JPH073527A - 改質ポリエステル繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液状改質剤を用いながら、力学的特性が良好
で且つ品質斑のない改質ポリエステル繊維を安定に製造
する方法を提供する。 【構成】 ポリエステル溶融液中に、液状ポリエステル
分散媒１００部に対して機能性付与剤０．１〜１００部
及び芳香族モノカルボジイミド１〜２０部を配合した液
状改質剤を添加混合し、次いで溶融紡糸する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機能性付与剤が添加配
合された改質ポリエステル繊維の製造方法に関する。さ
らに詳しくは、機能性付与剤に加えて芳香族モノカルボ
ジイミドを液状ポリエステル分散媒体に配合した液状改
質剤を用いる、繊維物性に優れ且つ品質斑の小さい改質
ポリエステル繊維が極めて安定に製造できる方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートに代表され
るポリエステルは、その優れた耐熱性、耐光性、力学的
特性等から、繊維、フイルム、ボトル等、各種成形品と
して汎用されている。従来かかる成形品に種々の特性を
付与するため、各種機能性付与剤を添加配合することが
行われ、種々の添加方法が提案されている。例えば、機
能性付与剤として着色剤を配合する場合を例にすると、
着色剤をポリエステルに直接添加配合する方法、ポリエ
ステル中に高濃度に配合してマスターチップを作製し、
成形時にこれをポリエステル中に添加する方法、さらに
はあらかじめ液状分散媒に分散させ、液状状態としてポ
リエステル中に添加する方法（例えば特開昭６３―１１
７０７１号公報、特開昭６０―４５６９０号公報）等提
案されている。液状分散媒中にあらかじめ着色剤を分散
させた物（液状着色剤）を使用する方法は、取り扱いが
容易、プレミックス時（着色剤を液状分散媒中に分散
時）の汚染も少なく、且つ着色成形品製造時の液状着色
剤切替に要する時間も短いといった特徴に加えて、繊
維、フイルム、その他の成形物の成形時に容易に配合で
きることから、近年広く用いられてきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提
案されている分散媒は、耐熱性が不充分でポリエステル
の溶融成形温度では熱分解して得られる成形物の色調や
力学的特性を悪化させる、ポリエステルとの反応性が高
くポリエステル中に混合して成形するまでの間に該分散
媒とポリエステルとが反応して得られる成形物の力学的
特性を悪化させる、あるいはポリエステルとの混練性が
不充分で均一に混合されず品質斑が大きくなる等の問題
点があり、未だ実用上満足し得る改質ポリエステル繊維
は得られていないのが実情である。

【０００４】本発明は、かかる現状を鑑みなされたもの
で、その目的は、液状改質剤を用いながら力学的特性が
良好で且つ品質斑のない改質ポリエステル繊維を極めて
安定に製造することのできる方法を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するため鋭意検討した結果、ポリエステル系液状分
散媒にあらかじめ特定量のカルボジイミドを添加してお
くことにより、得られる繊維の力学的特性が向上し、ま
た機能性付与剤のポリエステル中への分散性が向上して
品質斑も少なくなることを見出し本発明に到達した。

【０００６】すなわち、本発明によれば、ポリエステル
溶融液中に、常温で液状を呈する液状ポリエステル分散
媒１００重量部に対して、顔料、染料、抗菌剤、紫外線
吸収剤等の機能性付与剤が０．１〜１００重量部、及び
芳香族モノカルボジイミドが１〜２０重量部配合された
液状改質剤を添加混合した後、溶融紡糸することを特徴
とする改質ポリエステル繊維の製造方法が提供される。

【０００７】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において機能性付与剤を分散させる媒体としては、
常温で液状を呈するポリエステルであれば特に限定され
ず、例えばアジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等の
脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン
酸等の芳香族ジカルボン酸を酸成分として、エチレング
リコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコー
ル、シクロヘキサンジメタノール等をグリコール成分と
するポリエステルをあげることができる。また、これら
のポリエステルにトリメリット酸、グリセリン、ペンタ
エリスリトール、ソルビトール等の多官能成分を共重合
したもの、末端をｎ―オクチルアルコール、２―エチル
ヘキシルアルコール、ｎ―デシルアルコール等の１価ア
ルコール又はオレイン酸、ラウリン酸等の１価カルボン
酸で封鎖したもの、さらにはポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコー
ルを共重合したものを用いることもできる。なかでも、
ポリプロピレンセバケートの如き脂肪族ポリエステル
は、本発明の効果が大きいので好ましい。

