JPS60110921A

JPS60110921A - 制電性ポリエステル複合繊維

Info

Publication number: JPS60110921A
Application number: JP21482283A
Authority: JP
Inventors: Masaru Hirose; 優広瀬; Tetsuo Matsumoto; 哲夫松本; Toshikazu Abe; 阿部　敏万; Eiji Ichihashi; 市橋　瑛司
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 1983-11-15
Filing date: 1983-11-15
Publication date: 1985-06-17

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、制電性ポリエステル複合繊維に関するもので
ある。

ポリエチレンテレフタレート繊維で代表されるポリエス
テル繊維は、（ｆれた物理的、化学的性質を有し、衣料
用、産業資材用として広く用いられている。しかし、ポ
リエステル繊維は静電気を帯び易く、特に衣料として用
いる場合、バチバチという放電音を発したり、身体へか
らみついて不快感を与えるという欠点を有している。

従来、制電性ポリエステル繊維を製造する方法は種々提
案されており、最も代表的な方法は、ポリエステルにポ
リアルキレングリコール又はポリアルキレングリコール
とポリエステルとのブロックコポリマーを配合して紡糸
する方法である。しかし、これらの方法は制電性が不十
分であったり１Ｙ−１電効果の永続性に乏しかったり、
ポリエステル繊維本来の好ましい性質を損なったりする
等２種々の欠点を有している。

また、特開昭５０−１６１５９３号公報には、ポリエス
テルの合成時に、ポリアルキレングリコール化合物６〜
１５重量％とアルカリ金属スルホネート基を有する化合
物１〜１０モル％とを添加し、共重合することにより制
電性ポリエステルを得る方法が提案されているが３この
方法では共重合成分量が多く、制電性と物性とを共に満
足したポリエステルをＰＪることは困難である。

また、特開昭５６−１５７３０号公報等に提案されてい
るように、ポリエステル中にマグネシウム化合物。

マンガン化合物、亜鉛化合物等の金属化合物を含有させ
、溶融ポリエステルの比抵抗を低下させ。

フィルム製造時の静電印加キャスト性を向上させる方法
が知られている。この方法を応用して制電性ポリエステ
ル繊維を製造することが考えられるが、繊維とする場合
には、多量の金属化合物を含有させても十分な制電性を
有する繊維は得られない。

本発明者らは、このような状況のもとに、良好な制電性
ポリエステル繊維を得るべく鋭意研究の結果、アルカリ
金属スルホネー１−基を有する化合物を少量共重合した
共重合ポリエステルを芯部とし、特定の金属化合物を少
量含有させたポリエステルを鞘成分とする複合繊維とす
ると、制電性が相乗的に向上すること、また、さらにポ
リアルキレングリコール化合物を芯部に含有させると、
制電性が一層向上すると共に、アルカリ金属スルボネー
ト基を有する化合物の共重合により増大したポリエステ
ルの溶融粘度を低下させ、紡糸工程での操業性を向上さ
せることを見出し１本発明に到達した。

すなわち１本発明の要旨は次のとおりである。

（１）アルカリ金属スルホネート基を有する化合物を全
酸成分に対して０．５〜３モル％共重合した共重合ポリ
エステルを芯部とし、マグネシウム化合物、マンガン化
合物及び亜鉛化合物から選ばれたグリコール可溶性の金
属化合物の一種以上をポリエステルの酸成分１モルに対
して１５Ｍ１０″４〜４０Ｘ１０″４モル含有させたポ
リエステルを鞘部としたことを特徴とする制電性ポリエ
ステル複合繊維。

（２）アルカリ金属スルホネート基を有する化合物を全
酸成分に対して０．５〜３モル％共重合し。

ポリアルキレングリコール化合物を０．５〜１５重量％
含有させた共重合ポリエステルを芯部とし、マグネシウ
ム化合物、マンガン化合物及び亜鉛化合物から選ばれた
グリコール可溶性の金属化合物の一種以上をポリエステ
ルの酸成分１モルに対して１’５ＸｌＯ−’〜４０Ｘ１
０→モル含有させたポリエステルを鞘部としたことを特
徴とする制電性ポリエステル複合繊維。

本発明において、ベースとなるポリエステルとしては、
テレフタル酸（ＴＰ、Ａ）とエチレングリコール（ＥＧ
）とから合成されるポリエチレンテレフタレートが代表
的なものであるが、少量の他のジカルボン酸成分、グリ
コール成分又はオキシカルボン酸成分が共重合されても
よい。共重合成分の具体例としてはイソフタル酸、ナフ
タレンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸
、アジピン酸、セバシン酸等のジカルボン酸、テトラメ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、１．４−
シクロヘキサンジメタノール等のグリコール。

