JPH0718053B2

JPH0718053B2 - 易染性改質ポリエステル繊維およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0718053B2
Application number: JP60233380A
Authority: JP
Inventors: 哲男佐藤
Original assignee: 旭化成工業株式会社
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1995-03-01
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPS6297914A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、常圧状態95℃以下の温度条件で塩基性染料で
濃色に染色するとのできるポリエステル繊維およびその
製造方法に係わり、更に詳しくは、耐アルカリ加水分解
性が著しく向上し、アルカリ減量加工に適した易染性改
質ポリエステル繊維およびその製造方法に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕従来、ポリエステル繊維の染色性、発色性を向上させる
目的で金属スルホネート基含有エステル形成成分をポリ
エステル成分中に共重合することにより、塩基性染料可
染のポリエステル繊維が得られることはよく知られてい
る。

又、最近は、特に塩基性染料可染ポリエステル繊維の染
色性をより向上させ常圧沸騰状態で十分濃色に染色でき
る繊維を得ることは、エネルギーおよびコストの削減を
もたらし、かつ他の種類の繊維との交編交織等により用
途の拡大をもたらすことから、盛んに行われている。

塩基性染料可染ポリエステル繊維の染色性をより向上さ
せ、常圧沸騰状態で十分濃色に染色できる繊維を得る方
法には、様々な方法手段が考えられているが、塩基性染
料の染着座席となる金属スルホネート基含有エステル形
成成分の他に、第三成分を更に共重合させる方法が公知
の方法であり、特に第三成分としては、イソフタル酸が
一般的である。（特公昭57−32139号）金属スルホネート基含有エステル形成成分にイソフタル
酸を更に共重合することにより、金属スルホネート基含
有エステル形成成分の重合比率を少なくして、かつ常圧
沸騰状態で十分濃色に染色できる繊維を得ることは、た
しかにこの方法で可能となつたが、得られる繊維の耐ア
ルカリ加水分解性が、極端に劣ることは従来避けること
はできなかつた。

ところで、ホモポリエステルの持つ適度なアルカリ加水
分解性を利用し、ソフトな風合や、ドレープ性のあるシ
ルクライク素材を作りだす、いわゆるアルカリ減量加工
処理は、より高級感のあるもの、より多様性のあるもの
を求める消費者のニーズを満すため、現在では一般的
に、かつ盛んに行なわれている。

しかし、アルカリ加水分解性がホモポリエステルに比較
して著しく大きい現在の塩基性染料可染ポリエステル繊
維は、アルカリ減量加工すると、（１）繊度の低下、あるいは繊度斑ができやすい。

（２）強度の低下がおきやすい。

（３）スリツプ等布組織が崩れやすい。

等の障害があり、アルカリ減量加工操作の管理を繁雑
に、かつ困難にするか、あるいはアルカリ減量加工処理
そのものが出来ない場合が多い。

〔問題点解決の手段〕

本発明は、上述のごとき欠点を解決するために鋭意努力
した結果到達したものである。すなわち本発明は、金属
スルホネート基含有エステル形成成分とイソフタル酸を
エチレンテレフタレートを主体とするポリエステルに共
重合することにより染料性が改良され、常圧状態95℃以
下の温度で十分濃色に染色可能なポリエステル繊維を得
るのに際し、更に特定の共重合成分を重合することによ
り従来の塩基性染料可染ポリエステル繊維のもつていた
低いアルカリ加水分解性能を改良し、通常のホモポリエ
ステル同様にアルカリ減量加工処理の可能な塩基性染料
可染の易染性改質ポリエステル繊維およびその製造方法
を提供するもことある。

本発明を構成する塩基性染料可染ポリエステル繊維は金
属スルホネート基含有エステル形成成分とイソフタル酸
成分及び1,2−ビス（４−カルボフエノオキ）シエタン
成分が共重合成分として必要であり、かつ夫々の共重合
モル％を（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）とした場合下記の式
（１）、（２）、（３）を満足する必要がある。

0.8≦（Ａ）≦3.5 ……（１） 1.0≦（Ｂ）≦10.0 ……（２） 2.0≦（Ｃ）≦20.0 ……（３）すなわち、金属スルホネート基含有エステル形成成分
は、塩基性染料と結合する染着座席を有するので塩基性
染料で染色するには不可欠の成分であり、該成分は具体
的には、例えば５−ソジウムスルホイソフタル酸、カリ
ウムスルホテレフタル酸、ソジウムスルホナフタレンジ
カルボン酸、ソジウムスルホフエニルジカルボン酸、等
のジカルボン酸およびそのアルキルエステル、又ソジウ
ムスルホ安息香酸等のオキシカルボン酸およびそのアル
キルエステル、さらにジヒドロエトキシベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム等のジヒドロキシ類であり、その中でも
特に５−ソジウムスルホイソフタル酸が好ましい。

