JP3041274B2 - 染色性、延伸性と強度が改良されたポリエステル繊維の製造方法およびその製法により得られたポリエステル繊維 - Google Patents

染色性、延伸性と強度が改良されたポリエステル繊維の製造方法およびその製法により得られたポリエステル繊維

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、染色性、延伸性および強度が改
良されたポリエステル繊維の製造方法及びその製造方法
により得られたポリエステル繊維に関する。ポリエステ
ル繊維は紡績工業界で最も用途が広く、そして生産高が
高い化学繊維材料である。したがって、その基本的製造
方法は、十分周知されているのが実情である。ポリエス
テルを用いて製造した繊維は、ヤーンヤニードルに適し
紡織製品の分野において広く使用されている。また、ポ
リエステル繊維は羊毛や綿など種々の天然繊維と混紡さ
れ、強度や機械強度特性などポリエステルの優れた特性
を有し、しかも天然繊維の特長を保つ紡績繊維材料とし
て広く利用されている。このように改良されたポリエス
テル繊維は、その他の紡織繊維とともに加工され、最終
製品の紡織製品として実用に供されている。
【０００２】また、化学合成繊維の製造工程において、
ポリエステルを射出成形により糸状に製造し、さらにそ
の他の形状に改造することにより羊毛や綿などの天然繊
維よりも優れた特性を有することも知られている。上記
の改造処理方法として、一般にはかりより合わせ、巻き
とりやその他の化学処理などを含む技術が用いられてい
る。均一である重合状態において、ポリエステルは優れ
た強度特性を示す。強度にかかわる代表的な測定方法と
して、通常１デニール（denier, 繊維の糸の太さを示す
単位）の単糸を切断するのに必要とする力（ｇ）で示さ
れる。未改良のポリエステル糸に対し、上記改良された
ポリエステル繊維の比強度は、通常３.５〜７ｇ／デニ
ールの範囲にある。
【０００３】また、多くの繊維は使用上さらに種々の染
色方法により多色に染色される。一般には、未改良のポ
リエステルは天然繊維のように容易に染色されない。ポ
リエステルを染色するためには、高温或いは高圧下、又
は高温高圧下、或いは常圧下で通常助染剤と称される膨
張剤を用いて染色する必要がある。ポリエステルの染色
性を向上する方法として、研究開発が盛んに行われ多く
の技法が挙げられている。
【０００４】上記ポリエステル繊維の染色性を増強する
染色技術として、例えば染料とポリエステルによる物理
的或いは化学的方法が挙げられる。通常、染料に用いら
れる添加物の官能基は、染色物質と作用するが、ポリエ
ステル繊維とは反応を示さない。これらの官能基とし
て、例えばカルボン酸（特にジカルボニル基或いはその
他の多官能基を有するカルボン酸など）、有機金属硫酸
塩、或いはスルホン酸塩化合物とポリエチレングリコー
ルなどが挙げられる。アメリカ特許第4415727号中に
は、Togaらが2-メチル-1,3-プロパンジオールをＰＥＴ
瓶模型の鋳型材料の結晶形成コントロール剤として報告
したが、繊維の染色性、強度や延伸性を改良することに
関しては何も開示されてなかった。
【０００５】本発明者らは上記問題を解決すべく鋭意検
討した結果、2-メチル-1,3-プロパンジオールがメチル
基の側鎖を有するため、ポリエステル中で非対称的な化
学構造が形成されることが分かった。更に、上記2-メチ
ル-1,3-プロパンジオールをポリエステルの組成分の一
成分にすると、ポリエステルの不規則性をひきおこし、
これにより染料物質との接触が容易になり、ポリエステ
ルの染色性、強度や延伸性の改良に有効であることを見
出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】即ち、本発明は染色性、強度や延伸性を改
良されたポリエステル繊維の製造方法に関する。即ち、
本発明に係るポリエステル繊維の製造方法は、ポリフタ
ル酸或いはそのアルキルエステルとエチレングリコール
の混合物に2-メチル-1,3-プロパンジオールを加えて重
合反応を行い、得られたポリエステル共重合物を更に紡
糸することを特徴としている。
【０００７】本発明は、さらに上記の製造方法により得
られた染色性、延伸性と強度が改良されたポリエステル
繊維にかかわる。
【０００８】本発明の製造方法において、2-メチル-1,3
-プロパンジオールの使用量は、アルキレングリコール
全量の１〜１５モルの範囲であり、特に２〜１０モルの
範囲が好ましい。
【０００９】本発明の製造方法において、重合反応によ
