JPH11217729A

JPH11217729A - 抗ピリング性ポリエステル繊維の製造法

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Publication number: JPH11217729A
Application number: JP1232198A
Authority: JP
Inventors: Bunpei Hosoi; 文平細井; Tomoyasu Nakada; 智康中田; Hiroyuki Watanabe; 博之渡辺
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】抗ピリング性を有し、かつ紡績工程や編織工
程等における操業性にも優れたポリエステル繊維を製造
する方法を提供する。【解決手段】ポリアルキレンテレフタレートまたはこ
れを主体とするポリエステルであって、平均重合度１０
以下のポリエステルオリゴマーに、濃度１〜１０重量％
のリン酸のグリコール溶液とジエチレングリコールをポ
リエステルの酸成分に対して、リン酸が０．５〜１．５
モル％、全グリコールに対してジエチレングリコールが
７〜１２モル％の含有量となるように添加し、重縮合反
応を行い、得られた極限粘度０．５５以上のポリエステ
ルを溶融紡糸、製糸することを特徴とする抗ピリング性
ポリエステル繊維の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抗ピリング性に優
れたポリエステル繊維を製造する方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル、特にポリエチレンテレフ
タレート繊維は、その優れた性質のゆえに衣料用または
工業用に広範に使用されている。しかしながら、衣料用
に使用する場合、製編織した布帛にピリング（毛玉現
象）の発生など好ましくない現象が発現し、実用上大き
な欠点の一つになっている。このようなピリングを防止
するため、従来数多くの方法が提案されている。

【０００３】このような方法の一つとして、特公昭３５
−８５６２号公報には、低重合度のポリエステルを紡糸
して抗ピリング性の繊維を製造する方法が記載されてい
る。この方法で十分な抗ピリング性を有する繊維を得る
ためには、ポリマーの重合度を大幅に低下させなくては
ならず、紡糸性が大きく損われるという欠点があるばか
りでなく、得られた繊維の加工や紡績等の工程の操業性
が悪くなるという欠点もあった。

【０００４】また、特公昭４３−４５４５号公報には、
ペンタエリスリトールのような多官能性の分岐成分を共
重合する方法があるが、得られる繊維は、抗ピリング性
を満足するものの、強度が低く、紡糸や紡績等の工程に
おける操業性は悪かった。

【０００５】さらに、特公昭５８−１８４４７号公報に
は、ポリマー中にリン酸、亜リン酸等のリン酸またはリ
ン酸エステルのみを添加し、リン酸エステル結合を含有
する共重合ポリエステルからなる繊維を得る方法が提案
されている。また、特開昭５９−２１５３１６号公報に
は、ポリエステルの熱安定剤、色調改良剤、またはエス
テル交換触媒の不活性化剤として有用であるリン化合物
を含有させて、抗ピリング性のポリエステル繊維を得る
方法が記載されている。

【０００６】これらの方法によれば、ある程度の抗ピリ
ング性を有する繊維を得ることができるが、十分な性能
ではなく、抗ピリング性を向上させるためにリン酸エス
テルやリン化合物の添加量を増加させると、製糸操業性
が悪化したり、得られる繊維の強度が低くなり、紡績工
程や編織工程における操業性も悪くなるという問題があ
った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決し、抗ピリング性を有し、かつ紡績工程
や編織工程等における操業性にも優れた強度を有するポ
リエステル繊維を製造する方法を提供することを技術的
な課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、鋭意検討の結果、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、ポリアルキレンテレフタレー
トまたはこれを主体とするポリエステルであって、平均
重合度１０以下のポリエステルオリゴマーに、濃度１〜
１０重量％のリン酸のグリコール溶液とジエチレングリ
コールをポリエステルの酸成分に対して、リン酸が０．
５〜１．５モル％、全グリコールに対してジエチレング
リコールが７〜１２モル％の含有量となるように添加
し、重縮合反応を行い、得られた極限粘度０．５５以上
のポリエステルを溶融紡糸、製糸することを特徴とする
抗ピリング性ポリエステル繊維の製造法を要旨とするも
のである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明でいうポリエステル繊維は、ポリアルキレ
ンテレフタレートまたはこれを主体とするポリエステル
であって、ジカルボン酸成分がテレフタル酸、ジオール
成分がエチレングリコールであるポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）が好ましく用いられる。また、イソフ
タル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、プロピレ
ングリコール、１，４−ブタンジオール、ペンタエリス
リトール、４−オキシ安息香酸、アジピン酸、ナフタレ
ンジカルボン酸、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＡ
等およびこれらのエステル形成性誘導体を共重合成分と
して併用したものでもよい。

