JP3380258B2 - 低ピルポリエステル - Google Patents

低ピルポリエステル

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は本明細書で以下に記載するように低ピルポリ
エステルに関し、さらに詳しくは、優れたピリング性、
審美性、触覚性（「風合い」）を組み合わせて有する
糸、布地（fabric）、および衣料品を形成することので
きるステープルファイバであって、特に、複数溝付きス
カラップ状長円形断面のような非円形断面を保持する断
面であって、それによって、それらの布地が最小のピル
性を示すだけでなく、顕著な湿気処理性、乾燥性および
快適性を有するステープルファイバを提供する新しいコ
ポリエステル組成物、その下流製品、その中間生成物、
これらのいずれかを得る、もしくは加工する方法に関す
る。
ポリエステルは、繊維、フィルム、ボトルなどの成形
品に加工するために、主としてポリ（エチレンテレフタ
レート）から商業的に、大規模に製造されてきた。たと
えば、合成ポリエステル糸は、初めにW.H.Carothersに
よって米国特許第2,071,251号で示唆され、数十年にわ
たって商業的に知られ、用いられており、次には、米国
特許第2,465,319号においてWhinfieldおよびDicksonが
ポリ（エチレンテレフタレート）を示唆した。PETと呼
ばれることもあるポリ（エチレンテレフタレート）は、
商業的な目的でもっとも頻繁に用いられていたポリエス
テルポリマーであり、エチレングリコールと、ジメチル
テレフタレートもしくはテレフタル酸とから製造されて
きた。当技術分野の、たとえば、EdgingとLeeの米国特
許第4,110,316号、MacLeanとEstesの米国特許第4,113,7
04号、GoodleyとShifflerの米国特許第4,146,729号、Go
odleyとTaylorの米国特許第4,945,151号に記載されてい
るように、これらのポリマー前駆物質を、それぞれエス
テル交換もしくは直接エステル化によって商業的に都合
よく互いに反応させ、次いで、一般的には多段階で縮合
重合させ、たとえば水のような縮合生成物、および、所
望でない水および副生成物を除去して好ましくは再循環
される過剰のエチレングリコールを適切な手段で除去す
る。
ポリエステル繊維は、（１）連続フィラメント、また
は（２）不連続な繊維であり、後者はしばしばステープ
ルファイバもしくはカットファイバと呼ばれる。ポリエ
ステルステープルファイバは、まず連続ポリエステルフ
ィラメントに押出し形成し、それを連続ポリエステルフ
ィラメントのトウの形状に加工したのち、ステープルに
変えることによって製造する。
「ピリング」は合成ポリエステルステープルファイバ
の布地および衣料品に常に存在してきた問題である。こ
れは、米国特許第3,104,450号および第3,335,211号に開
示されているように、1960年代初頭にはすでに長い間の
問題となっており、本明細書では以下その問題に立ち返
る。このような布地および衣料品に関する他の不満点に
は、繊維の風合い（剛さ、およびドレープ適性不良）、
過圧を要する100℃を超える温度という特別な染色条件
の必要性、および「快適」特性についての不満などが含
まれる。これらの不満に対処する先行の改善点を、本明
細書で以下に論ずる。
合成繊維製造者の目的は、主として、天然繊維の有利
な特性を再現することであり、もっとも一般的な天然繊
維は綿および羊毛繊維である。
ポリエステルカットファイバの大多数は、円形断面で
あり、綿と混合されてきた。典型的な編織用紡績糸は綿
番手が25で、断面は1.7dtex（フィラメント当たりデシ
テックス（Decitex））、長さ38mmのおよそ140の繊維を
含むものである。dpfと長さとを調和させることが習慣
となっている。1.7dtexおよび長さ38mmは、1.7dtexおよ
びほぼ4cmに相当する。デニールは9000mの繊維の重量を
グラムで表わしたもので、それゆえ、繊維の太さの実質
的な尺度である。長さに沿って、および端と端、すなわ
ちフィラメントの全長の途中、および異なるフィラメン
ト間でそれぞれ必然的に差異があるので、デニールと言
ったときには、名目上のもしくは平均のデニールを意味
することが多い。一般に、繊維製造者の目標は、円形断
面のポリエステル繊維を製造するために、すべての加工
段階において、長さに沿って、端と端とで、できるかぎ
りの均一性を達成することである。円形断面の繊維は、
製造および染色のコストが低い。
ポリエステル連続フィラメントおよびステープルファ
イバの「快適」特性における顕著な改善は、円形断面の
代わりに、特別な非円形断面を用いることでDuPontによ
って達成された。この特別な断面は、複数溝付きスカラ
ップ状長円形断面と呼ばれる。この断面は、円形断面に
比べて、布地の改善された風合いを提供し、複数の溝の
おかげで、湿気を繊維に沿って排出することができ、そ
れによって乾燥性を提供し、着用者の快適性を向上す
る。これを湿気処理と呼ぶ。20年前、スカラップ状長円
形断面のポリエステルフィラメントがGorrafaによって
米国特許第3,914,488号に開示されたが、その開示を参
照により特に本明細書に組み入れ、また連続フィラメン
ト糸およびステープルに用いる類似のスカラップ状長円
形断面フィラメントを開示しているFranklinの米国特許
第4,634,625号、およびClark他の米国特許第4,707,407
号の開示も同様である。さらにAnejaは、同時係属出願
の、WO97/02374に対応の第08/662,804号（DP−6400）を
1996年６月12日に現在は米国特許第5,591,523号として
発行された、WO97/02372に対応の第08/497,495号（DP−
6255）を1995年６月30日に、現在は米国特許第5,626,96
1号として発行された、WO97/02373に対応の第08/642,65
0号（DP−6365−Ａ）を1996年５月３日に出願してお
り、それらの開示もまた参照により本明細書に組み入
れ、またRoopは1997年１月３日出願の出願第08/778,462
号（DP−6550）に８個の溝付きスカラップ状長円形断面
を開示し、同じく1997年１月３日出願の出願第08/778,4
58（DP−6555）においてAnejaとRoopは複数溝付きスカ
ラップ状長円形断面のフィラメントを製造するために好
ましい紡糸口金を開示しており、これらの開示もまた参
照により本明細書に組み入れる。示唆のとおり、複数溝
付きスカラップ状長円形断面は顕著な改善をポリエステ
ル布地にもたらす。しかしながら、ピリングはそれを解
決しようとする多くの試みにもかかわらず、これまで重
大な問題として残ってきた。
1960年代初頭、Christens他は米国特許第3,104,450号
に、（ポリエステルステープルファイバで作られた）ポ
リエステル紡績糸の布地におけるピリングの問題を解決
するために行われた多くの試みを開示した。それらの解
決法は、ポリマーの相対粘度および繊維の引張特性を非
常に狭い範囲に調節することであった（１欄、65行目以
下参照）。ポリエチレンテレフタレートホモポリマーの
相対粘度（２欄、57〜62行に記載のとおり測定）の臨界
範囲は、13.5から16.5、好ましくは14.5から15.5であっ
た。コポリエステルでは、粘度範囲は、１モル％のコポ
リマー含量の添加に対して、0.5単位の増加でなければ
ならない。Christens他は当時まだASTMによる選抜段階
にあったRTPTピリング試験（本明細書で以下に論じる）
について言及した。この試験に基づくピル等級は示され
ていない。この示唆によって成し遂げられた改善にもか
かわらず、ピリングは、商業的に入手できるポリエステ
ル繊維に現存するピリングの問題を解決しようとする研
