JPS599216A - 優れた発色性を有するポリエステル繊維 - 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、染色性が改善され、深みのある発色性を有す
るポリエステル繊維に関する。

ポリエチレンテレフタレートに代表される芳香族ポリエ
ステル類は機械的性能、耐光性、耐薬品性などに優れて
いるため、繊維、フィルム、その他の成形品として広く
使用されている。しかしながら、芳香族ポリエステルは
染色性が劣ることから高温、高圧条件で染めるとか、キ
ャリヤー染色しなければならないなど、経済的、操業的
な欠点を持つうえに鮮明な色彩を出しにくいという品質
−ヒの欠点を有する。

更に、ポリエステル繊維は他の繊維、たとえばアセテー
ト、レーヨン、羊毛、絹などの繊維と比ペ屈折率が高い
ことに起因して、深色効果が、得られＫくいというポリ
エステル本来の欠点を有している。

従来、染色性の改善手段として、特公昭３４−１０４９
７号公報に記載の如く芳香族ポリエステルに５−ナトリ
ウムスルホイソフタル酸のような酸性基をもった化合物
を共重合する方法が知られている。しかし、このような
ポリエステルを常圧。

１００℃付近の温度で、キャリアーを用いずに染めるた
めには、たとえば５−ナトリウムスルホイソフタル酸は
全酸成分に対し５モルチ程度ないしそれ以上共重合する
ことが必要である。

同様の染色性を得るためＫ、ポリエステルに分子址が２
００以上の高分子量ポリオキシエチレングリコールまた
はその同族体を共重合する方法等も知られている。しか
し、前者は製糸工程での操業性、後者は染色物の耐光性
が悪く、ともに実用上問題が多い。

耐光性の低下を少なくして易染化効果を上げる方法とし
てアジピン酸、セパシンＣＤ、　　１．１０−７’カン
ジカルボン酸のような直鎮炭化水素糸のジカルボン酸、
イソフタル酸のような芳香族ジカルボン酸するいは、こ
れらのアルキルエステル、ジエチレングリコール、１．
４−ビス＜ｐ−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、ビス−
エトキシル化２．２−ビス（２，５−ジメチル−４−ヒ
ドロキシフェニル）プロパン、ネオペンチルグリコール
、シクロヘキサンジメタツールのようなグリコールなど
を、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などと共重合し
て用いることも知られているが、これらの場合には、易
染化効果が充分でないか、もしくは充分な易染化にした
場合には、得られたポリエステルの融点を著しく低下さ
せるという品質上の問題がある。更に、ネオペンチルグ
リコールやジエチレングリコールのように沸点がエチレ
ングリコールに近い化合物の場合には１重縮合反応中に
溜出する量が多く、改質剤、グリコールの仕込量に対す
るポリエステル中の含有量比が低くなり、かつ含有歇が
制御し難いという問題のほかに開山グリコールの精製、
再使用がしにくくなるという欠点がある。

また、ポリエステル繊維の発色性の改良手段として繊維
表面にポリエステル繊維の屈折率より小さい屈折率を有
する成分の薄膜を形成し１反射率を低下させる方法や、
繊維表面に細かな凹凸を付与し光の繊維内部への入射効
率を高める方法等が知られているが、１１１者は屈曲に
対する耐久性に劣り、もみ作用を受けると剥離する欠点
があり、後者は発色性の改善はみられるものの、染色特
性の改良が不充分であり、特に濃色時の染色性に雉があ
り、高温高圧による染色処方に頼らざるを得す。

染色加工費が高くなる欠点を解決することは不可能であ
る。染色性の改良と繊維表面に凹凸を付与することによ
る発色性の改良を組み合せた例としてポリアルキレング
リコールに不活性微粒子を分散させたペーストをポリエ
ステルの重合時Ｋｉｌ＆加することにより染色性と表面
特性を同時に改良する方法が提案されているが、　ｇｔ
■述の如くポリアルキレングリコールを１％以上も添加
すると耐光性が著しく低下し、外衣衣料用として実用に
耐えないものとなる。

本発明者らは、以上の諸欠点をなくし、常圧下１００℃
付近の温度でキャリヤーを用いなくとも分散染料や塩基
性染料によって濃色で鮮明に染まり、かつ繊維表面の改
良による色の深みを出し得るポリエステル繊維を得るべ
く鋭意研究の結果。