ｐ−ヒドロキシエトキシ安息香酸等のオキシカルボン酸
があげられる。

本発明において、アルカリ金属スルボネート基を有する
化合物（スルホネート化合物）とは、アルカリ金属スル
ボネート基とエステル形成基とを有する化合物を意味し
、具体例としては、５−ナトリウム（又はカリウム）ス
ルホイソフタル酸。

２．５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ナトリウム（
又はカリウム）、　１．８−ジカルボキシナフタリン−
３−スルホン酸ナトリウム（又はカリウム）及びこれら
のジメチルエステル、ビス−β−ヒドロキシエチルエス
テル等のエステルがあげられる。

本発明において、芯部の共重合ポリエステルのスルホネ
ート化合物の量はポリエステルを構成する全酸成分に対
して０．５〜３モル％とする必要があり、０．５モル％
未満では実質的に後述する相乗効果が発現せず、一方３
モル％を超えると著しく溶融粘度が高くなったりしてポ
リエステル本来の良好な物理的諸性質を損ね好ましくな
い。

また１本発明におけるグリコール可溶性のマグネシウム
、マンガン、亜鉛の各金属化合物としては５例えば前記
各金属のカルボン酸塩、具体的には酢酸塩、プロピオン
酸塩、シュウ酸塩、ステアリン酸塩、安息香酸塩等があ
り、酢酸塩が好ましく用いられる。

本発明においては、芯部のポリエステルにスルホネート
化合物を全酸成分に対して０．５〜３モル％共重合する
と共に、鞘部のポリエステＪＬＩ”ｆｉに上記金属化合
物をポリエステルの酸成分１モルに対して１５Ｘ１０−
４〜４０Ｘ１０″４モル含有させることが必要である。

第１図において１曲線（イ）、（ロ）は、それぞれ酢酸
マグネシウム含有量及び５−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸含有率とポリエステル繊維の体積固有抵抗との関係
を示しているが、金属化合物の添加及びスルホネート化
合物共重合のうち。

一方だけでは、制電性繊維として有用な程度まで体積固
有抵抗を低下させることができないことがわかる。

第１図の曲線（ハ）は、鞘部ポリエステルの酢酸マグネ
シウム含有量を２０Ｘ１０−’モル／酸成分モル一定と
し、芯部ポリエステルの５−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸含有率を変化させたときの複合繊維の体積固有抵抗
を示しており、金属化合物添加とスルボネート化合物共
重合の相乗効果により１体積固有抵抗が著しく低下する
ことがわかる。

鞘部のポリエステルに対する金属化合物の添加量はポリ
エステルの酸成分１モルに対して１５×１０→〜４０Ｘ
１０−’モル、好ましくは１５×１０”〜３０Ｘ１０→
３０×１０であり、１５×１０″４モルより少なければ
制電効果が不十分であり、４０Ｘ１０’モルより多くし
ても、制電効果が飽和するばかりか、ポリエステルの合
成時に添加すると、ポリエステルの末端カルボキシル基
やジエチレングリコール（ＤＥＣ）濃度が高くなったり
９色調が悪化したり、高重合度のポリエステルが得られ
なくなったりして好ましくない。

金属化合物の添加により、ポリエステルが黄色に着色す
る傾向があるが、これを防止するには。

少量のリン化合物を添加するとよい。リン化合物を多量
に添加すると、金属化合物を内部粒子として析出させ、
制電性を阻害するので、リン化合物の添加量は、金属化
合物１モルに対して１．５モル以下、好ましくは０．５
モル以下とすることが好ましい。

このようなリン化合物としては、リン酸、亜リン酸ある
いはそれらの誘導体が広く用いられ、具体的にはリン酸
、亜すン酸、リン酸モノー１−プロピル、リン酸ジーｉ
−プロピル、リン酸モノ−ｎ−ブチル、リン酸ジ−ｎ−
ブチル、リン酸モノオクチル、リン酸ジオクチル、リン
酸トリメチル。

リン酸トリエチル、ジブチルハイドロジエンホスファイ
ト　トリフェニルホスファイト等がある。

また、金属化合物の添加により、一般にポリエステルの
ＤＥＣ濃度が高くなるが、これを抑えるにはリチウム化
合物を添加するとよい。しかし、リチウム化合物も制電
性を阻害するので、その添加量は金属化合物１モルに対
して１モル以下、好ましくは０．３モル以下とずべきで
ある。　−このようなリチウム化合物としてはカルボン
酸のリチウム塩１例えば酢酸リチウム、プロピオン酸リ
チウム、ステアリン酸リチウム、シュウ酸リチウム、安
息香酸リチウム等が用いられる。

