JPS61201011A - 制電性ポリエステル繊維 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は制電性ポリエステル繊維に関するものであり
、更に詳しくは、細デニールで風合の良好な制電性ポリ
エステル繊維に関するものである。

（従来の技術） ポリエステルによって代表される合成繊維は機械的強度
、耐久性、機能性等の諸特性の面で天然繊維に比して著
しく優れているが、他方ポリエステル繊維特有の性質と
して電気抵抗が著しく高く、静電気が発生し易いという
致命的な欠陥を有している。

この静電気発生を防止するべく、従来から帯電防止剤を
繊維表面に付与する方法、帯電防止剤を繊維中に練り込
む方法、帯電防止剤や導電性物質を含むポリマーを複合
紡糸する方法など、多数の方法が提案されているが、実
用的なレベルの制電効果、更にはその永続性、機械的特
性、耐フィブリル性、染色性、製糸コストといった諸々
の要因を同時に満足するまでには至っていなかった。

ところが、特開昭５６−１３４２１１号公報により、永
続性のある制電効果は勿論、実用に充分供し得る機械的
特性に加えて耐フィブリル性、染色性、特に色調（鮮明
性）において著しく改善された制電性ポリエステル繊維
として、ポリオキシアルキレングリコールとイオン性帯
電防止剤とを含有する中空ポリエステル繊維が提案され
た。

一方、高密度織物、起毛布帛用として、細デニールの制
電性ポリエステル繊維を望む声が市場で高くなりつつあ
る。上述した特開昭５６−１３４２１１号公報に記載さ
れた制電性中空ポリエステル繊維は優れた性能を持って
いるが、残念なことに、中空繊維であるが故に細デニー
ル化が極めて困難である。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、このような従来技術の問題点を解消し、永
続性のある制電効果、充分な機械的特性、耐フィブリル
性、染色性（鮮明性）を有し、かつ細デニールで風合の
良好なポリエステル繊維を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、ポリオキシアルキレングリコール及びイオ
ン性帯電防止剤を３重量％以下含有すると共に、単糸デ
ニールがｌ　ｄｅ以下であって、横断面形伏が偏平であ
ることを特徴とする制電性ポリエステル繊維である。

この発明の繊維の基体となるポリエステルとしてはポリ
アルキレンテレフタレート、ポリアルキレンナフタレー
ト等が挙げられるが、中でも前者のテレフタル酸を主た
る酸成分とし、炭素数２〜６のアルキレングリコール成
分、即ちエチレングリコール、トリメチレングリコール
、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコー
ル及びヘキサメチレングリコールから選ばれた少なくと
も一種のグリコールを主たるグリコール成分とするポリ
エステルを対象とする。かかるポリエステルは任意の方
法で製造されたものでよく、例えばポリエチレンテレフ
タレートについて説明すれば、テレフタル酸とエチレン
グリコールとを直接エステル化反応させるか、テレフタ
ル酸ジメチルの如きテレフタル酸の低級アルキルエステ
ルとエチレングリコールとをエステル交換反応させるか
、又はテレフタル酸とエチレンオキサイドとを反応させ
るかして、テレフタル酸のグリコールエステル及び／又
はその低重合体を生成させ、次いでこの生成物を減圧下
加熱して所望の重合度になるまで重縮合反応させること
によって容易に製造される。

なお、このポリエステルはそのテレフタル酸成分の一部
を他の二官能性カルボン酸成分で置きかえてもよい。か
かるカルボン酸としては、例えばイソフタル酸、フタル
酸、ジブロモテレフタル酸、ナフタリンジカルボン酸、
ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボ
ン酸、β−オキシエトキシ安息香酸、Ｐ−オキシ安息香
酸の如き二官能性芳香族カルボン酸、セバシン酸、アジ
ピン酸、蓚酸の如き二官能性脂肪族カルボン酸、１．４
−シクロヘキサンジカルボン酸の如き二官能性脂環族カ
ルボン酸等をあげることができる。また上記グリコール
成分の一部を他のグリコール成分で置きかえてもよく、
かかるグリコール成分としては例えばシクロヘキサン−
１，４−ジメタツール、ネオペンチルグリコール、ビス
フェノールＡ１ビスフエノールＳ、２．２−ビス〔３，
５−ジブロモ−４−（２−ハイドロキシエトキシ）フェ
ニル〕プロパンの如き脂肪族、脂環族、芳香族のジオー
ル化合物が挙げられる。更に上述のポリエステルに必要
に応じて他のポリマーを少量ブレンド熔融したものでも
よい。