遂に本発明を完成するに至った。

−ｔ−すｂチ、　本発明はアルキレンテレフタレート繰
返し単位が８０モルチ以上、全酸成分の５モルチ以下が
スルホン酸金属塩基含有カルボン酸成分であり、グリコ
ール成分として一般式ＣＤｌ０（−ＣｉＩｈ　１ｏ−）
　Ｒ−０（−Ｃｊｌｈ　ｊＯ＋ｎＨ・・・・・・〔工〕
（式中、Ｒは炭素数４〜２０の２価の脂肪族炭化水素基
または芳香族炭化水素基＋　　Ｉ＋　　３は同一または
異なる２〜４の正の整数、Ｉｎ、ｎは同一または異なる
０または１〜５の正の整数で１≦（ｍ＋ｎ　）≦１５で
ある。） で示されるグリコールをポリマーに対し１〜１０重量％
含有する共重合ポリエステルからなる繊維であって、該
繊維は共重合ポリエステルの屈折率に近い屈折率を有す
る微粉不活性物質を共重合ポリエステルに対し０．５〜
４重１ｉ％含有してなることを特徴とする。

本発明のポリエステル繊維は改善された染色性を有し、
かつ耐光性、操業性が満足されており、加えて深色発色
性にすぐれる点に特長を有する。

本発明繊維に用いる共重合ポリエステルを得る場合、一
般式〔Ｉ〕で示されるグリコールが実質的には重縮合反
応中に留出しないため、ポリエステル中の改質剤グリコ
ール成分の含有量が一定に制御され１品質の安定した製
品が得られる。また得られたポリエステルの易染色性は
きわめて大きく。

高分子量ポリエチレングリコールを共重合成分として用
いた場合には得られなかった優れた染色物耐光性を示す
。またネオペンチルグリコールやジエチレングリコール
を用いた場合に比べて、ポリエステルの融点低下がける
かに小さいという利点がある。

本発明繊維に用いるポリエステルにおいてグリコール成
分としては、その８０モルチ以上がエチレングリコール
、テトラメチレングリコール。

１．４−シクロヘキサンジメタノールより’＋ｔｌ　ｌ
ｄ’　ｈ、　タ１種または２種以上のグリコールで、エ
チレングリコールが最も一般的である。さらに本発明に
おいては、ポリエステルの製造段階において一般式（Ｉ
」で示されるグリコールを生成共重合ポリエステルに対
して１〜１０重量％添加し、下記一般式〔Ｉ■〕で示さ
れる共重合成分として生成共重合ポリエステル中に含ま
れるように共重合される。

（（＝ＣｉＩｈｉＯ−）ｍＲ−０＋ＣｊＨ２ｊＯ＋ｎ］
　　・−・・（■〕−を式〔■〕および〔［〕において
Ｒ（ｌ−１：炭素原子数４〜２０の二価の脂肪族炭化水
素基または芳香族炭化水素基であり、具体的にたとえば
＋ＣＨ２＋　ｅ　＊＋ＣＨｚ＋ｔｏ　　などの直鎮状脂
肪族炭化水素基、ｋＩ３ られる。なかでも側鎖を有する脂肪族炭化水素基Ｈ３ メチルプロピレン基が最も好ましい。なお、一般式ＣＩ
）で示されるグリコールの合成法としてはそれぞれＨＯ
−Ｒ−ＯＨで示されるグリコールに常法によってアルキ
レンオキサイドを付加して合成することができる。一般
式ＣＩ）　においてｍｅｎともに０であるｌｏ−Ｒ−Ｏ
Ｈで示されるグリコール、またはｍ　＋　ｎの平均値が
１より小さい変性グリコール混合物の場合には、１１１
記の留出に関わる諸欠点と、得られたポリエステルの融
点が下るという欠点があり、ｍ＋ｎ〉１が必要である。

一方、ｍ＋ｎが１５を越えると、得られたポリエステル
染色物の耐光性低下が顕著にな“す、実用性に欠けるの
で好ましくない。好ましい範囲は２くｍ＋ｎく１０であ
り、さらに好ましくは３くｍ＋ｎく６である。

なお１本発明の効果を損わない範囲であれば、少量のｌ
ｌ０−Ｒ−ＯＨで示されるグリコールや一般式ＣＩ）に
おけるｍ　＋　ｎ　＞　１５のグリコールが含まれても
よく、上記のＨＯ−Ｒ−ＯＨで示されるグリコール以外
に少量のジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、高分子量のポリエチレングリコール。

プロピレングリコール６１１４−ヒス（β−ヒドロキシ
エトキシ）ベンゼン、ビスフェノールＡ、ビス−エトキ
シル化２．２−ビス（２，５−ジメチル−４−ビトロキ
シフェニル）プロパン、ジフェニルシラ゛ノールなどを
１本発明の効果を損なわない範囲で用いることができる
。またポリエステルの成形性を損わない程度のペンタエ
リスリトール、ピロメリット酸などの分岐剤が共重合さ
れてもよい。