り得られたポリエステルが０.４〜１.５dl／ｇの粘度特
性を示す（３０℃において、フェノールとテトラクロロ
エタンの混合重量比４０／６０の混合液中での測定
値）。ポリエステルの粘度特性が０.４dl／ｇより低い
と、得られた糸の強度が弱くなり、本発明の目的に至ら
ない。逆に、ポリエステルの粘度特性が１.５dl／ｇ以
上になると、ポリエステルの融解粘度が非常に高くな
り、繊維の紡糸性と染色性が悪くなる。
【００１０】本発明の製造方法において、紡糸工程は通
常用いられている溶融紡糸方法が用いられる。得られた
単糸は、更に一般に用いられる引張り方法により処理さ
れる。即ち、従来のポリエステル繊維の引張り操作と同
様な条件で処理する。
【００１１】本発明の製造方法において、使用される重
合反応は、連続式とバッチ式のいずれの方法を用いても
よい。その反応工程はエステル化反応と縮合反応によ
り、ポリパラフタル酸エステルが合成され、これを通常
ポリエステルと称している。本発明の方法において、必
要に応じて、促進剤やその他の添加物が用いられ、これ
によりエステル化反応や縮合反応を促進したり、ポリエ
ステルに特定の性状を与えることができる。例えばアン
チモン化合物を縮合促進剤に用いたり、二酸化チタンな
どの無機化合物を使用してつや消し剤やその他類似する
目的に用いることなどが挙げられる。さらに、ポリエス
テルが粘性を有する液体を形成した後に、スピンドルを
用いて単糸を形成する。この工程を紡糸と称し、これに
より得られた単糸を、さらに一般的方法で引張り操作を
行なう。上記引張り条件は、従来のポリエステルと同様
である。
【００１２】上記の単糸を更にシリンダーで予熱し、シ
リンダーのよりきつくなった状態で、一定した引張り比
率で引張り操作を行なう。合成繊維の製造業でいう紡糸
とは、ポリエステル溶融液体から繊維を製造すること
や、天然繊維、合成繊維又はその混合物から形成される
紡糸と繊維を一緒に巻きとり紡織することを指す。
【００１３】
【実施例】以下本発明を実施例と比較例等によって更に
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。
【００１４】
【実施例１】ジオールとパラフタル酸含量がモル比で
１.２：１になるような組成分のスラリー状混合物を調
製した。前記ジオールの組成分におけるエチレングリコ
ールと、2-メチル-1,3-プロパンジオールのモル比が９
７：３であった。このスラリー状混合物を加圧（絶対圧
力＝２kg／cm2）と２５０℃の条件下、９５％の転化率
でエステル化反応を行い、重合度の低い生成物を得た。
更に三酸化アンチモン３５０ppmを促進剤として加え、
減圧（絶対圧力１torr）下、２８０℃で縮合反応を３時
間続け、粘度特性０.６dl／ｇのポリエステルを得た。
このポリエステルを射出成形により噴射口から射出して
絞り状にし、更に円柱状の粒子に切断した。このように
して得られたポリエステルの粒状物或いは工業用のＰＥ
Ｔ粒子は、乾燥した後、射出成形機に入れて溶融し、直
径０.２５mmの２０個の射出口より、２８５℃の温度で
射出成形した。上記射出成形により得られた単糸を引き
続き３２００ｍ／minの速度で引張り、得られたポリエ
ステル糸を加熱したシリンダーで、８０℃の温度で引張
って、同時に５００ｍ／minの速度で１３０℃のヒート
プレートで処理することにより７５デニール／４０単糸
の製品を得た。このようにして得られたＰＥＴ糸は１.
８７dpf（デニール／糸）の均一なポリエステル重合体
であった。その引張り比率は１.７であった。上記の単
糸を用いて靴下を織り染色試験に供した。染色は加圧下
で行った。その染色条件を表１に示す。染色性と靭度の
測定結果を併せて表２に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】上記の染色条件で染色した靴下の色をＥ１
repho-2000（スイスデータカラーAG社製品）により測定
した。
【００１７】
【実施例２】実施例１に示した方法でＰＥＴポリエステ
ル糸を製造した。但し、スラリー状混合物のジオール組
成分を５モル％の2-メチル-1,3-プロパンジオールと９
５モル％のエチレングリコールとの混合物に替えた以外
は、すべて実施例１と同様な方法を用いた。得られたポ
リエステル糸についても実施例１に示した方法で処理
し、測定した。その結果を表２に併せて示した。
【００１８】
【比較例１】実施例１に示した方法でＰＥＴポリエステ
ル糸を製造したが、2-メチル-1,3-プロパンジオールを
加えず、エチレングリコールとパラフタール酸を１.