究者の開示が続いていることから明らかなように、今日
まで依然として問題として残されてきた。
ピリングの問題を解決する同時代の解決法、すなわ
ち、溶融粘度が275℃で約1000から6000ポアズとなるよ
うに、テトラエチルオルトシリケートなどのオキシケイ
素化合物で変性した無水ポリエステルを溶融紡糸するこ
とによって、相対粘度10から17（８欄、56〜61行に記載
のとおり測定）の繊維を製造する方法が、Mead他によっ
て米国特許第3,335,211号に開示された。
元来、ポリエステル糸は、まずポリエステルポリマー
を作り、次にポリマーを溶融紡糸してフィラメントと
し、フィラメントをさらに処理して連続フィラメント糸
もしくはステープルファイバにするといったいくつかの
別個の工程を含む回分操作によって製造されており、こ
れはたとえば1964年に最初にドイツ語で出版され、1971
年にJohn Wiley ＆ Sons Ltd.から英語訳が出版さ
れたLudewig著の「Polyester Fibers,Chemistry and
Technology」に述べられている。しかしながら、この
文献に指摘されるように、経費を抑えること、そのため
にいくつかの異なる別個の工程を合わせることが常に望
まれてきた。いくつかの繊維製造業者は、完全に連続的
な工程をとり、互いに反応したポリマー前駆体からはじ
め、次に重合してポリエステルポリマー溶融物を形成
し、それを固体フィラメントに押出し成形し、完全な連
続工程として連続（マルチフィラメント）糸に加工する
か、もしくは（通常は別の工程として）ステープルファ
イバに加工している。しかしながら、さまざまな国の多
くの製造業者は、連続作業に存在する問題ゆえに、連続
工程に変えていない。
指摘のとおり、多くのポリエステルポリマー（コポリ
マーを含む）が示唆されてきたが、これまでもっとも広
く製造され、用いられてきた紡織繊維は、ポリ（エチレ
ンテレフタレート）であり、これはホモポリマーPETと
呼ばれることが多い。ホモポリマーPETは、コストが低
いこと、また、ほとんどの最終用途に関して完全に適切
であり、あるいは好ましくさえあることから、コポリマ
ーよりも一般的に好まれてきた。しかしながら、ホモポ
リマーPETはたとえばナイロン繊維には不要な特別な染
色条件（大気圧を超える圧力を要する高温）を必要とす
ることが知られている。ホモポリマーPETはしばしば2G
−Ｔと呼ばれ、2G−Ｔはこれまでもっとも用いられてき
たポリエステルポリマーである。
しかしながら、ポリ（エチレンテレフタレート/5−ス
ルホイソフタル酸ナトリウム）コポリエステルもまた、
特にステープル用として、30年ものあいだ、相当量が商
業的に製造され、用いられてきた。このコポリエステル
は、最初にGriffingとRemingtonとによって米国特許第
3,018,272号で示唆された。このポリエステルの非常に
好ましい特徴は、塩基性（カチオン）染料に対する親和
性である。商業的には、このようなコポリエステルは一
般的に約２モル％のエチレン５−スルホイソフタル酸ナ
トリウム反復単位を含む。このような塩基性染色可能な
コポリエステルは2G−T/SSIと呼ばれることもある。前
述のとおり、Christens他の米国特許第3,104,450号の教
示は、コポリエステルコポリマーの繊維におけるピリン
グの問題を解決するための粘度範囲が、「添加されるコ
ポリマー含量」１モル％に対して0.5単位の増加でなけ
ればならないということであった。言い換えれば、2G−
T/SSIにおけるように２モル％の「添加コポリマー含
量」を使用することは、当該特許のとおり測定して、相
対粘度14.5から17.5、好ましくは15.5から16.5のコポリ
マーを用いることを意味する。
特に紡織繊維として用いるフィラメントに紡糸する、
塩基性染色可能なコポリエステルの供給にあたって改良
が行われることが長い間強く望まれており、0.5から５
モル％のイソフタル酸のグリコレートのスルホン酸金属
塩、特にリチウム塩を含む、塩基性染色可能なエチレン
テレフタレートコポリエステルに関する米国特許第5,55
9,205号（DP−6335）および第5,607,765（DP−6335−
Ｂ）において、近年Hansen他がそのような改良を開示し
ており、両方の開示を参照によりここに特に本明細書の
一部として組み入れる。
たとえばLudewigの第４章、特に105ページのような文
献に示唆されているように、二酸化チタン（TiO2）はポ
リエステル繊維に用いられる好ましいつや消し剤であ
る。しばしば「ダル」繊維と呼ばれる繊維の製造には、
１〜２重量％が用いられる。しばしば「セミダル」繊維
と呼ばれる繊維を作るためには、0.2〜0.5重量％の二酸
化チタンが用いられる。本質的につや消し剤を用いない
「透明ポリマー」も、ポリエステル繊維を作るために用
いられる。これは、たとえばOxford他のWO92/13120で言
及されている。
Oxford他（DuPont）（WO92/13120）は、ポリエチレン
オキシドの含有によって変性された特定粘度の「透明」
エチレンテレフタレートポリマーから形成されたスカラ
ップ状長円形の断面を持つ、フィラメント当たり0.55か
ら3.3デシテックスのポリエステルフィラメントが、現
存する円形断面100％ポリエステルおよび高ポリエステ
ル混（綿／羊毛／レーヨン／絹）ポリエステル布地に比
べて、満足できるつや、高いドレープ適性、低減された
ピリング性、低温無担体染色性を有する布地を提供する
ことを開示した。Oxfordの目的は、新しいレーヨン繊維
の特性を有するが、従来のポリエステル繊維の重要な利
点を保持しているポリエステル繊維を提供することであ
った（２ページ、１〜４行）。Oxfordは、選択された
「透明」（すなわち、つや消し剤を用いない）変性ポリ
マーと選択されたフィラメントの断面、ポリマー改質剤
としてポリエチレンオキシド（PEO）、透明ホモポリマ
ーでは約19から21の範囲、透明2G−T/SSIでは約15.5か
ら17.5の範囲であるLRV粘度との新規な組合わせによっ
て、この問題を解決した（３ページ、４〜14行および請
求項１と２）。Oxfordは、スカラップ状長円形断面と、
（好ましくは可染性を高めた）選択された透明（非つや
消し）ポリマーとの新規の組み合わせによって、業界が
ポリエステル繊維に興味を寄せるもととなっている望ま
しい特性を失うことなく、「天然繊維」に類似した布地
の微妙なつやを獲得し、それに驚かされたことを教示し
た。低粘度ポリマーのピリング性を向上させることが望
まれていると当技術分野によって示唆されていたので、
このポリマーの粘度を考慮したときのピリング性にもOx
fordはまた驚かされた（３ページ、15〜24行）。Oxford
は、三官能価もしくは四官能価モノマーなど、たとえば
テトラエチルシリケート（TES）、もしくはOxfordの実
施例で用いられている（実施例はトリメチロールプロパ
ンを教示）ような粘度上昇剤を、紡糸性を高める効果の
ある量でポリマー組成物に含有させられることを示し、
そのようなモノマーの連鎖分枝剤としての使用は以前
に、たとえばMacLean他の米国特許第4,092,299号および
Mead他の米国特許第3,335,211号によって示唆されてい
るが、その多くは、通例は二酸化チタンであるつや消し
剤を含んでいることを教示した（５ページ、２〜13
行）。Oxfordの実施例は、実質的には二酸化チタンを含
まないが、3.9重量％のPEOおよび0.175重量％のトリメ
チロールプロパンを含み、20.5LRVの市販の透明PETポリ
マーからステープルファイバを製造したが、その繊維の
布地におけるRTPTピル等級を次に挙げた。実施例１で
は、綾織物で、品目1.3について、10分後および60分後
がそれぞれ4.2および2.6;実施例３では、すべて綾織物
で、品目3.1について15分後および120分後がそれぞれ4.
