JPS587726B2 - 帯電防止性の優れたポリエステル混繊糸およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は永久帯電防止能を有するマルチフィラメントで
、単糸間に熱収縮差を発現せしめ、カサ高性と風合、審
美性を付与することのできる帯電防止性ポリエステル混
繊糸とその製造方法に関するものである。

従来長繊維によるカサ高編繊物の製造には、編繊する前
に原糸に仮ヨリ加工、押込み加工などのカサ高加工をほ
どこす以外に原糸を直接編繊し、これを仕上工程で熱処
理を行なう際所望のカサ高性と良好な風合、審美性を発
現させる方法が提案されている。

例えば出願人はすでに軟化点の差が１２〜３０℃である
二種のポリエステルを同一口金より高収縮糸、低収縮糸
各々が単独フィラメントとして形成するよう同時紡糸す
ることにより、２００℃で１５分間乾熱処理の４ｍｇ／
デニール荷重下における乾熱Ｄ．Ｆ．Ｌ．が１０％以上
で、９８℃沸騰水中に３０分間浸漬したときの沸収Ｄ．
Ｆ．Ｌ．が５％以下であり、かつ２０〜５０■／デニー
ルの荷重下の範囲内において２％以上の乾熱Ｄ．Ｆ．Ｌ
．を示すポリエステル混繊糸について出願した。

しかし該ポリエステル混繊糸は衣類などに使用される場
合着用中特に冬期の低温度の状態においては高い帯電性
を示し、パチパチという不快な放電音や身体へのからみ
つきを起こしたり、さらにはほこりなどを吸引しやすく
連続着用ができないほどによごれてしまうことばしばし
ばみられる。

このため従来公知の帯電防止性付与技術を該ポリエステ
ル混繊糸に適応させるべく検討を行なったが、■混繊糸
の表面に帯電防止剤を付着させる後処理法では、洗浄に
よって脱落しやすく、永久的帯電防止効果が望めないこ
と、■帯電防止性の樹脂を繊混表面にコーティングする
方法では、製品の風合が著しくそこなわれること、など
の欠点がありいずれも十分な目的が達成できなかった。

したがって、これらの欠点がなく、かつ半永久的に帯電
防止性能を持つポリエステル混繊糸が強く望まれている
。

すなわち本発明の目的は、少量の帯電防止剤の配合で半
永久的な優れた帯電防止能を有するポリエステル混繊糸
を提供することであり、また別の目的はかかるポリエス
テル混繊糸を製糸性良く製造する方法を提供するにある
。

このような本発明の目的は （１）高収縮糸と低収縮糸とからなるポリエステル混繊
糸であり、いずれか一方または双方の糸中に０．０１〜
５．０重量％（対混繊糸）のブロックポリエーテルエス
テルが繊維軸方向に実質的に無限の微細な“すじ“状に
分散されてなる帯電防止を有するポリエステル混繊糸。

（２）二種の異なるポリエステルを用いて混繊糸を製造
するに際し、二種のポリエステルの軟化点差を１２〜３
０℃に設定し、そのいずれか一方または双方の溶融流と
、ポリエステルにポリアルキレングリコール１０．０〜
９７．５重量％を共重合させたブロックポリエーテルエ
ステルの溶融流を静止系混練素子で、ポリアルキレング
リコールが０．０１〜５．０重量％（対混繊糸）となる
ように急速混練した後、同一の口金より高収縮糸、低収
縮糸がそれぞれ単独フィラメントを形成するように同時
紡糸すること、によって達成することができる。

本発明のポリエステル混繊糸を構成する高収縮糸および
／または低収縮糸に“すじ“状に分散されている帯電防
止性成分ブロックポリエーテルエステル（以下Ａポリマ
という）中のポリエステルセグメントとしてはポリエチ
レンテレフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジ
メチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフ
タレンジカルボキシレート、ポリ〔エチレン−１，２−
ビス（フエノキシ）エタンーＰ，Ｐ’−ジカルボキシレ
ート〕、ポリ（Ｐ一エチレンオキシベンゾエート）およ
びそれらの共重合体のほか、あらゆる種類のエステル結
合形成性の１価または２価以上のアルコール、１価また
は２価以上の多価カルボン酸、オキシカルボン酸から選
ばれた一種または二種以上の成分の組合せから得られる
ポリエステルおよび共重合ポリエステルがあげられる。

