JPS61239080A - 改質ポリエステル繊維の製造法 - 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】 ａ、利用分野 本発明は改質ポリエステル繊維の製造法に関する。更に
詳細には、塩基性染料で染色可能で、かつ耐アルカリ性
に優れた改質ポリエステル繊維の製造法である。

ｂ、従来技術 ポリエステルは多くの優れた特性を有するがゆえに繊維
として広（用いられているが。

染色性が低く、特に分散染料以外の染料には染色困難で
ある。この染色性を改良するために種々の提案がなされ
ており、その一つとして金属スルホネート基を含有する
イソフタル酸成分をポリエステル主鎖中に共重合するこ
とによｒ）塩基性染料で染色可能くする方法が知られて
いる。

一方、ポリエステル繊維よりなる織編物に絹様のソフト
で良好な風合を与えるたｄ７Ｋ、７゛ルカリ減量れ理す
る方法が知られており、この場合２０重量％前後の減量
がなされる。

このアルカリ減量処理する方法によって、良好な風合と
同時に異色染め効果やｇ降り効果を狙ってレギュラーポ
リエステル繊維と上記塩基性染料可染性ポリエステル繊
維とを交織や交織した織編物に、２０重ａＳ程度のアル
カリ減量加工を行な５と、塩基性染料可染型ポリエステ
ル繊維がほとんど分解されてしまうという欠点があった
。

即ち、上記塩基性染料可染共重合ポリエステル繊維は、
織編物の風合を良好にするために通常行なわれているア
ルカリ減量処理を施すと、アルカリによる繊維の溶解速
度が極めて大きく、通常工業的に採用されている条件（
例えば１００℃の３％水酸化ナトリウム溶液）では安定
して減量処理加工することが困難であるのみならず、ア
ルカリ処理系の強度、低下が著しく入営いため、アルカ
リ減量加工の適用が困難であった。

更に、上記の５−金属スルホイソ７タル酸成分を共重合
したポリエステルの場合には、重縮合反応中に５−金属
スルホインフタル酸成分が多量に共重合されたポリエス
テルオリゴマーが異物として不可避的に副生ずるため、
レギュラーポリエステルに比較してポリマー中の異物が
多く、紡糸時のパンク圧力上昇や得られた糸の品位の低
下等の製造上の問題を生じていた。

Ｃ６発明の目的 本発明者は、上記問題点を解決したポリエステル繊維を
提供することを目的として鋭意検討した結果、塩基性染
料可染化剤として特にｍ−金属スルホ安息香酸化合物の
如き１ケのエステル形成性官能基を有するスルホネート
化合物を使用することによって、最終的に得られるポリ
エステル繊維が優れた塩基性染料可染性を呈すると共に
、アルカリ減量速度が格段に小さくなり、且つアルカリ
減量による糸強度の低下も著しく小さくなって上記問題
点を解決できることを知り、先に提案した◎本発明はか
かる知見に基づいて更に重ねて検討した結果、上記した
１ケのエステル形成性官能基を有するベンゼン環スルホ
ネート化合物に代えて、１ケのエステル形成性官能基を
有するナフタレン環スルホネート化合物又は１ケのエス
テル形成性官能基を有するジフェニル環スルホネート化
合物を使用すること釦よって、更にアルカリ減量速度が
小さくなり、且つアルカリ減量による糸強腹の低下も更
に小さくなることを見出した。本発明はかかる知見に基
づいて更に検討した結果完成した。

ｄ。発明の構成 即ち、本発明は下記一般式（１）及び／又は（Ｉｆ） ａ’（ｙ−４） （Ａ′）ｐ　　（Ａす。

で表わされる化合物で少なくとも一部の末端が封鎖され
たポリエステルで構成された繊維をアルカリ減量処理す
ることを特徴とする改質ポリエステル繊維の製造法であ
る。

本発明でいうポリエステルは、テレフタル酸を主たる酸
成分とし、少なくとも１種のグリコール、好ましくはエ
チレングリコール９トリメチレングリコール、テトラエ
牛レンゲリコールから選ばれた少な（とも１種のアルキ
レングリフールを主たるグリコール成分とするポリエス
テルを主たる対象とする。

また、テレフタル酸成分の一部を他の二官能性カルボン
酸成分で置換えたポリエステルであってもよく、及び／
又はグＩ）ｘ−ル成分の一部を主成分以外の上記グリコ
ール若しくは他のジオール成分で置換えたポリエステル
であってもよい。

