JP3013505B2 - 複合繊維から１成分を除去する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２成分以上の樹脂で構成
される複合繊維から１成分を除去する方法に関する。さ
らに詳しくは、特殊な共重合ポリエステルを１構成成分
とする複合繊維から、熱水処理により該共重合ポリエス
テルを良好に除去する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、極細繊維や特殊異形断面糸などを
製造する方法として、複合繊維からなる繊維を製造し、
かかる複合繊維の１成分を除去して極細繊維や特殊異形
断面糸などを発生させる方法が、紡糸・延伸時の操業性
や高次加工段階での取扱い易さの面で優れた手法として
知られている。しかしながら、かかる複合繊維から１成
分を除去する際に、従来は除去剤として化学薬品を使用
せざるを得なかった。例えば、ポリアミドを除去する成
分として蟻酸などが用いられ、ポリエステルの場合は苛
性ソーダ水溶液などが用いられ、またポリスチレンの場
合はトリクロルエチレンなどが用いられていた。 かか
る従来の化学薬品を用いる方法では、除去する成分とは
別の成分が好ましくない影響を受けるため、複合繊維を
構成する成分の組合せが限定されたり、所望量除去でき
ないままで使用せざるを得なかった。またこれらの化学
薬品の取扱いの危険性や環境汚染などの面から特殊な設
備が必要となり、作業者の安全衛生面や製造コストの点
で十分満足できるものではなかった。

【０００３】一方、特開昭６１−２９６１２０号公報に
は、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、イソフタル酸
およびテレフタル酸を特定範囲の割合で共重合したポリ
エステルを１成分に用いて複合繊維を製造すれば、添加
剤を用いることなしに、単なる熱水を用いることでこの
共重合ポリエステルを除去できることが記載されてい
る。しかしながら、かかる公知技術に従って工業的に適
用してみると、該共重合ポリエステルは目的とする量ま
で安定に除去できなかった。そのため現在に至るまで、
かかる複合繊維を用いて極細繊維や特殊異形断面糸など
を製造する工業的生産に有利な方法は知られていないの
が実情であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は極細繊
維や特殊異形断面糸などを、複合繊維から共重合ポリエ
ステルである１構成成分を除去して製造する方法におい
て、該共重合ポリエステルを熱水で良好に除去する工業
的生産に有利な方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記した本発明の目的は
テレフタル酸が主たる酸成分であって、５−ナトリウム
スルホイソフタル酸を８〜１６ｍｏｌ％、およびイソフ
タル酸を５〜４０ｍｏｌ％含み、かつエチレングリコー
ルが主たるジオール成分であって、分子量５０００以下
のポリエチレングリコールを１０重量％以下共重合した
共重合ポリエステルを少なくとも１成分とする２成分以
上の樹脂からなる複合繊維から該共重合ポリエステルを
熱水で除去する方法において、陽イオン捕捉剤で処理し
た熱水を使用して複合繊維から１成分を除去する方法に
よって、達成できる。

【０００６】本発明の複合繊維とは、一般公知の芯鞘複
合繊維や、１成分を除去して多数本極細繊維を発生する
ような極細繊維発生型繊維、より具体的には海島型複合
繊維、混合紡糸複合繊維、剥離型複合繊維などや、１成
分の除去によって種々の特殊異形断面を形成するような
複合繊維をいう。

【０００７】本発明の複合繊維は、下記の共重合ポリエ
ステルを少なくとも１構成成分としたものである。すな
わち、テレフタル酸が主たる酸成分であって、５−ナト
リウムスルホイソフタル酸を８〜１６ｍｏｌ％、より好
ましくは１０〜１５ｍｏｌ％共重合したものが好まし
い。５−ナトリウムスルホイソフタル酸が８ｍｏｌ％未
満では本発明の方法によっても熱水に可溶とはならな
い。一方、１６ｍｏｌ％を越えると冷水でも一部溶出さ
れ、実用上好ましくない。さらに本発明の共重合ポリエ
ステルはイソフタル酸を５〜４０ｍｏｌ％とする必要が
あり、好ましくは１０〜３５ｍｏｌ％である。イソフタ
ル酸が５ｍｏｌ％未満では熱水溶解時にフレーク状の不
溶物が残存してしまう。また、イソフタル酸が４０ｍｏ
ｌ％を越えると共重合ポリエステルの軟化点が低すぎ
て、複合繊維の糸条間が熱延伸時に融着するなど、実用
上の弊害があり好ましくない。さらに本発明の共重合ポ
リエステルは、エチレングリコールが主たるジオール成
分であって、分子量５０００以下、より好ましくは２０
００以下のポリエチレングリコールを１０重量％以下、
より好ましくは６重量％以下共重合したものが好ましく
使用できる。この場合ポリエチレングリコールが１０重
量％を越えると、得られるポリマの軟化点が低くなった
り熱分解し易くなるため、得られた複合繊維が扱いにく
いものとなる。

