JPH04281071A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、顔料、艶消剤、その他
機能性を付与するための無機添加剤を多量に含有するポ
リエステル繊維の製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維はすぐれた性質、たと
えば耐薬品性、耐候（光）性、ウオッシュアンドウエア
性などを示し、幅広く用いられている。そして、近年、
ポリエステル繊維にさらにすぐれた付加価値をもたせる
べく、染色工程を省略するために顔料を添加したり、制
電性や保温性を付与するために導電性金属酸化物やセラ
ミックスなどを添加することが行われている。

【０００３】しかしながら、このような無機添加剤を多
量に添加した繊維を製造する場合、無機添加剤のほとん
どが硬い性質を有しているため、溶融紡糸し、延伸する
際に使用されるガイド、ローラ、熱処理板などの機器の
摩耗が激しく、また、機器との擦過によって糸条が損傷
され、後加工において糸切れなどのトラブルを生じると
いう問題があった。

【０００４】この問題を解決するために繊維を芯鞘構造
にし、添加剤を含む部分を芯部にし、鞘部を通常のポリ
エステルとすることが行われている。しかし、このよう
な繊維は、鞘部に通常のポリエステルを用いているため
、添加剤の効果が少なくなったり、さらに紡糸装置が複
雑な構造となるため、装置が高価なものとなったり、紡
糸、延伸時に糸切れなどのトラブルが多発したりすると
いう問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、無機添加剤
を多量に含有するポリエステル繊維を製造する方法にお
いて、機器の摩耗を少なくし、糸条の損傷を防ぎ、無機
添加剤含有ポリエステル繊維を効率よく製造することの
できる方法を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであり、その要旨は次のとおりである。無機添
加剤を０．５重量％以上含有するポリエステル繊維を製
造するに際し、繊維にトリアルキルアミンオキシド　（
各アルキル基の炭素原子数１〜２０、３個のアルキル基
の炭素原子数の和３〜３０）　を３〜１５重量％含有す
る油剤を、油剤付着量ＯＰＵ（重量％）が次式を満足す
るように付与することを特徴とするポリエステル繊維の
製造法。 ０．７Ｄ−１／２≦ＯＰＵ≦３Ｄ−１／２　　　　〔Ｄ
は延伸糸の単糸繊度（デニ−ル）〕

【０００７】以下、
本発明について、詳細に説明する。 一般に熱可塑性合成繊維は、紡糸、延伸時の工程通過性
や後加工性を良好にするために紡糸時に、平滑性、集束
性、制電性を増すための紡糸油剤が付与されている。し
かしながら、ポリエステル繊維の場合、このような紡糸
油剤を付与しても、そのもの自身がナイロンなどに比べ
て硬い性質を有し、かつ前述したような硬い無機添加剤
をポリマーに添加し、溶融紡糸、延伸、加工する場合、
繊維表面に露出している硬い無機添加剤により、ローラ
、ガイド、熱処理板さらには後加工での織機の綜絖や筬
、仮撚加工時のヒータやピン、ディスクなどを摩耗させ
ることが多々ある。

【０００８】本発明者らは、この問題を解決するために
種々検討の結果、紡糸油剤の一般的性質、すなわち、平
滑性、集束性、制電性のほか、油剤を付与した繊維がガ
イドや熱処理板などで摩擦されても油剤が脱落せず、繊
維が直接ガイドや熱処理板などに接触するのを防ぐ作用
を有する油剤を使用することが必要であり、前記のトリ
アルキルアミンオキドを含有する油剤がこのような作用
を有することを見出し、本発明に到達したものである。

【０００９】本発明におけるポリエステルとしては、ポ
リエチレンテレフタレート及びこれを主体とするポリエ
ステルが代表的なものである。

【００１０】なお、本発明の方法は、ナイロン、ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどの他の熱可塑性合成繊維に
対しても適用することが可能であるが、ポリエステル繊
維の場合ほど効果が顕著に現れない。

