JPS6010126B2 - 染色ポリエステル繊維の製造法 - Google Patents

染色ポリエステル繊維の製造法

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JPS6010126B2
JPS6010126B2 JP52052634A JP5263477A JPS6010126B2 JP S6010126 B2 JPS6010126 B2 JP S6010126B2 JP 52052634 A JP52052634 A JP 52052634A JP 5263477 A JP5263477 A JP 5263477A JP S6010126 B2 JPS6010126 B2 JP S6010126B2
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polyester
dyed
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elongation
undrawn
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耕一 庵原
雅章 関本
悠治郎 岡本
孝俊 倉辻
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は染色ポリエステル繊維を製造する方法に関する
ものでである。
ポリエチレンテレフタレート等のポリアルキレンテレフ
タレート単位主体のポリエステルから成る繊維の塩基性
染料による染色性を改善するため、該ポリエステルに対
し金属塩スルホネート基を含むジカルボン酸またはジオ
ールから導かれるェステル形成単位を共重合させること
はよく知るれている。
しかし、かかる塩基性梁料染性ポリエステルは、スルホ
ネート基含有量を高くすると重合および製糸が固難とな
るため、スルホネート基を含有せしめることによる塩基
性染料の染着効果にはおのずから限界があり、スルホネ
ート基含有量がこの限界以下のものは、120qo程度
の高温高圧染色やキャリャー染色を行っても充分に満足
し得る高度の染着率を有する染色物を得ることは困難で
あった。また、スルホネート基を多量に含有するポリエ
ステルは概して加水分解を受け易く、高温高圧染色を適
用すると染色により糸質が劣化し易いという問題がある
一方、キャリャー染色の場合は、染色物中に残存する徴
量のキャリャーによる悪臭を完全に除去するのが困難で
あり、また、染色廃液の処理に特別の配慮を要するとい
う問題がある。本発明者らは、塩基性染料可梁性ポリエ
ステル繊維にみられる前述の如き問題を解決すべく研究
の結果、本発明に到達したものである。
即ち、本発明は、金属スルホネート基含有化合物をポリ
エステル繰返し単位に対して0.5〜4モル%共重合し
たアルキレンテレフタレート単位を主体とするポリエス
テルから成り、且つ伸度が60%以下、結晶化度Xcが
30%以上、非晶領域の複屈折△肌が0.0山〆下のポ
リエステル未延伸繊維を5200〜7000m/分の速
度で溶融紙糸しト実質的に延伸することなく、染色する
ことを特徴とする染色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とは、アルキレンテレフタレ
ート単主体のポリエステルであり、具体的には、テレフ
タル酸を主たる酸成分とし、アルキレングリコールを主
たるグリコール成分とするものである。
ここでアルレングリコールとは、炭素数2〜8の低級ア
ルキレングリールが好ましく、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、シ
クロヘキサンジメタノールが特に好ましい。しかし、テ
レフタル酸、アルキレングリコールの一部、通常15モ
ル%以下を他の第3成分でおきかえてもよい。
かかる第3成分としては例えば「ィソフタル酸、アジピ
ン酸、セバシン酸、グリコール酸「ヘキサメチレングリ
コール「ビスー(8−ヒドロキシェトキシ)ピスフェノ
ールA等があげられる。金属スルホネート基含有化合物
としては、ポリエステルに共重合可能な金属スルホネー
ト基含有化合物であり、特に下記一般式
2RI−Z−R2S03M 〔式中、R,R2 ‐(C比)nOH,一○(C比)n〔O (C比)m〕,OH又は、 (但しRは炭素数 1〜10のアルキル基、n,m,1は1以上の整数)で
あり、R1,R2は同一の基でも、相異なる基でもよい
Mは金属、好ましくはアルカリ金属であり、Zは3価の
有機基、好ましくは3価の芳香族基である。〕で表わさ
