JPS61201016A - ポリエステル繊維の製造方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明はブロックポリエーテルアミドを芯成分中に含有
する芯鞘複合ポリエステル繊維であり、更に詳しくは、
ブロックポリエーテルアミドをポリエステルに分散した
芯成分とポリエステルを鞘成分とする帯電防止性ポリエ
ステル系芯鞘複合ポリエステル繊維の製造方法に関する
ものである。

〔従来技術及びその問題点〕

ポリエステルはその優れた風合１強度、耐久性などの面
から衣料用繊維として幅広く用いられている。近年品質
向上Ｂ工び製品コストの有利さ、高級化指向とともにポ
リエステルの基本的欠陥である静電気発生に対する帯電
防止性の付与が強く要望されている。

ポリエステル繊維に帯電防止！ｌ：ｔ−付与する方法ト
シて１例えばポリエステル繊維中に金属粉末を配合する
方法、芯鞘複合繊維の芯成分としてカーボンを配合し之
ポリオレフィンを用いるなどが提案されている。この方
法によれば帯電防止性能はある程度向上するものの、製
品の着色や繊維としたときの強度低下Ｈ工び製糸性の悪
化の問題があり、繊維性能としては必ずしも十分でなか
つ念。又ポリエステルにブロックポリエーテルアミドを
混合紡糸して帯電防止性を付与する方法（％公昭４５−
１７５４７号公報）やブロックポリエーテルアミドをポ
リエステルに混合した芯成分とポリエステルを鞘成分と
し几芯鞘複合糸（特開昭５５−１２２０２Ｑ号公報）が
提案されている。この方法によると少量のブロックポリ
エーテルアミドを使用することにより実質的にポリエス
テルの優れ之物理的、化学的性質を損なうことなく帯電
防止性能に優れたポリエステル繊維が得られる。しかし
、この方法ではポリエステル中でのブロックポリエーテ
ルアミドの分散性の不良により節糸が発生し、そのため
単糸切れ、糸切れが多発する九め、いわゆる製糸糸切れ
４（ポリマ１トン当九りの延伸時の糸切れ回数）が低下
し、操業性を損いコスト高になるという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的とするところはブロックポリエーテルアミ
ドを芯成分中に含有する芯鞘複合糸全効率よく生産する
ことにある。すなわち芯成分ポリエステルの末端カルボ
キシル基量を特定化しかつ、アルカリ金属又はアルカリ
土類金属を含有するポリエステルにブロックポリエーテ
ルアミドを分散させ、製糸性を高めることにある。

〔発明の構成〕 本発明の前記し几目的はブロックポリエーテルアミドを
芯成分中に含有する芯鞘ポリエステル繊維を紡糸する際
、芯成分として末端カルボるポリエステル？用いること
を特徴とするポリエステル繊維の製造方法によって達底
できる。

本発明は芯成分を形成するポリエステルの末端カルボキ
シル基量を４０−６０当量７１０６ｇとする必要がある
。末端カルボキシル基量が４０当量７１０６ｇ未満であ
るとブロックポリエーテルアミドの分散性が悪（製糸性
が低下する。−万。

６０当量７１Ｇ’ｇを越えると繊維の色調が悪化すると
ともに、耐熱性が低下し紡糸時に糸切れが発生して好ま
しくない。

しかしながら単にポリエステルの末端カルボキシル基ｔ
−ａ定化しただけではポリエステル中のブロックポリエ
ーテルアミドの分散性が十分でな（、ポリエステルはア
ルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の少なくとも一種
を含有する必要がある。本発明でいうアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属は、塩化物、酸化物、有機酸塩及びそれ
らの水和物などであり、具体的にはＬｉ。

Ｎａ、Ｋ　、Ｍｇ、　Ｃａ等の化合物から選ぶことがで
きるがエリ好ましくはＬｌまたはＣａ化合物である。

ポリエステル中に存在する金属量はアルカリ金属元素と
して１０〜２００ｐｐｍ、アルカリ土類金属元素として
４５〜４５０ｐｐｍ　　とすることが、添加金属とポリ
エステル中の末端カルボキシル基量とによるブロックポ
リエーテルアミドの分散性向上への相乗効果が十分発揮
できる点で好ましく、ま之耐熱性や色調の点で好ましい
。

