JPS6315375B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、制電性を有するポリエステル系複合
繊維に関するものである。さらに、詳しくは制電
性に有効なブロツクポリエーテルアミド組成物を
繊維中に局在化してなる僅かな制電性成分によつ
て、高度の制電性を有するポリエステル系制電性
複合繊維に関するものである。 周知のようにポリエステル繊維は、優れた物理
的、化学的特性を有するので多方面に応用されて
いる。しかしながら、ポリエステル繊維は疎水性
で静電気が発生しやすいという欠点を有するた
め、その応用分野は一部分制限されている。 従来から、かかるポリエステル繊維の帯電性を
低減もしくは防止するため、数多くの提案がなさ
れている。たとえば、繊維表面に帯電防止剤を塗
布する方法、繊維表面に親水性物質をグラフト重
合する方法、制電性物質を練込む方法などが提案
されている。 しかし、これらの方法はいずれもその耐熱性、
製糸性、および製品の品質などの点で大きな問題
があり、工業化の大きな障害となつている。 たとえば、繊維表面に制電防止剤を塗布する方
法は洗濯により、脱落しやすく一時的な効果は認
められてもその永久性は望めない。繊維表面に親
水性物質をグラフト重合させる方法は、洗濯によ
る脱落はかなり改善されるが、これとても永久性
は望めず、また風合を損なうため好ましくない。
また制電性物質を練り込む方法は、耐久性は向上
するがフロステイングが問題となる。フロステイ
ングとは白色以外に、染色された衣服を着用した
場合摩擦を受ける部分が白くなるといつた好まし
くない現象で、この白化は制電剤とポリエステル
との界面で相分離が生じ、フイブリル化すること
により惹起される。 そこで、これらの制電性付与に伴なう欠点を改
善する手段として、複合紡糸技術を利用する方法
が数多く提案されている。 たとえば、特公昭44−905号公報、特公昭44−
911号公報には複合繊維の芯部に未変性のポリエ
ステルを配し、さや部に制電性を有するブロツク
ポリエーテルアミド、またはブロツクポリエーテ
ルアミドとポリアミドの混合物を配する技術が開
示されている。 しかし、この技術によつても解決できない問題
がある。これらの問題点を列挙すると (1) 紡糸時の単糸間溶着および未延伸糸のパツケ
ージ上での繊維間溶着による解舒性の不良、 (2) 芯成分のポリエステルとさや成分との密着性
が劣るため、延伸時、仮ヨリ加工時などの後工
程でのはく離がおこり糸の特性を損ねること、 (3) 分散染料で染色した場合の耐光堅牢度が低下
すること などがある。また特公昭47−24176号公報、特公
昭48−13169号公報にはポリアルキレンエーテル
を含有するポリエステル、またはポリアルキレン
エーテルとアニオン界面活性剤を含有するポリエ
ステルを芯成分とし、ポリエステルをさや成分と
するポリエステル系複合繊維に関する技術が開示
されている。これらに開示されている技術でで
は、さや成分にブロツクポリエーテルアミド、ま
たはブロツクポリエーテルアミドとポリアミドの
混合物を使用することによつて、生じる前述した
欠点は改善されるが、制電性が不足するという欠
点がある。 また、特公昭52−31450号公報には芯成分に導
電性カーボンブラツクを含む熱可塑性重合体を配
することにより、制電性を改善しようとする提案
がなされている。この技術により制電性は著しく
改善されるが、黒色のカーボンブラツクを使用す
るたため着色は避けられず、一般的な用途に使用
できないという大きな欠点がある。 本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解
消し、ポリエステルとしての良好な物理的、化学
的特性を保持しつつ、優れた制電性を有するポリ
エステル繊維を提供するものである。 上記目的を達成する本発明の構成は、有機金属
塩を１〜10重量％およびフエノール系抗酸化剤を
１〜10重量％含有するブロツクポリエーテルアミ
ド組成物中のポリアルキレンエーテルの繊維全体
に占める比率が0.05〜５重量％となるごとくブロ
ツクポリエーテルアミド組成物ポリエステルに混
合せしめてなる混合物を芯部とし、ポリエステル
をさや部とするポリエステル系制電性複合繊維、
および芯部とさや部が実質的に同心円状に配置
し、かつ芯部の比率が５〜50重量％であるポリエ
ステル系制電性複合繊維である。 本発明で用いられるブロツクポリエーテルアミ
ド組成物中の有機金属塩、フエノール系抗酸化剤
とは次のとおりである。ここでいう有機金属塩と
は、ドデシルベンゼンスルホン酸、トリデシルベ
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、ジステアリルリン酸ソーダな
どのリン酸のアルカリ金属塩、その他有機カルボ
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。 フエノール系抗酸化剤としては、たとえば１，
３，５トリメチル−２，４，６−トリ（３，５−
