JPH03146706A

JPH03146706A - 易染性ポリエステル繊維の製造法

Info

Publication number: JPH03146706A
Application number: JP28114589A
Authority: JP
Inventors: Shigemitsu Murase; 村瀬　繁満; Kazumi Tsuji; 辻　一見; Koji Kakumoto; 幸治角本; Keizo Tsujimoto; 啓三辻本
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd; Unitika Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd; Unitika Ltd
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1991-06-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、染色性の良好なポリエステル繊維を工業的に
安定して製造することのできる易染性ポリエステル繊維
の製造法に関するものである。

（従来の技術）ポリエチレンテレフタレート及びこれを主体とするポリ
エステルは、繊維として広く用いられており、工業的に
はテレフタル酸又はジメチルテレフタレートとエチレン
グリコールとから直接エステル化法又はエステル交換法
によりビス−（βヒドロキシエチル）テレフタレート　
（その低重合体を含む）を得、これを重縮合触媒の存在
下に高温、高減圧下に重縮合して高重合体とする方法に
より製造されている。

ポリエステル製造時の重縮合触媒としては。

般に、亜鉛、アンチモン、コバルト、チタン、ゲルマニ
ウム、スズなどの金属の化合物が用いられている。しか
し９重縮合触媒として金属化合物を用いて得られるポリ
エステルは、金属化合物に起因する異物を含有しており
、紡糸性が悪いとともに、ヒドロキシル末端基が多くな
るため熱分解し易く９分解物が異物となったり、アセト
アルデヒドなどの分解ガスが紡糸口金面を汚したりする
といった問題があった。

また、ポリエチレンテレフタレートは、結晶性が高く、
緻密な分子構造を有するため染色性が悪く、ポリエステ
ル繊維の染色には、高温高圧染色法やキャリヤー染色法
を採用しなければならず。

染色コストが高くなるという問題があった。

近年、高速紡糸技術が進展しており、この方法によれば
染色性の向上した繊維が得られることが知られている。

しかし、この繊維の染色性は未だ不十分で１分散染料に
よって常圧で十分染色することは不可能である。

また、ポリエステルを５０００ｍ　／分を超えるような
高速（超高速）で溶融紡糸する場合、紡出糸は細化過程
でネッキングを起こし、しかもネック点が糸線方向に激
しく変動するため、糸条の均一性が損なわれたり、著し
い場合は糸切れを起こして安定した紡糸が不可能となっ
たりする。（ネック点に応力が集中するため、異物を含
有するポリマーの場合、特に糸条が切断しやすい。）さ
らに、高速紡糸だけで、延伸工程をなくして実用上十分
な強伸度特性を有する繊維を得ようとする場合、吐出量
を多くしなければならず、異物の多いポリマーであると
紡糸口金パック中の濾材詰まりが著しく、紡糸口金パッ
クの交換頻度を増すことが必要になるという問題がある
。

高速紡糸における曳糸性を改良するために、ポリエチレ
ンテレフタレートに他の成分を共重合したり、ブレンド
したりする方法が提案されている（特開昭５６−９１０
１３号、同６１−２５２３１５号、同６２−２１８１７
号、同５９−９４６１５号、同６１−２２５３１１号等
）。

しかし、これらの方法では、ポリエチレンテレフタレー
ト本来の優れた機械的性質、耐熱性及び耐候性等が損な
われやすいという問題があった。

（発明が解決しようとする課題）本発明は１分散染料により常圧で染色することができる
易染性ポリエステル繊維を高速紡糸法によって安定して
製造することのできる方法を提供しようとするものであ
る。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討の
結果９重縮合触媒として有機スルホン酸化合物を使用し
て製造したジエチレングリコールＤＥＣ）結合含有量の
多いポリエステルは、高速紡糸における曳糸性が良好で
あると共に分散染料によって常圧で染色することが可能
な繊維を与えることを見出し１本発明に到達した。

すなわち９本発明は１重縮合触媒として有機スルホン酸
化合物を使用して製造したＤＥＣＥＣ金合含有量モル％
以上で、極限粘度が０．５以上のエチレンテレフタレー
ト単位を主体とするポリエステルを５０００ｍ　／分取
上の紡糸速度で溶融紡糸することを特徴とする易染性ポ
リエステル繊維の製造法を要旨とするものである。

本発明における有機スルホン酸化合物としては。

特公昭５９−１４１６号公報、同５９−１７３４号公報
、同６１−５９３３５号公報、同６３−６４４４９号公
報及び特公平ｌ−４１６５１号公報等に開示されたもの
を使用することができる。有機スルホン酸′化合物の具
体例としては、ベンゼンスルホン酸２ｍ−又はｐ−ベン
ゼンジスルホン酸、１．３．５−ベンゼントリスルホン
酸、ｏ−、ｍ−又はｐ−スルホ安息香酸、０−スルホ安
息香酸無水物、アニソール−〇−スルホン酸、１．５−
ナフタレンジスルホン酸、ｏ−、ｍ−又はｐ−クロルベ
ンゼンスルホン酸、ｏ−、ｍ又はｐ−ブロモベンゼンス
ルホン酸、　　ｏ　−、ｍ　−又はｐ−フルオロベンゼ
ンスルホン酸、４−クロロ−３−メチルベンゼンスルホ
ン酸、２−クロロ−４−スルホ安息香酸、５−スルホサ
リチル酸。