２：１のモル比で含むスラリー状混合物を原料に用い
た。得られたＰＥＴポリエステル糸についても実施例１
と同様な方法で処理し、分析した。その結果を表２に示
した。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２において、本発明にかかわるパラフタ
ル酸とエチレングリコール、及びジオール成分に対し、
３或いは５モル％の2-メチル-1,3-プロパンジオールを
加えて製造した単糸の特性を実施例１と実施例２により
示し、比較例１として、実施例１と実施例２とは異な
り、2-メチル-1,3-プロパンジオールを加えずに製造し
た結果を示した。染色性は比較例１の染色性データを１
００とし、これに対する実施例１や実施例２の比較結果
を示したが、本発明により染色性が増強されたことが良
く判る。
【００２１】表２の物性比較試験より、本発明の方法に
より製造されたポリエステル繊維の染色性は、未改良の
ＰＥＴ繊維に比べて優れていることが明らかであった。延伸性と強度試験 実施例２と比較例１により製造されたポリエステル糸を
それぞれ３２００，３５００，４０００，４５００ｍ／
minの異なる紡糸速度で引張り、さらに同様な方法で４
種類のポリエステル糸の試験材料を調製し、続いて足踏
み式の糸巻き取り機で１００ｍのフィラメント試料を５
本巻き取り、その重さを秤量して平均値を求め、更にデ
ニール値を換算した。上記のデータをドイツ製のZwier
1511型の延伸性測定器にインプットし、繊維の測定距離
を２５４mmにとり、最初に２０±１秒で引き切れる引張
速度を求め、次にその速度で１５本の試料を測定し、平
均値を求めてその強度と延伸性として表した。
【００２２】その結果を表３に示した。
【００２３】
【表３】
【００２４】上記の試験結果より、2-メチル-1,3-プロ
パンジオールをポリエステル繊維の組成分とすることに
より、染色性と強度を改良され、延伸性をより低くした
ポリエステル繊維が得られた。この改良されたポリエス
テル繊維の工業的価値は極めて高く有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 王 興 運 台湾 高雄縣 大寮郷 大發工業區 華 西路 19−２號 (72)発明者 李 茂 松 台湾 新竹市 東園里 10鄰 八徳路 29巷46號 (72)発明者 陳 美 穗 台湾 新竹市 光華二街 72巷38−18號 10樓之２ (72)発明者 黄 彦 智 台湾 新竹縣 寶山郷 雙渓村 明湖路 51巷３弄８號 (72)発明者 孫 鴻 樞 台湾 新竹市 寶山路 452巷９弄28號 (56)参考文献 特開 昭61−97419（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D01F 6/84 C08G 63/183

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パラフタル酸またはそのアルキルエステ
    ルと、エチレングリコールとの混合物に、2-メチル-1,3
    -プロパンジオールを加えて重合反応を行い、得られた
    ポリエステル共重合物を更に紡糸することを特徴とする
    ポリエステル繊維の製造方法。
  2. 【請求項２】 2-メチル-1,3-プロパンジオールの使用
    量が上記エチレングリコールと2-メチル-1,3-プロパン
    ジオールの総量に対し、１〜１５モル％である請求項１
    に記載のポリエステル繊維の製造方法。
  3. 【請求項３】 2-メチル-1,3-プロパンジオールの使用
    量が上記エチレングリコールと2-メチル-1,3-プロパン
    ジオールの総量に対し、２〜１０モル％である請求項２
    に記載のポリエステル繊維の製造方法。
  4. 【請求項４】 重合反応がバッチ式或いは連続式である
    請求項１に記載のポリエステル繊維の製造方法。
  5. 【請求項５】 パラフタル酸エステルがパラフタル酸ジ
    メチルエステルである請求項１に記載のポリエステル繊
    維の製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の製造方
    法により得られたポリエステル繊維。
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