ジ−tert−ブチル−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−ブチルフエノール），２，６−ジ−tert−ブ
チル−Ｐ−クレゾール、２，2′−メチレンビス
（４−エチル−６−tert−ブチルフエノール）な
どのフエ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たフエノール系誘導体であ
る。 ブロツクポリエーテルアミドとは、ポリエーテ
ルとポリアミドとのブロツ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ツクポリエーテルアミド
に含まれない。 ブロツクポリエーテルアミドを構成するポリエ
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
チレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキ
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3000〜8000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。 一方、ブロツ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、ナイロン66、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たはコポリアミドで
ある。 ブロツ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をシ
アノエチル化した後、水素添加してポリアルキレ
ンエーテルジアミンとし、これをアジピン酸やセ
バ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、これらのブロツ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。ブロツク
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30〜70対70〜30が適当であ
る。 ブロツ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、通常の公知のポリ
アミドの重縮合法たとえばナイロン６などでよく
採用される常圧重合法またはナイロン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。 ブロツクポリエーテルアミド組成物中の有機金
属塩の比率は１〜10重量％とする必要がある。１
重量％未満では制電性向上作用が不足し、10重量
％を越える量ではブロツ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
りかえつて制電性が低下する。 また、フエノール系抗酸化剤のブロツクポリエ
ーテルアミド組成物中の比率は１〜10重量％とす
る必要がある。１重量％未満では製糸工程、仮ヨ
リなどの糸加工工程、フアブリツクの染色、およ
び仕上工程などにおける熱酸化劣化による制電性
の悪化を十分に抑制することは困難となり、また
10重量％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、本発明のブロツクポリエーテルアミド組
成物に対し、有機金属塩、およびフエノール系抗
酸化剤の外につや消剤、着色防止剤、蛍光剤、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繊
維形成性の合成縮合ポリエステルであり、適当な
ジカルボン酸化合物およびその誘導体と適当なジ
ヒドロキシ化合物およびその誘導体からなる縮重
合体である。 適当なジカルボン酸としてはテレフタル酸、イ
ソフタル酸、４，4′−スルホニル安息香酸、クエ
ン酸、４，4′−ジクエン酸、４，4′−ベンゾフエ
ノンジカルボン酸、１，２−ビス（４−カルボキ
シルフエニル）エタン、ビス（４−カルボキシフ
エニル）エーテル、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ール、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
トキシ安息香酸や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。 たとえばナトリウムスルホイソフタル酸などの
スルホン化カルボン酸、トリメリツト酸などの多
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。 これらブロツクポリエーテルアミド組成物とポ
リエステルの２種成分をさや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。さや／芯の複合比率は任意に選択す
ることはどきるが、フイブリル化による品質低下
を抑制するために芯成分の比率は５〜50重量％が
好ましい。さや／芯の複合状態は同心偏心いずれ
