JP3262950B2 - 分割型ポリエステル複合繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一方の成分が、他方の
成分により複数個に分割された繊維断面形状を有する分
割型ポリエステル複合繊維に関するものであり、更に詳
しくは、温和な条件下でのアルカリ減量処理によって、
安定にかつ効率良く極細繊度のポリエステル繊維を得る
ことができ、しかも紡糸時の工程安定性に優れた分割型
ポリエステル複合繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複合繊維から一方の成分を除去して極細
繊維を得る方法は、従来より知られている。なかでも、
ポリエチレンテレフタレート成分とアルカリ加水分解速
度がポリエチレンテレフタレートより速い変性ポリエス
テル成分とからなる分割型ポリエステル複合繊維から、
アルカリ減量により変性ポリエステル成分を分解除去す
る方法が種々提案されている。かかる方法により得られ
る極細ポリエチレンテレフタレート繊維は、高融点、高
強度、高ヤング率、良好な電気特性、耐薬品性等の優れ
た特性を有していることから、絹様織編物、スポーツ衣
料、フィルター、その他各種衣料用、工業分野への展開
が期待されている。

【０００３】かかる分割型ポリエステル複合繊維におい
ては、苛酷な条件下でアルカリ減量処理を行うと、ポリ
エチレンテレフタレート成分までがアルカリ減量処理の
影響を受けて、太さが不均一となったり、物性が劣化し
たりすると共に、安全性、コト等の点でも問題が起こ
る。従って、より温和な条件でのアルカリ減量処理で変
性ポリエステル成分が分解除去されて、ポリエチレンテ
レフタレートの極細繊維が得られ、しかも紡糸時の断糸
が少なく、工程安定性に優れていることが望まれる。し
かしながら、これらを満足し得るものは、未だ見出され
ていないのが実情である。

【０００４】例えば、アルカリ易溶解性成分として、各
種第３成分を共重合したポリエステルを用いた分割型複
合繊維も多数提案されている。特開昭５４−１３８６２
０号公報には、５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分
を共重合したポリエステルを用いる方法が提案されてい
る。しかし、これらの変性ポリエステルは、例えば１０
０℃のような高温条件下でのアルカリ減量処理では、ア
ルカリ減量速度が比較的速いが、例えば５０℃のような
より温和な条件下でのアルカリ減量処理では、アルカリ
減量速度が極端に遅くなる。

【０００５】更に、アルカリ易溶解性成分として、ポリ
エステルと非反応性のアルカリ易溶解性成分をを配合し
たポリエステルを用いた分割型複合繊維も種々提案され
ている。例えば、特公昭４７−４７５３２号公報には、
平均分子量が１０，０００以上のポリオキシアルキレン
グリコールを配合したポリエステルを用いる方法、特開
平５―９８１１号公報には、ジカルボン酸成分とポリオ
キシアルキレングリコール成分とからなるポリエーテル
エステルを配合したポリエステルを用いる方法が提案さ
れている。これらの変性ポリエステルは、例えば５０℃
のような温和な条件下でのアルカリ減量処理でも、アル
カリ減量速度が比較的速いが、温和な条件下での十分な
アルカリ減量速度を得るためには、ポリオキシアルキレ
ングリコールやポリエーテルエステルの配合量を増やす
必要があり、それによって、紡糸時の断糸が増加し、工
程安定性が低下して、操業生産上好ましくなくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解消し、より温和な条件下でのアルカリ減量処理で、
安定にかつ効率良くポリエステル極細繊維を得ることが
でき、しかも紡糸時の工程安定性に優れた分割型ポリエ
ステル複合繊維を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成するため鋭意検討した結果、アルカリ易溶解性成
分の変性ポリエステルとして、特定のポリエーテルを特
定の割合で含むポリエステルを使用することによって、
温和な条件でのアルカリ減量処理におけるアルカリ減量
速度を速くすることができ、しかも複合繊維紡糸時の工
程安定性を良好に維持できることを見出し、本発明に到
達した。

【０００８】即ち、本発明によれば、成分Ａ及び成分Ｂ
からなり、該成分Ｂが、該成分Ａにより複数個に分割さ
れた繊維断面形状を有する複合繊維であって、該成分Ａ
が、下記一般式（Ｉ）で表されるポリエーテルを２〜１
０重量％含有する、エチレンテレフタレート単位を主た
る繰り返し単位とする変性ポリエステルであり、該成分
Ｂが、エチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単
位とするポリエステルであることを特徴とする分割型ポ
リエステル複合繊維が提供される。

