JP3262951B2 - 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、熱水で処理することによって、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】ポリエチレンテレフタレート系繊維は、
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おり、極細繊維とすることに
より、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る。

【０００３】ポリエチレンテレフタレート系極細繊維を
得る方法としては、直接、極細繊維を紡糸する方法、及
びポリエチレンテレフタレート成分が、分解除去可能な
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
割型複合繊維から、分解除去可能な成分を除去して極細
化する方法があるが、特に後者は、加工後に極細化でき
るため、普通の太さのままで加工することができ、高次
加工、取扱いが容易であるという利点を有している。

【０００４】複合繊維から分解可能な成分を除去して、
極細繊維を得る方法としては、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
タレート成分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、アルカリ減量処理に
より変性ポリエステル成分を分解除去する方法がある。
例えば、特公昭６０―７７２３号公報では、アルカリ加
水分解により除去可能な成分として、ナトリウムスルホ
イソフタル酸を共重合したポリエチレンテレフタレート
が用いられている。

【０００５】しかしながら、かかる方法において、ポリ
エチレンテレフタレート成分を完全に分割させる迄アル
カリ減量処理を施すと、ポリエチレンテレフタレート成
分側までがアルカリ減量処理の影響を受けて、得られる
極細繊維が細くなり過ぎたり、機械的特性が劣化したり
するという問題が起こりやすい。

【０００６】これを改良するために、熱水溶解性の変性
ポリエステル成分を用い、これとポリエチレンテレフタ
レート成分とよりなる分割型ポリエステル複合繊維か
ら、熱水処理により変性ポリエステル成分を溶解除去す
る方法が提案されている。例えば、特開平５―２４７７
２５号公報では、熱水溶解性成分として、ナトリウムス
ルホイソフタル酸とイソフタル酸を共重合したポリエチ
レンテレフタレートが用いられている。しかしながら、
従来の熱水溶解性成分を用いた分割型ポリエステル複合
繊維は、熱水処理による分割性が十分でないという問題
があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の問題
を解決し、熱水処理による複合繊維の分割性が良好で、
容易にポリエチレンテレフタレート系極細繊維を得るこ
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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成すべく鋭意検討した結果、熱水溶解性ポリマーと
して、スルホン酸金属塩基を有するイソフタル酸成分及
びイソフタル酸成分を含む共重合ポリエチレンテレフタ
レートと特定のポリエーテルエステルのブレンドポリマ
ーを使用することにより、熱水処理による複合繊維の分
割性が改善され、しかも、紡糸時の工程安定性も良好と
なることを見出し、本発明に到達した。

【０００９】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、スルホン酸金属塩基を有するイソフタル酸成分５〜
１５モル％及びイソフタル酸成分５〜４０モル％を含む
共重合ポリエチレンテレフタレート８５〜９８重量％
と、ジカルボン酸成分とポリエチレングリコール成分と
からなるポリエーテルエステル２〜１５重量％とをブレ
ンドした熱水溶解性ポリマーであり、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。

【００１０】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、スルホン酸金属塩基を有するイソフ
タル酸成分５〜１５モル％及びイソフタル酸成分５〜４
０モル％を含む共重合ポリエチレンテレフタレート８５
〜９８重量％と、ジカルボン酸成分とポリエチレングリ
コール成分とからなるポリエーテルエステル２〜１５重
量％とをブレンドした熱水溶解性ポリマーを用いること
が必要である。

【００１１】該共重合ポリエチレンテレフタレートのス
ルホン酸金属塩基を有するイソフタル酸成分としては、
５−リチウムスルホイソフタル酸、５−ナトリウムスル
ホイソフタル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸等が
挙げられる。

【００１２】該共重合ポリエチレンテレフタレートに
は、スルホン酸金属塩基を有するイソフタル酸成分が、
５〜１５モル％、より好ましくは７〜１３％含有されて
いることが必要である。５モル％未満の場合は、十分な
熱水溶解性が得られず、１５モル％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。

【００１３】また、該共重合ポリエチレンテレフタレー
トには、イソフタル酸成分が、５〜４０モル％、より好
ましくは８〜１５％含有されていることが必要である。
５モル％未満の場合は、十分な熱水溶解性が得られず、
４０モル％より多い場合は、複合繊維紡糸時の断糸が増
加して、工程安定性が悪化する傾向があるので不適当で
ある。