5および4.4品目3.4については3.8および1.6、また再び
品目1.3については4.5および2.6であり；実施例５で
は、また品目1.3であるが、今回は綿／品目1.3ポリエス
テルの50/50混紡糸による編物で、15分、30分および60
分後でそれぞれ4.5、3.3、および1.5であり、最終用途
がニットである「抗ピル」製品として市販されているこ
とから選んだＴ−107W（円形11.5LRVホモポリマー）に
比べて、Ｔ−107Wのピル等級はそれぞれ3.3、1.8、およ
び1.2であるので、明確な優位性を示した。Oxfordによ
って測定された明確なピル等級は、当業者に理解される
いくつかの重要なポイントを明示している。（１）市販
されているポリエステル繊維のピリング性は優れていな
い；（２）編物のピル等級は、同じポリエステルステー
プルファイバから製造した織物のピル等級に比べてはる
かに低い；（３はOxfordの開示から明白ではないかもし
れないが、当分野技術者には十分に理解される）混紡紡
績糸に綿が存在していると、同一のポリエステル繊維か
ら作った同じ布地のピル等級を向上させる、すなわち50
/50の綿混紡紡績糸で作った編物は、同じポリエステル
繊維の100％ポリエステル紡績糸で同様に作った編物に
比べて著しく高いピル等級を有する；（４）こういった
すべてのことにもかかわず、ニットを最終用途とする
「抗ピル性」製品として1990年代に市販されているポリ
エステル繊維のRTPTピル等級は、50/50綿混の編物であ
るとき、60分後でわずか1.2であった；（５）Oxfordの
もっとも優れた生成物（綾織物ですぐれたピル等級を示
した）は、50/50綿混の編物で、60分後のピル等級はわ
ずか1.5であった；（６）Oxfordは、50/50の綿混から作
った編物のピリング等級1.5を、市販の「抗ピル性」製
品であるポリエステル繊維の、同様の糸から作った同様
の編物のピリング等級1.2と比べたときの進歩を、顕著
な向上であると考えた。問題を解決しようとこれまでに
試みた当分野技術者が直面しているこの問題の大きさを
読み手が理解できるように、上記で詳しく論じた。
Duncanは米国特許第SIR H1275で、商業的な紡績粘度
のポリマーを供するためにポリエチレンオキシドとテト
ラエチルシリケートとの両方によって変性されたエチレ
ンテレフタレートポリマーから作られる、フィラメント
当たり0.55〜2.2デシテックスのポリエステルフィラメ
ント、および未変性ポリエステルおよびポリエステル／
綿混紡布地に比べて、非常に向上した染色率、標準耐光
堅牢度および洗濯サイクルへの優れた色安定性、優れた
ピリング性を有する紡織繊維および布地を開示した。記
載のとおり、Duncanの目的は、優れたピリング性を失う
ことなく、染色率を顕著に高める（RDRが少なくとも15
0）ことであった。Duncanは屈曲破損寿命およびRTPTピ
ル等級を測定し、Duncanの繊維による布地は、現在商業
的に入手できるピル抵抗性繊維Ｔ−107およびＴ−40Aに
比べて（５欄、33〜42行）、50/50の綿混紡の編物にお
いて、ピル性能を示すことを見出した。Duncanによる最
高のピル等級は、2.0および1.7であり、一方でＴ−107
は2.0、Ｔ−40Aは1.5であった（７欄の表）。
DuncanとOxfordはともに、たとえば前述のMead他およ
びMacLean他、ならびにVaginayが米国特許第3,576,773
号において、連鎖分枝剤の使用を以前に開示しているこ
とを言及している。
前記のOxfordおよびDuncan、ならびに、たとえば本明
細書で以下に論ずるJehl他の米国特許第5,300,626号お
よび第5,478,909号などの1990年代に発表された技術か
らわかるように、ピリングの問題は今なお存在し、（AS
TM D3512 82による）ピル等級では60分後でわずか2.0
というのが、綿／ポリエステルの50/50の混紡糸から作
られた編物において開示された最高値であるので、100
％ポリエステルの編物でのピリング性はさらに劣るであ
ろう。以下に記述するように、Jehlは明らかに異なる試
験を用いている。Jehlの方法は経済的ではなく、あるい
は商業ベースでの実用が容易でないかもしれない。
本発明の目的は、何十年もの間、当分野の技術者によ
るたゆまぬ努力を拒んできたこの積年の問題を解決する
ことであった。
本発明の一態様によれば、0.5から３モル％のイソフ
タル酸のグリコレートのスルホン酸ナトリウム塩を含
み、0.05から0.5重量％の三官能価もしくは四官能価シ
リケートオルトエステルの存在下で重合し、0.1から２
重量％の二酸化チタンを含む新しい塩基性染色可能なエ
チレンテレフタレートコポリエステルポリマーであっ
て、前述のコポリエステルの本明細書に定義された相対
粘度が約８から12LRVおよび約１から３デルタRV（ΔR
V）である新しい塩基性染色可能なエチレンテレフタレ
ートコポリエステルポリマーが提供される。
好ましくは、このようなコポリエステルのLRVは約９
から11である。
本発明によって、LRVが約９から11、デルタRVが約１
から３である新しいコポリエステルポリマー組成物を、
風合いはかなり主観的なものであるものの、決まった最
終用途に許容される風合いを持ち、ピル等級に優れた10
0％ポリエステルの編物を提供できるステープルファイ
バに形成できることを我々は見出した。よりよい風合い
を得るために、約10以上のLRVを用いるてもよい。LRVが
いくぶん低い（9LRVより低い）相対粘度のコポリエステ
ルもまた、ステープルファイバとして有効に、特にたと
えば綿および／または羊毛などの天然繊維と混合して用
いることができ、本明細書で以下に詳しく説明する。
本発明の他の様態によれば、したがって、そのような
新しい塩基性染色可能なエチレンテレフタレートコポリ
エステルコポリマーの、フィラメント当たり約0.55から
約5.6デシテックスであり、カット長が約20mmから約10c
mであるポリエステルステープルファイバであって、前
述のファイバが、許容できる風合いで、以下に定義する
60分後のピル等級が2.5から５である布地を供するポリ
エステルステープルファイバが提供される。
本発明によって、そのような新しいコポリエステルコ
ポリマー組成物が、非円形の、特に複数溝付きスカラッ
プ状長円形断面のステープルファイバに形成されたと
き、優れた断面保形性、たとえば、卓越したピリング性
および触覚審美性だけでなく、布地の湿気管理や乾燥性
などの快適性をもたらすことのできる優れた複数溝付き
形状を提供することを我々は見出した。
本発明の他の様態によれば、したがって、アスペクト
比約1.3:1から約3:1であり、定義されるグループ（溝）
比が約0.05:1から約0.95:1である、複数溝付きスカラッ
プ状長円形周辺断面のステープルファイバが提供され
る。グループ比は、断面の長軸の両側にある溝のあいだ
の離隔距離（たとえばd1）と、長軸を横断して測定され
たふくらみの幅（たとえばb1）の比としてここに定義す
るが、これはAnejaの米国特許第5,626,961号（DP−6365
−Ａ）、または1997年１月３日出願のRoopの出願第08/7
78,462号（DP−6550）に記載されている。
本発明によってさらに、糸、布地、および衣料品を含
む、そのよな繊維の多加工製品、連続フィラメント、ト
ウ、およびスライバなどの中間生成物、およびそれらを
得るため、および加工するための方法が提供される。好
ましい方法は以下のとおりであり、重合容器に導入され