得られる共重合ポリエステルが更に優れた易染性を示す
ためには、スルホン酸金属塩基含有カルボン酸成分たと
えば５−金属スルホイソフタル酸またはそのエステル形
成性誘導体が、全酸成分の０．５〜５．０モルチ存在す
ることが好ましく、一般式ＣＤで示されるグリコールが
一般式（ＩＩ）で示される共重合成分として１〜１０重
量％（対ポリエステル）必要である。これらの成分が上
記の低い方の６値より少ないと長色化効果は小さくなり
。

また高い方の値より多いと、紡糸などの成形時の操業性
悪化や、共重合ポリエステルの融点低下をもたらし、耐
光性や耐加水分解性が低下する。これら成分のより好ま
しい量は、５−金属スルホイソフタル酸またはそのエス
テル形成性誘導体が全酸成分の１．０〜３．５モルチ、
一般式ＣＩ）で示されるグリコールが、一般式〔■〕の
共重合成分として２〜８重屋％（対ポリエステル）であ
る。

本発明共重合ポリエステル繊維には該ポリエステルの屈
折率に近い屈折率を有する微粉不活性物質をポリエステ
ルに対し０．５〜４重縦チ含有している。この目的は５
粒子を混入することにより繊維表面を粗面化し、深色効
果を得ることにある。

更に詳しくは１表面の粗面化により繊維内部への尤の入
射効率を高め、無蹟色光である繊維表面の正反射光を少
なくすることが目的である。

この場合１重要なことは配合する微粉不活性物質の屈折
率が母体の共重合ポリエステルの屈折率に近いことが必
須となる。

両者の屈折率間の差が大きい場合は、繊維内部での光散
乱が大きくなりくすんだ色調になり好ましくない。本発
明の共重合ポリエステルの繊維軸に平行な方向の屈折率
は１．６８．　　垂直方向の屈折率１１１．５６である
ことから配合する微粉不活性物質のＫｎ折率は１．５６
〜１．６８であることが好ましく。

したがって本発明共本合ポリエステルに用いることの出
来る物質としてはたとえば精製カオリナイト、タルク等
が例示される。微粉不活性物質の添加量は粗面効果を充
分ならしめる点から共重合ポリエステルに対し、０．５
重＠チ以上必鼎であり。

一方製糸操業性、得られる糸の強力等の観点から上限は
４重ｌ１１％とする必要がある。

粒子径は、紡糸時のフィルター詰りゃ１ｗ＆維の表面粗
度からその多くが１μ以下であることが必要である。深
色性を高める高効率の繊維表面粗度は可視光の波長（０
，４〜０．８μ）オーダーに合わせることが有用なこと
から、平均粒子径が０．８μ以下であることが好ましい
。

なお、！＠維の断面形態は中実、中空、異形中火。

異形中空いずれであってもよい。

以下に実施例によって本発明を具体的に示すが。

実施例中の部は重量部を意味する。

ポリエステル中のグリコール成分の定置分析は。

ＮＭＲによってＨ原子量を定量する方法で行ない。

ポリエステルの融点はＤＳＣにより、サンプル量１０〜
．窒素雰囲気下、昇温速度２０℃／　ｍｕの条件下に測
定した。

分散染料による染着率は、デイスバーゾルファーストス
カーレットＢ　（１，Ｃ，Ｉ社製１公散染料）４．０％
ｏｗｆ、デイヌパ＝ＴＬ（明星化学工業社製。

分散剤）　１　ｔ　／　Ｊ　ｓ浴比１：１００、常圧Ｎ
Ｊｌ＋とり温度（９８℃）で試料を９０分間染色し、塩
基性染料による染着率は、セブロンブルーＢ（デュポン
社製、塩基性染料）５．０％ｏｗｆ　、酢酸および酢酸
ナトリウム各々０．２ｆ／ｌ、浴比１１００゜常圧沸と
う温度で試料を９０分間染色し、それぞれ染色前後の染
色液吸光度を測定して、次式により算出した。

染着率（％）　＝　１００　（Ｘ−Ｙ）／ＸＸ＝染色前
染色色液吸光度、Ｙ＝染色後の染色液吸光度 耐光性は、レゾリンレッドＦＢ（バイエル社製。

分散性染料）０．２チｏｗｆ　ｈディスパーＴＬ１ｆ／
ｌ、浴比１３１００．常圧沸とう温度で６０分間試料を
染色し、常法に従って還元洗浄したあとＪＩＳ−Ｌ−０
８４２に準じて染色物をフェード・オ・メーターで４０
時間照射して光退色させ、ブル−スケール基準の堅牢度
（級ンとして表わした、。

