JPS59192716A - 制電性繊維の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は制電性繊維の製造方法に関するものであり、さ
らに詳しくは、ポリオキシアルキレングリコールまたは
その誘導体を含有せしめた繊維形成性熱可塑性重合体か
ら制電性に優れた繊維をＵ造する新規な製造方法に関す
るものである。

ポリエステルに代表される繊細形成性熱可塑性重合体か
らの合成俄維は、機械的強度、耐久性等で偏れているが
他方これらの合成繊維はその特有の性質として、電気抵
抗が著しく高く静電気を帯び易いという致命的な欠点を
有している。この静電気を帯び易いことを防止するべく
これ迄に種々の方法が数多く提案されている。しかし、
いずれの方法もコストの、上昇、紡糸操車安定性、品質
安定性、制電性能とその耐久性、その他の繊維性能との
バランス、等々の点で全てを満足するものは現状では得
られていない。たとえば、ｍ　’ＨＥ　ｈ止剤をｙ４維
の表面に付着塗布する方法では洗濯や染色工程等におい
て帯電防止剤の一部または全部が消失し耐久性のある制
電性能は得られない。又耐久性のある制定性能を有する
繊維を得るために翫ポリオキシアルキレングリコールま
たは、それらの誘導体（以下ｐｏａと略称する）のよう
な帯電防止剤を繊維形成性熱可塑性重合体に紡糸以前に
含有せしめて繊維とする方法（例えば特公昭３９−５２
１４号公報）も提案されているが、単に紡糸以前の繊維
形成性熱可塑性重合体にｐｏａのような帯電防止剤を含
有せしめて常法により溶融紡糸し、制電性繊維を得よう
とするとき、実用上充分な制電性能を有する繊維を得る
ためには大量のＰＯＧの混入が必要となり、その大量の
ＰＯＧが繊維形成性熱可塑性重合体からの繊維本来のす
ぐれた機械的性質をそこない、さらに、得られた０３ｍ
の染色物の耐光性を極端に悪くし、かかる方法では制電
性効果を得るために繊維の商品価値を殆んど失うことに
なる。

単にＰＯＧを繊維形成性熱可塑性重合体に添加含有せし
めただけでの制電性繊維製造法には以上のような欠点が
あり、これらの欠点改壱のために少い量のＰＯＧで実用
性のある制電性能を有する１　　　繊維の製造法が多く
提案されている。

その中には、ＰＯＧに第３の成分を添加する方法、静的
混線素子等の利用による方法、複合紡糸法等があるが、
いずれも一長一短を有し、製糸コストの上昇、原料コス
トの上昇、操業の不安定、品質の不安定等を招来し、こ
れらの問題に対して全テニ満足し、実用的、商品的価値
を有する制電性繊維を得る方法とはなり得ていないのが
現状である。

本発明者らは、上記の種々の問題点を解消し＼実用的−
商品的価値のある制電性繊維を摺るべく鋭意研究の結果
本発明に到達したものである。

即ち、本発明の要旨は、ポリオキシアル片、レンゲリコ
ールまたはその誘導体を０．５重量％以上含有せしめた
繊維形成性熱可塑性重合体を紡糸孔単孔の開口面積が０
．２−以上である充実繊維製造用紡糸孔を有する紡糸口
金を用い、該紡糸ロ金単孔ノ開口面積Ｓ　（−）と単孔
あたりの吐出量Ｑ　　（１７分）との関係が次式（１）
を満足する条件で溶融紡糸することを特徴とする制電性
繊維の製造方法である。

Ｓ２Ｏ，０２Ｑ’＋０．２　　　　　　　　　　・・・
（１）本発明でいう繊維形成性熱可塑性重合体とは、溶
融紡糸法により繊維形成可能な熱可塑性重合体であれば
如何なるものでもよく、その代表的なものとしては、例
えばポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエーテルエステルなどが
あげられるが、これら例示のものに限定されないことは
−はうまでもない。