る間に容器内でオリゴマーが形成されることもあるが、
用語「モノマー」を便宜上用いることが了解される。
したがって、（１）モル比約1.5〜2.5:1のエチレング
リコールとジメチルテレフタレートとのエステル交換反
応によってモノマーを形成する一方で、好ましくは温度
約100〜150℃で、少なくとも若干の前述のエチレングリ
コールに配合したジメチル５−スルホイソフタル酸のナ
トリウム塩および三官能価もしくは四官能価シリケート
オルトエステルを反応に導入する工程と、（２）得られ
たモノマーを、好ましくは温度約200〜236℃で、移送管
を経て重合容器に通し、一方で若干の前述のエチレング
リコールに微細に分配した二酸化チタンのスラリーをそ
の中に導入する工程と、（３）前述のモノマーを一連の
重合容器で重合作用させ、一方で副生成物をエチレング
リコールを除去するために減圧し、温度を上げ、好まし
くは温度は約260から290℃に上昇させ、好ましくは圧力
を約133.32から666.6N/m2に減じる工程を含む、そのよ
うな新しい塩基性染色可能なエチレンテレフタレートコ
ポリエステルポリマーの連続製造工程が提供される。
また、（１）モル比約1.5〜2.5:1のエチレングリコー
ルとジメチルテレフタレートとのエステル交換反応によ
ってモノマーを形成する一方で、好ましくは温度約100
〜150℃で、前述のエチレングリコールに配合したジメ
チル５−スルホイソフタル酸のナトリウム塩を連続して
反応に導入する工程と、（２）得られたモノマーを、好
ましくは温度約200〜236℃で、移送管を経て重合容器に
通し、一方で追加とエチレングリコールに微細に分配し
た二酸化チタンのスラリー、および追加のエチレングリ
コールに配合した、シリケートオルトエステルのエチレ
ングリコレートをそこに導入する工程と、（３）前述の
モノマーを一連の重合容器で重合作用させ、一方で副生
成物エチレングリコールを除去するために減圧し、温度
を上げ、好ましくは温度を約260から290℃に上昇させ、
好ましくは圧力を約133.32から666.6N/m2に減じる工程
を含む、そのような新しい塩基性染色可能なエチレンテ
レフタレートコポリエステルコポリマーの連続製造工程
が提供される。
さらに、（１）モル比約1.5〜2.5:1のエチレングリコ
ールとテレフタル酸とのエステル化反応によってモノマ
ーを形成する工程と、（２）得られたモノマーを、好ま
しくは温度約200〜236℃で、重合容器に通し、一方で追
加エチレングリコール中の５−スルホイソフタル酸ナト
リウム塩のエチレングリコレート、と三官能価もしくは
四官能価シリケートオルトエステルのエチレングリコレ
ート、および追加エチレングリコール中に微細に分配し
た二酸化チタンのスラリーをその中に導入する工程と、
（３）前述のモノマーを一連の重合容器で重合作用さ
せ、一方で副生成物エチレングリコールを除去するため
に減圧し、温度を上げ、好ましくは温度を約260から290
℃に上昇させ、好ましくは圧力を約133.32から666.6N/m
2に減じる工程を含む、そのような新しい塩基性染色可
能なエチレンテレフタレートコポリエステルポリマーの
連続製造方法が提供される。
好ましくは、そのような新しいコポリエステルポリマ
ーは、引取り速度約1200から1800ypm（1100〜1650m/
分）でフィラメントに溶融紡糸し、好ましくは約２倍〜
3.5倍に、好ましくは約80〜100℃の温度で延伸し、好ま
しくは約100〜175℃の温度で、けん縮およびリラックス
処理し、所望ならば、リラックス処理前に、約150〜230
℃の温度でアニーリングする。結果として生じるフィラ
メント（ステープルファイバを含む）は、好ましくは0.
5から5dpf（約0.5から6dtex）である。
図１および図２は、本明細書で以下に記述するが、概
略のグラフである。
背景で指摘のとおり当技術分野は、ポリエステルポリ
マー組成物の製造、それらのフィラメントへの溶融紡糸
（押出し）、ステープルファイバへの加工を含むフィラ
メントの加工、ステープルファイバから紡績糸への加
工、紡績糸から布地への加工、および染色や仕上げなど
布地の加工、ならびに、そのような布地や衣料品の性能
の試験、および先駆物質のフィラメントやステープルの
試験に関する多くの記述を含むので、当技術分野ですで
に入手可能なそのような開示を繰り返すことは冗長であ
ろう。本明細書で言及された当技術分野の開示、および
引用技術での開示は、特に参照により本明細書に組み入
れる。
紡績糸への加工およびその布地での使用に有効なステ
ープルファイバは、一般的に、dpfが約0.5から５（0.5
から6dtex）で、カット長が約20mmから約10cmである。
しかしながら、新規のコポリエステルはその他の用途に
用いられてもよく、その場合には異なる成形品および／
または他のパラメータを要することがある。
エチレンテレフタレート反復単位を有し、さらにイソ
フタル酸のグリコレートのスルホン酸ナトリウム塩を含
むコポリエステルは、たとえば本明細書で前述した文献
に示唆されているように、可染性を向上させるために長
い間用いられてきた。そのような金属塩コモノマーの適
切な量は、当技術分野において開示されているが、一般
的に0.5から３モル％である。本発明による新しいポリ
エステルの可染性の向上は重要な利点であり、ホモポリ
エステルPET繊維に関する「不満点」の１つを克服する
ものであるが、単独で新規の特徴ではない。本明細書以
下の開示の多くは、とりわけ有用で有利であることが見
出されたエチレンテレフタレートコポリエステル組成
物、すなわち、テトラエチルオルトシリケートで変性さ
れたジメチル５−スルホイソフタル酸のナトリウム塩に
向けられるが、これらのコモノマーが利用可能であり、
本発明によりそのような優れた驚くべき結果をもたらす
ためである。しかしながら、当技術分野に開示のとお
り、変性物が用いられてもよい。
同様に、ポリエステル繊維のピリング性を向上させる
ために、たとえばテトラエチルオルトシリケートのよう
な、オキシケイ素化合物を用いることは一般的に、具体
的には本明細書に前述したように、従来技術において示
唆されており、それゆえ単独で新規な特徴ではない。
しかしながら、本発明で請求される特徴のすべての組
合わせはこれまで明確に教示されておらず、さらに、重
要なことに、ピリングは当技術分野において発表された
多くの示唆にもからわらず、ポリエステル繊維産業にと
って重大な問題として残されている。
本発明は、イソフタル酸のグリコレートのスルホン酸
ナトリウム塩を含み、三官能価または四官能価のシリケ
ートオルトエステルの存在下で重合される塩基性染色可
能なエチレンテレフタレートコポリエステルポリマーで
あって、相対粘度が約８から12LRV、および約１から３
ΔRVであって、つや消し剤として二酸化チタンを含むこ
とを特徴とし、そのようなポリマーのステープルファイ
バの布地において、本明細書に記載した利点の組み合わ
せ、すなわち優れたピリング性、審美性、および風合い
の布地を提供することができる、塩基性染色可能なエチ
レンテレフタレートコポリエステルポリマーによって代
表できる。ΔRVに関しては、少なくとも約1.5ΔRV、好
ましくは約２から３ΔRVというΔRVを好んで用いてきた
が、現在は約１から３ΔRVというΔRVで作業できると考
えている。
豊富な先行文献にもかかわらず、60分後のピル等級が
４もしくは５のように高い、エチレンテレフタレートポ
リマーから作られる100％ポリエステルステープルファ
イバの編物の供給方法を以前に開示した者はいない。RT