極限粘度は、フェノール／テトラクロルエタン（ｅ：４
ｆｆｉｉ比）の混合溶液により３０℃で６（す定した。

またＬ値はデジタル測色色差計（スガ試験機社製）で１
分散染料で染着率測定用に染色後の織布を５枚重ねで測
定した。

実施例１〜５および比較例１，２．４〜８ジメチルテレ
フタレート（ＤＭＴ　）１０００部、５−ナトリウムス
ルホイソフタル酸ジメチルエステル（ＤＳＮ）所定量、
エチレングリコール（ＥＧ）所定量および一般式ＣＩ）
　においてＲが２，２−ジメチルプロピレン基でｈ　　
Ｉ＋　　ｊが２であり、ｍ＋ｎの値を変えたグリコール
所定置または分子量２０００のポリエチレングリコール
（ＰＥＧ）所定量、カオリナイト（Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ
社製ＡＳＰ−０７２゜屈折率＝１．５６、平均粒径０．
３μ）を１０重量−分散させたＥＧ分教液所定置をエス
テル交換反応器にとり、これに酢酸亜鉛２水塩０．３８
部、酢酸ナトリウム０．５０部（ただしＤＳＮを添加し
ないときは０部）および三酸化アンチモン０．３３部添
加して、１５０〜２１０℃まで１３０分をかけて昇温し
つつ、副生メタノールを留去しながらエステル交換反応
を行なった。この反応糸にジエチル−２−カルボエトキ
シエチルホスホネート０．８部を添加して１０分間保持
した。得られた生成物を２１０℃の重縮合缶に移し、８
０分間に内温を２１０〜２７５℃に昇温しつつ、糸を徐
々に０．１關１ｉまで減圧忙し、以後２７５℃、０．１
朋Ｈｆで重縮合反応を、約４０分間行なって所定組成の
共重合ポリエステルを得た。この共重合ポリエステルを
押出し型紡糸機により、紡糸温度２９０℃。

まき取り速度１３００ｍ／＊ｊｘで紡糸し次。得られた
未延伸糸を常法によって延伸し、７５デニール／３６フ
イヲメントの延伸フィラメントを得た。水糸を平織にし
１通常の精練後１７０℃で仮セットし、　ｎ＋１記の方
法によって染着率、耐光性、（Ｌ値）および耐加水分解
性を測定した。これらの結果および共重合ポリエステル
組成と共重合ボリエヌテルの融点とを表−１に示す。

実施例６および比較例３ 実施例３と比較例２の条件で重合、紡糸、製織。

精練、仮セットまで同一条件下で布帛を作り、仮セツト
後、３重ｆｆ１％の水酸化ナトリウム水溶液により９０
℃の液温下で１５分間処理することにより８重ｆｆｉ％
の減量加工し１次いで前記と同一方法で染色し、染着率
、耐光性、Ｌ値、を測定した。

その結果を表−ＩＫ併記した。

表から明かなように、微粉不活性粒子添加による繊維表
面改質のみでは常圧染色が出来ず、充分な染色性が得ら
れない。

また、易染剤（共重合成分）の添加のみでは染色性の改
良は顕著なものの、深色効果が不充分である。−万乗色
性、繊維表面特性の両者が改善された本発明糸は染色性
１発色性が共にすぐれる。

また、ＥＧ以外のグリコールまたは化合物（１）の化学
構造及び添加量を限定することにより、ポリマー溶融温
度、耐光性、耐加水分解性等の性能も満足することがで
きる。

また、若干の減最加工により、より深色効果を増すこと
が出来る。

特許出願人　東洋紡績株式会社 ＝７８−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　アルキレンテレフタレート繰返し単位が８０モル
   チ以上、全酸成分の５モルチ以下がスルホン酸金属塩基
   含有カルボン酸成分であり、グリコール成分として一般
   式（Ｉ） ＨＯ＋Ｃｉ■ｈ　ｉ　Ｏ＋ｍＲ−０＋ＣｊＨ２ｊＯ＋ｎ
   Ｈ・曲・ＣＩ）（式中、Ｒけ炭素数４〜２０の２価の脂
   肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基、１＊　　ｊは
   同一または異なる２〜４の正の整数、ｍ、ｎは同一また
   は異なる０または１〜５の正の整数で１≦（ｍ＋ｎ　）
   ≦１５である。） で示されるグリコールをポリマーに対し１〜１０重ｆｆ
   １％含有する共重合ポリエステルからなる繊維であって
   、該繊維は共重合ポリエステルの屈折率に近い屈折率を
   有する微粉不活性物質を共重合ポリエステルに対し０．
   ５〜４重Ｎ１％含有してなることを特徴とする優れた発
   色性を有するポリエステル繊維。 ２、微粉不活性物質が屈折率１．５６〜１．６８であり
   、かつ平均粒子径０．８μ以下であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の優れた発色性を有するポリ
   エステル繊維。