以上に述べたポリエステルにポリオキシアルキレングリ
コール及びイオン性帯電防止剤を添加配合せしめたポリ
エステルより本発明の繊維が得られる。

ポリオキシアルキレングリコールとしては、具体的には
例えば平均分子量６．０００以上、好ましくは１０，０
００以上のポリオキシエチレングリコール、又はオキシ
エチレン単位を主（通常５０％以上）とし、これに例え
ばオキシプロピレン単位を含むものが好ましく使用され
る。

また、ポリオキシアルキレングリコールの末端は水酸基
であっても、非エステル形成性有機基で封鎖されていて
も、またエーテル結合、エステル結合、カーボネート結
合等によって他のエステル形成性有機基と結合していて
もよい。

なお末端が非エステル形成性有機基で封鎖されたものに
あっては、ポリオキシアルキレングリコールの平均分子
量は８００〜４，０００程度の低いものでもよい。

かかるポリオキシアルキレングリコールのポリエステル
中の含有量は２重量％以下、好ましくは１重量％以下で
ある。

これに対して、上記ポリオキシアルキレングリコールと
併用されるイオン性帯電防止剤としてはアニオン性帯電
防止剤、カチオン性帯電防止剤或いはこれらの混合物、
例えばポリエチレングリコール、ポリブチレングリコー
ル、ポリアルキル（又は了り−ルもしくはアルキルアリ
ール）スルホン酸金属塩、ポリアルキル（又はアリール
、もしくはアルキルアリール）アミン、ポリアルキレン
オキサイド付加アルキル（又は了り−ル、もしくはアル
キルアリール）アミン等が挙げられるがなかでも一３ｏ
３Ｍを有するアニオン性帯電防止剤のうち特に一般式Ｒ
３ｏ、Ｍで示されるアルキルアリールまたはアラルキル
スルホン酸の金属塩が好ましく採用される。ここでＭは
アルカリ金属を示し通常ナトリウム、カリウム、リチウ
ムであり、特にナトリウムが好ましい。Ｒは炭素数８以
上のアルキル基を示す。炭素数７以下のアルキル基の場
合は、ポリエステルとの相溶性がやや悪くなる。

従って通常はこのＲが炭素数８〜２０のアルキル基のも
のが使用され、これらの混合物として使用されることが
多い。

かかるアルキルスルホン酸金属塩のポリエステル中の含
有量は１．０重量％以下好ましくは０．５重量％以下で
ある。

以上のことからポリオキシアルキレングリコールとイオ
ン性帯電防止剤の含有量は繊維物性を考慮すると３重量
％以下好ましくは１．５重量％以下、特に好ましくは１
．２重量％以下添加分散されるが、その際、両者の割合
（重量）は前者は５０〜９０重量％を占めるようにする
のが好ましい。また、ポリオキシアルキレングリコール
とイオン性帯電防止剤の下限含有量としては０．２重量
％程度であり、この含有量が少なくなりすぎると目的と
する制電効果を期待することができな（なる。

前記ポリオキシアルキレングリコールとイオン性帯電防
止剤のポリエステルへの配合には、任意の方法が採用さ
れ、両者は同時に又は任意の順序でポリエステルに配合
することができる。

即ち、ポリエステルの紡糸が終了するまでの任意の段階
、例えばポリエステルの重縮合反応開始前、重縮合反応
途中、重縮合反応終了時であってまた熔融状態にある時
点、粉粒状態、紡糸段階等において、両者を同時に又は
任意の順序で添加すればよい。また両者を予め溶融混合
してから添加しても、２回以上に分割添加しても、両者
を予め別々にポリエステルに配合した後成形前等におい
て混合してもよい。更に、重縮合反応中期以前に添加す
るときは、グリコール等の溶媒に溶解又は分散させて添
加してもよい。

かくして得られたポリエステルを偏平状スリットから溶
融紡糸して、単糸デニールが１　ｄｅ以下の偏平断面糸
とする。単糸デニールが１　ｄｅ以下の偏平断面糸を得
るには、高速紡糸による方法、フロー延伸（スーパード
ロー）による方法、通常の紡糸、延伸による方法等任意
の方法を用いるこ声が可能であるが、ポリエステルを紡
糸ドラフト２００〜７００（好ましくは３００〜５００
）、紡糸引取速度３．０００〜５，０００　ｍ／分（好
ましくは３，３００〜４．５００　ｍ／分）で溶融紡糸
する方法、更には、該紡出糸条を定長下又は２０％以下
の伸長を与えつつ、１００℃以上融点以下（好ましくは
１４０〜２４０℃）の温度で０．０１〜０．０５秒程度
熱処理する方法が好適である。