また少割合のカルボン酸金属塩、スルホン酸金属塩基、
を有する化合物を共重合することも可能である。

またＡポリマに共重合させるポリアルキレングリコール
は好ましくは分子量３００以上のものであり、ポリエチ
レングリコール、メトキシポリエチレングリコール、ノ
ニルフェノールエチレンオキサイド付加物、ポリプロピ
レングリコール、ポリテトラヒドロフラン、エチレンオ
キサイドとプロピレンオキサイドのランダム共重合体、
エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのブロック
共重合体、プロピレンオキサイドとテトラヒドロフラン
のランダム共重合体などがあげられるが、これに限定さ
れるものではない。

Ａポリマを得る際、ポリアルキレングリコールの重合反
応への添加時期は重合完結前ならいつでもよいがエステ
ル交換前、またはエステル化反応前、あるいはエステル
交換またはエステル化反応終了後、重合前の段階で添加
するのが好都合である。

Ａポリマ中に含まれるポリアルキレングリコールの量は
１０．０〜９７．５重量％が必要である。

有有量が１０．０％未満では最終的に得られる混繊糸の
帯電防止効果が不十分であり、９７．５重量％以上では
最終的に得られる混繊糸からＡポリマが水などによって
抽出されやすくなり帯電防止効果の耐洗濯性などの耐久
性が低下するので好ましくない。

本発明のポリエステル混繊糸中の低収縮成分および高収
縮成分を構成するポリエステル（以下低収縮成分をＢポ
リマ、高収縮成分をＣポリマといウ）はエチレンテレフ
タレート、すなわち次式の繰返し単位 を少なくとも８０％有するものである。

ほかのエステル形成単位を、約２０モル％以下添加して
変性したポリエチレンテレフタレートも本発明に用いる
ことができる。

このような少量の他種エステル形成単位としては、ジエ
チレングリコール、炭素数が１〜１０のほかのポリメチ
レングリコール、ヘキサヒドローＰ−キシリレングリコ
ール、イソフタル酸、ジ安息香酸、ヘキサヒドロテレフ
タル酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸のような
脂肪族酸、ヒドロキシ酢酸のようなヒドロキシ酸ならび
にこれらに類似のものがある。

この場合ＢポリマはＣポリマよりエチレンテレフタレー
ト単位を多く含有せしめ、Ｂポリマの軟化点をＣポリマ
の軟化点より１２〜３０℃高く設定する必要がある。

もちろんこれらＢ，Ｃポリマはその特性を改質するため
種々の変性、例えば染色性を改良する目的で少割合のポ
リアルキレングリコール、種々の有機のスルホン酸金属
塩、スルフイン酸金属塩、ホスホン酸金属塩、ホスフイ
ン酸金属塩、カルボン酸金属塩、脂肪族あるいは芳香族
アミンや各種アミドなどの含窒素化合物を共重合、ある
いは添加混入しても本発明の効果が発揮できる。

本発明になるポリエステル混繊糸総量中のポリアルキレ
ングリコール含有量は、０．０１〜５．０重量％、より
好ましくは０．０５〜１．０重量％である。

０．０１重量％未満では得られた繊維の体積固有抵抗が
１０１２Ω・ｃｍ以上となり帯電防止効果が不十分で、
また５．０重量％を越すとほかの物理特性が悪化し好ま
しくない。

帯電防止性付与成分であるＡポリマをＢ，Ｃ両ポリマ中
に配合させる場合、両ポリマ中に同じ添加率で入れても
よく、相異なる添加率とするのも自由に採用できるが、
製造上もつとも単純でかつ得られる混繊糸に帯電防止性
を付与しながら他の物性変化を最小にするだめには、Ａ
ポリマを低収縮糸を構成する高軟化点側のＢポリマ中の
みに配合するのがより好ましい。

