JPS6343486B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原料着色されたさや部を有するポリ
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付与す
ると同時に、さや部に原料着色されたポリエステ
ルを配置してなるポリエステル系原着制電性繊維
に関するものである。

ポリエステルの製造中または製造後成型までの
任意の段階で、カーボンブラツクを添加して黒色
ポリエステルを原着によつて得る方法はよく知ら
れており、かかる黒色ポリエステルよりなる黒色
繊維は学生服や礼服などの衣料用、およびカーテ
ンやカーシートなどのインテリアに広く使用され
ている。

また最近になつて、黒色以外の有彩色の原着ポ
リエステル繊維も一部に使用されるようになつて
きた。

しかしながら、黒色および有彩色の原着ポリエ
ステル繊維は通常のポリエステル繊維と同様に静
電気が発生しやすいという欠点を有するため、そ
の応用分野は一部制限される。

とくに、黒色または濃色の有彩色からなる学生
服や礼服などの衣料では、静電気発生にともなう
少量のほこり付着でも目立つため静電気の発生を
低減もしくは防止することが強く望まれている。
また、カーシートなどのインテリア用においては
強い光や摩擦により変色しにくい制電性繊維が要
望されている。

しかしながら、優れた制電性と耐光堅ろう性を
併有する原着ポリエステル繊維は得られていな
い。

本発明者らは、上記した特徴を有するポリエス
テル繊維について鋭意検討し、本発明に到達した
ものである。

上記目的を達成する本発明の構成は、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、原料着色されたポリエステルをさや部と
するポリエステル系原着制電性複合繊維である。

上記において、芯部とさや部を実質的に同心円
状に配置し、かつ芯部の比率を５〜50重量％とす
ることが好ましい。

本発明で用いられるブロツクポリエーテルアミ
ド組成物とは、有機電解質、フエノール系抗酸化
剤を所定量含有したブロツ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
などである。

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電
解質の比率は１〜10重量％である。とくに３〜７
重量％の範囲が好ましい。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％とく
に３〜７重量％の範囲であり、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、螂光剤、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。

本発明におけるポリエステルとは、エチレング
リコールまたは１，４−ブタンジオールを主たる
グリコール成分とし、テレフタル酸またはそのエ
ステルを主たるジカルボン酸成分とするポリエス
テルを対象とする。

このジカルボン酸成分の一部をたとえば５−ス
ルホイソフタル酸のモノアルカリ金属塩、イソフ
タル酸、ジフエニルジカルボン酸、ナフタレンジ
カルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン
二酸などのジカルボン酸またはそのエステル、ｐ
−オキシ安息香酸、ｐ−β−オキシエトキシ安息
香酸などのオキシカルボン酸またはそのエステル
で置き換えても良く、またエチレングリコールま
たは１，４−ブタンジオールをたとえば炭素数２
〜10のアルキレングリコール、１，４−シクロヘ
キサンジメタノール、１，４−ビス（β−オキシ
エトキシ）ベンゼン、ビスフエノールＡのビスグ
リコールエーテル、ポリアルキレングリコールな
どの主グリコール成分以外のグリコールで置き換
えても良い。

さらにペンタエリスリトール、トリメチロール
プロパン、トリメリツト酸、トリメシン酸などの
鎖分岐剤やモノハイドリツクポリアルキレンオキ
サイド、フエニル酢酸などの重合停止剤を少割合
使用することも可能である。

かかる原料からポリエステルを製造するには、
たとえばテレフタル酸ジメチルをエチレングリコ
ールまたは１，４−ブタンジオールでエステル交
換反応せしめるか、テレフタル酸をエチレングリ
コールまたは１，４−ブタンジオールで直接エス
テル化反応せしめるか、またはテレフタル酸にエ
チレンオキサイドを付加反応せしめるかしてテレ
フタル酸のエチレングリコールまたは１，４−ブ
タンジオールエステルおよび／またはその低重合
体を合成し、次いで該生成物を常法により重合反
応せしめる方法が最も広く採用される。

さらに、本発明を実施するポリエステルの合成
に当つては当業界周知の触媒、着色防止剤、エー
テル結合副生防止剤、抗酸化剤などを適宜使用す
ることができる。

原着ポリエステルは、上記したポリエステルの
製造の任意の段階で下記する顔料もしくは染料を
添加して得られる。

たとえば、ポリエステルがポリエチレンテレフ
タレートである場合は、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せしめるか、また
はテレフタル酸ジメチルエステルとエチレングリ
コールとをエステル交換せしめるかしてビス−β
−ヒドロキシエチルテレフタレート、またはその
低重合体を製造する第１段反応とこの反応生成物
を重合せしめる第２段の反応とからポリエチレン
テレフタレートを合成する際、その合成中または
合成終了後ペレツト化するまでの任意の段階で添
加し、混和することによつて製造することができ
る。

また、ポリエステルを一度ペレツト化した後、
下記する染料もしくは顔料を添加し、エクストル
ーダやドウミキサーなどの混練機により混和して
再ペレツト化することによつても得られるがいず
れの方法でもよい。