尚、偏平断面糸の横断面形状の偏平比、即ち偏平形状の
たての長さとよこの長さの比は１；３〜１：６の範囲内
にあることが、充分な制電効果を得るうえで望ましい。

この発明において“繊維”なる語はフィラメント短繊維
或いはこれらの糸条物の撚糸、加工糸、紡績糸更にはそ
れらを含む織編物、不織布等の繊維製品を指称する。

（実施例） 以下、実施例を挙げて本発明を詳述する。

尚、実施例中の測定値は次の方法により測定したもので
ある。

（１）偏平比；偏平糸の横断面を顕微鏡で観察し、その
たての長さとよこ長さを測定し て、両者の比を求め、偏平比とする。

（２）帯電摩擦圧； （ｉ）装置および材料 回転ドラム式摩擦帯電量測定装置 （ロータリースタティックテスター） オシロスコープ 摩擦布　木綿ブロード３０／−精練漂白無糊仕上げ （ｉｉ　）試験片の調製 巻き込み式：　３．８　ａｍ　Ｘ　３０ｃｍ金わく式：
　４．Ｏｃｍ　Ｘ　８．Ｏｃｍそれぞれたて長に３枚採
取する。さらに摩擦布の木綿ブロード（３０／−）を２
．５ｇｍ　Ｘ　１４．Ｏｃｍ、たて長に３枚採取する。

（ｉｉｉ　）試験の操作 ■　調湿：６５±２％ＲＨのデシケータ−中に一昼夜以
上放置する ■　測定室の雰囲気：２０±２℃、６５±２％ＲＨ ■　試料：重ね枚数　　１枚 ■　ドラム回転数：　７００　ｒ、ｐ、ｍ。

■　帯電平衡時間：１分間 ■　接圧荷重：　６００　ｇ 試験片を１枚表を上にしてロータ リースタテイックの回転ドラムに取り 付け、さらに下部の両端のクリップに 摩擦布１枚を試験片と接触する位置で 平行に取り付け、６００　ｇの荷重をかける。記録計（
５ｃｍ／ｍ１ｎ）一回転ドラム−オシロスコープの順に
ｆｌ”Ｌ、帯電平衡に達した時、摩擦帯電圧Ｖおよ び極値（±、−）を読み、３枚の平均 値で表す。（整数位１０位まで） 尚、制電効果と摩擦帯電圧との関 係については後者がおよそ２５００Ｖ　（好ましくは１
００ＯＶ　）以下であれば制電効果が奏される。

（３）繊維の機械的な損傷（フィブリル）；ＪＩＳＬＯ
８２３摩擦試験機■型で試料片を２枚重ねて試験片台に
セットし白綿布の代わりにテトロン■ジョーゼットクレ
ープ織物（白）を用い、荷重５００　ｇ、往復回数５０
０回させた後のフィブリル状態を視覚により、フィブリ
ルの発生が全く認められないもの５級、フィブリルの発
生量が多くなるに従い４級、３級、２級、１級にランク
付けを行い、実用可能な範囲を３級以上とした。

（４）染色鮮明性；カセイソーダによるアルカリ処理で
約１０重量％の減量を行った場合の試料片の染色鮮明性
を視覚により、帯電防止剤を練込まないポリエステルの
みの繊維で得た試料片の鮮明度を５級、鮮明度が混色す
るに従い４級、３級、２級、１級にランク付けを行い、
実用可能な範囲を３級以上とした。