次に本発明において、芯部のポリエステルにさらにポリ
アルキレングリコール化合物を含有させると、制電効果
が一層向上すると共に、スルホネート化合物の共重合に
より増大したポリエステルの溶融粘度を低下させ、紡糸
工程での操業性を向上させることができる。

ポリアルキレングリコール化合物としては、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレ
ングリコールジグリシジルエーテル、メトキシポリエチ
レングリコール、フエノキ、シポリエチレングリコール
、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコール
とのプロンクコポリマー等が用いられるが、特に分子ｉ
ｔ　２，０００〜４．０００のポリエチレングリコール
が好ましい。

ポリアルキレングリコール化合物は塊状１粒状。

粉末状、溶融状、　ＥＧ溶液あるいはＥＧスラリー等の
任意の形態で添加できるが、８０℃前後のＩＥＧ溶液と
して添加するのが好適である。

ポリアルキレングリコール化合物の添加量は芯部ポリエ
ステルに対して０．５〜１５重量％、好ましくは１〜１
０重量％である。０．５重里％より少ないと実質的に制
電性を高める効果がなく、１５重量％より多いと紡糸時
に糸切れが発生しゃすがったり、ポリエステル本来の物
性が損なわれたりして好ましくない。

本発明において、製糸に供するポリエステルは次のよう
にして製造することができる。

マーＪ’、　ＴＰＡとＥＧとをエステル化反応させ、エ
ステル化反応終了後、すなわちエステル化反応率が９０
％以上、好ましくは９４〜９６％以上となったビス（β
−ヒドロキシエチル）テレフタレート及び／又はその低
重合体（８１１ＥＴ）に、スルホネート化合物又は金属
化合物のＥＧ／８液を添加し、その後、公知の任意の触
媒の存在下９重縮合させることにより繊維形成性ポリエ
ステルを得る。

なお、芯部ポリエステルにポリアルキレングリコール化
合物を含有させる場合には、　ＢＩＩＥＴにスルホネー
ト化合物を添加する際にポリアルキレングリコール化合
物のＥＧ／８液等を添加すればよい。

このようにして１４られたポリエステルを常法によって
芯鞘型複合繊維用紡糸装置を用いて製糸することにより
２本発明の繊維が得られる。

複合比は芯／鞘の重量比が０．１〜１０．好ましくは０
．２５〜１となる割合が適当であり、紡糸温度は２７０
〜３１０℃、好ましくは２９０〜３００℃がよく。

複合流を形成してから吐出されるまでの時間は１〜２４
０秒、好ましくは５〜１２０秒、最適には６０〜９０秒
である。

紡出された複合繊維は必要に応じて、連続的に又は別工
程で延伸、熱処理され、捲縮加工、薬液による処理等の
高次加工に付される。

また２本発明の繊維に、艶消剤、耐光剤、耐熱剤、難燃
剤等の各種添加剤を含有させることができる。

本発明によれば、スルホネート化合物共重合と金属化合
物添加との相乗効果により、少量のスルホネート化合物
の共重合で優れた制電性ポリエステル繊維が得られ、ポ
リエステル本来の好ましい性質が損なわれることがなく
、繊維製造時の操業性もよい。また９本発明の繊維はス
ルホネート化合物を共重合したポリエステルが芯部とな
っているため、アルカリ減量加工を施す場合、過度に熔
解されたりすることがな（、繊維の製造、加工時の取扱
いが容易である。

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。

なお、各特性値は下記の方法により測定したものである
。

（ａ）極限粘度〔η〕フェノール−四塩化エタン（等重量）混合溶媒中、２０
℃で測定した溶液粘度よりめた。

（ｂ）ＤＥＣの濃度ポリマーをメタノール還流下で２時間アルコリシスし、
生成したＥＧとＤＥＣをガスクロマトグラフィーで分析
定量し、　ＤＥＣの濃度をめた。

（Ｃ）色調（ｂ値）粒状化したポリマーを１５０±２℃で１時間熱処理後１
色差計を用いて測定した。

ｂ値は、黄−青光の色相（＋は黄味、−は青味）を表し
、極端に小さくならない限り、小さい程良好である。

（ｄ）体積固有抵抗（制電性）試料を０．２％のアニオン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。

乾燥シテカら、長さくβ）５ｃｍ、繊度（Ｄ）　１００
０デニールの繊維束に引き揃えて、２０℃、４０％＋１
）１に２日間調湿後、エレクトロメーターにより、印加
電圧５００ｖで試料の抵抗を測定し３次式により算出し
た。