【０００８】かかる液状ポリエステルは、ポリエチレン
テレフタレートを代表とする繊維形成性のポリエステル
の溶融紡糸温度においても比較的安定で、また低粘度で
あるため各種機能性付与剤を配合した状態においても常
温で流動性を示し、加えてポリエステルとの相溶性も良
好であるため機能性付与剤のポリエステル樹脂への分散
性が良好であるといった特徴を有する。

【０００９】上記分散媒に配合する機能性付与剤として
は、従来ポリエステル繊維の改質に使用されている任意
の機能性付与剤が用いられ、例えば制電性付与剤、螢光
増白剤、紫外線吸収剤、光安定剤、艶消剤、着色顔料、
染料等を挙げることができる。なかでも着色顔料もしく
は染料を配合する場合には、一般に極めてわずかな分散
斑でも着色斑として検知され易いが、本発明の方法によ
れば極めて容易に液状改質剤をポリエステル中に均一に
分散できるので特に好ましい。

【００１０】好ましく用いられる顔料又は染料の例とし
ては、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ア
ンスラキノン系、ジオキサジン系、ペリレン・ペリノン
系等の有機顔料、酸化鉄、酸化チタン、群青、カーボン
ブラック等の無機顔料およびアゾ系、アンスラキノン
系、ペリレン系、フタロシアニン系、複素環系等の染料
を挙げることができ、これらは単独で用いても併用して
もよく、また顔料と染料とを併用してもよい。

【００１１】機能性付与剤を前記液状分散媒に配合する
割合は、用いる剤の種類及びポリエステルの改質をどの
程度行うかによっても変化するが、通常は分散媒１００
重量部に対して０．１〜１００重量部が好ましい。配合
量が０．１重量部未満では、ポリエステル改質のために
必要な液状改質剤の添加量が増え、得られる繊維の力学
的特性等が低下するため好ましくない。一方１００重量
部を越える場合には、液状改質剤のポリエステル中への
分散が困難となって、品質の均一な繊維が得られなくな
るので好ましくない。

【００１２】本発明においては、上記機能性付与剤を液
状分散媒に配合するに際して、さらに芳香族モノカルボ
ジイミドを分散媒（液状ポリエステル）１００重量部に
対して１〜２０重量部好ましくは１〜１０重量部配合す
ることが肝要である。配合量が１重量部未満では、得ら
れる繊維の力学的特性低下や混練性低下による製糸工程
調子の低下が発生する。一方２０重量部を越える場合に
は、得られる繊維の着色を促進したり、耐熱性が悪化し
たりするため好ましくない。

【００１３】ここで用いられる芳香族モノカルボジイミ
ドとしては、例えば２，２′―ジメチルジフェニルカル
ボジイミド、２，２′―ジイソプロピルカルボジイミ
ド、２，２′―ジエトキシジフェニルカルボジイミド、
２，６，２′，６′―テトライソプロピルジフェニルカ
ルボジイミド、２，４，６，２′，４′，６′―ヘキサ
イソプロピルジフェニルカルボジイミド等をあげること
ができ、特に２，６，２′，６′―テトライソプロピル
ジフェニルカルボジイミドは、耐熱性が良好で製糸時に
分解ガスが発生し難く、またその詳細な理由は不明であ
るが、液状分散媒に配合した時に得られる液状改質剤の
粘度を大きく低下させるため、液状改質剤中の機能性付
与剤量を多くしてもポリエステル溶融液中への分散が容
易となり、力学的特性が良好でかつ品質斑の少ない改質
ポリエステル繊維が安定して得られるといった特徴を有
するので好ましくない。

【００１４】なお、機能性付与剤及び芳香族モノカルボ
ジイミドを配合した液状改質剤の粘度は、溶融ポリエス
テル中に添加混合する際の取り扱い性及び計量精度よ
り、常温で２０００ポイズ以下、好ましくは１５００ポ
イズ以下であることが望ましい。２０００ポイズを越え
る場合には、流動性が低下して取り扱い性が悪化するだ
けでなく、計量精度が低下して品質斑が生じやすい。