PTピリング試験手順は本明細書で以下に記述する。Dunc
anがそのようピル等級のなかで最高の2.0を開示してい
るかもしれない。指摘したとおり、Jehlのピル等級をAS
TM D3512 82といかに比較するかは明確でないが、Jeh
lは、綿とJehlの（異なる）ポリエステル繊維との50/50
の混紡から作られた布地を試験しており、綿の存在は、
100％ポリエステル紡績糸から得られる布地に比べて、
ピル等級を上昇させたであろう。Jehl他は米国特許第5,
300,626号および第5,478,909号に、テレフタル酸とエチ
レングリコールとの直接エステル化反応の間に、Siが30
0〜700ppmの割合に−SiO−基で変性し、続いてメトキシ
エチルシリケートもしくはプロピルシリケートを、プレ
ポリマーの量平均分子質量が9,000と16,000との間であ
り、多分散性指数（polydispersity index）が1.5と２
との間であるとき、および温度が260℃と290℃との間
で、圧力が1.5と2.5barとの間であるときに導入するこ
とによって周知の方法で重縮合し、シリケート／プレポ
リマー反応時間が少なくとも５分である、連続的にポリ
エチレンテレフタレートを得る方法を開示した。Jehlは
また、製織用途に少なくとも１つの綿繊維と混ぜて用い
ることができ、ケイ素の量が300から700ppmで高分子鎖
に化学的に結合した−SiO−基によって変性されたポリ
エチレンテレフタレートを主成分とし、破断点伸びが０
より大きく25％より小さく；引張強さが40cN/tex以上；
熱湯収縮が1.5と６％の間で；さらに、染色後の屈曲摩
耗指数が加圧下、130℃で０より大きく6500以下であ
り；変性ポリエチレンテレフタレートがそのような方法
で得られた、「ピリングのない」繊維を請求した。Jehl
のRTPT試験は５欄に述べられており、AFNOR標準規格Ｇ
07−121に基づいているが、我々はそれを理解せず、
用いることもない。
試験方法 我々の用いた試験方法は、当技術分野に周知および／
または記載されているものである。
繊維断面の寸法および比率は、次の方法を用いて求め
られた。繊維試料をHardyミクロトーム（Hardy、U.S.De
partment of Agriculture circa378、1933）に据え
つけ、本質的にJ.L.Sloves著「Fiber Microscopy Its
Technique and Applications」（van Nostrand C
o.、Inc.、New York 1958、No.180〜182）に開示の方
法に従って、薄片に分割する。次に薄片をsuper FIBER
QUANTビデオ顕微鏡システムステージ（Vashaw Scienti
fic Co.、3597Parkway Lane、Suite 100、Norcros
s、Georgia 30092）上に据え、必要に応じた倍率でSup
er FIBERQUANT CRTに表示する。１つの繊維の、個々
の薄片の画像を選択し、繊維限界寸法を測定する。次に
比率を計算する。この方法を視界内のそれぞれのフィラ
メントについて繰り返し、統計的に有意なサンプルセッ
トを設け、その平均を本明細書に記載する。
相対粘度（LRV）は、HFIP溶媒（98％試薬用硫酸を100
ppm含むヘキサフルオロイソプロパノール）に溶解した
ポリマーの粘度である。粘度測定装置は多くのメーカー
（Design Scientific、Cannon等）から入手できる毛管
粘度計である。センチストークスでの相対粘度は、HFIP
中ポリマー4.75重量％溶液の25℃の粘度を、純HFIPの25
℃の粘度と比較して測定する。LRV測定に用いるH2SO4は
架橋を、具体的には、テトラエチルオルトシリケート連
鎖分枝剤の場合にはケイ素を壊す。
非酸相対粘度（NRV）は、ヘキサフルオロイソプロパ
ノール溶媒であるがまったく硫酸を含まないものに、同
様に溶解、測定、比較したポリマーの粘度である。酸が
存在しないので、NRVを測定するとき、架橋は損なわれ
ないままである。
デルタRV（ΔRV）は、上述のとおり測定されたNRVとL
RVとの差を明示するために本明細書に用いる表示であ
り、LRV測定時に酸によって破壊される架橋の量を表わ
す。
本明細書で定義されるピル等級を測定するためのピリ
ング試験方法は次のとおりである。カット長1.5インチ
（38mm）のステープルファイバを30/1ccの糸に変え、48
−フィードシングルジャージ、22−カットマシンで編
む。この編物を、30gのMerpol HCSおよび30gのピロ燐
酸四ナトリウムを含む水性溶液で、華氏160度（71℃）
で10分間精練し、室温で５分間すすぎ、華氏220度（104
℃）、15psi（1Kg/cm2）で、69ガロン（260リットル）
のKlauder、Weldon、Giles Model 25 PPW beck染色
機で、３％ OWF Sevron BlueGBR 200％と,4％ OWF
キャリア（Intercarrier 9P）と、５％ OWF 硫酸
ナトリウムと、25ml酢酸とで20分間染色し、透明になる
まですすぎ、ホームランドリー型の乾燥機（Kenmore）
にて華氏約150度（65℃）で10分間乾燥し、ドライアイ
ロン（パーマネントプレス設定値まで加熱）でプレスす
る。得られた染色および仕上げ剤布地の、審美性、「風
合い」、被覆（cover）を評定し、さらに、Rendom Tum
ble Pilling Tester Method ASTM D3512−82に述
べられた標準手順に従って60分間のピリングも評定す
る。これらの等級は標準サンプルと比較する１から５の
段階になっており、５がもっとも良く、すなわちピルが
見られないのに対し、１がもっとも悪く、またRTPTピル
等級は10回の試験、すなわち同一布地から得た10個のサ
ンプルの平均である。本発明の繊維は、このようなピリ
ング試験で優れた性能を示し、これまで商業的に入手可
能なポリエステル繊維に比べて、はるかに高いピル等級
を提供する。ポリエステルと綿との混紡によって作られ
る糸の布地も、同じRTPT法によって評定するが、すでに
指摘したように、綿が存在するために一般的に100％ポ
リエステルよりも高いピル等級を示す。織物についても
評定するが、同一のポリエステルステープルファイバの
糸から作られる編物よりも一般的に高い（良い）ピル等
級を示す。
本発明をさらに以下の実施例において説明する。別に
指示のないかぎり、すべての部、パーセント、および割
合は重量によるものであり、ポリマー配合はポリマーの
重量に関して計算する。糸の特性は、デニールはメート
ル法単位といった、通常の単位で測定するので、引張特
性はgpdで測定するが、SI単位に換算し、括弧に入れて
示し（g/dtex）、またインチ当たりのけん縮、CPI、は
同様に換算し、同じように括弧内に示す（CPcm）。
実施例１ 1.94モル％のジメチル５−スルホイソフタル酸ナトリ
ウムと、0.17重量％のテトラエチルオルトシリケート
と、0.3重量％の二酸化チタンとから、相対粘度が10LRV
および12.6NRVで、それゆえΔRVが2.6である、エチレン
テレフタレートコポリマーのコポリエステルを次のよう
に製造した。エステル交換および縮合触媒、この段階で
添加するエチレングリコール（EG）の重さに基づく重量
において、5.1重量％のジメチル５−スルホイソフタル
酸ナトリウム、0.35から0.40重量％のテトラエチルオル
トシリケート、およびおよそ76ppmのテトライソプロピ
ルチタネートを含むエチレングリコールを149℃に予熱