ここで使用されるテレフタル酸以外の二官能性カルボン
酸としては、例えばイソフタル酸、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−ヒドロキシエトキシ安息香酸、ｐ−オ
キシ安患香醸、アジピン酸、セバシンｍ。

１．４シクロヘキサンジカルボン酸の如き芳香族、脂肪
族、脂環族の二官能性カルボン酸をあげることができる
。更に本発明の効果が実質的に奏せられる範囲で５−ナ
トリウムスルホイソフタル酸等の金属スルホネート基を
有するインフタル酸を共重合成分として用いてもよいが
、この場合、その使用量をテレフタル酸成分に対して１
．８モルチ未満の量に抑えることが望ましい。

また、上記グリコール以外のジオール化合物としては例
えばシクロヘキサン−９１，４−ジメタツール、ネオペ
ンチルグリコール、ビス７エ／−ルＡ、ビスフェノール
Ｓの如き脂肪族、脂環族、芳香族のジオール化合物及び
ポリオキシアルキレングリコール等をあげることができ
る。

更に、ポリエステルが実質的に線状である範囲でトリメ
リット酸、ピロメリット醗の如きポリカルボン酸、グリ
セリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ルの如きポリオールを使用することができる。

かかるポリエステルは任意の、方法によって合成したも
のでよい。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、通常、テレフタル酸とエチレングリコール
トラ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
を生成させる第１段階の反応と、第１段階の反応生成物
を減圧下船熱して所望の重合度になるまで重縮合反応さ
せる第２段階の反応によって製造される。

本発明においては、上記ポリエステルよりなるポリマー
鎖の少なくとも一部の末端が、下記一般式（１）及び／
又は（ＩＩ） （Ａつ　　（Ａつ。

で表わされる化合物で封鎖されていることが必要である
。

上記式（１）　、　（ＩＩ）中、ＡＩ　、　Ａｓ及びＡ
”　！？、　エステル形成性官能基を示し、具体例とし
てはＯ〇 一部（Ｃ馬）、（：０（ＣＨ，層ＯＨ，−Ｃモｏ　（ｃ
　ａｔい、ＯＨ（但し、Ｒ′は低級アルキル基又はフェ
ニル基を、ｊは１以上の整数を、ｋは２以上の整数を示
す）等をあげることができる。このＡ”　１が及びＡ３
は同一でも異なってもよい。Ｒ１、Ｈｇ及びＲ１は水素
原子、水酸基、アルキル基又はハｐゲン原子であり、ア
ルキル基であるときは直鎖状であっても、分岐した側鎖
を有していてもよい。このアルキル基の炭素数は１〜３
０であるのが好ましく、なかでも１〜４であるのが好ま
しい。／％９ゲン原子としては口及びＢｒが好ましい。

Ｒ’　、　Ｒｍ及びＢａとしては水素原子又はアルキル
基であるのが特に好ましい。このＲ１、Ｒ１及びＲｓの
各々は分子内又は分子間で同一であっても、又は異なっ
ていてもよい。Ｗ９ｗ及びＭ８は金属であり、なかでも
アルカリ金属が好ましい。二〇Ｍｌ　、　Ｍｌ及びＷの
各々は分子内又は分子間で同一でも異なってもよい。

かかる化合物の好ましい具体例として６−ナドリウムス
ルホー１−す７トエ酸（又はそのメチルエステル、β−
ヒト−キシエチルエステル若しくはδ−ヒドロキシブチ
ルエステル）、５−ｆ）リウムスルホー１カットエ酸（
又はそのメチルエステル、β−ヒトジキシエチルエステ
ル若しくはδ−ヒトジキシブール）、６−ナドリウムス
ルホー２−ナフトエＷＩ（又は七〇メ＋ルエステル、β
−ヒトｐキシエチルエステル若しくはδ−ヒドロキシブ
チルエステル）、７−ナドリウムスルホー２−す７トエ
酸（又はそのメチルエステル、β−ヒトｐキシエチルエ
ステルｉ　！、　＜　＋！δ−ヒトｐキシブチルエステ
ル）、６−リチウムスルホ−１−す７トエ酸（又はその
メチルエステル、β−ヒトツキジエチルエステル若しく
はδ−ヒト讐キシブチルエステル）、６−カリウムスル
ホ−１−ナフトエ酸（又はそのメチルエステル、β−ヒ
ドロキシエチルエステル、δ−ヒドロキシブチルエステ
ル）　ｔ　ａ””’ナトリウムスルホジフェニルー４′
−カルボン賃（又はそのメ牛ルエステル、β−ヒトｐキ
シエチルエステル若しくはδ−ヒドロキシブチルエステ
ル）、４−ナトリウムスルホジフェニル−４′−カルボ
／酸（又はそのメチルエステル、β−ヒドロキシエチル
エステル若シくはδ−ヒドロキシブチルエステル）、４
−ナトリウムスルホジフェニル−２′−カルボン酸（又
はそのメチルエステル、β−ヒトジキシエチルエステル
若しくはδ−ヒドロキシブチルエステル）、３−ナトリ
ウムスルホジフェニル−２′−カルボン酸（又はそのメ
チルエステル、β−μドロキシエチルエステル若しくは
δ−ヒドロキシブチルエステル）１４−ナトリウムスル
ホジフェニル−４’−（β−ヒドロキシエチル）等をあ
げることができる。

