紡糸性の点から、エチレングリコールを全グリコール成
分に対し５０モル％以上使用することが好ましい。ま
た、グリコール成分としてエチレングリコール以外に
１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、
１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコ
ール等の脂肪族，脂環族グリコールを併用してもよい。

【００１４】本発明における共重合ポリエステルの重合
方法としては、通常の種々の方法が利用できる。例え
ば、ジカルボン酸のジメチルエステルとグリコールのエ
ステル交換反応を行い、メタノールを留出せしめた後、
徐々に減圧し高真空下、重縮合を行う方法、又は、ジカ
ルボン酸とグリコールのエステル化反応を行い、生成し
た水を留出せしめた後、徐々に減圧し、高真空下、重縮
合を行う方法、又は、原料としてジカルボン酸のジメチ
ルエステルとジカルボン酸を併用する場合ジカルボン酸
のジメチルエステルとグリコールのエステル交換反応
を、更に、ジカルボン酸を加えてエステル化反応を行っ
た後、高真空下重縮合を行う方法がある。エステル交換
触媒としては酢酸マンガン、酢酸カルシウム、酢酸亜鉛
等を、重縮合触媒としては三酸化アンチモン、酸化ゲル
マニウム、ジブチル錫オキシド、チタンテトラブトキシ
ド等公知のものを使用することができる。又、安定剤と
してりん酸トリメチル、りん酸トリフェニル等のりん化
合物、イルガノックス１０１０等のヒンダードフェノー
ル系化合物を使用してもよい。しかし、重合方法、触
媒、安定剤等の種々条件は上述の例に限定されるもので
はない。

【００１５】本発明に用いるポリエステル共重合体は水
溶性を有するが、本発明で述べるところの水溶性とは、
物理化学的に厳密なものではなく、熱水に溶解及び／又
は微分散するものも含む。

【００１６】本発明の水溶性ポリエステル共重合体は、
熱安定性、曳糸性に優れているが通常の溶融紡糸法に用
いる水系の紡糸油剤を使用すると膠着が発生し、延伸時
に解舒張力が大となり延伸操業性が低下することがあ
り、非水系紡糸油剤を用いる方が好ましい。

【００１７】本発明の水溶性繊維の製造方法は、既知の
溶融紡糸例えば、スクリュー押出機を用いて溶融化した
のち計量し濾過層を通過させ任意の１つ以上の円形或い
は円形以外の異形の細孔を有する口金から吐出した後、
冷却し紡糸油剤を付与して未延伸糸を巻取る方法があ
る。未延伸糸を延伸する方法も一般的な熱延伸・熱セッ
トが好ましいが、その他の方法でもさしつかえない。紡
糸直延伸（スピンドロー）方法も十分可能である。

【００１８】得られる水溶性繊維は、丸断面・丸以外の
異形断面でも良く、繊度も紡糸延伸可能な範囲で特に限
定されるものでない。

【００１９】

【発明の効果】本発明の水溶性繊維は、 （１）耐熱性・熱安定性・曳糸性に優れており、紡糸・
延伸が容易で生産性が高い。 （２）十分な伸度と柔軟性を有しており、製織・編性が
良好で又取扱が容易である。 （３）無臭であり作業環境を阻害しない。 （４）温熱水で溶解し、加工コスト・設備が大きくな
い。 等、工業的に極めて有利である。

【００２０】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。得られた水溶性繊維の水溶性評価は、浴比１
００／１の９５℃の熱水に３分間投入してその溶解性を
評価した（３分未満で溶解したのものを○、３分以上の
ものを×とした）。

【００２１】実施例１ 水溶性繊維用として下記の共重合ポリエステルを重合し
た。テレフタル酸ジメチル３８．７４重量部（４０モル
％）、イソフタル酸ジメチル３１．９５重量部（３３モ
ル％）、５−スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム塩
１０．３４重量部（７モル％）、エチレングリコール５
４．４８重量部（１００モル％）、酢酸カルシウム一水
塩０．０７３重量部、酢酸マンガン四水塩０．０２４重
量部を窒素気流下において１７０〜２２０℃でメタノー
ルを留去しながらエステル交換反応を行った後、リン酸
トリメチル０．０５重量部、重縮合触媒として三酸化ア
ンチモン０．０４重量部及び１，４−シクロヘキサンジ
カルボン酸１７．１７重量部（２０モル％）を加え２２
０〜２３５℃の反応温度でほぼ理論量の水を留去しエス
テル化を行った。その後さらに反応系内を減圧、昇温し
最終的に２８０℃，０．２ｍｍＨｇで２時間重縮合を行
った。得られた共重合体を共重合体（ａ）とする。