【００１０】本発明は、まず、平均重合度１０以下のポ
リエステルオリゴマーに、リン酸のグリコール溶液とジ
エチレングリコール（ＤＥＧ）を添加し、エステル化反
応を行うものである。このとき、リン酸を、濃度１〜１
０重量％のリン酸のグリコール溶液として添加し、リン
酸の含有量がポリエステルの酸成分に対して、０．５〜
１．５モル％となるようにする。リン酸の含有量が０．
５モル％未満では後工程で湿熱処理を行っても、抗ピリ
ング性に優れた繊維とはならず、一方、１．５モル％を
超えるとポリマーが三次元化し、ポリエステルの強伸度
等の糸質性能を損なう。

【００１１】リン酸のグリコール溶液の濃度が１重量％
未満であると、リン酸の含有量を上記の範囲内のものに
するためには、投入するグリコール量が非常に多くなる
ために、その後の工程で多量のグリコールを留出させる
ことが必要になり、経済的でない。一方、リン酸の濃度
が１０重量％を超えると、重合速度が著しく遅くなり、
ポリエステル繊維として十分な強度を付与できる極限粘
度を有するポリエステルを得ることが不可能となるばか
りでなく、得られるポリエステルの色調が悪くなる。な
お、使用するグリコールは、ポリエステルを製造する際
に使用するグリコールと同じものを使用することが好ま
しく、エチレングリコールや1,4 −ブタンジオール、プ
ロピレングリコール等が挙げられる。

【００１２】また、ＤＥＧを全グリコールに対して、７
〜１２モル％の含有量となるように添加させる必要があ
る。ＤＥＧの含有量が７モル％未満では湿熱処理後の繊
維は抗ピリング性に優れた繊維とならず、一方、逆に１
２モル％を超えるとポリエステルの融点が下がり、熱安
定性が悪化し、繊維強度が低下する。なお、ＤＥＧの含
有量を７〜１２モル％とするためには、反応時の添加量
を分割して投入することが好ましい。一度に添加すると
留出分が過剰にでるため好ましくない。また、ＤＥＧは
通常に重合しても副反応として１〜２モル％生成する場
合があるので、このときはその分も加えて７〜１２モル
％の含有量となるように添加させる。

【００１３】上記のようにリン酸とＤＥＧを添加して、
エステル化反応を行う際、平均重合度１０以下のポリエ
ステルオリゴマーに添加することが必要である。リン酸
のグリコール溶液を添加後にエステル化反応を行わず、
重縮合反応を行うと、重合触媒とリン酸が反応し、ポリ
マーの色調が著しく悪化する。さらに、オリゴマーが平
均重合度が１０を超えるものであると、エステル化反応
が円滑に進行されにくくなる。

【００１４】また、エステル化反応を十分に行うための
条件としては、反応温度を２３０〜２８０℃とし、０．
５〜２時間行うことが好ましい。温度が低すぎたり、反
応時間が短すぎたりすると、完全にエステル化反応が行
われず、リン酸と重縮合触媒とが反応したり、また、重
縮合触媒を失活させたりして、得られるポリエステル繊
維の性能が低下する場合がある。

【００１５】そして、エステル化反応の後、重縮合反応
を行う。重縮合反応は、重縮合触媒として、例えば三酸
化アンチモンを添加し、通常０．１３〜１３．３Ｐａ程
度の減圧下で２７５〜２９０℃の温度で行えばよい。

【００１６】なお、本発明においては、重縮合反応時に
ヒンダードフェノール化合物のような安定剤、コバルト
化合物、蛍光剤、染料のような色調改良剤、二酸化チタ
ンのような顔料等の添加物を含有させても差し支えな
い。

【００１７】上記のように、エステル化反応、重縮合反
応を行って得られるポリエステルの極限粘度は、０．５
５以上であることが必要である。そして、この極限粘度
が０．５５以上のポリエステルを常法によって溶融紡糸
し、製糸を行う。ポリエステルの極限粘度が０．５５未
満であると、紡糸、延伸時に糸切れが多発して繊維を得
ることが困難となったり、得られる繊維の強度が低くな
る。

【００１８】溶融紡糸や製糸の条件は特に限定されるも
のではなく、適宜、延伸や弛緩処理を施したり、捲縮を
施すことが好ましく、長繊維としても短繊維としてもよ
い。

【００１９】そして、本発明により得られた繊維は、湿
熱処理前後の強伸度積保持率が５５〜８５％であること
が必要である。得られた繊維をさらに加工する際には様
々な湿熱処理を施す。例えば、製造するポリエステル繊
維が長繊維の場合は、チーズやパーンに巻き取った形態
で行うものや、短繊維の場合は、トウの形態や短繊維に
カットしたスフの形態で行うものや、紡績糸としてから
行うもの等があり、また、布帛の状態で行うものもあ
る。また、湿熱処理は、単独の工程として行うものや、
例えば染色工程や減量処理工程等と兼用して行うものが
ある。