れる金属スルホネート基含有化合物が好ましい。
特に好ましい化合物としては、5ーナトリウムスルホィ
ソフタル酸、5−カリウムスルホィソフタル酸、4ーナ
トリウムスルホー2,6ナフタレンジカルボン酸、4ー
カリウムスルホ−2,6−ナフタレンジカルボン酸、2
ーナトリウムスルホ−4−ヒドロキシ安息香酸等、また
はこれらのェステル形成性誘導体などが挙げられる。
上記金属スルホネート基含有化合物は、ポリエステル繰
返し単位に対し0.5〜4モル%、好ましくは1.5〜
3.5モル%の割合でアルキレンテレフタレートを主体
とするポリエステルに共重合させる。
該金属スルホネート基含有化合物の共重合割合が0.5
モル%未満の場合には、染着性改善の効果が乏しく、ま
た、4モル%を超える場合は、製糸性が悪く得られた糸
の物性も劣るため実性に乏しいものとなる。また、高温
高圧染色時の糸質低下も顕著となる。本発明においては
、染色に供する繊維として、上記の如き共重合ポリエス
テルから成り、且つ、伸度が60%以下、結晶化度Xc
が30%以上非晶領域の複屈折△雌が0.0仏〆下のポ
リェスル未延伸繊維を使用する。
ここで言う伸度、結晶化Xc及び非晶領域の複屈折△船
は次の如く測定される値である。
伸度 引張り試験機を用い試料長20伽、引張速度20肌/分
、室温で測定し、破断時の伸長率(%)で表わす。
結晶化度Xc 米国特許第2931068号明細書に記載の方法に準じ
「X線回折で赤道方向に現われるポリエステルフィラメ
ントの(010)面の回折強度を、第1図の如く、空気
散乱の複正後lcとlaに分離し、{IC/(IC十l
a)} ×100ニXCで算出する。
非晶領域の後屈折△M △naは、非晶領域の分子鎖の配向性を示すパラメータ
であり、比重pより求めるXp,繊維の複屈折△n,結
晶配向函数にを用いて次式により算出する。
△M=△n−0.212c.×p l−Xp 但し ×p=0.7491−p 0.06178 また、均ま広角×線回折で決められる平均配向角8から
次の如く決められる。
比=単南子 〔但し、81ま(010)および(100)回折アーク
の半価幅から求める。
〕前述の如き伸度が60%以下、結晶化度Xcが30%
以上で、且つ非晶領域の複屈折率△naが0.04以下
の繊維は、自然収縮率や雛水収縮率が低く、また残留伸
度も低いため、実質的な延伸を行なうことなく、そのま
ま実用的な織編物とすることが出来、また、糸、綿又は
織編物等の状態で、塩基性染料及び/又は分散染料にり
染色すると、きわめて良好な染着性を示す。
しかるに、伸度が60%より大きいもの、あるいは結晶
化度Xcが30%未満のものは、繊維の内部構造が不安
定で収縮率や残留伸度が大きいため延伸を行わなければ
実用的な物性をもつ糸とならない。
一方、非晶領域の複屈折△雌が0.04より大きいもの
か、良好な染色性を得るために、ポリエステル中のスル
ホネート基の含有量を増大させ秘よならず、原料ポリエ
ステルの製造コストの上昇、製糸性及び糸賀の低下を招
くこととなる。伸度60%以下、結晶化率Xc30%以
上、非晶領域の複屈折△肌0.04〆下のポリエステル
禾延伸繊維を製造するには、上記ポリエステルを溶融後
、紙糸口金より吐出し、冷却固化した糸条を5200〜
7000m/分の速度で引取る方法が生産性及び糸質の
均一性がすぐれているため、最も適当である。
これらの方法を実施するに当り、高速で引取つた未延繊
維は、そのまま或いは空気ノズルによってインターレー
スを付与したのち、パッケージに巻取ってもよく、未延
伸繊維を集東してトゥ状となし収缶するようにしてもよ
い。本発明では、かかる未延伸繊維を、実質的に延伸す
ることなく、染色する。
スルホネート基を含有するポリエステルを2000〜3
200の/分で高速級糸したポリエステル未延伸繊維を
100CC以上(特に18000以)の温度で1.03
音以上(特に1.3〜2.1倍)の倍率に延伸すること
により染色性の改善されたポリエステル繊維を製造する
ことが提案されているが(袴関昭50−13622号,
50一89632号公報参照)、本発明で使用する未延
伸繊維は、このような延伸を行うと染着性が低下する。
染色には、塩基性染料又は分散染料を用いることが出来
、また両方の染料を同浴又は別格で使用することも出来
る。
上記の未延伸繊維はキャリャー不存在下の常圧染色で十
分濃色に染色することが出来るので、キヤリャーを用い
ることなう常圧下で100午○付近で染色することが好
ましいが、場合によってはキャリャ−染色あるいは高温
高圧染色を採用してもよい。この場合、キャリャーや染