【０００８】さらに本発明の複合繊維は、かかる共重合
ポリエステルとは別に少なくとも１成分が熱水不溶性成
分で構成される。熱水不溶性成分としては、溶融紡糸に
より繊維形成が可能であって熱水に不溶な公知のポリマ
ーを使用できる。かかるポリマーとしては、例えばポリ
アミド類、ポリエステル類、ポリオレフィン類、ポリフ
ェニレンスルフィドなど各種のポリマーが好適に使用で
きる。

【０００９】本発明で複合繊維から前記の共重合ポリエ
ステルを除去する方法は、後述するような方法で処理し
た熱水を用いて、例えば浸漬などの処理によって達成で
きる。ここで使用する熱水の温度は７０℃以上が好まし
く、９０℃以上がより好ましい。これは本発明の共重合
ポリエステルは水の温度に対する溶解特性の変化が大き
く、特に７０℃未満では処理時間が著しく長くなった
り、長時間処理しても良好に溶解できないことがあるた
め、好ましくない。しかしながら、７０℃以上の処理温
度においても余り短時間であると共重合ポリエステルを
目的とする量まで除去できないことから、実用上処理に
要する時間は５秒以上が好ましく、より好ましくは１０
秒以上である。

【００１０】本発明で使用する水は、一般工業用途で使
用する水であればどのようなものでも適用できる。ただ
し本発明では熱水処理に供する熱水は、陽イオン捕捉剤
によって処理した水を使用する必要がある。本発明で使
用する陽イオン捕捉剤とは、カルシウムイオンやマグネ
シウムイオンなどの多価の陽イオンが前記の共重合ポリ
エステルと反応することを阻止する働きを持つものであ
ればどのようなものであってもよい。特に陽イオン捕捉
剤が、リン酸アルカリ金属塩、スルホン酸アルカリ金属
塩、カルボン酸アルカリ金属塩、ケイ酸アルカリ金属塩
から選ばれる１種類以上の官能基を有する物質を好適に
使用できる。さらに、リン酸アルカリ金属塩を有する物
質としてはトリポリリン酸アルカリ金属塩が好ましく、
スルホン酸アルカリ金属塩を有する物質としてはニトロ
三酢酸アルカリ金属塩やエチレンジアミン四酢酸アルカ
リ金属塩が好ましく、またケイ酸アルカリ金属塩を有す
る物質としてはゼオライトが好ましく使用できる。また
かかる陽イオン捕捉剤における金属成分としてはアルカ
リ金属成分が好ましく、更に好ましくはカリウムやナト
リウムである。これらは効果が高く、また入手し易いこ
とから工業的に好ましく使用できる。

【００１１】かかる陽イオン捕捉剤による水の処理は、
熱水処理の際に水と複合繊維が接触する前後に行えば良
いが、特に接触する前に処理する方法はより効果的で好
ましい。処理方法としては、例えば陽イオン捕捉剤を水
に添加したり、複合繊維に陽イオン捕捉剤を付与してお
いて水と接触すると同時に処理しても良い。また陽イオ
ン捕捉剤の使用量は、水中に溶存する陽イオンの量や捕
捉する機構によって定めることができ特に限定するもの
ではない。少なくとも陽イオンの溶存濃度に対し、捕捉
に必要な量の１倍以上、より好ましくは１．３倍以上を
使用することが好ましい。

【００１２】本発明の方法では、複合繊維から織物、編
物、不織布、紙またはこれらを２種類以上組み合わせた
シート状物を製造してから複合繊維の共重合ポリエステ
ルを除去することも有効である。さらに混紡、混編、混
織などの方法で別の１種類以上の繊維を併用したり、か
かる繊維やシート状物にいわゆるバインダーやコーティ
ング剤となる物質を付与してから複合繊維の共重合ポリ
エステルを除去しても良い。