４−スルホフタル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホ
ン酸、メチオン酸、シクロペンタンスルホン酸、ｌ、１
−エタンジスルホン酸、１．２−エタンジスルホン酸、
１．２−エタンジスルホン酸無水物。

■、３−プロパンジスルホン酸、β−スルホプロピオン
酸、イセチオン酸、ニチオン酸、ニチオン酸無水物、３
−オキシ−１−プロパンスルホン酸。

２−クロルエタンスルホン酸、フェニルメタンスルホン
酸、β−フェニルエタンスルホン酸、αフェニルエタン
スルホン酸、クロルスルホン酸アンモニウム、ベンゼン
スルホン酸メチル、ｐ−トルエンスルホン酸エチル、メ
タンスルホン酸エチル、５−スルホサリチル酸ジメチル
、４−スルホフタル酸トリメチル等が挙げられる。

有機スルホン酸化合物の添加量は、ポリエステルを構成
する酸成分１モルに対して０．５Ｘ　１０−’〜１０Ｘ
　１０−’モルとするのが適当である。この触媒の添加
量があまり少ないと高重合度のポリエステルを短時間で
得ることができず、逆に多すぎるとＤＥＣＥＣ金合含有
量くなりすぎるとともに最高到達重合度が低くなる。

本発明において、紡糸に供するポリエステルは有機スル
ホン酸化合物を重縮合触媒として製造したＤＥＣＥＣ金
合含有量モル％以上のものであることが必要である。ポ
リエステルのＤＥＣＥＣ金合含有量％未満であると常圧
染色可能な繊維を得ることが困難である。しかし、ＤＥ
ＣＥＣ金合含有量くなりすぎるとポリエチレンテレフタ
レート本来の優れた特性が損なわれるので、ＤＥＣＥＣ
金合含有量０モル％以下、好ましくは８モル％以下とす
るのが望ましい。

ポリエステルのＤＥＣＥＣ金合含有量有機スルホン酸化
合物の添加量、添加時期等によって調整することができ
る。（有機スルホン酸化合物を遊離のエチレングリコー
ルが多く存在するエステル化又はエステル交換反応の段
階で添加するＤＥＣＥＣ金合含有量いポリエステルが得
られる。）また１本発明におけるポリエステルは、極限
粘度が０．５以上のものであることが必要であり、好ま
しくは０．６〜０．８のものが適当である。極限粘度が
０．５未満のものでは、十分な曳糸性が得られない。

なお１本発明におけるポリエステルは、エチレンテレフ
タレート単位を主体とし、副生ＤＥＣ単位を含有するも
のであるが、少量であれば、他の成分が共重合又は混合
されたものでもよ＜、艶消剤１着色剤、安定剤、制電剤
、！８Ｉ燃剤等の添加物が共存していてもさしつかえな
い。

本発明の方法は、上記のようなポリエステルを５０００
ｍ　／分以上の紡糸速度で溶融紡糸するものであるが、
この溶融紡糸は常法によって行うことができる。ここで
、紡糸速度とは、紡出糸条・を引取リローラで引き取る
場合は最初の引取りローラの速度、ゴデツトレスで巻き
取る場合は巻取り速度。

サクションガンで引き取る場合はサクションガンにより
遠戚される吸引糸条速度である。本発明において好まし
い紡糸速度は５０００〜８５００ｍ　／分である。

紡糸条件を適切に設定することにより、　５０００ｍ／
分以上の紡糸速度で溶融紡糸するだけで実用上十分な物
性を有する繊維が得られるが、必要に応じて巻取り前に
低倍率の延伸を加えてもよい。

（作　用）本発明の方法により、易染性ポリエステル繊維が紡糸性
よく安定して得られる理由は、十分解明されているわけ
ではないが２次のような理由によるものと考えられる。

■ポリエステルが重縮合触媒として有機スルホン酸化合
物を使用して得られたものであるので、金属化合物を使
用した場合のように、触媒に起因する異物を含有してい
ない。