ポリエステル中の末端カルボキシル基量お工び金属元素
により分散効果が発現する理由は定かではないが、ブロ
ックポリエーテルアミド基と金属及びカルボキシル基が
相互に作用してブロックポリエーテルアミドの分散性を
向上するものと考えられる。金属の添加時期はポリマの
重合終了までの間であれば特に限定されないが。

生産効率からエステル交換反応開始前１重合開始前に添
加するのが好ましい。また、金属の添加形態は峙に限定
されないが、エチレングリコールなどのジオールを用い
て溶液化又はスラリー化して添加するのが好ましい。重
合工程中に生成する末端カルボキシル基量全本発明の４
０〜６０当量７１０’ｇにコントロールする方法は。

例えば次の方法がある。通常の重合法で重合温度を低目
に推移させたり１重合時間を短時間とじ之場合は末端カ
ルボキシル基量が本発明で規定する範囲の下限値より低
くなるがその場合には１重合終了後に重合温度より高い
＠度でかつ不活性雰囲気中で約１０分間以上かきまぜす
る方法ＪＰ１重合完結直前または直後あるいは再溶融時
に二官能カルボン酸のポリ酸無水物（例えばポリ無水セ
バシン＃）１−適当量添加して減圧下で短時間反応を続
ける方法、二官能性カルボン酸の無水物（例えば無水７
タル酸、無水ナフタル酸、無水＝ハク＃ｌ）の適当量を
添加して短時間反応させる方法によって本発明で規定し
た末端カルボキシル基量とすることができる。

−万、通常の重合法で重合する際、重合温度が高かった
り、重合時間が長かったり、又耐熱性の悪いポリエステ
ルの重合等において末端カルボキシル基量が本発明の上
限値を越える場合には、単官能エポキシ化合物、カルボ
ジイミド。

ビスオキサゾリンなどを紡糸開始までの間に適当量添加
して反応させる方法や、ペレット化したポリエステルを
固相重合することによって末端カルボキシル基量をコン
トロ、−ルする方法が有効に採用できる。

本発明で用いられるブロックポリエーテルアミドとは、
有機電解質、フェノール系抗酸化剤を所定量含有したブ
ロックポリエーテルアミドのことである。ここでいう有
機電解質とは、ドデシルベンゼンスルホン！！１！、　
　）リゾシルベンゼンスルホン酸、ノニルベンゼンスル
ホン酸、ヘキサデシルスルホン酸、ドデシルスルホン酸
などのスルホン酸とナトリウム、カリウム、リチウムな
どのアルカリ金属から形成されるスルホン酸のアルカリ
金属塩、ジステアリル」ノン酸ソーダなどのリン酸のア
ルカリ金属塩、その個有機カルボン酸のアルカリ金属塩
などがあり、なかでもドデシルベンゼンスルホン酸ソー
ダなどのスルホン酸の金属塩が良好である。

フェノール系抗酸化剤としては、几とえば１゜５、５　
　ト　　リ　メ　チ　ル　−２，４，６−）　　リ　　
（３，５−ジ　−ｔｅｒｔ−ブチルー４−ヒドロキシベ
ンジル）ベンゼン、２．２′−メチレンビス（４−メチ
ル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、　２．６−ジ
ーｔｅｒｔ　−ブチル−Ｐ−クレゾール、２．２／−メ
チレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノ
ール）などのフェノール系水酸基の隣接位置に立体障害
を有する置換基のはいつ几フェノール系誘導体である。

ブロックポリエーテルアミドの主構成成分であるブロッ
クポリエーテルアミドとは、ボ１ノエーテルとポリアミ
ドとのブロック共重合体のことであり、ポリエーテルと
ポリアミドとの単なるブレンド物は本発明でいうブロッ
クポリエーテルアミドに含まれない。