上記化合物でポリエステル鎖の末端を封鎖するには、前
述したポリエステルの合成が完了する以前の任意の段階
で、好ましくは第１段の反応が終了する以前の任意の段
階で上記化合物を添加すればよい。この際その使用量は
、あまりに少ないと最終的に得られるポリエステル繊維
中の染着座席が不足するために塩基性染料に対する染色
性が不充分になり、逆にあまりに多いと重縮合反応の過
程においてポリエステルの重合賓があまりに低いレベル
で鴨打ちになるため最終的に得られるポリエステルａＭ
の強度等の糸物性が悪化するようになるので、ポリエス
テル繊維を構成する二官能性カルボン酸成分に対して０
．５〜５．０モルチとなる範囲の量が好ましい。

かかる末端封鎖の化合物を使用すると多量のエーテル結
合が側止ずることがあるが、この難点は特開昭４８−６
６６５０号会報、特公昭５３−２８９５５号公報などに
開示されたアルカリ金属化合物の添加によって回避する
ことができる。

このようにして得られた塩基性染料可染性の改質ポリエ
ステルを繊維とするＫは、格別の方法を採用する必要は
なく、通常のポリエステル繊維の溶融紡糸方法が任意に
採用される。ここで紡出する繊維は中空部を有しない中
実繊維であっても、中空部を有する中空繊維であっても
よい。また、紡出する繊維の横断面における外形や中空
部の形状は、円形であっても異形であってもよい。

かくして得られる改質ポリエステル繊維は必要に応じて
延伸熱処理又は仮撚加工を施した後、又は更に布帛にし
た後、アルカリ減量処理がなされる。

アルカリ減量処理は、例えば水酸化ナトリウム、水酸化
カリウムなどのアルカリ性化合物を水溶液として用い、
パッド法、スプレー法、浸漬法などで付着させた後加熱
する方法。

付着させた後大気中に吊しておく方法などの公知の方法
が採用される。アルカリ濃度は通常１〜３００　ｔ／ｌ
の範囲が好ましく、処理温度は常温〜１００℃の範囲が
好ましい。アルカリ処理促進剤としてキャリヤーなどを
添加してもよい。アルカリによる減量は５〜４０％程度
が実用的である。

ｅ　発明の詳細 な説明したように、本発明にあっては改質剤として特定
の金属スルホネート基を有する末端封鎖剤を用いるため
忙、通常工業的に用いられている塩基性染料可染化改質
剤である５−金属スルホイソフタル酸化合物を用いた場
合には核化合物がポリエステル主鎖中に共重合されるの
に対して、改質剤がポリエステル鎖末端に化学結合によ
って導入される。

そしてこの違いが著しい耐アルカリ分解性の差として発
現するのである。この理由については未だ定かではない
が、従来法ではアルカリ加水分解によってポリエステル
王鎖の切断が起きるので重合度の著しい低下が生じるの
に対して本発明の方法ではポリエステル鎖末端での加水
分解のため実質的釦はほとんど重合度低下がないこと、
及びポリエステル鎖末端に結合したナフタレン環スルホ
ネート化合物やジフェニル環スルホネート化合物がいわ
ゆるポート・ｐ−プ（ｂｏａｔ　ｒｏｐｅ）モデルのポ
ートとして作用し、しかもそのポート効果がベンゼン環
スルホネート化合物に倍して大きいため、溶融紡糸や延
伸過程で極めてタイトな繊維構造が形成されることが関
係しているように思われる。