【００２２】得られたポリエステル共重合体（ａ）を公
知の紡糸法により紡糸を行った。紡糸温度２５０℃に
て、巻取速度１，０００ｍ／分で非水系紡糸油剤を付与
しながら未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を８０℃熱
延伸ローラーを用い、２．７倍延伸し１３０℃熱板を通
過させて３０ｄ／１２ｆの延伸糸（ａ）を得た。

【００２３】他にポリエステル共重合体（ｂ）〜（ｅ）
を表１に示すように組成に代える以外は、上記と同様に
紡糸を実施して、それぞれの延伸糸（ｂ）〜（ｅ）を得
た。

【００２４】得られた繊維の評価結果を表１に示す。

【表１】

【００２５】表１から明らかなように本発明の繊維
（ａ）・（ｂ）・（ｃ）は、水溶性、紡糸・延伸性の点
から優れたものであった。特に（ｃ）は、極めて高い溶
解性を示した。繊維（ｄ）・（ｅ）は、未延伸糸膠着が
大きく延伸時の解舒張力が大となり延伸操業性が不良で
あり、繊維（ｅ）は水溶性も著しく不良であった。

【００２６】実施例２ 実施例１にて得られた水溶性ポリエステル共重合体繊維
（ａ）３０ｄ／１２ｆと、市販されている水溶性ポリビ
ニルアルコール繊維（ソルブロン ニチビ（株）製）２
８ｄ／９ｆを編立性評価した。編立条件は、２８Ｇ４イ
ンチ筒編機を用い、２００ｒｐｍにて２時間連続編立し
て実施した。

【００２７】得られた結果を表２に示す。

【表２】

【００２８】表２から判るように、本発明水溶性繊維
（ａ）は、編立性は極めて良好であり、水溶性ＰＶＡの
様な臭いも無かった。本発明水溶性繊維の方が糸切れが
少ないのは、伸度（強度はやや小さいものの）が大きい
ことによるものである。

【００２９】実施例３ 地糸にポリエステル加工糸１００ｄ／４８ｆを用い、パ
イル糸に綿糸３０ｄ／１ｆを用い、パイル抑え糸に実施
例２の水溶性ポリエステル繊維ａを用いて２８Ｇ丸編機
によってパイル丸編物を編立てた。編立て中の繊維ａの
糸切れは、３回／２０反（５０ｍ／反）と非常に少なか
った。

【００３０】次に、得られたパイル丸編物を、精練剤ス
コアロールＣ１１０（花王株式会社）２ｇ／ｌの９５℃
の浴中に５分間浸漬し、精練と繊維ａの溶解とを兼ねて
処理をした。処理後の丸編物のパイル立ちは良好なもの
であった。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−165516（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−159523（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−57918（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−159525（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D01F 6/84 301 D01F 6/84 305

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）モル比が３０／７０〜４０／３０
   であるテレフタル酸および／またはそのエステル形成性
   誘導体（テレフタル酸成分）とイソフタル酸および／ま
   たはそのエステル形成性誘導体（イソフタル酸成分）、但し、テレフタル酸成分は全ジカルボン酸成分の４０モ
   ル％以下、イソフタル酸成分は全ジカルボン酸成分の３
   ０モル％以上、 （Ｂ）全ジカルボン酸成分に対し、スルホン酸塩基を有
   するジカルボン酸および／またはそのエステル形成性誘
   導体を５〜１５モル％、 （Ｃ）全ジカルボン酸成分に対し、脂環族ジカルボン酸
   および／またはそのエステル形成性誘導体を５〜３０モ
   ル％、 の少なくとも４つの酸成分、およびグリコール成分とよ
   り重合されたポリエステル共重合体からなる繊維。