ブロックポリエーテルアミド全構成するポリエーテルと
はポリアルキレンエーテルのことであり、ポリエチレン
エーテル、ポリプロピレンエーテル、ポリエチレンプロ
ピレンエーテルなどのエチレンオキサイドＢよび／ま九
はプロピレンオキサイドの重合生成物である。これらポ
リエーテルの分子量は１０００以上、好ましくは３００
０〜８０００のものがよく、なかでもポリエチレングリ
コールの使用が最も適している。

−万、ブロックポリエーテルアミドを構成するポリアミ
ドはナイロン６、ナイロン８、ナイロン１２．　す（ロ
ン６６ｓナイロン６１０のようなホモポリアミドあるい
はこれら同志または他の共重合成分を含む共重合体で、
ポリアミド形成成分の重縮合反応により生成するホモま
几１エコポリアミドである。

ブロックポリエーテルアミドの製造法としてはたとえば
ポリアルキレングリコールの両末端ｔシアンエチル化し
た後、水素添加してポリアルキレンエーテルジアミンと
し、これをアジピン酸とセパシン酸などの適当なジカル
ボン酸と反応せしめてナイロン塩を合成し、この塩と前
記ポリアミドを形成するモノマとを重縮合する方法およ
びポリアルキレングリコールの両末端をアミノ化してポ
リアルキレンエーテルジアミンとした後、前記の方法と
同じ方法で重縮合する方法などが挙げられるが、これら
のブロックポリエーテルアミドの製造方法をとくに限定
するものではない。ブロックポリエーテルアミド中のポ
リエーテル成分対ポリアミド成分の重量比は５０〜７０
対７０〜５０が適当である。

ブロックポリエーテルアミドの重縮合方法もとくに限定
されるものではなく１通常の公知のポリアミドの重縮合
法比とえばナイロン６などでよく採用される常圧重合法
ま友ナイロン６６などに採用される加圧重合法などが回
分式、連続式を問わず採用することができる。

ブロックポリエーテルアミド中のＭ機金属塩の比率は１
〜１０重量係重量筒しい。と＜Ｋ５〜７重量係の範囲が
好ましい。１重量係未満では制電性向上作用力５不足し
、１０重ｔＳを越える量ではブロックポリエーテルアミ
ド組成物の溶融粘度の低下による筋形成能の悪化により
かえって制電性が低下する。

マ之、フェノール系抗酸化剤のブロックポリエーテルア
ミド組成物中の比率は１〜１０重食憾とくに５〜７重量
％の範囲が好ましく、１重量係未満では製糸工程、仮ヨ
リなどの糸加工工程、ファブリックの染色、および仕上
工程などにおける熱酸化劣化による制電性の悪化全十分
に抑制することは困難となり、また１０重量係を越える
と添加しても熱酸化抑制効果は飽和し。

それ以上の効果は認め難い。

なお１本発明のブロックポリエーテルアミドに対し有機
金属塩、Ｓ工びフェノール系抗酸化剤の外につや油剤１
着色防止剤、螢光剤、耐光剤、顔料などの他の添加剤を
加えることは何らさしつかえない。

本発明でいうポリエステルは溶融紡糸可能なされる縮重
合体であり、また適当なヒドロキノカルボン酸から誘導
される縮重合体である。

イソフタル酸、４．４−スルホニル安息香酸、クエ７ａ
ｓａ、ａ’−シクエン酸、４．４’−ベンゾフェノンジ
カルボン酸、１．２−ビス（４−カルボキシルフェニル
）エタン、ビス（４−カルボキシフェニル）　ｘ　−ｆ
ル、各種のナフタリンジカルボン酸などがある。

適当なジヒドロキシ化合物としては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
などＨＯ（ＣＨ２）ｎＯＨで示されるグリコール、シス
またはトランス−Ｐ−ヘキサヒドロキシリレングリコ−
乞１．４−ビス（ヒドロキシエチル）ベンゼン、１．４
−ビス（ヒドロキシ）ベンゼンなどがある。