【００１３】さらに共重合ポリエステル成分を除去する
こととは別の目的で水を使用する工程において、陽イオ
ン捕捉剤で処理した水を使用しても良い。かかる工程と
しては例えば、複合繊維を紡糸する際に水系の紡糸油剤
を使用する場合、複合繊維を液浴延伸する場合、製織時
に糊付けを行う場合、ウォータージェット織機によって
製織する場合、精練処理する場合などが挙げられる。た
だし、共重合ポリエステルは熱水を使用すれば溶解する
ことから、溶解除去の工程と他の熱水を使用する工程が
実質的に同時に行われても良い。

【００１４】いかなる理由により本発明の効果がもたら
されるか、詳細は明らかではないが、その機構について
一つの考え方を以下に示す。すなわち一般工業用途で使
用する水は、通常カルシウムイオンやマグネシウムイオ
ンなどの多価の陽イオンが溶存しており、かかる陽イオ
ンが共重合ポリエステルを構成する５−ナトリウムスル
ホイソフタル酸成分のナトリウムとイオン交換すると、
かかる共重合ポリエステルは熱水に対する溶解性が著し
く低下すると考えられる。特に本発明のように繊維から
共重合ポリエステルを除去する際には、繊維が大きな比
表面積を有することにより、僅かな陽イオンであっても
容易にイオン交換してしまい溶解性を低下させる結果を
もたらすと考える。これに対し、従来技術ではまったく
知られていない、共重合ポリエステルを溶解除去する際
に陽イオン捕捉剤で使用する水を処理する本発明の方法
によれば、上記のような陽イオンの働きを効率的に阻止
でき共重合ポリエステルを極めて良好に溶解できるもの
と考える。

【００１５】

【実施例】以下実施例によって本発明を更に詳しく説明
する。実施例１ テレフタル酸ジメチル９９．７部、イソフタル酸ジメチ
ル２５．７部、エチレングリコール９３．３部、酢酸カ
ルシウム０．１３５部を重合釜に仕込み、１３０〜２３
０℃で副生メタノールを留出しながらエステル交換反応
をさせた。ついで、５−ナトリウムスルホイソフタル酸
ジメチル２６．１部、三酸化アンチモン０．０３部、リ
ン酸０．００７５部、酢酸リチウム０．０３部を追添
し、２３０〜２５０℃で１時間の反応後、２５０〜２７
５℃減圧下（１ｍｍＨｇ以下）で３時間の重縮合反応を
行った。この時のポリマ組成はテレフタル酸成分７０ｍ
ｏｌ％、イソフタル酸成分１８ｍｏｌ％、５−ナトリウ
ムスルホイソフタル酸成分１２ｍｏｌ％となった。重縮
合反応終了後、ポリマを冷風装置を設けたコンベア上に
ガット状に吐出し、ついでカットしてチップ化した。得
られた共重合ポリエステルのＩＶ（オルソクロロフェノ
ール溶液での固有粘度）は０．９２、ペネトロメータで
測定した軟化点は１３０℃であった。

【００１６】次に、このチップを１１０℃で１０時間乾
燥したものを海成分とし、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）チップ（ＩＶ＝０．７）を１５０℃で６時間
乾燥したものを島成分として、島／海＝８０／２０（重
量比）となるように７０島１０孔グループの海島型紡糸
口金を用いて紡糸温度２８５℃で吐出し、ガイド給油で
１０％水溶液に調整した油剤を糸重量に対し１０％に相
当する量を付与せしめて１２００ｍ／ｍｉｎで巻取り海
島型複合繊維を得た。さらに巻取った未延伸糸を９０℃
の熱ロールおよび１３０℃の熱板を通過させて３．３倍
に延伸した。得られた延伸糸は５９デニール１０フィラ
メントで、強度３．７ｇ／ｄ、伸度３５％であった。つ
いで、この延伸糸を用いて筒編地を試作し、１０．６ｇ
（編地約１ｍ長）を１０リットルの熱水（９８℃）に３
０秒間浸漬処理した後、水洗し乾燥した。