このような特徴に基づき、本発明は下記の効果を奏する
。

（１）　　本発明の方法で得られる改質ポリエステル繊
維は、塩基性染料に可染で、且つ耐アルカリ性に優れて
いる。従って、織編物の風合を良好にするための通常の
アルカリ減量処理の適用が可能となる。

（２）　　アルカリ減量速度がレギュラーポリエステル
繊維に近似して（るので、本発明の方法で得られる塩基
性染料可染塵ポリエステル繊維とレギュラーポリエステ
ル繊維とを交織や交編して織編物になした後アルカリ減
量処理を施すことによって、絹様のソフトで良好な風合
をもち、且つ異色染め効果や霜降り効果等の高級な染色
効果を表現できる織編物が得られる。

（３）　　本発明の方法で得られる改質ポリエステル繊
維は、高温にも強く、例えば１３０℃染色においても強
度低下や収縮などが問題にならず風合出しが容易になる
。

（４）　　更に、本発明の方法によれば重合中に副生す
る異物量が少ないので、紡糸時のバック圧上昇や得られ
る糸品位の低下が小さいという効果が得られる。

なお、本発明の方法により得られるポリエステル繊維に
は、必要に応じて任意の添加剤、例えば触媒２着色防止
剤、耐熱剤。

難燃剤、螢光増白剤、艶消剤２着色剤等が含まれていて
もよい。

ｆ、実施例 以下に実施例をあげて更に説明する。実施例中の部及び
チは重量部及び重量％を示す。

処施例１ テレフタル酸ジメチル１００部、エチレングリコール６
６部、第１表記載の量の６−ナドリウムスルホナフタレ
ンー２−カルボン酸メチル（Ｏ〜５．２部の範囲で量を
変えて実施した。この量の範囲はテレフタル酸ジメチル
に対して０〜３゜５モルチの範囲に相当する。）、酢酸
マンガン４水ｉ！０．０３部（テレフタル酸ジメチルに
対して０．０２４モルチ）及びエーテル生成抑制側とし
て酢酸ナトリウム３水塩０゜１１２部（テレフタル酸ジ
メチルに対して０．１６モル％）をエステル交換缶に仕
込み、窒素ガス雰囲気１４時間かけて１４０℃から２３
０’Ｃまで昇温して生成するメタノールを系外に留去し
ながらエステル交換反応させた。続いて得られた生成物
置正リン酸の５６チ水溶液０．０３部（テン７タル酸ジ
メチルに対して０．０３３−ｅルｑＩｂ）及び三酸化′
γン千七ン０．０４部（０，０２７モルチ）を添加して
重合缶に移した。次いで１時間かげて７６０■Ｈｇから
１霞Ｈｇ′ｆ、で減圧し、同時に１時間３０分かげて２
３０℃から２８０℃まで昇温した。１　ｍ　Ｈｇ以下の
減圧下、重合温度２８０℃で第１表記載の極限粘度Ｉ’
Ｃ達するまで１合した。得られたポリマーの極限粘度及
び軟化点を第１表に示す。

得られたポリマーを常法により乾燥し、孔径０．３ｍの
円形紡糸孔を３６個穿設した紡糸Ｏ金・を使用して２９
０℃で溶融紡糸し、次いで常法に従って延伸して７５デ
ニール／３６フイラメントの原糸を得た。

得られた原糸を織密度が軽２７本／ω、緯２５本／ωの
平ｌ＆象物とし、該織物を常法により精練プリセットし
た後１゜５％の水酸化す１１ウム水溶液で沸情温度忙で
処理して減１率２０チの布帛を得た。

このアルカリ処理後の布帛をＣａｔｈｔｌｏｎ　Ｂｌｕ
ｅＣＤ−ＦＲＬＨ／Ｃａ　ｔ　ｈ口ｏｎ　Ｂｌｕ＠ＣＤ
−ＰＢＬＨ＝１／　１　　（保土谷化学■製）　２　％
　ｏｖｆで芒硝３　’ｔ／ｌ、酢酸０．３ｆ／ｌを含む
染浴中くて１３０℃で６０分間染色後、常法に従ってソ
ーピングして青色布を得た。