イソフタル酸は金属スルホネート基含有エステル形成成
分の含有量を少ない状態で、かつ常圧状態95℃以下の温
度で十分濃色に染色するための第三成分として必要であ
る。

イソフタル酸等の第三成分を用いないで、金属スルホネ
ート基含有エステル形成成分だけで常圧沸騰状態で十分
濃色に染色される繊維を得るには、金属スルホネート基
含有エステル形成成分を多量に重合することが必要でそ
のため、重合時の溶融粘度上昇による重合度の低下、紡
糸時の糸切れ発生による収率の低下等が顕在化しやすく
なるので好ましくない。

また、１−２−ビス（４−カルボフエノキシエタン）
は、本発明の目的を達成するための主要の部分をなすも
のでアルカリ加水分解性を向上するためには必要不可欠
のものである。通常第三成分を共重合すると構造がルー
ズになりやすくアルカリ加水分解性が進行するものであ
るが驚くべきことに1,2−ビス（４−カルボフエノオキ
シ）エタンは重合されることによりアルカリ加水分解性
を抑制する働きがある。尚、1,2−ビス（４−カルボフ
エノオキシ）エタンを単独に、金属スルホネート基含有
エステル形成成分に共重合してもイソフタル酸に比較し
て塩基性染料の染色性向上におよぼす効果が薄い。した
がつて常圧状態95℃以下の温度で十分濃色に染色するた
めにイソフタル酸は是非とも必要であり1,2−ビス（４
−カルボフエノオキシ）エタンの効果は塩基性染料可染
ポリエステル繊維にあつては主にアルカリ加水分解性の
向上に寄与しているものである。

共重合モル％（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、下記の式
（１），（２），（３）を満足する必要がある。

0.8≦（Ａ）≦3.5 ……（１） 1.0≦（Ｂ）≦10.0 …（２） 2.0≦（Ｃ）≦20.0 …（３）すなわち、金属スルホネート基含有エステル形成成分の
共重合モル％（Ａ）は、0.8≦（Ａ）≦3.5が必要であ
る。（Ａ）が0.8未満であると（Ｂ）の値をいくら大き
くしても常圧状態95℃以下の温度で十分濃色に染色する
ことはできず又、3.5を越えると金属スルホネート基含
有エステル形成成分が本来持つている重合時、紡糸時の
弊害が顕著となる。

又、イソフタル酸の共重合モル％（Ｂ）は2.0≦（Ｂ）
≦10.0の範囲が必要で2.0未満だと基待するほどの染色
性の効果が得られず10.0を越えると強度、伸度、融点と
いつた他の機械的、熱的物性値の低下が著しく実用に供
しない。

さらに、1,2−ビス（４−カルボフエノキシエタン）成
分の共重合モル％（Ｃ）は2.0≦（Ｃ）≦20.0である必
要がある。（Ｃ）が2.0未満だとアルカリ化水分解性の
向上の効果が期待できず、20.0を越えると融点の低下な
ど他の物性の低下が大きいので実用的でない。

尚、これら３成分の混合割合は夫々の範囲内で自由に選
ぶことができるが、染色性、アルカリ化水分解性、機械
的熱的物性のバランスを適宜考え目的に応じて割合を選
んで重合することが望ましい。

本発明を構成する共重合成分の重合方法は公知の方法を
採用することができる。

すなわち、ジカルボン酸成分は酸のままテレフタル酸、
エチレングリコール等と直接反応させてもよく、あるい
はジメチルエステル等のアルキルエステル成分としてエ
チレングリコールとエステル交換反応を行つた後重縮合
させてもよい。

グリコール成分は、エチレングリコールと同様な使用が
できる。

オキシカルボン酸成分も、ジカルボン酸と同様な方法で
重合することが可能である。

これら公知の方法で重合して、得られた該ポリマーは周
知のどんな紡糸方法で溶融紡糸して繊維にしても本発明
の目的とする繊維を得ることができる。

一般には、紡糸方法としては大きくわけて次の３通りが
可能であるが、（１）1000〜1500m/分の巻き取り速度で紡糸し未延伸糸
として該未延伸糸を３〜４倍に延伸熱処理する（２）4000m/以下の巻き取り速度で紡糸いわゆるPOYと
し該POYを1.05〜1.5倍で延伸仮撚する。