【００１１】本発明における無機添加剤としては、着色
剤としてのカーボンブラックやカオリンなど、艶消剤と
しての二酸化チタンやタルクなど、保温性、導電性、抗
菌性、消臭性などの機能性付与剤としての炭化ジルコニ
ウム、酸化ジルコニウム、酸化第二錫系微粒子や各種セ
ラミックス微粒子などがあげられる。

【００１２】本発明の方法は、このような無機添加剤を
０．５重量％以上含有するポリエステル繊維に適用され
る。無機添加剤の含有量が０．５重量％未満の繊維では
、通常の紡糸油剤を付与するだけで十分である。

【００１３】次に、本発明の最も重要な要件である油剤
につて詳細に説明する。トリアルキルアミンオキシドを
添加するベースとなる油剤は、鉱物油や脂肪酸エステル
などの平滑剤に乳化剤、制電剤などを配合した織編糸用
油剤、プロピレンオキシド／エチレンオキシド共重合物
と制電剤を主体とする加工糸用油剤などの通常の油剤で
よい。油剤中に添加するトリアルキルアミンオキシドは
化１で表される。

【００１４】

【化１】

【００１５】化１において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は　　炭
素原子数１〜２０のアルキル基であり、３個のアルキル
基の炭素原子数の和は３０以下である。

【００１６】トリアルキルアミンオキシドの分子量が大
き過ぎると他の油剤成分との相溶性が悪くなり、製糸中
に分離することがあり、分離によって効果がなくなった
り、分離物がローラやヒータに付着し、汚れの原因とな
る。また、分子鎖の長さも重要であり、分子鎖が一方向
に長くなりすぎると粘性が高くなり、繊維に悪影響を及
ぼすので好ましくない。

【００１７】トリアルキルアミンオキシドの添加量は、
油剤成分に対し３〜１５重量％とすることが必要がある
。 ３重量％未満ではとガイドやヒータの摩耗を防止する効
果が乏しく、逆に１５重量％を超えると油剤の効果が小
さくなり、平滑性、集束性などが低下するので好ましく
ない。

【００１８】また、油剤付着量ＯＰＵは前記式の範囲に
おさめることが必要である。この理由は単糸繊度が小さ
ければ単位重量当りの繊維の表面積が大きくなり、単糸
繊度が大きくなればその逆であり、油剤は繊維の表面に
付着するものであるから表面積の大小によって、付着量
を変化させなければならないからである。ＯＰＵが前記
式の範囲より多いとガイドやヒータの摩耗は少なくなる
が、過剰の油剤が脱落し、ヒータ汚れや白粉となって現
れ、好ましくない。逆にＯＰＵが前記式の範囲より少な
いと摩擦や擦過により、油剤が脱落し、繊維表面が露出
し、ガイドやヒータを摩耗させ、さらには繊維の強伸度
特性を低下させるので好ましくない。

【００１９】油剤を付着させる方法は、通常、行われる
ローラ給油方式、スリット給油方式のいずれでもよく、
特に限定されるものではない。また、油剤の付与は、溶
融紡糸から後加工まで、特に機械の摩耗の激しい工程の
直前で行うことができるが、溶融紡糸工程において付与
するのが工程管理上望ましい。

【００２０】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。なお、実施例中の特性値などは次の方法で測定し
た。 （１）　ＯＰＵ ｎ−ヘキサンによって、繊維に付着した油剤を抽出し、
蒸発乾固後、油剤の重量を測定して算出した。 （２）　強伸度 オリエンティック社製テンシロンＵＴＭ−４−１００型
を用い、試料長５０ｃｍ、引張速度５０ｃｍ／分で測定
した。 （３）　擦過後の強伸度、針の摩耗状況図１に示した装
置を用い、糸速５０ｍ／分、接触角１５０゜、供給張力
１０ｇで筒編用針に２０分間、接触させ、処理後の繊維
の強伸度をで測定した。なお、図１において、１は試料
糸条のパーン、２は張力調整器、３は筒編針、４は巻取
り機、Ｙは糸条である。また、処理後の針を顕微鏡で観
察し、摩耗状況を評価した。 （４）　極限粘度〔η〕 フェノールと四塩化エタンとの等量混合溶媒を用い、２
０℃で測定した。