この理由は本発明の如き収縮差を有する混繊糸にあって
は、カサ高性を発現させた後の布帛の構造において相対
的に低い収縮を示す繊糸が比較的布帛の表面に浮き出て
いるため、摩擦による帯電、ほこり付着など帯電防止性
能の発現においてより効果的に働くためと考えられる。

次にＢポリマにＡポリマを実質的に無限の“すじ“状に
分散させた低収縮糸と、Ｃポリマ単独よりなる高収縮糸
とから構成された本発明になる混繊糸の一例を図によっ
て説明する。

第１図は部材１，２．３を必要に応じガスケットを介し
て圧着した本発明で用いられる急速混練紡糸装置の一例
の断面図であり、第２図は第１図の装置を部材１の上方
から見た平面図である。

第１図においてポリマ導入室４，７，１３が同心状に設
置されており、帯電防止性成分であるＡポリマは室４か
ら孔５を経て会合部６に至るのに対し、低収縮成分Ｂポ
リマは室７から複数個の孔８を通り、次いでスリット９
を求心的に流れて該会合部６に至る。

該会合部で会合したＡ，Ｂ両ポリマはただちに混練素子
１０中を流れながら混練され、次いでスリット１１を放
射状に進み口金の複数個の細孔１２から吐出し糸条化さ
れる。

一方高収縮成分Ｃポリマは室１３から複数個の孔１４，
１５を経て工金の複数個の別の細孔１６から吐出糸条化
される。

かくして同一口金から高収縮糸と低収縮糸とがそれぞれ
単独フィラメントを形成するように同時に紡出され、ポ
リアルキレングリコール含有量（対混繊糸）が０．０１
〜５．０重量％で、体積固有抵抗が１０１２Ω・ｃｍ以
下、特に１０１０Ω・ｃｍ以下である本発明のポリエス
テル混繊糸が得られる。

なお第１図に示した混練素子１０は会合部６で会合させ
だＡポリマとＢポリマとの複合流を混練せしめるもので
、公知の駆動部分の全く不要な静止系混練素子を任意に
採用することができる。

すなわち米国ケニックス社の「スタティック・ミキサ」
、桜製作所の「スケアミキサ」、巽工業の「ハニカム・
ミキサ」、特殊機化工業■の「Ｔ・Ｋ・一ＲＯＳＳ Ｉ
ＳＧ ミキサ」などがあるがこれらに限られるものでは
ないのはもちろんである。

このような静止系混練素子によって複数の粘度流体を混
練すると必然的に２次元的ガ微分散が達成され長さ方向
には実質的に無限の“すじ“状形態をとることができる
。

なお混線素子による２次元的微分散を付与された混合流
体はすみやかに紡出糸条化する必要があり、これをさら
に砂粒あるいは焼結金属などに導びき、すりをかけると
せつかく生成した“すじ“状のＡポリマが寸断され、３
次元的微分散になるため本発明の静電防止効果を具現さ
せることが困難になる。

しかし必要に応じて金網などのフィルタを設置すること
はさしつかえない。

また混練素子１０によるＡポリマの２次元的微分散化を
過度に行なうことは帯電防止効果を具現させる上に好ま
しくなく、製糸性あるいは得られる混繊糸の要求特性に
応じてできるだけ軽度の分散を行なわしめるのが望まし
い。

このため混練素子によるＡ，Ｂ両ポリマの混練時間は１
８０秒以下が好ましい。

また混練素子の数は６〜１６個が好ましく、８〜１２個
がより好ましい。

混練素子の数が５個以下では得られた混繊糸の延伸性、
加工性が低下し、１７個以上では混練過度となり帯電防
止効果が低下するので好ましくない。

これらの混練素子は全体で一流路を形成させてもよく、
あるいは並行して二流路以上の構成としてもよいが全体
の素子数は前記の範囲とするのが好ましい。

以上はＡポリマを“すじ“状に分散配合したＢポリマ糸
と、Ｃポリマ単独糸との同時紡糸巻取りによって得られ
る帯電防止性ポリエステル混繊糸の製造法に関するもの
であるが、ＢポリマとＣポリマを入替えれば第１図に示
した装置を用いて、Ａポリマを“すじ“状に分散配合し
たＣポリマ糸とＢポリマ単独糸とから構成された帯電防
止性混繊糸が得られる。