でもよいが同心がとくに好ましいが、芯がさやの
外形断面に接しなければ、芯部の形状は特に限定
しない。また、繊維断面の形状は丸、異形断面お
よび丸と異形断面が混在していてもよい。 本発明はブロツ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0.05〜５重量％となるごとく、ブロツクポ
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
電性を有するだかりでなく、通常のポリエステル
糸と同等の白度、耐熱性、耐光性、染色耐光堅牢
性を有し、芯部とさや部のはく離が生じることが
なく、かつフイ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％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％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。 本発明によつて得られた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
わち通常のフイラメント、ステープルなどの分野
にそのまま適用可能である。また、本発明による
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、合糸、合撚、または交編
織することによつて制電性の良好な布帛を得るこ
とができる。 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。 なお、実施例中で用いた相対粘度、極限粘度、
電気比抵抗、摩擦帯電圧、フイブリル化性は、次
に示す方法で測定した値である。 〔ブロツクポリエーテルアミド組成物の相対粘
度〕 試料を70％の抱水クロラール中に１％濃度にな
るように溶解し、これをオストワルド粘度計によ
り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エノール溶媒に溶解し、
オストワルド粘度計により25℃で測定した値であ
る。 〔電気比抵抗〕 試料を0.2％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(L)５cm、
繊度(D)1000デニールの繊維束に引き揃えて20℃、
40％RH下で２日間調湿した後、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
抗を測定し次式により算出する。 ρ＝Ｒ×Ｄ／９×10⁵×Ｌ×ｄ ρ：体積固有抵抗（Ω・cm） Ｒ：抵抗（Ω） ｄ：試料密度（ｇ／cm³） Ｄ：繊度（デニール） Ｌ：試料長（cm） 〔摩擦帯電圧〕 京大化研式ロータリースタテイクテスター（興
亜商会製）により、摩擦対象布としてあらかじめ
のり抜き、精練、漂白した綿の平織カナキン３号
（目付100g／m²）を用いローター回転数400rpm、
印加電圧100V、温度20℃、相対湿度30％の雰囲
気中で測定した値である。 〔フイブリル化性〕 第１図にフイブリル化試験機の概略図を示す。 湿潤状態の試料（染色した編織物）１を摩擦２
との摩擦面積が12.5cm²になるように、ヘツド３に
ホルダー４を使つて取り付け、その上に荷重５の
和が750ｇになるようにする。 一方、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分間摩擦を行なつた後、試料１をはずし、フイ
ブリル化の程度を肉眼で判定する。 すなわち、フイブリル化が起つている場合には
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。 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を反応させ、さらに水素添
加反応を行なうことにより両未端の97％以上がア
ミノ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4000）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45％の水
溶液を得た。 容量２m³の濃縮缶に上記45％のポリエチレング
リコールジアンモニウムアジペート水溶液を200
Kg、85％カプロラクタム水溶液を120Kg，40％の
ヘキサメチレンジアンモニウムイソフタレート水
溶液を16Kgを投入し、常圧で内温が110℃になる
まで約２時間加熱し80％濃度に濃縮した。つづい
て容量800の重合缶に上記濃縮液を移行し、重
合缶内に2.5／minで窒素を流しながら加熱を
開始した。 内温が120℃になつた時点でドデシルベンゼン
スルホン酸ソーダ（DBS）を5.2Kg（2.5重量％）
と１，５，５トリメチル−２，４，６−トリ
（３，５ジtert−ブチル４−ヒドロキシベンジル）
ベンゼン（TTB）5.2Kg（2.5重量％）を添加し、
撹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せた。 重合終了後缶内に窒素で７Kg／cm²(G)の圧力をか