【００１５】前記機能性付与剤及び芳香族モノカルボジ
イミドを液状分散媒に配合する方法は特に限定されず、
通常の方法で配合することができる。例えば、ニーダ
ー、ボールミル、サンドミル、３本ロール等の分散・混
練機を使用することができ、これらは併用することもで
きる。また配合する順序も特に限定されず、機能性付与
剤とカルボジイミドを同時に配合しても別々に配合して
もよい。なかでもカルボジイミドを先に混合しておく
と、該混合物の粘度が低下して機能性付与剤の混練が容
易になる場合が多いので好ましい。

【００１６】本発明において、上記液状改質剤が添加配
合されるポリエステルは、繰り返し単位が主としてエチ
レンテレフタレートからなるポリエステルを主たる対象
とするが、テレフタル酸成分及び／又はエチレングリコ
ール成分以外の第３成分を少量（通常テレフタル酸成分
に対して２０モル％以下）共重合したものであっても良
い。ポリエステルの固有粘度は、得られる繊維の力学的
性能の点より０．６以上、特に０．８以上が好ましい。

【００１７】液状改質剤を溶融ポリエステル中に添加配
合するには特別な方法を採用する必要はなく、例えば紡
糸前の溶融ポリエステル中にギアポンプ等で計量しなが
ら液状改質剤を注入添加した後、スタティックミキサー
等を用いて混合し、次いで紡糸口金より吐出する方法が
挙げられる。ここで液状改質剤の添加量は、該液状改質
剤中に配合されている機能性付与剤の量、及び要求され
る改質の程度によっても変化するが、通常は溶融ポリエ
ステル１００重量部に対して１〜１１重量部とすること
が望ましい。

【００１８】添加する液状改質剤の量が溶融ポリエステ
ル１００重量部に対して１重量部未満の場合には、目的
とする改質度合いが得られなかったり、分散が困難とな
って品質斑が発生し易くなる傾向がある。一方１１重量
部を越える場合には、得られる繊維の力学特性の低下や
製糸工程不調を引き起こす場合が多い。

【００１９】紡糸口金から吐出されたポリマーは、常法
に従って、例えば引取速度１０００ｍ／分で引き取った
後、所望の伸度が得られる倍率で延伸すれば良い。

【００２０】

【作用】以上に説明した本発明の製造方法により、力学
的特性が良好で且つ品質斑のない改質ポリエステル繊維
が安定して得られる理由については、詳細に解明されて
いるわけでないが、以下の如く推定される。すなわち、
本発明で用いられる芳香族モノカルボジイミドは、液状
ポリエステル分散媒及びポリエステルの分子鎖末端官能
基を封鎖するため、分散媒の熱分解及び分散媒とポリエ
ステルとの反応が抑制される。また、ポリエステルの分
子鎖末端同士を一部結合して重合度を増加させるため、
重合度の劣化も抑制される。さらには、分散媒の粘度を
低下させるため、機能性付与剤の配合量を多くしても溶
融ポリエステル中への分散性が良好となる。その結果、
分散媒の熱分解・熱反応に起因する繊維の力学的特性低
下あるいは製糸時の断糸といったトラブルが減少し、ま
た機能性付与剤の分散斑に起因する品質斑、製糸安定性
低下といったトラブルも減少するのである。

【００２１】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。なお、実施例における各特性値は下記方法により測
定した。

【００２２】（強伸度）インストロン型引っ張り試験機
を用い、試料長２５ｃｍ、引っ張り速度３０ｃｍ／ｍｉ
ｎで測定した。

【００２３】（品質斑）延伸糸を靴下編み地に編立て、
基準となる色の延伸糸を同様に編み立てたものと目視比
較し、明らかに色の違いが認められるものを品質斑糸と
して、目視比較総数に対する品質斑糸の割合で表した。