【０００９】

【化２】

【００１０】（式中、Ｒ₁はメチル基又はエチル基を示
し、Ｒ₂及びＲ₃はそれぞれエチレン基、イソプロピレン
基又はｎ−ブチレン基を示し、Ｘは−Ｃ（ＣＨ₃）₂−を
示し、ｍ、ｎ、ｏ及びｐはそれぞれ整数を示す。） 本発明において、成分Ｂとして用いるポリエステルは、
エチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とす
るポリエチレンテレフタレート系ポリエステルであっ
て、テレフタル酸成分の一部を他の二官能性カルボン酸
成分で置き換えたポリエステルであってもよく、さらに
は、エチレングリコール成分の一部を他のジオール成分
で置き換えたポリエステルであってもよい。特に、アル
カリ難溶解性であるという点で、ポリエチレンテレフタ
レートが好ましく用いられる。

【００１１】ここで使用されるテレフタル酸以外の二官
能性カルボン酸としては、例えば、イソフタル酸、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
ノキシエタンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、
１，４―シクロヘキサンジカルボン酸などの芳香族、脂
肪族、脂環族の二官能性カルボン酸を挙げることができ
る。また、エチレングリコール以外のジオール化合物と
しては、例えば、テトラメチレングリコール、ヘキサメ
チレングリコール、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などの脂肪族、脂環族、芳香族のジオー
ル化合物を挙げることができる。

【００１２】かかるポリエステルは、任意の方法によっ
て合成することができる。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、通常、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如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、あるいは、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／又はその低重合体を生成させる第１段階の反
応と、第１段階の反応生成物を減圧下で加熱して、所望
の重合度になるまで重縮合反応させる第２段階の反応に
よって製造される。

【００１３】一方、本発明において、成分Ｂを複数個に
分割する成分Ａとしては、上記一般式（Ｉ）で表される
ポリエーテルを２〜１０重量％を含有する、エチレンテ
レフタレート単位を主たる繰り返し単位とするポリエス
テルを用いることが必要である。

【００１４】上記一般式（Ｉ）で表されるポリエーテル
としては、例えば、下記のようなポリエーテルを挙げる
ことができる。

【００１５】

【化３】

【００１６】また、これらのポリエーテルは、分子量が
３，０００〜１５０，０００であることが望ましい。

【００１７】成分Ａとして用いる変性ポリエステルに使
用される、エチレンテレフタレート単位を主たる繰り返
し単位とするポリエステルとしては、前述の成分Ｂに用
いるポリエステルと同じものが好ましい。

【００１８】更に、この成分Ａとして用いる変性ポリエ
ステルは、上記ポリエーテルを２〜１０重量％含有して
いることが必要である。該ポリエーテルの含有量が２重
量％未満の場合は、十分なアルカリ減量速度が得られ
ず、該ポリエーテルの含有量が１０重量％より多い場合
は、複合繊維紡糸時の断糸が増加し、工程安定性が悪化
する傾向があるので不適当である。

【００１９】本発明において、成分Ａとして用いる変性
ポリエステルは、任意の方法により製造することがで
き、例えば、ポリエチレンテレフタレートを合成する反
応中の任意の時期に、前記ポリエーテルを添加する方
法、あらじめ合成したポリエチレンテレフタレートと前
記ポリエーテルとを、エクストルーダーを使用して溶融
混合させる方法などにより製造することができる。

【００２０】本発明で成分Ｂとして使用するポリエステ
ル及び成分Ａとして使用する変性ポリエステルは、溶融
紡糸時の断糸を減少させ、工程安定性を向上させるうえ
で、共に、固有粘度（３５℃のオルソクロロフェノール
中で測定）が０．５５以上であることが望ましい。

【００２１】更に、成分Ｂとして使用するポリエステル
と成分Ａとして使用する変性ポリエステルとの固有粘度
差は、０．１０以下であることが好ましい。固有粘度差
が大きい場合は、複合繊維の断面形状が乱れ、紡糸安定
性が悪化し、その結果、目的とする極細繊維が得られな
い場合があるので、固有粘度差は、できるだけ小さいこ
とが好ましい。

【００２２】なお、本発明において、成分Ｂとして用い
るポリエステルと成分Ａとして用いる変性ポリエステル
は、二酸化チタンなどの艶消剤、着色防止剤、酸化防止
剤、アニオン系、カチオン系、非イオン系等の界面活性
剤、帯電防止剤、易染化剤、無機微粒子着色剤、難燃剤
等を含んでいてもよい。

【００２３】本発明においては、成分Ａと成分Ｂとのア
ルカリ減量速度差によって、アルカリ難溶解性成分であ
る成分Ｂからなる分割極細繊維を得るものであり、その
アルカリ溶解度差は、大きいほど望ましく、成分Ａのア
ルカリ減量速度は、成分Ｂの１０倍以上、好ましくは２
０倍以上であることが望ましい。従って、成分Ｂを構成
するポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートであ
ることが好ましい。