【００１４】更に、成分Ａに配合されるポリエーテルエ
ステルは、ジカルボン酸成分とポリエチレングリコール
成分からなり、好ましく用いられるジカルボン酸成分と
しては、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフ
タレンジカルボン酸、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等の芳香族ジカルボン酸や、
アジピン酸、セバシン酸、１，４―シクロヘキサンジカ
ルボン酸等の脂肪族、脂環族ジカルボン酸を例示するこ
とができる。また、ポリエチレングリコールの分子量
は、小さすぎても大きすぎても熱水溶解速度の増加効果
が低下するので、１，０００〜５０，０００、好ましく
は３，０００〜２０，０００であることが望ましい。

【００１５】また、上記両成分からなるポリエーテルエ
ステルの分子量は、１０，０００〜１５０，０００であ
ることが好ましく、さらには、該ポリエーテルエステル
１分子当たり前記ジカルボン酸成分が４〜５０分子用い
られていることが望ましい。

【００１６】かかるポリエーテルエステルを製造するに
は、従来公知の方法をそのまま採用すればよく、例え
ば、前記ジカルボン酸の酸無水物又は酸クロライドとポ
リエチレングリコールとを反応させることによって、容
易に得ることができる。なお、この際、本発明の目的を
損わない範囲内で、エチレングリコール、テトラメチレ
ングリコール等の低分子量グリコールを少量共重合して
もよい。

【００１７】本発明において、成分Ａとして用いる熱水
溶解性ポリマーは、前記共重合ポリエチレンテレフタレ
ート８５〜９８重量％と、前記ポリエーテルエステル２
〜１５重量％とをブレンドしたものであることが必要で
ある。該共重合ポリエチレンテレフタレートの含有量が
９８重量％を越え、該ポリエーテルエステルの含有量が
２重量％未満の場合は、十分な熱水溶解性が得られず、
該共重合ポリエチレンテレフタレートの含有量が８５重
量％未満で、該ポリエーテルエステルの含有量が１５重
量％より多い場合は、複合繊維紡糸時の断糸が増加し
て、工程安定性が悪化する傾向があるので不適当であ
る。更に好ましくは、該共重合ポリエチレンテレフタレ
ートの含有量が９０〜９５重量％、該ポリエーテルエス
テルの含有量が５〜１０重量％であることが望ましい。

【００１８】本発明において、成分Ａとして用いる熱水
溶解性ポリマーは、任意の方法により製造することがで
き、例えば、テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメ
チル、ナトリウムスルホイソフタル酸及びエチレングリ
コールから前記共重合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、前記ポリエーテルエステ
ルを添加する方法、あらじめ合成した前記共重合ポリエ
チレンテレフタレートと前記ポリエーテルエステルと
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。

【００１９】一方、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、熱水溶解性を示さない限り、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、ポリエチレン
テレフタレートが好ましく用いられる。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】なお、本発明において、成分Ｂとして用い
るポリエチレンテレフタレート系ポリエステルは、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】前記熱水溶解性成分Ａとポリエチレンテレ
フタレート系ポリエステル成分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。

【００２４】図１において、Ａは熱水溶解性成分（成分
Ａ）であり、Ｂはポリエチレンテレフタレート系ポリエ
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。

【００２５】このような分割型複合繊維は、布帛とした
後、熱水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。

【００２６】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
いほど熱水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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】

【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。熱水溶
解性は、複合繊維を熱水処理し、分割性が良好な場合を
○、やや分割性が劣るが、実用上問題ない場合を△、分
割性が不良である場合を×とした。

【００３０】［実施例１〜４、比較例１、２］テレフタ
ル酸ジメチル８０部、イソフタル酸ジメチル１０部、５
―ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル１５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１ｍｍ
Ｈｇまで減圧し、同時に１時間３０分かけて内温を２８
０℃まで昇温した。１ｍｍＨｇ以下の減圧下、重合温度
２８０℃で、更に１時間３０分重合した時点で、イソフ
タル酸とポリエチレングリコール（分子量１０，００
０）からなり、重合度が１０であるポリエーテルエステ
ルを、表１に示す配合割合となるように添加し、さらに
３０分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。

【００３１】この共重合ポリエステルとポリエーテルエ
ステルとをブレンドした熱水溶解性ポリマーを成分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。