（３）5000m/分以上の巻き取り速度で高速紡糸する。

このうち、（３）の高速紡糸による方法は生産性の向
上、延伸工程の省略によるコスト低減をもたらすととも
に染色性向上の効果も期待できるので好ましい方法であ
る。

しかし、一般に金属スルホネート基含有エステル形成成
分により共重合されたポリエステルを5000m/分以上で紡
糸すると、ケバの発生や糸切れが多発し巻き取りが困難
である場合が多く、塩基性染料可染ポリエステル繊維の
製造方法としては不適当であつた。

しかし、本発明のポリエステルは驚くべきことに5000m/
分以上で巻き取つて紡糸してもケバの発生や糸切れが著
しく少なく生産できるものであり、ホモポリエステルと
同様に生産することができることが可能になつた。

〔効果〕

本発明の塩基性染料可染の易染性ポリエステル繊維は、
常圧状態95℃以下の温度で十分濃色に染色できるという
特徴の他に、これまでの塩基性染料可染ポリエステル繊
維では得ることのできなかつた高い耐アルカリ加水分解
性能を兼ねそなえたものであるので、従来、塩基性染料
可染ポリエステル繊維では困難であつたアルカリ減量加
工処理を行うことを可能にしたという効果がある。

又、別の効果として当該繊維を5000m/分以上の巻き取り
速度で紡糸して製造する場合は従来この種の繊維製造で
多発していたケバや糸切れの問題を解決し生産性を向上
させることがあげられる。

〔実施例〕

以下に実施例をあげ本発明を具体的に説明する。

尚、本発明の実施例において使用される各種の特性値の
評価方法は次の通りである。

（強度、伸度）島津製作所、オートグラフDSC100型引張試験機により、
初長20cm、引張速度20cm/minで測定する。

（沸水収縮率） 0.1g/dの荷重下での試料長をＬとし、荷重を取り除き、
沸騰水中で30分間処理した後、同じ荷重下で測定した長
さをＬとして次式より沸水収縮率（B.W.Sと略記する）
を定義し求める。

（塩基性染料吸尽率）塩基性染料 Maxilon Blue5G（Chiba Geigy）調整液：酢酸ナトリウム 0.5g/L 無水ぼう硝 4.0g/L 酸性度 pH＝4.5 浴比1:50 染料濃度＝５％owf 温度95℃ 上記染料を調整液中に溶解し、上記条件で染色した後、
残液を調整液で希釈し、島津分光光度計UV−200によ
り、1cmのコレツクスセルを用いて、波長λ＝655mμに
て吸光度（Ｕ）を測定し同様に希釈し測定した染料原液
の吸光度（Uo）より塩基性染料吸尽率（単に吸尽率と略
記する）を求める。

（融点）パーキンエルマ社製Differential Scanning Calorimete
r−２型を使用し試料7mg、昇温速度20℃／分の条件で、
窒素置換を行ないながら測定し得られたチヤートの吸熱
ピークの頂点を融点とする。

（アルカリ減量率）前処理試料（糸）を編機で筒編後、界面活性剤（スコアロール
250花王アトラス社）を2g/Lの割合で蒸留水に溶解し、
浴比1:200、浴温60〜70℃で30分間精練し油剤を落す。

精練後よく水を切り温度23℃温度65％に保たれた恒温度
で24時間乾燥させる。

測定前処理した試料を約5g（Wo）正確に計量しNaOH5％水溶
液、沸騰状態で15分該試料をアルカリ加水分解させ、そ
の後よく水洗し、脱水した後上記条件にて乾燥し、正確
に減量後の受領（Ｗ）を計量し次式のようにアルカリ減
量率を定義して求める。

実施例１５−ソジウムスルホイソフタル酸ジメチル3.36重量部1,
2−ビス（４−カルボフエノオキシ）エタン7.78重量部
5.0モル％、テレフタル酸ジメチル87.8重量部、エチレ
ングリコール70.0重量部、酢酸マンガン0.041重量部お
よび酢酸リチウム0.06重量部を精留塔を備えたオートク
レーブに仕込み、精製するメタノールを留去しながら18
0〜240℃に２時間攪拌下に加熱し、理論反応メタノール
量の97％以上を留去した後、イソフタル酸4.28重量部5.
0モル％を加え、さらに２時間反応させる。その後反応
物を減圧用オートクレーブに移送し、酸化アンチモン0.
04重量部、亜リン酸0.03重量部を加え、温度を260℃へ
あげるとともに徐々に真空度を上げ、280℃、0.5mm/Hg
以下の真空度状態で２時間重合を続け、融点230℃、極
限粘度0.56の塩基性染料可染の共重合ポリエチレンテレ
フタレートを得た。