け幅約15cm、厚さ1.5mm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：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ベレタイズした。 得られたペレツトの相対粘度は2.18であつた、
公知の複合紡糸装置を使用し、上記の方法で製造
したブロツクポリエーテルアミド組成物からなる
ペレツトを極限粘度0.63のポリエチレンテレフタ
レートのペレツトに1.40重量％混合したペレツト
を芯成分とし、一方のホツパーから供給し、他方
のホツパーから極限粘度0.63のポリエチレンテレ
フタレートをさや成分とし供給し、芯対さやの複
合化が50対50（重量比）の同心円複合糸を紡糸引
取速度1350m／minで紡糸した。得られた未延伸
糸をホツトプレート温度140℃で3.31倍に延伸し、
150デニール30フイラメントの延伸糸を得た。 紡糸性および延伸性ともに良好であつた。得ら
れた延伸糸の電気比抵抗は14×10⁸Ω・cmであり、
この糸を編成し染色した編物の摩擦帯電圧は
500Vと良好な制電性を示した。また、耐フイブ
リル化性も良好であつた。 比較実施例 １ 実施例１において芯成分とさや成分を逆転させ
て、他の条件は全く同一で紡糸および延伸を行な
つた。紡糸性および延伸性ともに良好であつた。
得られた延伸糸の電気比抵抗は13×10⁸Ω・cmで
あり、この糸を編成し染色した編物の摩擦帯電圧
は480Vと良好な制電性を示したものの、耐フイ
ブリル化性が不良であつた。 実施例 ２ 実施例１で使用したブロツクポリエーテルアミ
ド組成物からなるペレツトを極限粘度0.63のポリ
エチレンテレフタレートのペレツトに比率を種々
変えて混合したペレツトを芯成分とし、極限粘度
0.63のポリエチレンテレフタレートのペレツトを
さや成分とし、さや対芯の複合比が70：30（重量
比）の同心円複合糸を紡糸引取速度1350m／min
で紡糸した。 得られた未延伸糸をホツトプレート温度140℃
で3.31倍に延伸し、150デニール30フイラメント
の延伸糸を得た。製糸性、得られた延伸糸の電気
比抵抗、これらの糸を編成し染色した編物の摩擦
帯電圧、および耐フイブリル化性は表１のようで
あつた。

【表】

【表】 表１のNo.１，No.８は本発明の効果を明確にする
ための比較実施例である。すなわち、糸全体のポ
リアルキレンエーテルの比率が0.05重量％未満で
あるNo.１の場合、製糸性、耐フイブリル化性は良
好だが制電性が不足している。またポリアルキレ
ンエーテルの比率が5.0重量％以上であるNo.８の
場合、製糸性がやや悪化する。 また、ポリアルキレンエーテルの比率が増大す
ることによる制電性効果の上昇はほとんどなくな
る。 実施例 ３ 有機金属塩として使用したドデシルベンゼンス
ルホン酸ソーダ（DBS）の添加量を種々変更し
た以外は、実施例２のNo.３と全く同一条件で紡糸
および延伸を行なつた。得られた延伸糸の電気比
抵抗は表２のようであつた。

【表】 表２のNo.１、No.５は本発明の効果を明確にする
ための比較実施例である。すなわちブロツクポリ
エーテルアミド組成物中のDBSが１％未満であ
るNo.１、10％以上であるNo.５の場合、いずれも制
電性が不足していた。 比較実施例 ３ １，５，５トリメチル−２，4.6−トリ３，５
ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベ
ンゼン（TTB）を添加しない以外は、実施例２
のNo.２と全く同一条件で紡糸および延伸を行なつ
た。紡糸性および延伸性ともに良好であつた。 得られた延伸糸の電気比抵抗は220×10⁸Ω・cm
であつた。さらに該延伸糸を熱版温度215℃でス
ピンドル仮ヨリを施こし、得られた加工糸の電気
比抵抗は800×10⁸Ω・cmであつた。 原糸、加工糸とも制電性能は不良であるが特に
仮ヨリ加工後の制電性能の悪化が著しかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はフイブリル化を評価する試験機の概略
図である。 １：試料、２：摩擦布、３：摩擦ヘツド、４：
ホルダー、５：荷重、６：摩擦台、７：サンドペ
ーパー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有機金属塩を１〜10重量％およびフエノール
   系抗酸化剤を１〜10重量％含有するブロツクポリ
   エーテルアミド組成物中のポリアルキレンエーテ
   ルの繊維全体に占める比率が0.05〜５重量％とな
   るごとくブロツ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を特徴とす
   るポリエステル系制電性複合繊維。 ２ 芯部とさや部が実質的に同心円状に配置し、
   かつ芯部の比率が５〜50重量％であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のポリエステル
   系制電性複合繊維。