第１表にアルカリ減量処理における減量率２０％に到達
するまでに要したアルカリ減量処理時間、塩基性染料の
染色性（×：染まらない。

△：染色可能であるが、染料吸尽率＜９９％。

○：染料吸尽率≧９９チ）及び糸強度低下率を示す。

ここで糸強度低下率は、アルカリ減量処理する前の織物
を解いて得たマルチフィラメントとアルカリ処理に引続
き染色処理した後の織物を解いて得たマルチフィラメン
トの強度とを比較した。

実施例２ 実施例１において使用した６−す１−１１ウムスルホナ
フタレン−２−カルボン酸メチルに代えて６−ナドリウ
ムスルホナフタレンー１−カルボン酸メチル２．５２部
（テレフタル酸ジメチルに対して１．７モル％）を使用
する以外は実施例１と同様にエステル交換反応、重縮合
反応、紡糸、延伸、製織、精練、プリセット、アルカリ
減量処理、塩基性染料染色、ソーピングを行なった。結
果は第１表に示した通りであった。

実施例３ 実施例１において使用した６−ナトリウムスルホナフタ
レン−２−カルボン震メチルに代えて４−ナトリウムス
ルホジフェニル−４′−カルボン酸メチル４．２１部（
テレフタル酸ジメチルに対して２．６モルｑｂ）を使用
する以外は実施例１と同様に行なった。結果を第１表に
示した。

実施例４ 実施例１において使用した６−ナドリウムスルホナフタ
レンー２−カルボン酸メチルに代えて６−ナトリウムス
ルホナフタレン−２−カルボン酸３．６７部（テレフタ
ル酸ジメチルに対して２．６モル％）を使用すると共忙
その添加時期をエステル交換反応終了後とする以外は実
施例１と同様に行なった。結果を第１表に示す。

実施例５ ６−ナトリウムスルホナフタレン−２−カルボン酸のδ
−ヒドロキシブチルエステルを１．８モルチ共重合した
極限粘度０．７２０．軟化点２２３℃の改質ポリブチレ
ンテレフタレート、を紡糸温度２５５℃で紡糸し、６８
℃の加熱−一うな用いて延伸して７５デニール／３６フ
イラメントの原糸を得た。この原糸を用いて以下実施例
１と同様に製織、精練、プリセット、アルカリ減量処理
、環基染料による染色を行なった。

結果は第１表に示した通りであった。

比較例１ 実施例】で使用した６−ナドリウムスルホナフタレンー
２−カルボン酸メチルに代えて４部の５−ナトリウムス
ルホイソフタル駿ジメチル（テレフタルジメチルに対し
て２．６モル％）を使用する以外は実施例１と同様に行
なって極限粘度０．４８５　、軟化点２５７℃の改質ポ
リエステルを得た。以下、実施例１と同様に紡糸、延伸
、製織、精練、プリセット、アルカリ減量処理、塩基性
染料による染色を行なった。結果を第１表に示した。

比較例２ 実施例１で使用した６−ナドリウムホナフタレンー２−
カルボン酵メチルに代えてｍ−ナトリウムスルホ安息香
酸メ今ル３゜１９部（テレフタル酸ジメ牛ルに対して２
．６モル％）を使用する以外は実施例１と同様に行なっ
た。結果は第第１表の通りであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記一般式（ I ）及び／又は（II） ▲数式、化学式、表等があります▼………（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼………（II） 〔式中、Ａ＾１、Ａ＾２及びＡ＾３はエステル形成性官
   能基、Ｒ＾１、Ｒ＾２及びＲ＾３は水素原子、水酸基、
   アルキル基又はハロゲン原子、Ｍ＾１、Ｍ＾２及びＭ＾
   ３は金属、ｌは１又は２、ｍ及びｎはそれぞれ０〜２の
   整数であつて且つ １≦ｍ＋ｎ≦４の関係を満足する整数、 ｐ及びｑはそれぞれ０又は１であつて且つｐ＋ｑ＝１の
   関係を満足する整数、ａ及びｂはそれぞれｍ＋ａ＋ｐ＝
   ５、ｎ＋ｂ＋ｑ＝５の関係を満足する正の整数を示す。 〕 で表わされる化合物で少なくとも一部の末端が封鎖され
   たポリエステルで構成された繊維をアルカリ減量処理す
   ることを特徴とする改質ポリエステル繊維の製造法。 ２、封鎖された末端がポリエステルを構成する全酸成分
   に対して０．５〜５モル％となる範囲である特許請求の
   範囲第１項記載の改質ポリエステル繊維の製造法。