本発明において使用される顔料、もしくは染料
としては従来公知のカーボンブラツク、酸化チタ
ン、硫化カドミウム、酸化鉄、酸化クロムなどの
無機顔料、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリ
ドン系、ジオキサン系、アンスラキノン系、ペリ
レン・ペリノン系などの有機染顔料であり、その
他ポリエステルの着色に使用しうる耐熱、耐光性
の良好な公知の色素、あるいはそれらの混合物は
いずれも使用しうる。

上記した顔料および染料の分散性、耐熱性、耐
光性などを改善するため、必要に応じて分散剤、
界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの添
加剤を適当量加えることができる。

また、上記した顔料もしくは染料がポリエステ
ルに含有する比率は通常0.5〜50重量％であり、
用いられる顔料もしくは染料の種類によつて適宜
調節し、たとえばカーボンブラツクの場合は0.5
〜15重量％、無機顔料の場合２〜50重量％、有機
染顔料の場合１〜20重量％とするのが好ましい。

原着ポリエステルは紡糸する前に乾燥して、そ
のまま供給してもよいし、未着色の通常のポリエ
ステルで希釈して使用する、いわゆるマスターペ
レツトとして使用してもよい。

マスターペレツトとして使用する場合は、１種
また２種以上の原着ペレツトと未着色の通常ペレ
ツトをペレツト同志で適当な混合装置、たとえば
Ｖ型ブレンダーやダブルコーン型ブレンダーで混
合してもよいし、また１種また２種以上の原着ペ
レツトおよび通常のペレツトを各々別々に溶融し
た後、エクストルーダなどの駆動部を有する混練
装置および／またはスタテイクミキサーなど駆動
部を有さない静的混練素子により混和してもよ
い。

芯成分にブロツクポリエーテルアミド組成物と
混合せしめて使用するポリエステルは、上記した
原着ポリエステルおよび／または白色の通常のポ
リエステルのいずれかでもよい。

繊維の色の濃さおよび複合比率により適宜選択
しうる。

これらブロツクポリエーテルアミド組成物とポ
リエステルの混合物を芯部とし、原着ポリエステ
ルをさや部として、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
ことができるが、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。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、着色されたポリ
エステルをさや部とすることにより、優れた制電
性と耐光堅ろう性を有するポリエステル原着複合
繊維が得られる。

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原着制電性ポリエステ
ル繊維は、従来の原着および通常のポリエステル
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。

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、フイブリル化性および
耐光堅ろう度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を摩擦布
２との摩擦面積が12.5cm²になるように、摩擦ヘツ
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、85rpmで偏心回転させ、10
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状
態を観察し、次の５段階に分けて判定した。

５級：フロステイングが認められない。

４級：わずかにフロステイングが認められる。

３級：ややフロステイングが認められる。

２級：かなりフロステイングが目立つ。

１級：フロステイングが著しく認められる。

〔耐光堅ろう度〕

繊維を32ゲージのインターロツクに編成し、ソ
ーダ灰１ｇ／およびサンデツトＧ−29〔三洋化
成(株)製〕１ｇ／を含む80℃の温水中で20分間精
練し、次いで水洗、乾燥した。

次に180℃に調整したベーキング試験装置〔大
栄科学精器製作所(株)製MODEL−DK−1H〕を用
いて５分間無緊張状態で乾熱処理を行ない編地を
セツトした。

光源として紫外線カーボンアークを使用したフ
エードメーター〔東洋理化工業(株)製FA−２型〕
を用い試料パネル温度83±３℃で200時間照射し
た試料の変退色の程度を変退色用グレースケール
で判定した。

５級：変退色が全く認められない。

４級：わずかに変退色が認められる。

３級：やや 〃 ２級：かなり 〃 １級：著しく 〃 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末端の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と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
（TTB）5.2Kg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ペレタイズした。

得られたペレツトの相対粘度は2.18であつた。

一方、原着ポリエステルペレツトは次の方法で
製造した。

テレフタル酸ジメチル1000部、エチレングリコ
ール501.3部、酢酸カルシウム１部、三酸化アン
チモン0.5部および塩素原子の置換数1.2の銅フタ
ロシアニンブルー15.3部（ポリマに対して1.5重
量％）とエチレングリコール137.7部のスラリー
を混合し、140〜220℃でメタノールを留出しなが
ら５時間エステル交換反応せしめた。得られた反
応生成物に平均の一次粒子径が43ｍμのカーボン
ブラツク15.3部（ポリマに対して1.5重量％）と
エチレングリコール61.2部のスラリーを添加し、
徐々に減圧しながら加熱し0.3mmHgの減圧下で３
時間加熱反応せしめて極限粘度0.66の黒色ポリエ
ステルペレツトを得た。

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の通常のポリエチレン
テレフタレートのペレツトに７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上記した黒色ポリエステ
ルペレツトをさや成分として供給し、さや対芯の
複合比が90対10（重量比）の同心円複合繊維を紡
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120℃で3.25倍に延伸し、
75デニール24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。

得られた延伸糸の糸全体に占めるポリアルキレ
ンエーテル量は0.3重量％、電気比抵抗は25×10⁸
Ω・cmであり、この繊維を編成した編物の摩擦帯
電圧は1300Vと良好な制電性を示した。

耐フイブリル化性も４級と良好であつた。

また、耐光堅ろう度は５級と優れていた。

【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 有機電解質を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であつて該ブロツクポリエ
   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、原料着色された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原着制電性複合
   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１項記載のポリエステル系
   原着制電性複合繊維。