【００３２】得られた複合繊維を平織物とし、温度１０
０℃の熱水で処理を行った。織物を構成する複合繊維の
分割性（成分Ｂの熱水溶解性）は、表１に示す通りであ
った。

【００３３】

【表１】

【００３４】成分Ａとして用いる熱水溶解性ポリマーの
共重合ポリエチレンテレフタレートが８５〜９８重量
％、ポリエーテルエステルが２〜１５重量％である場合
（実施例１〜４）は、紡糸調子、熱水による分割性共に
良好であり、特に、共重合ポリエチレンテレフタレート
が９０〜９５重量％、ポリエーテルエステルが５〜１０
重量％である場合（実施例２、３）に、好ましい結果が
得られた。

【００３５】これに対して、該共重合ポリエチレンテレ
フタレートの含有量が８５重量％未満で、該ポリエーテ
ルエステルの含有量が１５重量％より多い場合（比較例
１）は、複合繊維紡糸時の断糸が増加して、紡糸調子が
悪化し、共重合ポリエチレンテレフタレートの含有量が
９８重量％を越え、該ポリエーテルエステルの含有量が
２重量％未満の場合（比較例２）は、十分な熱水による
分割性が得られなかった。

【００３６】［実施例５〜１０、比較例３〜６］実施例
２において、共重合ポリエチレンテレフタレート（成分
Ａ）のテレフタル酸、５―ナトリウムスルホイソフタル
酸及びイソフタル酸成分の量を表２に記載の如く変更
し、それ以外は実施例２と同様にして、中空環状多層貼
合型複合繊維を作成した。

【００３７】紡糸時の工程安定性（紡糸調子）及び得ら
れた複合繊維の分割性（成分Ｂの熱水溶解性）は、表２
に示す通りであった。

【００３８】

【表２】

【００３９】共重合ポリエチレンテレフタレート（成分
Ａ）に含まれる５―ナトリウムスルホイソフタル酸成分
の量が５〜１５モル％、イソフタル酸成分の量が５〜４
０モル％である場合（実施例５〜１０）は、紡糸調子、
熱水による分割性共に良好であり、特に、５―ナトリウ
ムスルホイソフタル酸成分の量が７〜１３モル％（実施
例５、６）、イソフタル酸成分の量が８〜１５モル％で
ある場合（実施例８、９）に、好ましい結果が得られ
た。

【００４０】これに対して、５―ナトリウムスルホイソ
フタル酸成分の量が５モル％未満の場合（比較例３）及
びイソフタル酸成分の量が５モル％未満の場合（比較例
５）は、十分な熱水による分割性が得られず、５―ナト
リウムスルホイソフタル酸成分の量が１５モル％を越え
る場合（比較例４）及びイソフタル酸成分の量が４０モ
ル％を越える場合（比較例６）は、紡糸時の断糸が増加
して、紡糸調子が悪化した。

【００４１】［実施例１１］実施例２において、成分Ａ
の熱水溶解性ポリマーに用いた、イソフタル酸とポリエ
チレングリコール（分子量１０，０００）からなるポリ
エーテルエステルに代えて、フタル酸とポリエチレング
リコール（分子量２０，０００）からなり、重合度が５
であるポリエーテルエステルを用いると共に、海島型複
合繊維紡糸装置を使用し、それ以外の条件は、実施例２
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／２
０フィラメント）を得た。

【００４２】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、熱水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。

【００４３】［実施例１２］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、それ以外は実施例２と同
様にして、中空環状多層貼合型複合繊維を作成した。

【００４４】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、熱水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。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、熱水溶解性のポリマー
として、特定の組成の共重合ポリエチレンテレフタレー
トと特定のポリエーテルエステルとのブレンドポリマー
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、得られた複合繊維を熱水処理する
ことにより、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５−247725（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−184825（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−331711（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−145812（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−361659（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−165520（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−159525（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−7723（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D01F 8/14 D06M 11/05

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、スルホン酸金属
   塩基を有するイソフタル酸成分５〜１５モル％及びイソ
   フタル酸成分５〜４０モル％を含む共重合ポリエチレン
   テレフタレート８５〜９８重量％と、ジカルボン酸成分
   とポリエチレングリコール成分とからなるポリエーテル
   エステル２〜１５重量％とをブレンドした熱水溶解性ポ
   リマーであり、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。