【００２４】前記変性ポリエステル成分Ａとポリエステ
ル成分Ｂとの複合形態及び各成分の断面形状は、成分Ａ
により成分Ｂが複数個に分割された形態であれば任意で
あり、そのいくつかの例を図１（ａ）〜（ｉ）に示す。

【００２５】図１において、Ａは変性ポリエステル成分
（成分Ａ）であり、Ｂはポリエステル成分（成分Ｂ）で
ある。（ａ）〜（ｃ）は、成分Ｂが成分Ａにより１６に
分割されている分割型複合繊維である。（ｄ）は、成分
Ａを海、成分Ｂを島とした海島型の分割型複合繊維であ
り、成分Ｂが成分Ａにより２６に分割されている。
（ｅ）、（ｆ）は、偏平断面形状の分割型複合繊維であ
り、（ｇ）〜（ｉ）は、それぞれ（ａ）〜（ｃ）の外周
部を成分Ａで被覆したものである。

【００２６】このような分割型複合繊維は、布帛とした
後、アルカリ処理することにより、成分Ａが溶解し、成
分Ｂが分割されて極細繊維となると共に、繊維間に空間
を持たせることができるので、嵩高でソフトな風合いを
呈する布帛とすることができる。

【００２７】成分Ａと成分Ｂとからなる分割型ポリエス
テル複合繊維における両成分の複合比率は、成分Ａが多
いほどアルカリ処理による分割が容易となるが、逆に多
すぎると、複合繊維の物性が低下するため、後工程での
取扱い性が悪化し、さらには、溶解除去成分が多くなる
から、コスト的にも不利となる。かかる観点から、成分
Ａ：成分Ｂは、重量比で８０：２０〜２：９８の範囲が
好ましく、６０：４０〜５：９５の範囲がより好まし
い。

【００２８】また、本発明の分割型ポリエステル複合繊
維は、成分Ｂからなる極細繊維構成単位を０．３デニー
ル以下とし、かつ該構成単位の数を１６以上、特に２４
以上とすると、効果が顕著となり好ましい。

【００２９】以上説明した本発明の分割型ポリエステル
複合繊維は、従来公知の複合紡糸口金及び複合紡糸装置
を用いて、常法により製造することができる。例えば、
５００〜２，５００ｍ／分の引取速度で溶融紡糸し、延
伸、熱処理する方法、１，５００〜５，０００ｍ／分の
引取速度で溶融紡糸し、延伸と仮撚加工とを同時又は逐
次的に行う方法、５，０００ｍ／分以上の高速で溶融紡
糸し、用途によっては延伸工程をを省略する方法などを
採用することができる。また、得られた極細繊維又はそ
の極細繊維から製造された布帛を、１００℃以上の温度
で熱処理して構造の安定性を向上させてもよいし、更
に、必要に応じて弛緩熱処理などを併用してもよい。

【００３０】

【実施例】以下、実施例をあげて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。な
お、実施例中の部は重量部を示す。紡糸調子は、紡糸
中、断糸がほとんど発生せず、安定している場合を○、
ときどき断糸が発生するが、おおむね安定している場合
を△、断糸が多発して不安定な場合を×とした。また、
固有粘度は、３５℃のオルソクロロフェノール溶液で測
定した値から求めた。

【００３１】［実施例１〜５、比較例１、２］テレフタ
ル酸ジメチル１００部、エチレングリコール６３部、酢
酸カルシウム０．０６部をエステル交換反応器に仕込
み、３時間かけて１４０℃から２２０℃まで昇温して、
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。２２０℃で２０分間撹拌した後、安定剤と
して正リン酸０．０６部を添加し、同時に過剰エチレン
グリコールの昇温追い出しを開始した。１０分後、重合
触媒として三酸化アンチモン０．０４部を添加した。内
温が２４０℃に到達した時点でエチレングリコールの追
い出しを終了し、反応生成物を重合反応器に移した。次
いで昇温し内温を２６０℃に到達させた後、１時間かけ
て７６０ｍｍＨｇから１ｍｍＨｇまで減圧し、同時に１
時間３０分かけて内温を２８０℃まで昇温した。１ｍｍ
Ｈｇ以下の減圧下、重合温度２８０℃で、更に１時間３
０分重合した時点で、表１に記載のポリエーテルを表１
に示す含有量となるように添加し、更に１時間重合した
時点で重合反応を打ち切り、常法に従ってチップ化し
た。

【００３２】このようにして得た変性ポリエステルを成
分Ａとして用い、一方、成分Ｂのポリエステルとして、
固有粘度が０．６４のポリエチレンテレフタレートを用
い、常法に従って複合紡糸、延伸して、図１の（Ｃ）に
示す中空環状多層貼合型複合繊維（但し、成分Ａ、成分
Ｂは、それぞれ８層、複合比５０／５０、７５デニール
／２０フィラメント）を得た。紡糸時の工程安定性（紡
糸調子）は、表１に示す通りであった。