適当なヒドロキシカルボン酸とはヒドロキシエトキシ安
息香酸そヒドロキシピバリン酸などである。

これらのポリエステルは他の構成成分として上述の化合
物以外のものを含んでいてもよい。

之とえはナトリウムスルホイノフタル酸などのスルホン
化カルボン酸、トリメリド酸などの多価カルボン酸など
のポリエステルの改質剤を含むこともあり得る。

これらブロックポリエーテルアミドとポリエステルの２
構成分平芯状に複合紡糸する方法としては、公知の複合
紡糸技術を採用することができる。さＪＰ／芯の複合比
率は任意に選択することはできるが、フィブリル化によ
る品質低下を抑制する之めに芯成分の比率は５〜５０重
量係が好ましい。さＪＰ／芯の複合状態は同心あるいは
偏心のいずれでもよいが同心がとくに好ましい。また、
繊維断面の形状は丸、異形断面？よび丸と異形断面が混
在していてもよい。

本発明はブロックポリエーテルアミド組成物のポリアル
キレンエーテル成分の繊維全体に占める比率が０ｏ０５
〜５重量係となるごとく、ブロックポリエーテルアミド
組成物をポリエステルに混合せしめてなる混合物を芯部
とし、ポリエステルをさや部とすることにより、優れた
耐久性と良好な制電性を有するばかりでなく１通常のポ
リエステル系と同等の白髪、耐熱性、耐光性、染色耐光
堅牢性を有し、芯部とさや部のハ＜離が生じることがな
く、かつフィブリル化による品質低下のないポリエステ
ル繊維を従来の制電糸にみられたような製糸上のトラブ
ルもなく製造することができる。

繊維全体に占めるポリアルキレンエーテル成分の比率が
％　０．０５重量幅未満では十分な制電性を付与するこ
とができず、また５重量係を越す場合、制電性の向上効
果が飽和しそれ以上の向上は期待できないばかりでなく
、添加量上昇による糸特性の悪化が生じてくる。繊維全
体に占めるポリアルキレンエーテル成分の比率は０．１
〜１重量％とするのがとくに好ましい。

不発明によって得られ之制電性ポリエステル繊維は、従
来のポリエステル繊維の各種用途、すなわち通常のフィ
ラメント、ステープルナトの分野にその１ま適用可能で
ある。ま几、不発明による繊維と制電性を有しない一般
の合成繊維、アセテート、レーヨンなどの半合成繊維。

綿、羊毛、麻などの天然繊維と混紡１合糸、合撚、また
は交編織することによって訓電性の良好な布帛を得るこ
とができ／）ｔ 〔発明の効果〕 本発明は、芯成分中にブロックポリエーテルアミドを含
有する芯鞘複合ポリエステル繊維を紡糸する際に芯成分
のポリエステルの末端カルボキシル基量を特定化し、さ
らにアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有すること
により。

ポリエステル中のブロックポリエーテルアミドが十分に
混合分散し、紡糸性にもとエリ、延伸性を著しく向上で
き友ものである◎ 以下実施例によって不発明の詳細な説明する。

なり、実ｌｌ１ｌＩ例中で用いた相対粘度、極限粘度。

電気比抵抗、摩擦帯電圧、フィブリル化性および製糸糸
切れ率は次に示す方法で測定し比値である。

〔ブロックポリエーテルアミドの相対粘度〕試料を７０
係の抱水クロラール中に１　％’ＪＫになる工うＫＦＩ
Ｉ？解し、これをオストワルド粘度計にエリ２５℃で測
定した値である。

〔ポリエステルの極限粘度〕

試料をオルトクロロフェノール溶媒に溶解し。

オストワルド粘度計にエリ２５℃で測定した値である。

〔電気比抵抗〕

試料？　０．２１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。ついで、該試料を長さくＬｌＳ−１繊［（Ｄ）１
０００デニールの繊維束に引き揃えて２０℃、４０％Ｒ
Ｈ下で２日間調湿し友後。

振動容量型微小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Ｌり算出する。

ρ：体積置有抵抗（Ω・ｃｍ） Ｒ：抵　　　　抗（Ω） ｄ：試料密度（ｇ／ｃＪ） Ｄ　：　繊　　　　　　　度（デニール）Ｌ：試　　料
　　長（（７）） 〔摩擦帯電圧〕 京大化研式ロータリースタテイクチスター（興亜商会製
）にエリ、摩擦対象布としてあらかじめのり抜き、精練
、漂白し比肩の平織カナキン３号（目付１ａ　ｏ　ｇ　
／　ｒｎ’　）を用いローター回転数４００　ｒｐｍ　
、印加電圧１００Ｖ、温度２０Ｃ１相対湿度３０％の雰
囲気中で測定した値である。