【００２０】そこで、本発明の製造法で得られる繊維
は、湿熱処理条件として、１２０〜１６０℃の温度で３
０〜１２０分間処理した前後の強伸度積保持率が５５〜
８５％であることにより、抗ピリング性と工程通過性の
両方に優れるものである。

【００２１】なお、本発明のポリエステル繊維は、湿熱
処理前は、強度３．０〜５．０ｇ／ｄ、伸度２０〜４５
％、強伸度積４．０〜６．０であり、湿熱処理後は、強
度２．７〜４．８ｇ／ｄ、伸度２０〜４０％、強伸度積
３．２〜５．５程度のものである。

【００２２】繊維強伸度積の保持率が８５％を超える
と、得られる繊維は強度が高くなりすぎ、ピリングが発
現しやすいものとなる。保持率が５５未満であると、湿
熱処理後のポリエステル繊維の強度が低くなりすぎ、糸
切れが生じやすくなり、湿熱処理後の各工程における操
業性が悪化する。

【００２３】

【作用】本発明の方法によれば、特定量のリン酸とジエ
チレングリコールを含有させることにより、リン酸エス
テル結合とＤＥＧからなるエーテル結合を含有するポリ
エステルとなるので、湿熱処理の際、加水分解反応が速
やかに進み、その結果、ポリマーの重合度が低下し、湿
熱処理前と湿熱処理後の繊維強伸度積の保持率が５５〜
８５％の抗ピリング性と工程通過性に優れた強度を有す
る繊維となるものと思われる。さらに、本発明のように
エステル化反応を行ってから重縮合反応させることによ
って、リン酸の含有量が繊維強度を低下させない量でよ
いため、強度に優れた繊維が得られ、紡績、編織工程等
における操業性に優れた繊維となる。また、ポリマーの
色調を悪化させることもないため、色調も良好な繊維が
得られる。

【００２４】

【実施例】次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明
する。なお、実施例中の測定や評価は以下のように行っ
た。（１）極限粘度〔η〕ポリマーをフェノールと四塩化エタンとの等重量混合物
を溶媒とし、２０℃で測定した。（２）リン酸含有量得られたポリマーを用い、理学社製蛍光Ｘ線分析装置３
２７０を用いて測定した。（３）ＤＥＧの含有量得られたポリマーを用い、島津製作所製ガスクロマトグ
ラフＧＣ９Ａ型を使用し、エチレングリコールとＤＥＧ
を定量し、全グリコールに対するＤＥＧのモル％で示し
た。（４）強伸度オリエンティック社製テンシロンＵＴＭ−４−１００型
を用い、試料長２０ｍｍ、引張速度２０ｍｍ／分で測定
した。（５）抗ピリング性ＪＩＳＬ１０７６Ａ法による測定法で判定し、１
〜５級に分類し、５級を最も優れているものとした。（６）操業性得られた短繊維を常法により英式番手４０Ｓの紡績糸と
し、筒編地を作製した際の紡績及び編織工程での糸切れ
の発生状態により、次の４段階で評価した。 ◎：とても良好、○：良好、△：やや悪い、×：悪い

【００２５】実施例１ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート及びその
低重合体の存在するエステル化反応缶にテレフタル酸
（ＴＰＡ）とエチレングリコール（ＥＧ）のスラリー
（ＴＰＡ／ＥＧ＝１／１．６）を連続的に供給して８時
間反応させ、平均重合度７のポリエステルオリゴマーを
連続的に得た。このポリエステルオリゴマーを重縮合缶
に仕込み、濃度３重量％のリン酸のエチレングリコール
溶液をＴＰＡ１モルに対してリン酸の含有量が１．０モ
ル％となるように、ＤＥＧをＴＰＡ１モルに対して８．
５モル％の含有量となるように添加した後、エステル化
反応を１．０時間行った。その後、重縮合触媒としてＴ
ＰＡ１モルに対して２×１０^-4モルの三酸化アンチモン
を加え、重縮合反応缶中を減圧にして、重縮合反応を４
時間行った。得られたポリエステルは、極限粘度〔η〕
が０．６５であった。このポリマーを孔径０．２５ｍ
ｍ、孔数７２０ホールの紡糸口金を用いて、紡糸温度２
８５℃、紡糸速度９００ｍ／分、吐出量３６０ｇ／分の
紡糸条件で溶融紡糸し、その後、引き揃えて１２万デニ
ールの未延伸トウを得た。次いで、このトウを加熱ロー
ラ（６５℃）で３．３倍に一段延伸した後、加熱ローラ
（６０℃）で１．１倍に二段延伸した。その後、ヒート
ドラム温度を１８５℃で熱セットし、機械捲縮を付与し
た後に５１ｍｍに切断した。得られた短繊維は、繊度
１．５デニール、強度３．９８ｇ／ｄ、伸度３０％であ
った。この短繊維を常法により英式番手４０Ｓの紡績糸
とし、筒編地を作製した後、１３０℃の熱水中で６０分
間湿熱処理した。湿熱処理した筒編地を解じょし、その
強伸度を求めたところ、強度３．２ｇ／ｄ、伸度２５．
９％であり、湿熱処理前との強伸度積保持率を求めたと
ころ、７８％であった。また、その筒編地の抗ピリング
性の評価は５級であった。