し、175℃でジメチルテレフタレート（DMT）を計量供給
しているエステル交換反応器に、計量供給した。反応器
に計量供給したEG:DMTのモル比は約2.25:1であった。温
度はDowtherm加熱カランドリアによって、反応器の底部
で約236℃に調整した。低沸点物質（主としてメタノー
ルおよび水）は、蒸気として上部に取り除き、凝縮し、
一部を反応器の頂部に再循環した。モノマー生成物をカ
ランドリアの底部で取り除き、モノマー移送ラインを経
て、３つの重合容器のうち、第１の容器に送り込んだ。
二酸化チタンを含むスラリーおよび追加EG中の白色化剤
の配合物を、重合容器の第１の容器に入る前に、モノマ
ー移送ラインに注入した。エステル交換触媒を失活させ
るために、追加EG中のリン酸を、第１の容器に計量供給
した。第１の（初期）重合容器内の圧力は、133.32N/m2
に調整し、得られるプレポリマーの温度は232℃に調整
した。プレポリマーを第２重合容器に移した。第２重合
容器（PPと呼ぶ）内の圧力は、35mmHgに調整した。LRV
の高いプレポリマーを温度261℃でこの容器から除去
し、最終重合（仕上げ）容器に移送した。第３容器の圧
力は、目的のLRVおよびNRV（それぞれ10および12.6）を
供給するために調節し、通常は199.98から533.28N/m2の
範囲にあった。第３容器を出るポリマーの温度は269℃
に調節した。
このコポリエステルを、14ポジションの通常の紡糸機
で、１ポジション当たり１時間92.4lbs（41.9Kg）の割
合で、1,506の細管から押出すことによって、274℃で、
およそ3dpf（3.3dtex）のフィラメントに溶融紡糸し
た。細管オリフィスの形状は、1996年６月12日にAneja
によって出願された出願第08/662,804号（DP−6400）に
記載され、その図２に示されている、３個のひし形を合
わせた形で、それによって当該明細書に記載の断面に類
似した４個の溝付きスカラップ状長円形断面のフィラメ
ントが得られた。
フィラメントを引取り速度1500ypm（約1370m/min）で
紡糸し、Anderson他の米国特許第5,219,582に記載のと
おり急冷し、およそ63,252デニール（約70,280dtex）の
トウの束として１つのケンスに集めた。紡糸した状態の
特性を表１に示す。
26ケンスのトウを合わせて、548,184フィラメントで1
65万デニール（183万dtex）のトウとし、温度85℃にお
いてスプレー温水中で延伸倍率2.55倍に延伸し、スタッ
フィングボックスけん縮機を通し、その後、一部のトウ
を温度100℃でリラックス処理し（1100）、さらに一部
を温度123℃でリラックス処理し（1123）767,458デニー
ル（852,731dtex）の、すなわち約1.4dpf（1.6dtex）の
フィラメントの、最終トウを製造した。延伸後の特性を
表１に示す。
トウを、繊維の仕上げレベルが約0.2％となるように
通常の仕上げを施したのち、長さ1.5インチ（38mm）の
ステープルにカットし、ステープルを糸（30/1cc）に変
え、記載のとおり48−フィードシングルジャージ、22−
カットマシンで編物に編み、ピリング性および他の布地
特性を記載のとおり評価できるように、染色、仕上げし
た。両方の布地ともピル等級は５であり、ただ優れてい
るだけでなく、100％ポリエステルの編物としては驚く
べき等級であり、ことにこの布地は優れた審美性、風合
い（触覚性）の量感、および被覆を示した。
実施例２ 実施例１に記載したものと類似のコポリエステルを製
造したが、ただしポリマー中のテトラエチルシリケート
の量は0.12重量％（EGとしては0.25から0.30重量％を含
有）であり、得られたポリマーの粘度は10.8LRVおよび1
3.5NRV、すなわち2.7ΔRVで、類似のdpfおよび断面のフ
ィラメントをそこから紡糸、加工した。紡糸フィラメン
トを、実施例１に記載のとおり延伸およびリラックス処
理し、紡糸および２つの延伸フィラメントの特性を表２
に示す。延伸フィラメントを実施例１に記載のとおり処
理し、布地を記載のとおり評定した。これらの布地は実
施例１と同様の優れた審美性を有しており、ピリング性
も従来のポリエステル布地よりもはるかに優れていた
が、実施例１よりもわずかに劣り、2100のピル等級は4.
5、2123は４であった。
実施例２の繊維（1.6dtex）を50/50でコーマ綿と混合
し、この50/50の混紡を30/1ccの糸にリング精紡し、そ
れを48−フィードシングルジャージ22−カットマシンで
編んで布地とし、染色し、本発明の100％ポリエステル
糸での記載のとおり、同一のRTPT試験にかけた。
比較の目的で、ニットを最終用途とする「ピル抵抗」
製品としてDuPontから市販され入手可能であることか
ら、フィラメント当たり1.5デニール（1.7dtex）の市販
のＴ−107W（円形11.5LRVホモポリマー）ステープルフ
ァイバを選択した。この比較繊維を同様に、50/50でコ
ーマ綿と混合し、30/1ccの糸にリング精紡し、同一のメ
リヤス機で22−カットジャージに編み、染色し、同一の
RTPT試験にかけた。
指示された試験時間後の、本発明による糸の布地、お
よびＴ−107Wの糸の布地におけるRTPTの結果を表2Aに示
すが、LRVがいくぶん類似しているにもかかわらず、ピ
リング性が著しく優れていることを明白に示している。
60分後にピル等級（1.2）が30分後（1.8）よりも低い
という事実に示されたとおり、従来技術「抗ピル性」製
品が示したピリングは継続したが、それとは対照的に、
本発明による布地のピル等級が30分後の4.0から60分後
の4.5へと向上したことは意義深い。消費者は布地およ
び衣料品の審美性の良さができるだけ長い間変わらない
ことを望むので、この著しい相違は商業的に最も重要で
ある。
実施例３ コポリエステルは実施例１に使用したものに類似して
いるが、ただしポリマー中のテトラエチルシリケートの
量は0.29重量％（EGとしては0.5から0.55重量％を含
有）で、得られたポリマーの粘度は9.2LRVおよび12.3NR
V、すなわち3.1ΔRVであり、類似のdpfおよび断面のフ
ィラメントをそこから紡糸、加工した。このコポリエス
テルおよびそのフィラメントは本発明に応じたものであ
る。そこから製造された100％ポリエステル繊維の布地
は、優れたピリング性と（ある最終用途にとっては）あ
まり望まれない風合いを有し、本明細書で以下に布地Ａ
として論ずる。
許容できる風合い（これはかなり主観的なものである
が）の布地が、これらの繊維および類似の相対粘度を持
つ繊維から得られ、特に綿および／または羊毛などの天
然繊維との混紡においては、天然繊維がよりよい風合い
を提供すると我々は考え、さらに、このような低粘度コ
ポリエステル組成物のポリエステル繊維の優れたピリン
グ性は、100％ポリエステル布地であっても、好都合に
用いることができると考える。
100％ポリエステル布地ＢとＧとの比較に関する次の
データは、別のコポリエステルポリマー組成物の繊維か
ら作った100％ポリエステル布地が劣っていることを示
し、換言すれば、実施例１および２のコポリエステルポ
リマーが優れていることを示している。これらの布地に
用いられたフィラメントの特性を表３に示す。これらは
すべて、指示したものを除いて、本質的に実施例１およ
び２の繊維に関して記載したとおり、布地に製造、加工
した。
表３はまた、便宜上、実施例３のコポリエステル繊維
から作った布地Ａのデータを含んでいる。この布地は５