〔フィブリル化性〕

第１図にフィブリル化試験機の概略図を示す。

湿潤状態の試料（染色し之編織物）１を摩擦布２との摩
擦面積がｉ　Ｚ５ｃ＋４になるように、ヘッド３にホル
ダー４を使って取り付け、その上に荷重の和が７５０ｇ
にな／）、Ｃうにする。

−万、摩擦台６を滑り止め用のサンドペーパー７を介し
て取り付け、８５ｒ、ｐ、ｍで偏心回転させ、１５分間
摩擦を行なった後、試料１をはずしフィブリル化の程［
’）肉眼で判定する。

すなわち、フィブリル化が起っている場合には摩擦され
た部分が摩擦されていない部分に比べて白く見えるので
、摩擦された部分が白く見える場合には耐フイブリル化
性不良と判定し。

摩擦された部分が他の部分と区別できない場合には、耐
フイブリル化性良好と判定した。

〔製糸糸切れ率〕

ポリマ１を当几りの砥憚時の糸切れ回数であり０次の工
うに判定し友。

実施例１ ポリエチレングリコールにアルカリ触媒の存在下でアク
リロニトリル′ｋＫ応させ、さらに水素添加反応を行な
うことにより両末端の９７傷以上がアミン基であるポリ
エチレングリコールジアミン（数平均分子量ａ０００）
を合成し、これとアジピン酸を常法で塩反応させること
によりポリエチレングリコールジアンモニウムアジペー
トの４５４の水溶液を得九〇 容量２ｍ’の濃縮缶に上記４５係のポリエチレンｆ　１
１コールジアンモニウムアジヘート水溶液ｔくン ２００に９．８５憾カブロクタム水溶液を１２０ｋｐ、
４０９６のへキサメチレンジアンモニウムインフタレー
ト水溶液ｔ−１ｂｋｔｙ’に投入し、常圧で内温か１１
０℃になるまで約２時間加熱し８０％ａＫＫｍ縮し九〇
つづいて容量＋１＋００１！の重合缶に上記濃縮液を移
行し１重合缶内に２５１！／　ｍｉｎで窒素を流しなが
ら加熱を開始し九〇内温か１２０℃になった時点でドデ
シルベンゼンスルホン酸ソーダ（ＤＢＳ　）を５．２　
ｋｆと１゜５、５　　ト　　リ　　メ　チ　ル　−２，
４，６−ト　　リ　　（３，５ジ　ｔａｒｔ　　−ブチ
ル４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン（ＴＴＢ）５、２
　ｋｆｔ−添加し、攪拌を開始して内温が２４５℃にな
るまで、１８時間加熱し重合を完結さぜた〇 重合終了後缶内に窒素で７　ｋｇ／　ｃｆｒ　（Ｇｌの
圧力をかけ幅約１５ａ、厚さ１．５顛のベルト状に溶融
ポリマを回転無端ベルト（長さ６ｍ、ベルト材質ニステ
ンレス、裏面を水スプレーで冷却）上に押出し、冷却後
通常の方法でペレタイズした。

得られたペレットの相対粘度は２．１８であり之。

テレフタル酸トエチレングリコールをエステル化反応し
て低重合体を得、次いで該重合体に得られるポリエチレ
ンテレフタレー）Ｋ対（、て０．１重量係の酢酸カルシ
ウム・１水和物％０．・０２重量係のリン酸、０．０３
重量係の二酸化アンチモンおよび０．５重量係の酸化チ
タンを添加し。

通常のポリエチレンテレフタレートの重合方法で重合し
友。な詔１重合前半は２５０℃から２９０℃まで２時間
で昇温し、以後２９０℃に維持して重合した。また、減
圧は１時間かけて常圧から除々ＫＯ６５纜Ｈｇとし、以
降０．５３ＥＩ　Ｈｇの減圧下に重合を行った。重合終
了後窒素ガスで常圧にもどじ、温度を５００℃に上げて
４０分間かきまぜして吐出し、末端カルボキシル基量が
５０当量／１０’ｇ、ｔ！ｉ限粘に０．６５（Ｄポリマ
Ａを得友。次に、酢酸カルシウム・１水和物のかわりに
酢酸リチウム・２水和物を０．０５重量多添加し九以外
はポリマＡと同じ方法で重合し。