【００２４】（耐光堅牢度）着色ポリエステル繊維を筒
編み地にし、スガ試験機（株）製カーボンアークフェー
ド・オ・メーターＦＡＬ―３Ｈ型を使用し、ブラックパ
ネル温度８３±３℃で、４００時間紫外線照射を行い、
変褪色の度合いをグレースケール（級）で判定した。

【００２５】（紡糸断糸率）巻取り速度１１００ｍ／分
で紡糸し、巻取り長１０⁶ ｍ当たりの断糸回数で表し
た。

【００２６】（延伸断糸率）延伸速度１０００ｍ／分で
延伸し、延伸糸長３×１０⁵ ｍ当たりの断糸回数で表し
た。

【００２７】

【実施例１】表１記載の液状ポリエステル１００重量部
に対して、カルボジイミド５重量部添加後、フタロシア
ニンブルー８重量部、キナクリドン系レッド２重量部、
カーボンブラック０．２重量部を、３本ロールミルにて
混練し、粘度４００ポイズの液状改質剤を得た。

【００２８】２９０℃に加熱溶融させた固有粘度０．６
５のポリエチレンテレフタレート中に、該溶融ポリエス
テル１００重量部に対して上記液状改質剤を５重量部の
割合でギアポンプにて定量供給し、次いでケニックス社
製のスタティックミキサーを有した配管中で混合した
後、２４の吐出孔を有する紡糸口金から３０ｇ／分の吐
出量で押し出し１１００ｍ／分の速度で巻き取った。得
られた未延伸糸を常法にしたがって３．６倍に延伸し、
青色着色ポリエステル繊維を得た。

【００２９】得られた着色ポリエステル繊維は、表１に
示すように改質斑の少ない均一な糸であり、また製糸時
の工程調子も良好であった。

【００３０】

【実施例２〜９、比較例１〜４】実施例１において、液
状ポリエステルおよび機能性付与剤を表１記載の物に替
え、実施例１と同様にして液状改質剤を得た。

【００３１】得られた液状改質剤を実施例１と同様に溶
融ポリエチレンテレフタレート中に添加混合した後、紡
糸延伸して改質ポリエステル繊維を得た。結果は表１に
まとめて示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表中分散剤Ａは平均分子量８０００、酸価
２ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価１５ｍｇＫＯＨ／ｇのポリ
プロピレンセバケート、分散剤Ｂは平均分子量４００
０、酸価１．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価１２ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇのポリプロピレンセバケート、分散剤Ｃは２，２
―ビス（４―（β―パルミトキシエトキシ）フェニル）
プロパンを表わし、モノカルボジイミド（イ）は２，
６，２′，６′―テトライソプロピルジフェニルカルボ
ジイミド、モノカルボジイミド（ロ）は２，２′―ジメ
チルジフェニルカルボジイミドを表わし、また機能性付
与剤ａはフタロシアニンブルー８重量部、キナクリドン
系レッド２重量部、カーボンブラック０．２重量部の混
合青色顔料、機能性付与剤ｂは上記青色顔料に紫外線吸
収剤としてチバガイギー社製 チヌビン 320 ２重量
部、光安定剤としてチバガイギー社製Chimassorb 994
２重量部を混合したものである。

【００３４】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明の製造
方法によれば、各種機能性付与剤がポリエステル中に均
一に分散され、力学的特性に優れ且つ品質斑の少ない均
質な改質ポリエステル繊維を極めて安定して製造するこ
とができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０１Ｆ 1/10 7199−3Ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステル溶融液中に、常温で液状を
   呈する液状ポリエステル分散媒１００重量部に対して、
   顔料、染料、抗菌剤、紫外線吸収剤等の機能性付与剤が
   ０．１〜１００重量部、及び芳香族モノカルボジイミド
   が１〜２０重量部配合された液状改質剤を添加混合した
   後、溶融紡糸することを特徴とする改質ポリエステル繊
   維の製造方法。
2. 【請求項２】 液状改質剤の配合量が、ポリエステル溶
   融液１００重量部に対して１〜１１重量部である請求項
   １記載の改質ポリエステル繊維の製造方法。
3. 【請求項３】 芳香族モノカルボジイミドが２，６，
   ２′，６′―テトライソロピルジフェニルカルボジイミ
   ドである請求項１記載の改質ポリエステル繊維の製造方
   法。