Ｒ−Ｄ ρ：体積固有抵抗（Ωｃｍ）１ン：抵抗（Ω）Ｄ二繊度（デニール） β：繊維試料長（ｃｍ）ｄ：試料布度（ｇ／ｃｄ）実施例及び比較例ＢＨＥＴの存在するエステル化反応槽にＴＰＡとＥＧと
のスラリー（ＥＧ／ＴＰＡモル比１．６）を連続的に供
給し、２５０℃、圧力０．０５ｋｇ　／　ｃＪＩｔ　Ｇ
で８時間反応させ、エステル化反応率９５％の旧ＩＥＴ
を連続的に得た。

得られたＢＩＩＥＴを重合槽に移送し、２７０℃ζこ加
熱し１表に示したスルホネート化合物及びポリアルキレ
ングリコール化合物をＥＧ温溶液して添加し。

同時に触媒として三酸化アンチモンをポリエステルを構
成する酸成分１モルに対して２×１０１モル添加し、２
８０℃に昇温し、減圧下に重縮合してポリエステル（芯
部ポリエステル）を得た。

一方、上記と同じＢ）ＩＥＴを重合槽に移し、２８０℃
に加熱し２表に示した金属化合物と、ポリエステルを構
成する酸成分１モルに対して、酢酸リチウム８Ｘ１０’
モル、リン酸１−リエチル５Ｘ１０−４モル及び三酸化
アンチモン２Ｘ１０−４モルを添加し、減圧下に重縮合
してポリエステル（鞘部Ｊζ１ジエステル）を得た。（
ただし、実施例２〜４用のポリエステルには酢酸リチｉ
シム及びリン酸トリエチルを添加しなかった。）得られたポリエステルを常法により製糸し、２９５℃で
複合紡糸、延伸し、複合比２（重量比）の、コ；鞘型複
合繊維をｉＭた。

ポリエステル及び繊維の特性値を表に示す。

なお、実施例１の繊維について通常の洗濯を２０回繰り
返した後の体積固有抵抗も測定したが、洗濯前とほとん
どかわらず、制電効果の永続性が確認された。

表の化合物において、　ＳＩｌ’は５−ナトリウムスル
ホイソフタル酸のビス−β−ヒドロキシエチルエステル
、　ＢＳは５−ナトリウムスル、Ｊクイソフタル酸のジ
メチルエステルナフタリン−３−スルホン酸す１−リウムのジメチルエ
ステル、　Ｍｇ，　７，ｎ＋及びＭｎはそれぞれマク゛
ネジ’Ｊ　ム＋　ｆｂ　Ｗａ及びマンガンの酢酸塩，　
Ｐ［：Ｇ及ヒｐｐｃはそれぞれポリエチレングリコール
及び１４すプロピレングリコール（添数字は分子量）を
示す。

各化合物の添力帽の単位は，スルホネート化合物は全酸
成分に対するモル％，ポリアルキレンク゛リコール化合
物は重量％，金属化合物は１０″４モル／酸成分モルで
ある。

なお、比較例４の芯部ポリエステルは溶融粘度が高く，
重合，紡糸の操業性が悪り，かろうじてｊｌｌｌｌ定用
サンプルを採取できたにすぎず，比較例５の芯部ポリエ
ステルはゴム弾性を示し，重合．紡糸，延伸の操業性が
悪く，取扱いが困難であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は，酢酸マグネシウム含有層，５−プ゛１・リウ
ムスルホイソフタル酸含有率とポリエステル繊維の体積
固有抵抗との関係を示す図である。特許出願人　日本エステル株式会社代理人　児玉雄三

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アルカリ金属スルホネート基を有する化合物を全
酸成分に対して０．５〜３モル％共重合した共重合ポリ
エステルを芯部とし、マグネシウム化合物、マンガン化
合物及び亜鉛化合物から選ばれたグリコール可溶性の金
属化合物の一種以上をポリエステルの酸成分１モルに対
して１’５Ｘ１０−４〜４０×１０″４モル含有させた
ポリエステルを鞘部としたことを特徴とする制電性ポリ
エステル複合繊維。
（２）アルカリ金属スルホネート基を有する化合物を全
酸成分に対して０．５〜３モル％共重合し。ポリアルキレングリコール化合物を０．５〜１５重量％
含有させた共重合ポリエステルを芯部とし、マグネシウ
ム化合物、マンガン化合物及び亜鉛化合物から選ばれた
グリコール可溶性の金属化合物の一種以上をポリエステ
ルの酸成分１モルに対して１５Ｘ１０’〜４０Ｘ１０″
′４モル含有させたポリエステルを鞘部としたことを特
徴とする制電性ポリエステル複合繊維。