混繊糸の紡糸にあたってはそれを構成する高収縮糸、低
収縮糸の太さの比、本数の比は必ずしも１対１である必
要はなく、また製糸条件は本発明の主旨をそこなわない
範囲において自由に選択できる。

また糸条の横断面形状はそれぞれの吐出細孔１２，１６
の形状を任意に設定することにより随意に選定可能であ
る。

本発明のポリエステル混繊糸には適当な光安定剤、熱安
定剤、艶消し剤、可塑剤、顔料、染料、各種無機および
有機電解質、界面活性剤、表面改質剤、微粒粉体、難燃
剤などを含有させることができる。

この場合例えばあらかじめＡポリマ、ＢポリマまたはＣ
ポリマに添加しておくか、Ｂポリマ、ＣポリマにＡポリ
マを混合する際に単独であるいは適当な媒体に混入して
添加混合することも可能である。

さらにブロックポリエーテルエステルに導電性を向上さ
せるような物質、例えばアニオン界面活性剤、カチオン
界面活性剤、無機または有機の電解質（沃化カリウム、
沃化リチウム、沃化ナトリウム、臭化カリウム、臭化リ
チウム、塩化第二銅、ベンゼンスルホン酸ソーダなど）
の配合、吸着、含浸処理は本発明の帯電防止効果をより
向上させるために有効である。

本発明の効果をとりまとめると次の通りである。

■混繊糸を紡出する場合、紡糸孔からの吐出直前にＡポ
リマがＢ，Ｃポリマのいずれか一方、あるいは双方に急
速添加混練される結果、それぞれのポリマが潜在的に持
っている不均一性も混練均一化されるため、紡糸性がき
わめて良好となり、また得られた混繊糸の均染性が向上
する。

■Ａポリマが混繊糸の繊維軸方向に実質的に連続した均
一で微細な“すじ“状として分散配合されるので、微量
のＡポリマの配合で体積固有抵抗が１０１２Ω・ｃｍ以
下、特に１０９Ω・ｃｍ以下の従来では得られなかった
優れた帯電防止能を有するポリエステル混繊糸が得られ
、該帯電防止能は洗濯等により、低下せず耐久性が高い
。

本発明になる帯電防止性ポリエステル混繊糸は広く一般
衣料分野に用いることができる。

特に繊物においては婦人用ブラウス、ワンピース、スー
ツ、コート、裏地、和装用着尺、和装用裏地、また編物
においてはトリコットによるランジェリー、ブラウス、
丸編・タテ編によるブラウス、スーツ地など帯電防止性
の強く要請される分野に用いることにより適当なバルキ
ー性と従来にない風合、審美性が発揮されるとともに、
すぐれた帯電防止性能を付与できるのである。

ポリエステル混繊糸の体積固有抵抗は次の方法で測定す
る。

（体積固有抵抗測定法） 試料を０．２％のアニオン界面活性剤の弱アルカリ水溶
液中で電気洗濯機を用いて２時間洗濯後水洗、乾燥する
。

該試料を長さ（Ｌ）５ｃＩＩＬ、繊度（Ｄ）１，０００
デニールの繊維束に引き揃えて、２０℃、４０％ＲＨの
条件で２日間調湿後、振動容量型微少電位測定装置によ
り、印加電圧５００Ｖで試料の抵抗を測定し、次式によ
り算出する。

ρ：体積固有抵抗（Ω・ｃｍ） Ｒ：抵 抗（Ω） ｄ：試料密度 （ｇ／ｃｍ２） Ｄ：繊 度（デニール） Ｌ：試 料 長（ｃｍ） なお繊維中のブロックポリエーテルエステル成分のポリ
アルキレングリコールセグメントはオスミツク酸で処理
した後薄い切片とするかあるいは適当な溶媒に溶解する
ことによって、光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡により、
その存在を確認することができる。

また該ポリアルキレングリコールセグメントの量は繊維
を適当な溶媒に溶解するか酸またはアルカリで分解した
後、分解液中のポリアルキレングリコールをＡｎａｌｙ
ｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍ．３７，６７１（’６５）の方法
などにしたがってナトリウムテトラフエニルボレートな
どにより滴定する方法、広巾核磁気共鳴スペクトルの解
析法により定量することが可能である。

