JPS60162811A

JPS60162811A - 微細凹部形成性ポリエステル繊維

Info

Publication number: JPS60162811A
Application number: JP1789084A
Authority: JP
Inventors: Fumikazu Yoshida; 文和吉田; Masakatsu Oguchi; 大口　正勝
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1984-01-31
Publication date: 1985-08-24

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】本発明は繊維表面に微細な四部を形成し得るポリエステ
ル繊維に関する。更に改善された発色性、風合、吸水性
を有し得るポリエステル繊維に関する。

ポリエチレンテレフタレートに代表される芳香族ポリエ
ステル類は機械的性能、耐光性、耐薬品性などに優れて
いるため繊維、フィルムその他の成形品として広く使用
されている。しかしながら芳香族ポリエステル繊維は、
他の繊維たとえばアセテート、レーヨン、羊毛、絹など
に比べて繊維表面が平滑であるため深色効果が得られに
くいという欠点を有し、ヌメリ感がある、吸水性がない
という欠点も持っている。

従来ポリエステル繊維の発色性を改良する手段として繊
維表面にポリエステル繊維の屈折率より小さい屈折率を
有する成分の薄膜を形成し、反射率を低下させる方法や
、不活性微粒子を混合して紡糸したあと溶出処理をして
繊維表面に細かな門凸を付与し、光の繊維内部への入射
効率を高める方法などが知られている。しかしながら前
者は、屈曲に対する耐久性が劣り、もみ作用を受けると
剥離する欠点があり、後者は発色性の改善はみられるも
のの、溶融紡糸時の背圧上昇や走行糸ガイドの摩滅をも
たらすという欠点を有し、染着性が不充分で吸水性が低
いなどの問題な有していた。

本発明者らは以上の諸欠点をなくし繊維表面に微細な凹
部を形成させて色の深みを出すことができ、かつ改善さ
れた風合と吸水性をもつポリエステル繊維を得るべく鋭
意検討した結果本発明を完成するに至った。すなわち本
発明は、アルキレンテレフタレートを主たる繰返し成分
とするポリエステル（４）と、ジカルボン酸成分として
テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体８０モル
俤以上と５−（アルカリ金１４）スルホイソフタル酸ま
たはそのエステル形成性誘導体３〜１５モル％およびグ
リコール成分としてエチレングリフール８０モル％以上
、平均分子１ｆｉａｏ〜４０００のポリオキシアルキレ
ン系グリコール０．１〜２０％およびジエチレングリコ
ール１〜１０モル％から得られたポリエステル（Ｈ）と
を但）／（Ａ）十〇）＝　０．０５〜０．５０　（重量
比）となるように溶融混合し、紡糸して得られ、かつ次
式（Ｉ）を満足する融点を有していることを特徴とする
微細四部彫成性ポリエステル繊維である。

ＭＰ（Ａ−α（ａ＋ｂ＋ｃ）≧ＭＰ≧ＭＰ（Ａ）−２，
４α（ｍ＋ｂ＋ｅ　）　（Ｉ）本発明に用いるポリエス
テル（Ａ）は主たる酸成分がテレフタル酸またはそのエ
ステル形成性誘導体、主りるグリコール成分がエチレン
グリコールから成るものであるが、酸成分として２０モ
ル％以下の蓚酸、マロン酸、マレイン酸、グルタル酸、
アジピン酸、セバシン酸、１．４−シクロへ午サンジカ
ルボン酸、２．５−ノルボルナンジカルボン酸などに例
示される脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形
成性誘導体、フタル酸、イソフタル酸、５−（アルカリ
金属）スルホイソフタル酸、シフエニン酸、１．４−ナ
フタレンジカルボン酸、２．６−ナフタレンジカルボン
酸、１．２−ビス（フェノキシ）エタン−Ｐ、Ｐ’−ジ
カルボン酸などの芳香族ジカルボン酸またはこれらのエ
ステル形成性誘導体を共重合成分として含むことができ
る。また酸成分の２０モル％以下のｐ−（２−ヒトルキ
シエトキシ）安息香酸のようなオキシカルボン酸または
そのエステル形成性誘導体を含むことができる。

さらにグリコール成分としては、２０モル％以下のプロ
ピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキ
サンジオール、１．４−シクロヘキサンジメタツール、
１．１０−デカメチレングリコール、４．４’−ジヒド
ロキシビスフェノール、１，４−ビス（β−ヒドロキシ
エトキシ）ベンゼン、２゜５−ナフタレンジオール、こ
れらのグリコールにエチレンオキシドが付加したグリコ
ール、ポリエチレングリコールなどを含むことができる
。

本発明のポリエステル（Ｂ）においても主たる酸成分は
プレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体であり、
他に３〜１５モル％の５−（アルカリ金属）スルホイソ
フタル酸またはそのエステル形成性誘導体を含む。５−
（アルカリ金属）スルホイソフタル酸またはその誘導体
のアルカリ金属としてはリチウム、ナトリウム、カリウ
ム、ルビジュームなどがあげられるが、ナトリウムが最
も一般的である。この他に、本発明の効果を損なわない
範囲で、ポリエステル（４）の醗成分に例示したような
脂肪族およびまたは芳香族ジカルボン酸またはこれらの
エステル形成性誘導体を含むことができる。ポリエステ
ルの）のグリコール成分としては、エチレングリコール
８０モル％以上と平均分子量が１６０〜４０００のポリ
オキシアルキレン系り゛１ノコール０．１〜２０モル％
およびジエチレングリコール１〜１０モル％を含むが、
このうちポリオキシアルキレン系グリコールとしては、
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのランダムま
たはブロック共重合体、ポリテトラメチレングリコール
、ポリテトラメチレングリコールにエチレンオキシドを
付加して得られるブロック共重合体、下記一般式（２）
で示されるグリコールなどが例示される。