【００１７】以上の操作を実施する際、浸漬処理に使用
した水には、陽イオン捕捉剤としてトリポリリン酸ナト
リウム塩を０．０２％添加した。なおトリポリリン酸ナ
トリウム塩を添加する前にかかる水の水質分析を行った
ところ、溶存物質の一部にカルシウムイオン１２ｍｇ／
ｌ、マグネシウムイオン２．２ｍｇ／ｌが検出された。
浸漬・乾燥後の筒編地の重量を測定したところ浸漬前
の重量に対し２０．３％減量しており、風合いは柔らか
くしなやかなものとなった。さらに筒編地から抜き取っ
た糸を電子顕微鏡にて観測したところ、海島型複合繊維
の海成分は良好に除去され、島成分は７００フィラメン
トの極細繊維として良好に分割されていた。比較例１実
施例１で浸漬処理に使用した水に陽イオンの捕捉剤を添
加しなかった。その他の操作は実施例１に準じて行っ
た。浸漬処理後、乾燥し筒編地の重量を測定したところ
浸漬前の重量に対して１３．５％減量していた。得られ
た筒編地はやや硬く、芯のあるような風合いであった。
さらに筒編地から抜き取った糸を電子顕微鏡にて観測し
たところ、海島型複合繊維の海成分が部分的に残ってお
り、島成分はところどころ分割できていなかった。

【００１８】実施例２ 繊維の断面形状が３角形状であって、３つの頂点から繊
維の中心方向に先細りのくさび状となって配置される成
分を有する複合繊維が得られる口金を用い、実施例１で
試作した共重合ポリエステルを１０重量％のくさび状の
成分とし、残りの成分に実施例１と同じＰＥＴを用いて
実施例１に準じて製糸を行い、７９デニール３６フィラ
メントの複合繊維を得た。ついで、実施例１に準じて筒
編地を試作し、熱水（９８℃）に３０秒間浸漬処理した
後、水洗し乾燥した。

【００１９】以上の操作を実施する際、浸漬処理には実
施例１と同じ水を使用し、陽イオンの捕捉剤としてトリ
ポリリン酸ナトリウム塩を０．０１８％添加しておい
た。

【００２０】浸漬・乾燥後の筒編地の重量を測定したと
ころ浸漬前の重量に対し９．８％減量していた。さらに
筒編地から抜き取った糸を電子顕微鏡にて観測したとこ
ろ、くさび状成分の共重合ポリエステルが良好に除去さ
れ、３つの頂点から繊維の中心方向に先細りのくさび状
に凹みが形成されてシルクライクな優雅な光沢と風合い
をもつものが得られた。

【００２１】実施例３ 実施例１の海島型複合繊維の延伸糸に１３３Ｔ／ｍの仮
より加工を施して、かかる糸をタテ糸にし綿紡績糸（８
０番手）をヨコ糸にして目付け７０ｇ／ｍ² の平織地を
試作し、２０ｇ（０．２５ｍ² ）を２０リットルの熱水
（９５℃）に６０秒間浸漬処理した後、水洗し乾燥し
た。

【００２２】浸漬処理に使用した水は、実施例１と同じ
水を使用し、陽イオン捕捉剤としてエチレンジアミン四
酢酸カリウム塩を０．０５％添加しておいた。浸漬・乾
燥後の平織地は風合いが柔らかく、ワイピングクロスと
して好適であった。さらにかかる平織地を電子顕微鏡に
て観測したところ、海島型複合繊維の海成分は良好に除
去され、島成分は７００フィラメントの極細繊維として
良好に分割されていた。

【００２３】

【発明の効果】本発明の方法によれば、特殊な共重合ポ
リエステルを１構成成分とした２成分以上の樹脂で構成
される複合繊維から、一般工業用途で使用する水を利用
して、該共重合ポリエステルを良好に除去することがで
きる。したがって、極細繊維や特殊異形断面糸などから
なる繊維やシート状物を工業的生産に極めて有利な方法
として適用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06M 11/05

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレフタル酸が主たる酸成分であって、
   ５−ナトリウムスルホイソフタル酸を８〜１６ｍｏｌ
   ％、およびイソフタル酸を５〜４０ｍｏｌ％含み、かつ
   エチレングリコールが主たるジオール成分であって、分
   子量５０００以下のポリエチレングリコールを１０重量
   ％以下共重合した共重合ポリエステルを少なくとも１成
   分とする２成分以上の樹脂からなる複合繊維から該共重
   合ポリエステルを熱水で除去する方法において、陽イオ
   ン捕捉剤で処理した熱水を使用することを特徴とする複
   合繊維から１成分を除去する方法。