当該共重合ポリエチレンテレフタレート（共重合ポリエ
ステル）をペレツト状態に粉砕後130℃で20時間減圧乾
燥して水分含有率を調整した。

当該共重合ポリエチレンテレフタレートペレツトを溶融
温度290℃で紡糸口金（直径0.23mmの紡孔24hole備えた
紡糸口金）を通して吐出量37.4g/分で押し出し、紡口直
下に40cmの温度200℃に保たれている加熱筒を通し紡口
下130cmに位置する給油用ノズルガイドをつけて集束さ
せた後、7000m/分の巻き取り速度で50デニール/24フイ
ラメントの繊維として巻き取つた。

強度、伸度、沸水収縮率（B.W.S）、吸尽率、アルカリ
減量速度、紡糸安定性の評価結果を表に記す。

表からわかる通り、吸尽率は99.7％と高く、十分濃色に
染色されていることがわかり、アルカリ減量率も、後述
の比較例に比べ大きく向上していることがわかる。しか
も、7000m/分という高い紡糸速度であるにもかかわら
ず、糸切れ、ケバの発生が少ないことがわかる。

実施例２実施例１の共重合ポリエチレンテレフタレートを、実施
例１と同様な乾燥条件で乾燥し、同様の紡糸口金を通
し、290℃、吐出量16.0gで押し出し、保温、冷却部材を
へて巻き取り速度800m/分で巻き取り、さらに当該未延
伸繊維を延伸倍率3.617倍に70℃の温度条件で延伸し
た。

得られた繊維の物性を同様に表に示す。表からわかる通
り、吸尽率の値が大きく、十分濃色に染色されており、
かつアルカリ減量率の値も比較例の1,2−ビス（４−カ
ルボフエノオキシ）エタンを共重合していない塩基性可
染ポリエステル繊維に比べ大きく向上している。

実施例３実施例１の共重合成分の比率をかえ、実施例１と同様の
方法で高速紡糸した。結果を表に記す。表より、常圧95
℃で十分濃色に染色されておりかつ共重合量の減少によ
り、アルカリ減量率が実施例１に比較しても向上してい
ることがわかる。

比較例１〜４実施例１と同様の方法で、共重合比率をかえて1,2−ビ
ス（４−カルボフエノオキシ）エタンを共重合させず
に、共重合ポリエチレンテレフタレートをつくり、実施
例１、および２と同様の方法で繊維にした。結果を表に
記す。

1,2−ビス（４−カルボフエノオキシ）エタンが共重合
されていないので、アルカリ減量率が高いことがわか
る。

比較例５実施例１と同様な方法で、イソフタル酸を共重合しない
共重合ポリエチレンテレフタレートを作り、実施例1,2
と同様の方法で繊維とした結果を表に記す。

表より、アルカリ減量率は比較例に比べ大きく向上して
いるが、吸尽率が若干不足していることがわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０１Ｆ 6/86 Ｈ 7199−3Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属スルホネート基含有エステル形成成分
の共重合モル％（Ａ）とイソフタル酸成分の共重合モル
％（Ｂ）と1,2−ビス（４−カルボフエノオキシ）エタ
ン成分の共重合モル％（Ｃ）の共重合比率が、下記の
（１）、（２）、（３）式を満足することを特徴とする
エチレンテレフタレート単位を主体とする易染性改質ポ
リエステル繊維。 0.8≦（Ａ）≦3.5 （１） 1.0≦（Ｂ）≦10.0 （２） 2.0≦（Ｃ）≦20.0 （３）
【請求項２】金属スルホネート基含有エステル形成成分
の共重合モル％（Ａ）とイソフタル酸成分の共重合モル
％（Ｂ）と1,2−ビス（４−カルボフエノオキシ）エタ
ン成分の共重合モル％（Ｃ）の共重合比率が、下記の
（１）、（２）、（３）式を満足するエチレンテレフタ
レート単位を主体とするポリエステルを、巻取り速度50
00m/分以上で紡糸することを特徴とする易染性改質ポリ
エステル繊維の製造方法。 0.8≦（Ａ）≦3.5 （１） 1.0≦（Ｂ）≦10.0 （２） 2.0≦（Ｃ）≦20.0 （３）