本発明は上記繊維形成性熱可塑性重合体のうち（ただし
ｎは２〜６の整数）で示される繰返し単位を主体とする
ポリエステルやナイロン６、ナイロン６６等で代表され
るポリアミドに対して優れた効果を発揮する。

また特にポリエステルの場合、共重合成分とし性染料可
染性ポリエステルに対して優れ７こ効果を発揮する。

本発明にいうポリオキシアルキレングリコールまたはそ
の誘導体（ＦＯＧ）とは熱可塑性合成繊維に混入して制
電性を付与することが、たとえば特公昭３９−５２１４
号公報、特公昭５７−４７２４号公報等に見られるごと
く、一般に知られているすべてのものを言うもので、そ
の具体例としては、例えばポリエチレングリコール、ボ
ｌＪフ０ピレングリコール、エチレンオキシドとプロピ
レンオキシドとのランダムまたはブロック共重合体、ポ
リテトラメチレングリコール、ポリテトラメチレングリ
コールにエチレンオキシドを付加して得られるブロック
共重合体、ネオペンチルグリコールやビスフェノール系
グリコールにエチレンオキシドを付加した化合物のこと
き両末端が水Ｑ基のポリオキシアルキレン化合物、モノ
フェノキシポリエチレングリコール、ノニルフェノキシ
ポリエチレングリフール、ナトリウムスルホフェノキシ
ポリエチレングリコール、ジフェノキシポリエチレング
リコール、２モルのモノフェノキシポリエチレングリコ
ールを１モルのトリレンジインシアナートで結合させた
化合物のごとき片末端または両末端がエーテル結合を介
して封鎖されたポリオキシアルキレン化合物、ポリエチ
レングリコールのラウレート、ポリエチレングリコール
のホスフェートあるいはその部分アルカリ塩、ポリエチ
レングリコールのホスホネートあるいは、その部分アル
カリ塩のごとき片末端または両末端がエステル化された
ポリエーテル化合物、ポリエチレングリコールとポリエ
チレンテレフタレートのブロック共重合体、ポリテトラ
メチレングリコールとポリエチレンテレフタレートある
いはポリブチレンテレフタレートとのブロック共重合体
、ポリエチレングリコールとポリ６−カプラミドとのブ
ロック共重合体・片末端または両末端がシアンエチル化
されたポリエチレングリコールあるいはこのシアノ基を
アミ７基にしたポリエチレングリコール、１級または２
級のアルキルアミンにエチレンオキシドを付加して得ら
れる化合物などがあげられる。

本発明でいうポリエーテル化合物は以上の具体例に限定
されるものではないし、又これら化合物の単独あるいは
２種以上の混合物であってもよいことは言うまでもない
。

また、以上のＰＯＧにおいて両末端が、−〇Ｈ１−Ｊ：
０Ｏ）Ｉ、−ＮＨ，等に代表される活性水素を有する基
のときには・そのＰＯＧの重■平均分子量（以下二分子
ｆｆｉ、Ｔｈ略す）が６０００以上が好ましい。また片
末端が活性水素を有する基で他方の末端が活性水素を有
しない基で封鎖されているときには、ＰＯＧの分子量は
４０００以上であることが好ましいうまた、両末端とも
に活性水素を有しない基で封鎖されているときには、Ｐ
ＯＧの分子量は１０００以上が好ましい。・ 本発明で使用されるべきＰＯＧは、以上のべたようなＰ
ＯＧであればよ・い。さらに、この添加含有されるべき
ｐｏａにあらかじめｐ化防止剤、紫外銀吸収剤、顔料、
有機型たは恭碩のイオン性化合物、その他の添加剤を混
合しておいてもよい。