■ポリエステルの末端基が主としてカルボキシル基から
なり、ポリエステルが熱分解を受は難い。

■ポリエステル中の環状オリゴマーの量が少なく。

溶融紡糸時に発生する分解ガスの量が少ないため。

紡糸口金汚れが少ない。

■ポリエステル中の異物の量が少ないため、高速紡糸に
よりネック点に応力が集中しても糸切れが起こり難く、
また、紡糸口金パック中の濾材詰まりが少ない。

■ポリエステルがＤＥＣ結合を比較的多量に含有してい
るので１本発明の方法で得られる繊維は高速紡糸による
染色性向上効果と相まって、染色性が非常に良好となる
。

（実施例）次に、実施例をあげて本発明の方法を具体的に説明する
。

なお１本発明における特性値等の測定法は１次のとおり
である。

極限粘度〔η〕フェノール−四塩化エタン等重量混合物を溶媒として温
度２５℃で測定した。

ＤＥＣＥＣ金合金有量エステルをアルカリ加水分解後、ガスクロマトグラ
フ法によりエチレングリコールとＤＥＣを定量し、全グ
リコールに対するＤＥＣのモル％（０８６％と記す）で
示した。

カルボキシル基量アナリティカル　ケミストリー　（Ａｎａｌｙｔｉｃａ
ｌ［：ｈｅｍｉｓｔｒｙ）　　第２６巻、第１６１４頁
　（１９５４）に記載されたボール（Ｐｏｈｌ）の方法
によって測定した。

糸斑（Ｕ％）ツェルベーガー社製つ−スタ糸斑測定装置を用い、ハー
フイナートテストにより測定した。

強伸度島津製作所製オートグラフＤＳＳ−５００型を用い。

試料長３０ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／分で測定した染料
吸尽率チバガイギー社製分散染料：Ｔｅｒａｓｉｌ　Ｎａｖｙ
　ＢｌｕｅＳＧＬ　５％ｏ　ｗｆ、凹成化学社製分散剤
：Ｄｉｓｐｅｒ　’ｒｔ、　１ｇ／ｌ、染色助剤：硫酸
アンモニウム２　ｇ　／　ｊ２及び酢酸０．１ｃｃ／　
Ｉｔを用いて、繊維を１００℃で６０分間染色し、染色
後の残液中の染料濃度を分光光度計で測定し、繊維に吸
収された染料の量を求めた。

実施例ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート及びその
オリゴマーの存在するエステル化反応装置にテレフタル
酸とエチレングリコールとのスラリー　（エチレングリ
コール／テレフタル酸のモル比１．５）を連続的に供給
し、２５５℃、常圧下、滞留時間４，５時間でエステル
化反応を行ない、エステル化反応率９４％のエステル化
生成物を連続的に得た。

このエステル化生成物にその酸成分１モルに対し５−ス
ルホサリチル酸４Ｘ１０−’モルを加え、ステンレス製
重合装置中で徐々に減圧して最終的に０、１ｍｍ　Ｈｇ
、　２８５℃で１時間５０分間重縮合を行なった。

得られたポリエステル（ポリマーＡという）は。

［η］　＝０．６６、　ＤＥＧ％＝６゜４．カルボキシ
ル基量＝８０ｇｅＱ／１０８ｇであった。

比較例のため、三酸化アンチモンを重縮合触媒として使
用し、同様な方法で、〔η］　＝０．６４．　ＤＥＧ％
＝　０．８．カルボキシル基量＝　３８ｇｅｑ／１０６
ｇのポリエステル（ポリマーＢという）を得た。

ポリエステルＡ及びＢを乾燥した後、紡糸温度２９０℃
で、孔径０．２５ｍｍ、孔数３６の紡糸口金を使用して
溶融紡糸し、第１表に示した速度（紡糸速度）の第１ゴ
デツトローラで引き取り、非加熱の第２ゴデツトローラ
を介して、延伸することなく巻き取り、　７５ｄ／　３
６　ｆのフィラメント糸を得た。

なお、紡糸口金バック中の濾材としては、６０メツシユ
のモランダムからなるサンド層を上層とし。

１４８０メツシユのステンレス金網を下層とするものを
使用した。

紡糸時の糸切れ発生回数、紡糸口金バック寿命及び得ら
れた糸条の特性値を第１表に示す。

なお９通常の紡糸、延伸の２工程法で得られたポリエス
テル繊維を１３０℃で６０分間加圧染色した場合、染料
吸尽率は８９％程度である。

本発明の実施例では、安定した紡糸が可能であり、糸斑
が小さく、また、実用上十分な物性を有する常圧染色可
能な糸条が得られた。

これに対して、比較例では、紡糸時に糸切れが多く、紡
糸口金バックの寿命も短く、安定した紡糸が困難であっ
たり、得られた糸条の染色性が不十分であったりして、
満足な結果が得られなかった。

第表注：ポリマーＡを使用した場合が実施例で、ポリマーＢ
を使用した場合は比較例である。

（発明の効果）本発明によれば１分散染料により常圧で染色することが
できる易染性ポリエステル繊維を高速紡糸法によって安
定して製造することが可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重縮合触媒として有機スルホン酸化合物を使用し
て製造したジエチレングリコール結合含有量が４モル％
以上で、極限粘度が０．５以上のエチレンテレフタレー
ト単位を主体とするポリエステルを５０００ｍ／分以上
の紡糸速度で溶融紡糸することを特徴とする易染性ポリ
エステル繊維の製造法。