【００２１】実施例１〜９、比較例１〜８極限粘度〔η
〕０．７２の添加剤を含有しないポリエチレンテレフタ
レートチップと表１に示した添加剤とを、二軸混練機を
用いて、混練速度３０Ｋｇ／時間、混練温度２７０℃で
混練し、チップ化してチップ（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）
を得た。

【００２２】

【表１】

【００２３】これらのチップを通常の方法で乾燥した後
、通常の溶融紡糸装置を用いて溶融紡糸し、巻取り前に
表２に示した油剤の１２％エマルジョン液をローラ給油
方式で付着させ、２３０ｄ／３６ｆの円形断面の未延伸
糸を得た。この時、チップと油剤の種類を各種組合せ、
さらには給油ローラの回転数を表３及び表４に示したよ
うに変更した。

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

【００２６】

【表４】

【００２７】次に、これらの未延伸糸を通常の延伸撚糸
機に供給し、延伸速度６００ｍ／分、延伸倍率３．１０
、予熱ローラ温度８０℃、接触式熱処理板（クロムメッ
キ梨地、長さ３０ｃｍ）の温度１５０℃で延伸し、７５
ｄ／３６ｆの延伸糸とした。３時間巻パーンを４本（４
３２，０００ｍ）採取し、この時の接触式熱処理板につ
いた傷の度合と汚れの状態を観察した。また、この延伸
糸を図１に示した装置で擦過処理し、処理前後の強伸度
及び筒編針についた傷の度合を調べた。延伸糸の特性値
などを結果を表５及び表６に示した。

【００２８】

【表５】

【００２９】

【表６】

【００３０】表５及び表６において、傷などの判定基準
は、次のとおりである。 熱処理板の傷　　　　○：全く傷がみられない△：やや
傷がみられる（熱処理板の上部のみ傷がみられる） ×：傷が激しい（熱処理板全域に傷がみられる）熱処理
板の汚れ　　○：汚れがほとんどない△：やや汚れがみ
られる ×：汚れがみられる 筒編針の摩耗　　　　○：摩耗がほとんどない△：摩耗
がややみられる（溝が２本以内）×：摩耗がはげしい（
溝が３本以上みられる）

【００３１】以上の結果から明
らかなように、本発明の要件を満足する実施例では、金
属の摩耗を顕著に防ぐことができ、さらに擦過による繊
維の強伸度低下も少ないことがわかる。しかし、トリア
ルキルアミンオキシドの配合量が少ない場合は、効果が
乏しく、さらに油剤の付着量が適切でないと効果が乏し
かったり、熱処理板の汚れが生じたりする。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、硬い無機添加剤を多量
に含有するポリエステル繊維を延伸、後加工する場合、
熱処理板やガイドなど装置の損傷を防ぐことができ、し
かも、繊維の機械的性質の低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】糸条擦過による筒編針の摩耗と摩耗による糸条
の強伸度低下を調べるための糸条擦過装置の説明図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　無機添加剤を０．５重量％以上含有す
   るポリエステル繊維を製造するに際し、繊維にトリアル
   キルアミンオキシド　（各アルキル基の炭素原子数１〜
   ２０、３個のアルキル基の炭素原子数の和３〜３０）　
   を３〜１５重量％含有する油剤を、油剤付着量ＯＰＵ（
   重量％）が次式を満足するように付与することを特徴と
   するポリエステル繊維の製造法。 ０．７Ｄ−１／２≦ＯＰＵ≦３Ｄ−１／２　　　　〔Ｄ
   は延伸糸の単糸繊度（デニール）〕