添加すべきＦＯＧの景は、０．５重量％未満ではいかに
本発明の方法を使用しても制電性能は実用的には不充分
である。

よって本発明でのＰＯＧのＰ４維影形成熱可塑性重合体
への添加量は、０．５重量％以上とすることが必要であ
り、より好ましくは１．０重量％以上である。ＰＯＧの
含有量の上限は本発明では特に限定するものではないが
、一般にＰＯＧ含有量が増大するにつれて得られる線維
の染色物における耐光路牢度が悪化するので、この染色
物における耐光望牢度が実用上問題とならない司囲内で
ＰＯＧ含有員の上限を適宜選定する必要が生じる。本発
明者等の知見によれば、ＰＯＧの種類、ＰＯＧの分子量
、耐光性向上剤併用の有無等によっても差異があるが、
一般的にはＰＯＧの含有量が約７重量％を越えると耐光
性の低下が顕著となるので、通常は約７重量％がＦＯＧ
含有量の上限の目安となる。しかしながら制電性はＰＯ
Ｇ含有量が多い程良好となるから、実際的には制電性と
耐光性の両面から、目的、用途に応じてＰＯＧ含有最を
決定することになる。ｐｏａの餓維形成性熱可塑性重合
体への含有方法は紡糸以前であれば限定されるものでは
なく可紡性等に悪影響をおよぼさないかぎり、該熱可塑
性重合体の重合開始段階から紡糸直前の段階のいかなる
時点でもよい。

本発明はかかるＰＯＧ含有繊維形成性熱可塑性重合体を
、従来一般に実用されているものよシも紡糸孔単孔の開
口面積が大きい充実繊維製造用紡糸口金を使用し、かつ
、紡糸口金単孔の開口面Ｍ　Ｅｌ　（ｄ　）と単孔あた
シの吐出ＪｔＱ（ｆ／分）との関係が次式（１）を満足
する条件、好ましくは次式（２）を満足する条件で溶融
紡糸するところに特徴を有するものである。

Ｓ２Ｏ，０２Ｑ、１　＋　０．２　　　　　・・・（１
）Ｓ２Ｏ，Ｉ　Ｑ！　−１−０，２・・・（２）＝−従
来、熱可塑性合成繊維の溶融紡糸において、充実繊維製
造用紡糸口金としては、紡糸孔単孔の開口面積が約０．
０３１１１Ｉかち０．１３１！Ｊ程度の単孔を有するも
のが使用されておシ、また、単孔あたｐの吐出量は０．
８１Ｆ／分がら３．０９７分であり、かかる従来一般の
溶融紡糸の条件でＰＯＧ含有繊維形成性熱可塑性重合体
を紡糸し、訓電性繊維を製造するとき、ＦＯＧを多量含
有させないがぎシ満足すべき制電性能は得られず、ＰＯ
Ｇを多量含有させた場合であっても後述する２０回洗潅
後の半減期が１５０秒以下を示す耐久制電性に優れた制
電性繊維は得られなかった。

ところが驚くべきことに、紡糸孔単孔の開口面積が０．
２〜ｉ以上の単孔全有する充実繊維製造用紡糸口金を用
い、かつ紡糸口金単孔の開口面積Ｓ（ｍｒりと単４孔あ
たりの吐出ｆｆｉ　Ｑ（１７分）との関係が前記式（１
）全満足する条件、好ましくは前記式（２）を満足する
条件でＰＯＧ’を含有する熱可塑性重合体を溶融紡糸す
ることによって少ないＰＯＧ含有量の場合においても驚
くべき耐久制電性能を有した繊維が得られる事実を本発
明者等は見出したのである。

ＰＯＧを熱可塑性重合体に含有せしめて制電性効果を得
ること自体は、従来一般的に知られているがＰＯＧを含
有する熱可塑性重合体を前記本発明における溶融紡糸条
件で溶融紡糸することによシ、篤くべき制電性向上効果
が得られることを記載ないしは教示した文献等は従来見
当らない。

゛）　　　　本発明者等は前記の紡糸条件により、ＰＯ
Ｇ含有繊維形成性熱可塑性重合体を紡糸することにより
、駕くべき制電性向上効果が少ないＰＯＧ量で得られる
ことを見い出した。