（５）風合；試料片を手で触り、官能検査により評価し
た。

実施例１ オルソクロルフェノール中２５℃で測定した極限粘度０
．６５のポリエチレンテレフタレート９８．８重量部、
平均分子量２０，０００のポリオキシエチレングリコー
ルと平均炭素数１２〜１３のアルキルスルホン酸ナトリ
ウムの２：１の混合帯電防止剤１．２重量部の混合ポリ
エチレンテレフタレートを幅０．０８ｍｍ、長さ０．８
　ｍｍのスリットを７２個有する口金板から２９５℃で
吐出量１９．７ｇ　／　ｍｉｎにて溶融吐出し、１２０
０ｍ　／　ｍｉｎの巻取り速度で巻取った。得られた未
延伸糸を、８０℃の供給ローラー、２１０℃の溝付非接
触ヒーター、引取ローラーの順に設置した延伸装置を用
い、供給ローラーと引取ローラーの間で２．９５倍に延
伸し、引取ローラー速度５００　ｍ　／　ｍｉｎで巻取
り、繊度５０．４ｄｅ　（単糸デニール０．７　ｄｅ）
　、強度４．２　ｇ　／　ｄｅ、伸度４２％、偏平比１
　：　４．５の偏平断面延伸糸を得た。この延伸糸を３
本合わせて２０Ｇの編機を用いて目付的１１０ｇ／ｍの
天竺に成馬した後、乾熱１８０℃×１分のプリセットを
行い生機Ａを得た。又プリセット後３％のカセイソーダ
溶液でボイルして約１０％の減量加工を行い水洗乾燥後
生機Ｂを得た。

次いで生機Ａ及び生機Ｂを次の条件で染色した。

染色条件 ・染料〔三菱化成工業（ｍ　Ｄｉａｎｉｘ　Ｂｌａｃｋ
　ＨＧ−ＦＳ）　　；　１０　ｏ、ｗ、ｆ。

・非イオン系分散剤〔明成化成工業側 Ｄｉｓｐｅｒ　ＶＧ　）　０．５　ｇ　／　Ｉｔ・浴比
；１：５０ ・染色機；１２色高圧染色機（カラーベット）・染色温
度及び時間；　１３０　’Ｃ／　ｈｒ次いで中和剤（Ｂ
ｉｓｎｈｏｌ　Ｐ−２０）にて処理した後、洗濯を行い
風乾後７０〜８０℃の熱風にて約１時間乾燥し生機Ａよ
り試料片Ａ、生機Ｂより試料片Ｂを得た。洗濯は自動反
転式洗濯機に４０℃の温水２０１を満たし、市販の合成
洗剤（商品名ザブ）を４０　ｇ入れ２０分間洗濯し、そ
の後流水にて２０分間すすぎ洗いする方法を用いた。得
られた試料片Ａ及び試料片Ｂを用いて、制電性（摩擦帯
電圧）、繊維の機械的な損傷（フィブリル）、染色鮮明
性及び風合を測定した結果、第１表に示す通りであった
。

第　　１　　表 上記の表より明らかなように、本発明による繊維は制電
性に優れているばかりでなくフィブリルもほとんど発生
せず、しがも卓越した染色鮮明性を示し、風合も良好で
あった。

比較例１ 実施例１で用いた口金のかわりに、孔径０゜２７ｍｍの
円形吐出孔を７２個有する口金板を用いた以外、実施例
１と同様に紡糸、延伸を行って繊度５０．Ｏｄｅ　（単
糸デニール０．６９ｄｅ）　、強度４．３ｇ／ｄｅ、伸
度４１％の通常の丸断面の延伸糸を得た。

この延伸糸を実施例１と同様の成馬、加工、染色を行っ
て試料片Ａ及び試料片Ｂを得た。得られた試料片Ａ、及
び試料片Ｂを用いて、制電性（摩擦帯電圧）、繊維の機
械的な損＠（フィブリル）、染色鮮明性、風合を測定し
た結果、第２表に示す通りであり、制電性はほとんど認
められなかった。

第　　２　表 比較例２ 実施例１で用いた口金のかわりに、円弧状の４個のスリ
ットを同心円上に配設した中空糸用紡糸孔を７２個有す
る口金板を用いた以外、実施例１と同様に紡糸を行った
が、紡糸工程で断糸が続発し、満足な紡糸が行えなかっ
た。

一方、紡糸が可能となるまで吐出量を増加させたところ
、吐出量３２．７ｇ　／　ｍｉｎで紡糸が可能となり、
実施例１と同様に延伸した結果、繊度８３．５ｄｅ　（
単糸デニール１．１６ｄｅ）　、強度４．２ｇ／ｄｅ、
伸度４２％、中空率５．２％の中空延伸糸を得た。この
中空延伸糸を実施例１と同様の成縮、加工、染色を行っ
て試料片Ａ及び試料片Ｂを得た。この試料片Ａ及びＢを
用いて、制電性（摩擦帯電圧）、繊維の機械的な損＠（
フィブリル）、染色鮮明性、風合を測定した結果、第３
表に示す通りであり、制電性、耐フィブリル性、染色性
は良好であるが、風合が粗硬で不良であった。