末端カルボキシル基量が５１当量／　１０’ｇ極限粘度
０．６３のポリマＢを得た。

公知の複合紡糸装置を使用し、上記の方法で製造したブ
ロックポリエーテルアミドかうなるペレットを各々ポリ
マＡ１ポリマＢに１．４０重量係混合し之ペレツ）を芯
成分とし、−万のホッパーから供給し、他方のホツノ；
−から極限粘［０，６５のポリエチレンテレフタレート
？す’Ｐ底分とし供給し、芯対さやの複合比が１０対９
０（重量比）の同心円複合系を紡糸引取速に１８００ｍ
　／ｍｉｎで紡糸し友。得られ之未延伸糸をホットプレ
ート温度１４０℃で２．５５倍に延伸し、１５０デニー
ル４８フイラメントの延伸糸全得九。ポリマＡ１ポリマ
Ｂ使いとも紡糸性Ｂ工び延伸性とも良好で製糸系切れ率
は０であった。ま几。

得られた延伸糸の電気比抵抗はＡポリマ使いり、この糸
を編成し染色した編物の摩擦帯電圧は５ｏｏｖ、ａｓｏ
ｖと良好な訓電性を示した。

また、耐フィブリル化性も双万艮好であつ几。

比較実施例１ 酢酸カルシウム・１水和物、酢酸リチウム・２水和物の
いずれの金属も添加せずに重合温度を２８０℃とし几以
外は、実１ｌｉＩｉ例１と同じ方法で末端カルボキシル
基量３０当量／　１０’ｇ　＊　Ｗ限粘度０．６５のポ
リエステル？得几。このポリエステルとブロックポリエ
ーテルアミドを実施例１と同様に芯部として紡糸、延伸
した。得られ几複合糸は制電性ｇよびフィブリル性は良
好であり之が、糸切れ回数が２５回／ｌであった。

実施例２〜１２．比較実施例２〜４ 表１に示す金属含有ｔｇ工び末端カルボキシル基量の極
限粘度０．６５のポリマ１ｋｇ合した。

末端カルボキシル基量は実施例１と同じ＜２９０℃で重
合し一定粘度到達後に窒素ガスを導入して常圧下温ｗｔ
ｓａａｅに上げて２０〜５０分かきまぜして吐出し之。

末端カルボキシル基量が４０当量／　１０６ｇ未満レベ
ルのポリマは重合温度を２７５〜２８５で重合してその
まま吐出するか、一定時間窒素ガス全導入してかきまぜ
して吐出した。実施例１で用いたブロックポリエーテル
アミドのペレットと上記ポリエーテルベレン）Ｔｈ芯成
分とし、極限粘Ｋ　Ｏ，６３のポリエチレンテレフタレ
ートのベレットヲ鞘成分として、鞘対芯の複合比が９０
対１０（重量比）の同心円複合糸引取運Ｋ　１　Ｂｏｏ
ｍ　／ｍｉｎで紡糸した。

得られ友未延伸糸をホットプレート温度１４０℃で２．
５５倍に延伸し、１５０デニール３０フイラメントの延
伸糸を得之。

結果を表１にまとめ友。

【図面の簡単な説明】

第１図はフィブリル化を評価する試験機の概略図である
。 １：試　料 ２：Ｍ導布 ３：摩擦ヘッド ４：ホルダー ５：荷　重 ６：Ｍ擦合 ７：サンドペーパー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ブロックポリエーテルアミドを芯成分中に含有する芯鞘
   ポリエステル繊維を紡糸する際、芯成分として末端カル
   ボキシル基量が４０〜６０当量／１０＾６ｇであり、か
   つアルカリ金属またはアルカリ土類金属の少なくとも一
   種を含有するポリエステルを用いることを特徴とするポ
   リエステル繊維の製造方法。