料の濃度を下げることが出来るので、来のキャリャー染
色や高温高圧染色に比し極めて経済的である。上記未延
伸繊維は、実質的に延伸されない限り、マルチフィラメ
ント糸状、トウ状、ステーフルフアィバー状、紡績糸条
あるいは織編物状の何れの状態で染色してもよく、また
他の繊維と鷹織、混紡又は交織編した状態で染色しても
よい。
以上の如き本発明よれば、キャリャー染色や高温高圧染
色を行わなくとも、塩基性染料、分散染料の何れでも良
好に染色できるので、染色のコストを大幅に低下させる
ことが出来、しかも延伸を行わないため延伸のための設
備、労力、エネルギー等が不要となる。実施例ジメチル
レフタレートとエチレングリールのエステル交換重合の
際、3,5−ジ(カルボメトキシ)ベンゼンスルホン酸
ナトリウムをジメチルテレフタレートに対して2,6モ
ル%添加し、固有粘度(35午○,0−クロロフェノー
ル中)〔刀〕0.49の共重合ポリエステルを得た。
このポリエステルを溶融し、孔径0.3側、24ホール
の級糸口金から、級糸温度283℃で級糸後7幻e/2
4 filとなるように吐出、口金直下で風速0.25
肌/秒の冷却風により冷却固化させ、第1表に示す速度
で引取りボビンに巻き取った。
得られた未延伸糸の伸度、結晶化度Xc、△naを次の
第1表に示す。第 1表 上記の未延伸糸を(経)40本/弧(緯)40本ノ肌の
密度で平織物の織製を試みたところ「引取速度5200
の/分の(試料M.5)については何ら支障なく織製が
可能であり織布の機能性も充分なものであた。
4000m/分以下の糸(試料MI〜4)については伸
度が高く「自然収縮も大きく、織製が不可能もしくは困
難であった。
次に「試料蛇.5の禾延伸糸からなる織布を「それぞれ
下記条件で染色した。
1分散染料 EastmanP.BI肥GLF(イース
トマンコダック社製)4%o肘分散剤 DisperV
G(明成化学社製)0.5cc/夕酢 酸 90% 0
.2cc/〆 裕 比 1:100 節il×60分 ロ。
カチオン染料 EstroIBI肥 N−BRL(住友
化学社製)5%o肘酢 酸 90% 0.&c/1 浴 比 1:100 欧il×6ぴ分 1の条件で染色したときの染着率〔銭液比色法により測
定(アセトンノ水=50/50,入=61比h仏)〕は
88.3%、0の条件で染色したときの染着率〔残液比
色法により測定(水100%,^=60仇hム)〕は9
9.5%であった。
比較例 実施例と同じ共重合ポリエステルを引取速度800の/
分で紙糸した後、3倍に延伸(延伸温度80午0,セッ
ト温度160oo)した糸〔試料A〕,2500肌で級
糸した後1.母部こ延伸(延伸温度80oo,セット温
度130こ○)した糸〔試料B〕および5000肌ノ分
で織糸した後1.1倍に延伸(延伸温度100℃, セ
ットなし)した糸〔試料C〕についてし実施例と同様に
製織後、実施例の染色条件1,nで染色し、染着率を測
定した。
その結果を実施例と対比して次の第2表に示す。
第 2 表 試料A〜Cの場合「延伸する事により塑性変形による結
晶化が生じ「延伸糸型の微細構造が発現する。
この様に、非晶分子鎖の凝集、配向が高くなるため、染
料分子の繊維内部への拡散が不充分となることが染着率
の低い原因と思われる。
【図面の簡単な説明】
添付図面は、結晶化度Xc(%)の測定方法を説明する
ためのX線回折強度曲線であり、laは非晶による回折
強度、lcは結晶による回折強度を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属スルホネート基含有化合物をポリエステル繰返
    し単位に対し0.5〜4モル%共重合したアルキレンテ
    レフタレート単位を主体とするポリエステルから成り、
    且つ、伸度が60%以下、結晶化度Xcが30%以上、
    非晶領域の複屈折Δnaが0.04以下のポリエステル
    未延伸繊維を、5200〜7000m/分の速度で溶融
    紡糸し、実質的に延伸つることく、染色することを特徴
    とする染色ポリエステル繊維の製造法。 2 ポリエステル未延伸繊維を、塩基性染料及び/又は
    分散染料によりキヤリヤー不存在下で常圧染色する特許
    請求の範囲第1項記載の染色ポリエステル繊維の製造法
JP52052634A 1977-05-10 1977-05-10 染色ポリエステル繊維の製造法 Expired JPS6010126B2 (ja)

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