という優れたピル等級および許容できる繊維形状鮮明度
を示し、ある最終用途にとってはあまり望ましくない風
合いを示した。言い換えれば、本発明によるコポリエス
テルを用い、総体粘度を好ましい低LRVの約９〜11の範
囲に下げることによって優れたピリング性を得ることが
できる。もしも相対粘度が大きく低下しすぎると、その
ようなポリエステル繊維の100％布地の風合いは、ある
最終用途にとってあまり望ましくないものになる。これ
は、９より低い非常に低LRVのポリマーを、実施例１の
ような優れたピリング性、審美性、風合いを組合わせて
有するファイバおよび布地（綿もしくは羊毛と混合する
場合を含む）に加工できないと述べているのではない
が、ポリマーの相対粘度が下がるにつれ、あまり望まし
くない風合いの布地が作られる危険性が上昇するであろ
う。LRVが約10でΔRVが約2.5のポリマーを用いることに
よって最適の組合わせが得られると我々は考えていた
が、さらなる実験は、異なる最終用途によって、10から
多少異なり、最終用途によって多様でありうる、より的
確な最適条件がありうることを示した。
比較例Ｂの比較布地は、DuPontからType702Wとして売
られている、商業的に入手可能な繊維から製造した。フ
ィラメントは次の点を除いて、本質的に実施例１に記載
のとおりに紡糸した。コポリエステルは２モル％のジメ
チル５−スルホイソフタル酸ナトリウムを用いて製造
し、LRV13.8であった。比較例Ｂには、テトラエチルシ
リケートは用いなかった。EG中のテトライソプロピルチ
タネートの量は約114ppm、EG:DMTのモル比は、1.94:1で
あり、３個の重合容器を出るときのポリマーの温度は、
それぞれ第１が243℃、第２（PP）が276℃、第３（仕上
げ容器）が283℃で、第２（PP）容器内の圧力は25mmHg
に調整した。ポリマーを、16ポジションの市販の紡糸機
で、１ポジション１時間当たり64.7lbs（29.4Kg）の割
合で、1,054の細管を通して押出した。結果として得ら
れた16,864フィラメントのトウは、50,592デニール（5
6,200dtex）であった。33ケンスのトウを合わせ、合計
で556,512フィラメント、170万デニール（190万dtex）
とした。延伸後、延伸フィラメントを123℃でリラック
ス処理し、最終のデニールが約800,000（900,000dte
x）、平均1.4dpf（実施例１と同様）となった。カット
ファイバを30/1ccの糸に形成した。ピル等級はわずか１
であったが、布地は優れた風合いと被覆を有し、審美性
は類似するが、ピリング性は改良された繊維が必要であ
ることを示した。
比較例Ｃ、ＤおよびＥは、本質的に比較例Ｂに記載の
とおり作られるが、Ｃは12LRV,Dは11LRV、およびＥは10
LRVと、粘度のより低いコポリエステルから紡糸した。E
G:DMTのモル比は、2.22:1、テトライソプロピルチタネ
ート投入量はEG中に76ppmであった。これらの繊維はど
れも（比較例Ｂの市販の繊維とは対照的に）オリフィス
がそれを供給するように設計されている望ましいスカラ
ップ状長円形の断面を保持しておらず、比較例Ｃ（12LR
V）の繊維でも１を超えるグループ比を有し、その他は
さらに悪く、比較例D123およびＥは実質的に円形であっ
た。布地の審美性も損なわれていた。比較例Ｅの布地は
良いピリング性を示し、E123は優れたピル等級５を有
し、E100は等級4.5、D100およびD123はともに良好なピ
ル等級3.5であったのに対して、C100およびC123はピル
等級１を有した。これらの結果は、比較例Ｂの、市販繊
維製造用のポリマーの相対粘度を単に低くした場合に何
が起こり、なぜ満足できないのかを示している。
比較例Ｆは比較例Ｃに非常に類似しているが、これら
のフィラメント（12LRVのポリマーから紡糸）は、Aneja
の米国特許第5,626,961号に記載のとおり紡糸し、６個
の溝付きスカラップ状長円形断面を有した。ピル等級は
同様にわずか１であった。
比較例Ｇは、レベルの異なるテトラエチルシリケート
（TES）を含むエチレンテレフタレート（スルホイソフ
タル酸グリコレート塩は含まない）のポリマーから製造
し、Gaは0.24％のTESを用いて製造し、10.2LRVおよび1
5.3NRV、すなわち5.1ΔRVを有し、Gbは0.27％のTESで製
造し、8.9LRVおよび15.4NRV、すなわち6.5ΔRVを有し
た。手順は本質的に実施例１に類似していたが、ただし
ジメチルスルホイソフタル酸塩を添加せず、EGに添加し
た物質の割合は、テトラエチルオルトシリケートは重量
で、約0.86％（Ga）および0.94％（Gb）、テトライソプ
ロピルチタネートは約32ppm、EG:DMTのモル比は約1.88:
1、カランドリアの温度はGaで237℃（Gbは236℃）、第
１（初期）重合容器の圧力はともに130mmHgで得られた
プレポリマーの温度はともに240℃に調節され、第２（P
P）容器の圧力はともに35mmHgでプレポリマーの温度は
より高いLRVでは273℃（Ga）および271℃（Gb）であ
り、仕上げ容器を出るポリマーの温度は281℃（Ga）お
よび280℃（Gb）であった。紡糸したままのフィラメン
トは4.3dpf（4.8dtex）であり、38ポジションにおいて
１ポジション１時間当たり96.4lbs（43.8Kg）の割合
で、282℃（Ga）および281℃（Gb）で紡糸し、およそ16
1,799、デニール（179,777dtex）のトウを得た。13ケン
スを合わせ、合計のデニール約210万デニール（230万dt
ex）とし、温度88℃、スプレー温水中で、延伸倍率2.92
倍で延伸し、けん縮し、140℃でリラックス処理し、85
0,000デニール（940,000dtex）、平均1.5dpf（1.7dte
x）の最終トウを得た。比較例Gb（LRV8.9）は優れたピ
ル等級５を有したが、許容できない審美性であり、一方
比較例Ga（LRV10.2）はピル性が劣るものの（ピル等級
２）審美性は良好であったが、ただしGaおよびGbともに
望ましい深い溝を持つスカラップ状長円形断面を保持し
ていなかった。
表３の数字は、すでに言及した当技術分野で記載され
ている以上に、ほとんどまったく説明を要しない。グル
ープ比1.0:1は、記載のとおりの、溝付きのスカラップ
状長円形断面の紡糸フィラメント用に設計された細管オ
リフィス形状から作られた紡糸フィラメントにおいて、
実質的な溝がないことを示している。d1がb1より小さい
という点において実質的な溝はないが、たとえばAneja
によって米国特許第5626961号に記載されているよう
に、グループ比1.0:1はフィラメントの周囲の不連続性
を示しており、それゆえ数字の一部は1.0:1より高い
「グループ比」を示している。「なし」と記録している
ところは、そのような不連続がなく、すなわちD100延伸
フィラメントは周囲が平滑な長円形の断面であり、D123
延伸フィラメントおよびＥフィラメントは本質的に円形
周囲断面であった。
図１および図２に概略図的に示した情報は、得られた
この進歩の驚くべき特質を理解するのに役立つであろ
う。
図１はポリマーのLRV（ｘ軸上）の、ピル等級（ｙ軸
上）への影響を図式的に示すためにプロットした線であ
る。ピル等級は、LRVが低くなるにつれて必ず向上した
が、断っておくが、本明細書ですでに示したように、ポ
リマー組成物によっては、LRVが低すぎると、ピリング
性が向上するにしても布地の風合いおよび繊維形状の鮮