第３表 実施例２ 実施例１において吐出温度を２９０℃に維持しつつポリ
オキシアルキレングリコール（Ａ）とアルキルスルホン
酸ソーダ（Ｂ）との使用量を変える以外、実施例１と同
様の実験を行った。

その結果を第４表に示す。

尚、実験黒を○で囲んだものは比較例である。

第４表に示した結果から、次のことが判る。

（１）　　Ａ単独を１．５重量％添加した場合（隘１）
は、耐フィブリル性、染色鮮明性は良好であるが、肝心
の制電効果が殆ど認められない。Ａの量を増加していく
と（隘２．３）、制電効果は若干改良されてくるが、耐
フィブリル性、染色鮮明性が低下する。一方、Ｂ単独を
添加した場合（ｌｌｈ４．５．６）は、アルカリ減量前
の制電効果は良好であるが、アルカリ減量後の制電効果
が低下し、更に耐フィブリル性、染色鮮明性が著しく低
下する。この傾向は、添加量が増加するに従って顕著に
なる。

（２）これに対してＡ及びＢを併用し且つその合計量が
３．０重量％以下である場合（患７〜１１および嵐１３
〜１５）、耐フィブリル性、染色鮮明性の点で充分な実
用性を有し、且つ制電性にも優れ、風合の良好な繊維と
なる。就中隘８〜１０及び１３〜１５の場合、物性的に
ポリエステル単独繊維と何等遜色なく、しかも制電効果
は著しく改善される。

（３）Ａ及びＢを併用添加しても、その量が３．０重量
％を越える場合（Ｎ１１２）は、耐フィブリル性、染色
鮮明性が急激に低下し列置実用に供し得ない。

実施例３ オルソクロルフェノール中２５℃で測定した極限粘度の
ポリエチレンテレフタレート９８．８重量部、平均分子
量のポリオキシエチレングリコールと第５表に示すアニ
オン性帯電防止剤の２：１の混合帯電防止剤０．８重量
部の混合ポリエチレンテレフタレートを、幅０．０８ｍ
ｍ、長さ０．８ｍｍのスリットを１００個有する口金板
から３００℃で吐出量１９．７ｇ　／　ｌｌｌ１ｎにて
熔融吐出し、１５００ｍ／ｓｉｎの巻取り速度で巻取っ
た。得られた未延伸糸を、８０℃の供給ローラー、２０
０℃の溝付非接触ヒーター、引取ローラーの順に設置し
た延伸装置を用い、供給ローラーと引取ローラーの間で
２．５５倍に延伸し、引取ローラー速度６００　ｍ／ｌ
ｌｌ１ｎで巻取り繊度５０．３ｄｅ　（単糸デニール０
．５ｄｅ）　、強度４．０　ｇ　／　ｄｅ、伸度４０％
、偏平比１：５の偏平延伸糸を得た。

この延伸糸を実施例１と同様に製編し、その特性につい
て試験した結果を第５表に示す。

第５表 （ａ）　−−−−−−ドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウム山）−・−ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム
（Ｃ）　−−−−−−ノニルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム（ｄ）−ｍ−・−３−ノニルフェノキシプロパンス
ルホン酸ナトリウム

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオキシアルキレングリコール及びイオン性帯
   電防止剤を３重量％以下含有すると共に、単糸デニール
   が１ｄｅ以下であって、横断面形状が偏平であることを
   特徴とする制電性ポリエステル繊維。
2. （２）ポリエステルがポリエチレンテレフタレートであ
   る特許請求の範囲第１項記載の制電性ポリエステル繊維
   。
3. （３）ポリオキシアルキレングリコールの分子量が６０
   ００以上である特許請求の範囲第１項記載の制電性ポリ
   エステル繊維。
4. （４）イオン性帯電防止剤が−ＳＯ＿３Ｍ（Ｍはアルカ
   リ金属）基を有する特許請求の範囲第１項記載の制電性
   ポリエステル繊維。
5. （５）イオン性帯電防止剤がＲＳＯ＿３Ｍ（但し、Ｒは
   アルキル、アリール（ａｒｙｌ）、アラルキル基を、Ｍ
   はアルカリ金属を示す）で表される特許請求の範囲第４
   項記載の制電性ポリエステル繊維。
6. （６）ポリオキシアルキレングリコールとイオン性帯電
   防止剤との含有量が０．５〜１．５重量％である特許請
   求の範囲第１項記載の制電性ポリエステル繊維。
7. （７）横断面形状の偏平比が１：３〜１：６である特許
   請求の範囲第１項記載の制電性ポリエステル繊維。