以下に実施例をあげて本発明を詳述するが、実施例中の
部は重量部をあらわす。

実施例 １ 第１図の装置において混練素子として長方形の板を左右
逆むきに上下１８０度にねじったエレメントを内径６．
３ｍｍのパイプ内に１２個固定せしめたスタティック・
ミキサを使用し、細孔１２と１６に直径０．３ｍｍの孔
をそれぞれ１２個設け次の急速添加混練紡糸を行なった
。

Ａポリマとしてジメチルテレフタレート ４７．８６部、ジメチルイソフタレート４７．８６部、
エチレングリコール１００部、ポリエチレングリコール
（分子量４０００）７６．５０部にエステル交換触媒と
して酢酸カルシウム０．１５部を加え、１４０〜２２０
°Ｃでメタノールを留去しつつエステル交換反応を行な
った後酸化アンチモン０．０７部、トリメチルフオスフ
エート０．０８部、ラウリルサルフエートナトリウム塩
１７部を加えて １２５５℃、０．２ｍｍＨｇで４時
間重量して色調良好なブロックポリエーテルエステルを
得た。

一方Ｂポリマとして、常法に従い製造したポリエチレン
テレフタレート重合体で、０−クロルフェノール中２５
℃で測定した極限粘度が０．６６で、軟化点が２６１℃
のものを用いた。

またＣポリマとして重合時にテレフタル酸成分とフタル
酸成分の比が９：１となるように酸成分にフタル酸を添
加した共重合体で、極限粘度０．６８、軟化点２４２℃
のものを用いた。

第１図９装置を２９０℃に保持した状態で、Ａポリマを
室４から、Ｂポリマを室７から、Ｃポリマ番室１３から
供給するに際し、Ｂ，Ｃポリマをそれぞれ毎分１０ｇの
割合で計量しながら供給し、Ａポリマは細孔１２，１６
から吐出される糸状の全量に対し、該Ａポリマのポリエ
ーテルセグメント量が０．５重量％になるよう供給し、
Ａ，Ｂ両ポリマは静止系混練素子１０で“すじ“状に混
練後ただちに１２個の紡糸孔１２から糸条化し、一方の
Ｃポリマは１２個の紡糸孔１６から糸条化し、これらの
紡出糸条を巻取ることにより混練糸を得た。

該混繊糸の体積固有抵抗は９．６×１０８Ω・ｃｍであ
り、すぐれた制電性能を示した。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のポリエステル混繊糸を得るために好ま
しく用いられる急速混練紡糸装置の断面図、第２図は第
１図の装置の平面図である。 ４，７，１３・・・・・・ポリマ導入室、５，８，１４
，１５・・・・・・ポリマ流入孔、６・・・・・・ポリ
マ会合部、９，１１・・・・・・スリット、１０・・・
・・・混練素子、１２，１６・・・・・・口金細孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高収縮糸と低収縮糸とからなるポリエステル混繊糸
   であり、いずれか一方または双方の糸中に０．０１〜５
   ．０重量％（対混繊糸）のブロックポリエーテルエステ
   ルが繊維軸方向に実質的に無限の微細な“すじ“状に分
   散されてなる帯電防止性の優れたポリエステル混繊糸。 ２ 二種の異なるポリエステルを用いて混繊糸を製造す
   るに際し、二種のポリエステルの軟化点差を１２〜３０
   ℃に設定し、そのいずれか一方または双方の溶融流と、
   ポリエステルにポリアルキレングリコール１０．０〜９
   ７．５重量％を共重合させたブロックポリエーテルエス
   テルの溶融流とを静止系混練素子で、ポリアルキレング
   リコール含有量が０．０１〜５．０重量％（対混繊糸）
   となるように急速混練した後、同一の口金より高収縮糸
   、低収縮糸がそれぞれ単独フィラメントを形成するよう
   に同時紡糸することを特徴とする帯電防止性の優れたポ
   リエステル混繊糸の製造方法。