明度を損なうことがある。図式のプロットは、２つのひ
し形のデータポイントおよびそれらを通る長い破線によ
って、比較例Ｇに開示したTESだけを含むポリマーを示
し、７つのデータポイントを示す５つの四角形（２組の
データポイントはプロットが一致するので、同じ四角形
である）および点をもとに描いた点線で示される線は、
比較例Ｂ〜Ｅに開示の、スルホイソフタル酸グリコレー
ト塩だけを含むポリマーを示し、６つのデータポイント
を示す４つの三角形（9.2LRVでプロットが一致し、10LR
Vでは互いに一致するだけでなく、E123の四角形と重な
っている）および点をもとに描いた実線で示される線
は、実施例１〜３の、TESとスルホイソフタル酸グリコ
レート塩との両方を含むポリマーを示している。図から
判るとおり、実線の勾配は、他の線ほど急でないので、
ピリング性が良いだけでなく、より高いピル等級を示す
区画内に実線の多くがあり、すなわち、相対粘度のより
大きな範囲にわたってピル等級が良好である。ピル等級
５はこのRTPT試験によって可能な最高値である。低LRV
の繊維の一部が直面することのある布地の風合いの問題
を別にして、TESとスルホイソフタル酸グリコレートと
の両方をポリマーが含有したとき、そのようなコモノマ
ーの一方だけを含むいずれかのポリマーを用いたときに
得られるピリング性に比べて、ピリング性が向上するこ
とがわかったのは驚くべきことであった。
図２はポリマーのLRV（ｘ軸上）の、繊維のグループ
比（ｙ軸上）への影響を図式的に示すために同様にプロ
ットした線であり、フィラメントは異なるLRVのポリマ
ーを用いる以外は類似の条件のもとで、４個の溝付きス
カラップ状長円形断面に紡糸した。グループ比は、繊維
断面の鮮明度がどれほど維持されているのかを数字で表
わす優れた指標である。理解できるとおり、ポリマーの
LRVが下がるにつれて、グループ比は必ず上昇し、これ
はポリマーのLRVを下げると（ピリング性を向上させる
傾向があることがわかっている）、繊維形状の鮮明度が
劣る繊維（非円形断面を持つ傾向がある）が供給される
ことを意味している。布地の風合いを我々は数字的に定
量化していないが、布地の風合いもまたポリマーのLRV
が低下するにつれ損なわれる。それゆえ、優れた保形性
（形状の鮮明度）の繊維を有する審美性の良い布地が得
られ、そこから製造される布地が優れたピリング性を示
すために、これらの条件のバランスをとり、妥協案を受
け入れなければならず、スルホン酸塩コモノマーを含ま
ずTESだけを含むポリマー、もしくはTESを含まずスルホ
ン酸塩コモノマーだけを含むポリマーを用いる場合に
は、それによってピリング性が最適でなく（保形性およ
び風合いが受容できないものになるので）、最適な風合
いと非円形形状の繊維形状を得るために抗ピリング性を
犠牲にしないかぎり保形性および布地の風合いも最適な
ものとはならない。図２に示すそれぞれ異なるポリマー
組成物のプロットの違いに注目すると、TESを含まず２
％のスルホイソフタル酸グリコール塩だけを含むコポリ
エステルをプロットした点線の勾配が非常に顕著である
ことがわかる。LRV約13でグループ比は1.0より高く上昇
し、これらの繊維が溝を持たないこと、そのようなLRV
はこのコポリエステルにとって満足できるものでなかっ
たことを示している。スルホイソフタル酸グリコレート
塩を含まずTESだけを含むポリマーの、長い破線の勾配
はそれほど急ではなく、より良い保形性を示している
が、LRV約11を有するポリマーは、満足できる値ではな
い約1.0のグループ比を供した。しかしながら驚くこと
に、実線で示したように、TESとスルホイソフタル酸グ
リコレート塩との両方を用いてポリマーを製造した場
合、グループ比は他の２つのポリマーよりも良く、勾配
はさらに急でなかった。これは、本発明によって、TES
とスルホイソフタル酸グリコレート塩との両方を本発明
のコポリエステル中に用いることで、なぜ狭いLRVの範
囲内で作用でき、得られた100％ポリエステルの編物に
おいて、優れたピル性、および良い繊維保形性、および
布地の風合いという長く望まれていた目的を達成するこ
とができるのかを、後知恵であるが説明している。本明
細書で前に示したように、最適条件とはわずかに異なる
相対粘度を有する本発明のコポリエステルを用いること
によって、特に、たとえば綿もしくは羊毛のような天然
繊維と混紡したポリエステルステープルファイバを用い
た場合、利点を見出すことができる。LRVが低いとき
（9.2）、ピリング性が優れていることがわかっている
が、風合い（我々が試験し、本明細書に記載した100％
ポリエステル編物では不適格）はたとえば綿と混紡する
ことによって、説明のとおり改善することができた。た
とえばLRVが約12といった、高粘度のコポリエステルで
は、ピリング性は100％ポリエステル編物では許容でき
ないかもしれないが、100％ポリエステルの織物では許
容できることがあり、ポリエステル繊維と、綿もしくは
羊毛とを混ぜることによって改善できる。
フロントページの続き (72)発明者 アネジャ，アラン，パル. アメリカ合衆国 27858 ノースカロラ イナ州 グリーンビル チャーチヒル ドライブ 210 (72)発明者 エドモンドソン，ロバート，リー. アメリカ合衆国 27822 ノースカロラ イナ州 エルム シティー シャープ ストア ロード 6151 (72)発明者 シダール，アドリアン，チャールズ. アメリカ合衆国 27858 ノースカロラ イナ州 グリーンビル デイベントリー ドライブ 507 (56)参考文献 米国特許3018272（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08G 63/00 - 63/91 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】塩基性染色可能なエチレンテレフタレート
    コポリエステルポリマーであって、前記コポリエステル
    ポリマーに基づいて0.5から３モル％のイソフタル酸の
    グリコレートのスルホン酸ナトリウム塩を含み、前記コ
    ポリエステルポリマーに基づいて0.05から0.5重量％の
    三官能価もしくは四官能価シリケートオルトエステルの
    存在下で重合し、前記コポリエステルポリマーに基づい
    て0.1から２重量％の二酸化チタンを含み、前記コポリ
    エステルの定義された相対粘度が８から12LRVおよび１
    から３デルタRVであることを特徴とする塩基性染色可能
    なエチレンテレフタレートコポリエステルポリマー。
  2. 【請求項２】前記定義された相対粘度が９から11LRVお
    よび２から３デルタRVであることを特徴とする請求項１
    に記載のポリマー。
  3. 【請求項３】フィラメント当たり0.5から６デシテック
    スであり、カット長が20mmから10cmであるステープルフ
    ァイバの形態であって、前記ステープルファイバーの前
    記定義された60分後のピル等級が2.5から５であること
    を特徴とする請求項１に記載のポリマー。
  4. 【請求項４】前記ステープルファイバーが、アスペクト
    比1.3:1から3:1であり、定義されたグループ比が0.50:1
    から0.95:1である複数溝付きスカラップ状長円形周辺の
    断面であることを特徴とする請求項３に記載のポリマ
    ー。
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