【００２６】実施例２〜８表１に示すように、オリゴマーの平均重合度、リン酸の
エチレングリコール溶液の濃度を変更し、リン酸の含有
量とＤＥＧの含有量が表１に示すような値のポリエステ
ルとなるようにリン酸とＤＥＧを添加し、さらに、エス
テル化反応時間、得られたポリエステルの極限粘度、湿
熱処理温度、湿熱処理時間等を表１に示すように種々変
更した以外は、実施例１と同様に行った。得られたポリ
エステル繊維の湿熱処理前と湿熱処理後の繊維強伸度
積、繊維強伸度積の保持率、抗ピリング性の評価を表１
に示す。

【００２７】比較例１〜５リン酸の含有量とＤＥＧの含有量が表１に示すような値
のポリエステルとなるようにリン酸とＤＥＧを添加し、
ポリエステルの極限粘度も表１のように変更した以外は
実施例１と同様に行った。得られたポリエステル繊維の
湿熱処理前と湿熱処理後の繊維強伸度積、繊維強伸度積
の保持率、抗ピリング性の評価を表１に示す。

【００２８】比較例６リン酸のエチレングリコール溶液を添加するポリエステ
ルオリゴマーの平均重合度を２５とした以外は、実施例
１と同様にして重縮合反応を行ったが、反応中にポリエ
ステルオリゴマーが固化し、反応を中止した。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１から明らかなように、実施例１〜８に
よると、湿熱処理前と湿熱処理後の繊維強伸度積の保持
率が本発明の範囲内を満足する繊維が得られ、得られた
繊維は抗ピリング性の評価が高く、色調も良好で、編織
工程での操業性の評価も優れていた。一方、比較例１
は、ポリエステルのリン酸含有量が少なすぎたため、得
られた繊維は繊維強伸度積の保持率が高い繊維となり、
抗ピリング性に劣るものであった。比較例２は、ポリエ
ステルのリン酸含有量とＤＥＧ含有量が多すぎたため、
比較例５はリン酸のエチレングリコール溶液の濃度が高
すぎたため、両者ともポリエステルの極限粘度が低くな
りすぎ、繊維化できなかった。比較例３は、ＤＥＧ含有
量が少なかったため、得られた繊維は繊維強伸度積の保
持率が高すぎ、抗ピリング性に劣るものであった。比較
例４は、ＤＥＧ含有量が多すぎたため、ポリエステルの
熱安定性が悪化し、得られた繊維は強度が低く、この繊
維からなる筒編地は、湿熱処理によりさらに強度が低下
し、解じょできず、測定できなかった。

【００３１】

【発明の効果】本発明の製造法によれば、抗ピリング性
に優れ、紡績や製編織工程での操業性も良好となる強度
を有し、かつ色調も良好なポリエステル繊維を得ること
が可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリアルキレンテレフタレートまたはこ
れを主体とするポリエステルであって、平均重合度１０
以下のポリエステルオリゴマーに、濃度１〜１０重量％
のリン酸のグリコール溶液とジエチレングリコールをポ
リエステルの酸成分に対して、リン酸が０．５〜１．５
モル％、全グリコールに対してジエチレングリコールが
７〜１２モル％の含有量となるように添加し、重縮合反
応を行い、得られた極限粘度０．５５以上のポリエステ
ルを溶融紡糸、製糸することを特徴とする抗ピリング性
ポリエステル繊維の製造法。
【請求項２】請求項１記載の製造法によって得られた
ポリエステル繊維であって、湿熱処理（１２０〜１６０
℃の温度で３０〜１２０分間）前後の繊維強伸度積の保
持率が５５〜８５％であることを特徴とする抗ピリング
性ポリエステル繊維。なお、繊維強伸度積、繊維強伸度
積の保持率は以下のとおりである。繊維強伸度積＝〔強度〕×（１＋〔伸度〕／１００）繊維強伸度積保持率＝（湿熱処理後強伸度積／湿熱処理
前強伸度積）×１００