いかなる理由、機構により、前記効果が発現したかは、
いまだ正確には解明していないが、紡糸孔単孔内でのｐ
ｏａ含有繊維形成性熱可塑性重合体の流動状態が大きく
寄与しているものと推測している。紡糸孔単孔の開口面
積を０．２−以上と大きくシ、流体の単孔内流動による
摩擦損失エネルギーの小さい条件下で紡糸することで、
繊維形成性熱可塑性重合体に実質的に非相溶のＰＯＧが
、前記本発明の紡糸条件下において、制電性向上に対し
て極めて有“効、な分散状態で繊維化されるものと考え
られる。） 本発明の紡糸条件を決定する上におい゛Ｃ紡糸孔単孔の
開口ｒｉＪ積Ｓおよび単孔あたりの吐ＬｈＪ量Ｑは重要
な要因である。

本発明で使用する充実繊維製造用紡糸口金の紡糸孔単孔
の開口面積Ｓは０．２−以上であ７ｔば特に限定するも
のではなく溶融紡糸が可能できえあればいくら大きくて
もよい。し刀・しながら実際的には目的、用途に応じた
繊維デニールからのｆｆｆｔ１限を受けることになる。

従って０．４〜ｉ、ｓ−とするのが好ましい。

本発明における紡糸口金は、充実繊維製造用のもので、
その紡糸孔単孔の開口面積が０．２−以上であればその
断面形状は円形のみならず、非円形であっても良い。例
えば、三角形、四角形、またはそれ以上の多角形、十字
形、丸に十字形、Ｙ字形が挙げられるが、これらに限定
されるものではない。

ただし中空部を有する繊維（中空繊維）を得るための形
状のものは除く。ここで中空部を有する繊維を得るため
の形状のものにあっては、本発明における溶融紡糸条件
を採用すれば、紡糸安定性よく溶融紡糸することが困難
となり、本発明に言う耐久制電性に優れた繊維が安定的
に得られない。

本発明における単孔あたりの吐出ｆｆ１Ｑの上下限は特
に限定するものではなく、溶融紡糸が可能でさえあれば
前記式（１）、式（２）を満足する上でいくら大きくて
も、またいくら小さくても良いが実際的には目的、用途
に応じた繊維物性および生産性の面から制限を受けるこ
とになる。従って０．１〜５ｇ／分とするのが好ましい
。

本発明における捲取速度は特に限定はないが、５００〜
８０００　ｍ　／分、好ましくは１０００〜４０００ｍ
／分とするのが良い。

本発明は、混繊糸製造用紡糸口金を使用する場合におい
ても適用できる。この場合混繊糸製造用紡糸口金は紡糸
孔単孔の開口面積が０．２　ｉｎｓ！以上で、開口面積
Ｓと単孔あたυの吐出量Ｑとの関係が両式（１）を満足
する充実繊維製造用の単孔か、少なくとも１孔以上、好
ましくは紡糸口金中の全単孔俄に対しても５乃以上、更
に好ましくは１０−以上の数を占めるものであればいか
なるものでもよい。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はもと
よυこれらの興施例に限定されるものではない。なお実
施例中、特別に′Ｒ己載のないかぎり百分率は重量百分
率、部は重量部を表わす。また実施例における電荷渥洩
半減期（以下単に半減期という）、開光性の測定法は下
記の方法によった。

（イ〕半減期： 半減期の測定は得られたフィラメントの編成物をＪＩＳ
−Ｌ−１０９４−１９８０（織物及び編物の帯電性試験
方法）に規定のＡ法（半減期測定法）により測定した。

なお、Ｆｗ電性の耐久性を評価するために、得られたフ
ィラメントを編成し、以下に示す洗濯処理を行ない、風
乾後、上記半減期の測定の試料に供した。

洗濯処理； 編成物を中性洗剤ｏ、ｓｙ／を水溶液で、４０℃で２０
分間、家庭洗濯機による洗濯を行い、脱水をした後、常
温流水下で２０分間すすぎ、再度脱水をした後、４０℃
の温水で５分間すすぎを行って脱水する。以上の操作を
２０回くり返し風乾後、帯電性試験の試料に供した。