【００３３】得られた複合繊維を平織物とし、温度５０
℃の水酸化ナトリウム水溶液（濃度１００ｇ／リット
ル）中で、アルカリ減量処理を行った。織物を構成する
複合繊維の分割に必要なアルカリ減量率は、表１に示す
通りであった。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１の結果から明かなように、本発明の複
合繊維（実施例１〜５）は、紡糸調子が良好であり、か
つ５０℃という温和な条件下でもアルカリ減量が速やか
に進行して、アルカリ難溶解性成分Ｂ（ポリエチレンテ
レフタレート）をあまり分解させることなく（すなわち
減量率が低い段階で）、極細繊維に分割できることがわ
かる。これに対して、成分Ｂの変性ポリエステルのポリ
エーテル含有量が２重量％未満である場合（比較例１）
は、十分なアルカリ減量速度が得られず、成分Ｂを分割
するために必要なアルカリ減量率が大きくなる。一方、
ポリエーテル含有量が１０重量％を越える場合（比較例
２）は、複合繊維の紡糸時に断糸が発生するようにな
り、工程安定性が悪化する。

【００３６】［比較例３］実施例２において、ポリエー
テルの代わりに、分子量２０，０００のポリエチレング
リコールを使用し、それ以外の条件は実施例２と同様に
して、複合繊維を紡糸したところ、紡糸中に断糸が多発
し、紡糸調子は×で不安定であった。

【００３７】［比較例４］実施例２において、成分Ａの
変性ポリエステルに代えて、ポリエチレンテレフタレー
トに５−ナトリウムスルホイソフタル酸を２．５モル％
共重合したポリマーを用い、それ以外の条件は実施例２
と同様にして、複合繊維を作成したところ、紡糸調子は
△であったが、成分Ａのアルカリ減量速度が遅く、成分
Ｂを分割するために必要なアルカリ減量率が７９％と極
めて大きくなり、成分Ｂもかなりの量が分解除去されて
しまった。

【００３８】［実施例６］実施例２において、成分Ｂの
ポリエチレンテレフタレートに代えて、３モル％のイソ
フタル酸を共重合させたポリエチレンテレフタレート
（固有粘度０．６４）を用い、それ以外の条件は実施例
２と同様にして、複合繊維を作成した。

【００３９】紡糸時の断糸はほとんど発生せず、紡糸工
程安定性は良好であり、成分Ｂを分割するために必要な
アルカリ減量率は５６％であり、温和な条件下でのアル
カリ減量処理による複合繊維の分割性も良好で、成分Ｂ
の極細繊維を容易に得ることができた。

【００４０】［実施例７］実施例５において、海島型複
合繊維紡糸装置を使用し、成分Ａを海成分、成分Ｂを島
成分として、それ以外の条件は実施例５と同様にして、
図１の（ｄ）に示す海島型複合繊維（成分Ａ／成分Ｂの
複合比＝５０／５０、７５デニール／２０フィラメン
ト）を得た。

【００４１】紡糸時の断糸はほとんど発生せず、紡糸工
程安定性は良好であり、成分Ｂを分割するために必要な
アルカリ減量率は５５％であり、温和な条件下でのアル
カリ減量処理による複合繊維の分割性も良好で、成分Ｂ
の極細繊維を容易に得ることができた。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、アルカリ易溶解性のポ
リマーとして、特定のポリエーテルを含む変性ポリエス
テルを使用することによって、断糸を伴うことなく、良
好な紡糸工程安定性の下で、分割型ポリエステル複合繊
維を紡糸することができ、得られた複合繊維は、温和な
条件下でのアルカリ減量処理により分割することがで
き、容易に極細繊維を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の分割型ポリエステル複合繊維の例を示
す拡大横断面図である。

【符号の説明】

Ａ 成分Ａ Ｂ 成分Ｂ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−9811（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−108313（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−126814（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−240536（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−162825（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−235166（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−184825（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−47532（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D01F 8/14 D06M 11/38

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成分Ａ及び成分Ｂからなり、該成分Ｂ
   が、該成分Ａにより複数個に分割された繊維断面形状を
   有する複合繊維であって、該成分Ａが、下記一般式
   （Ｉ）で表されるポリエーテルを２〜１０重量％含有す
   る、エチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位
   とする変性ポリエステルであり、該成分Ｂが、エチレン
   テレフタレート単位を主たる繰り返し単位とするポリエ
   ステルであることを特徴とする分割型ポリエステル複合
   繊維。 【化１】 （式中、Ｒ₁はメチル基又はエチル基を示し、Ｒ₂及びＲ
   ₃はそれぞれエチレン基、イソプロピレン基又はｎ−ブ
   チレン基を示し、Ｘは−Ｃ（ＣＨ₃）₂−を示し、ｍ、
   ｎ、ｏ及びｐはそれぞれ整数を示す。）