（＝）　　耐光性； 前記同様に得られたフィラメントを絽成し、洗濯処理前
後の編成物を、レゾリンブルーＦＢＬ　　（バイエル社
製分散染料）の１．０％ｏｗｔ　ｓ溶比１：５０の染液
で、１３０℃で６０分間常法により染色シ、還元洗浄シ
テ風乾後、Ｊ　Ｉ　８−Ｉ、−０８４２−１９７１（カ
ーボンアーク燈光に対する染色祭ろう度試験方法）に定
める方法で耐光性を測定した。

実施例−１ テレフタル酸、エチレングリコールから常法により・エ
ステル化を行い、初期縮合をへて、重合完結の直前に、
ポリエチレングリフール（平均分子−ｆｆｉ２０，００
０）にあらかじめヒンダードフェノール系の酸化防止剤
である、１．３．５−）ＩＪメチル２．４．６−トリス
（３，５−ジターＳ／、ヤリーブチ／Ｉ／−４−ヒξロ
キシベンジル）ベンゼン（チバガイギー社製、商品名イ
ルガノックス・１３３．０）を１．０％添加し、溶融化
混合したものを、ＰＯＧ含有量が第１表に示す含有量と
なるように加え、ｐｏａ含有ポリエステルを重合完結し
、同表に示を極限ＩＦｔ［（η〕（フェノール／テトラ
クロルエタン＝６／４の混合溶媒中３０℃で測定）のＰ
ＯＧ含有ポリエステルを得た。これらのポリマーを使用
して第１表に示す紡糸条件下で２９０℃で溶融紡糸を行
い、紡出糸条を冷却固化後巻取った糸条を常法通り延伸
し、かくして得られた繊維を編成して洗濯処理前後の半
減期および耐光性の評価をした。尚、本例においては捲
取速度は実験番号２１で６ｏｏｎ／分とした以外はすべ
て１３０　ｏｍ１分と一定にした。結果を第１表に示す
。

以下余白 第１表 第１表から、ＰＯＧを０．３％含有したポリエステルか
ら得られた比較例（実験番号１．２）の繊維は、いずれ
も制電性能は劣っていることが判る〇一方ｐｏａを８％
含有した本発明（実験番号８）では、制電性能は非常に
優れていることが判る。

ただし耐光性はやや悪くなる。またＰＯＧを８％含有し
た比較例（実験番号７）とＰＯＧを０．５％含有した本
発明（実験番号４）とを比較すれば、本発明で得られた
繊維は少ないＰＯＧの景で耐光性を低下させることなく
優れた制電性能を有することが判る。

よたＰＯＧを３．０％含有したポリエステルを使用して
、紡糸孔単孔の関口面積が０．２−以上で、前記式（１
）および式（２）を満足する紡糸条件で紡糸した本発明
（実験番号１１．１２．１３．１４）はその比較例（実
験番号９．１０）に比較して優れた制電） 、　　　性能を有していることが判る。

また、ＰＯＧを４．０％含有したポリエステルを使用し
たとき、本発明（実験番号１７．１８．１９．２０．２
１）での繊維は、比較例（実験番号１５．１６）の繊維
に比較して、優れた制電性能を有していることが判る。

なお、第１表中の実験番号６は本発明、実験番号３．５
は比較例を示す。

特許出願人　　　東洋紡鎮株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ポリオキシアルキレングリコールまたはその
   誘導体を０．５重量％以上含有せしめた繊維形成性熱可
   塑性重合体を、紡糸孔単孔の開口面積が０゜２−以上で
   ある充実繊維製造用紡糸孔を有する紡糸口金を用い、該
   紡糸口金単孔の開口面積Ｓ（ｍａ）と単孔あたりの吐出
   量Ｃ１（ｆ／分）との関係が次式（１）を満足する条件
   で溶融紡糸することを特徴とする制電性繊維の製造方法
   。 Ｓ２Ｏ，０２Ｑ’＋０．２　　　　　　　　　　　・・
   ・（１）（２１ｍ雌形成性可塑性重合体がポリエステル
   である特許請求の範囲第１項記載の制電性繊維の製造方
   法。