ｎｏ＋ｃｌ　ＨＪ　ｏ＋ｍＲ−０（−Ｃｊ＆ｊ　Ｏ九Ｈ
（１０一般式（６）においてＲは炭素数４〜２０の２価
の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基である。具体例
として＋ＣＨｚ＋ｉ　、＋ＣＨ２＋ｓ　、＋ＣＨ＊＋１
ｏ　％Ｈ３ＨａＣＨ３Ｑ　ＣＨ。

Ｑ　ＣＨ。

香族炭化水素基などがあげられる。

一般式（６）において１１ｊは同一、又は異なる整数で
２〜４であり、ｍｓｎは同−又は異なる０以上の整数で
２≦ｍ＋ｎ≦１５である。ポリオキシアルキレン系グリ
コールの分子量が１６０より小さいと、ポリエステル重
合時に留出し５くなるため好ましくない。分子量が４０
００を越えると、ポリエステル合成時の反応性が低下す
る。

ポリオキシアルキレン系グリコールのうち、一般式（６
）で示されるグリコールは、ポリエステル（４）とポリ
エステル（Ｂ）とを混合して得られる繊維の耐光性の面
からとくに好ましいグリコ−、ルであり、１１ｊがとも
に２で３≦ｍ十ｎ≦１０がより好ましいものである。ジ
エチレングリコールは、ポリエステル但）の合成時に他
のグリコールとともに反応系に添加してもよいし、添加
しないで反応中に副生ずる量を、アルカリ性化合物の添
加などによって制御してもよい。上記のグリコールの他
に、ポリエステル（Ｂ）のグリコールとして本発明の効
果を損なわない範囲でプロピレングリコール、ネオペン
チルグリコール、１，４−ブタンジオール、１．６−ヘ
キサンジオール、４．４’−ジヒドロキシビスフェノー
ル、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン
、２．５−す７タレンジオールなどを用いることもでき
る１、前記の各原料を用いてポリエステル（４）およびω）を
製造する方法は、特に限定されず、通常のポリエステル
製造法に準じて行なうことができる。

本発明の微細な四部を得るには、ポリエステルη）およ
び但）の種類に応じた混合方法と混合条件を選ぶのが好
ましいが、混合方法として、たとえば（１）ポリエステ
ル（４）とポリエステルの）をそれぞれ粉、粒状で混合
しそのまままたはチップ化して紡糸工程に供給する方法
、（２）重合終了時の溶融状態にあるポリエステル（Ｂ
）　（又はポリエステル仏））にポリエステル（Ａ）　
（又はポリエステルω））を添加して溶融混合しそのま
ままたはチップ化して紡糸工程に供給する方法、（３）
ポリエステル（Ａ）とポリエステルの）とをそれぞれ溶
融状態で混合してスタチックミキサー、押出スクリュー
などにより混合しそのまま、またはチップ化して紡糸工
程に供給する方法などが挙げられる。

ポリエステル（Ａ）とポリエステル（Ｂ）との混合物を
溶融紡糸してポリエステル繊維を製造するに当って、基
本的には通常のポリエステル繊維の溶融紡糸法が任意に
採用される。

留意すべきことは、ポリエステル（４）とポリエステル
（Ｂ）とを溶融混合ｌ、紡糸する過程で、囚と（Ｂ）の
間でエステル交換反応が進行することである。このエス
テル交換反応は、得られた繊維の差動走査熱量計による
融点が式（１）′Ｊｋ満足するように行なわれることが
必要である。エステル交換反応が少ないと、得られた繊
維をアルカリ性水溶液によって溶出処理（、ためとの繊
維表面には、多数の微細条溝が生成する。しかし、この
微細条溝の形状は僅かなエステル変換度の変化でも著し
く変わり、繊維製品としての品質が不安定になる。エス
テル交換反応が進行すると、溶出繊維表面には微細凹部
が生成するが、極端にエステル交換反応が進み、得られ
た繊維の融点がＭＰ（３）−２，４α（ａ＋ｂ＋。）よ
りも低くなるような場合には、溶出処理後の繊維表面に
生じる微細凹部は不明瞭になシ、さらにはまったく凹部
が認められなくなる。本発明の式（りで示される融点と
なるようにエステル化反応を制御することによシ、溶出
処理後の繊維表面に安定でかつ均−力微細四部を得るこ
とが可能であシ、好適な発色性、風合および吸湿性が得
られるのである。適当なエステル交換反応を行なうため
には、ポリエステルの種類に応じて混練シ温度、時間や
混練り用エクストルーダーの形状などが選択されること
が必要である。

ポリエステル（４）とポリエステル［Ｆ］）との混合割
合は、ポリエステル（Ｂｌの混合量があまり少ないと、
溶出処理によって得られる繊維表面の微細凹部が不明瞭
で、色の深み、風合の変化、吸水性などが不充分である
。またあまり多いとアルカリ水溶液の処理により、繊維
の強度や耐光性の低下が著しくなるためω）／（至）半
田）は重量比率で０．０５〜０．５０であることが必要
である。

前記方法によって得られたポリエステル繊維を必要に応
じて延伸熱処理又は仮撚加工などを施した後、又は更に
布帛にした後アルカリ化合物の水溶液で処理することに
よシ容易にその繊維表面に微細凹部を形成することがで
きる。ここで使用するアルカリ化合物として水酸化ナト
リウム、水酸格カリウム、テトラメチルアンモニウムハ
イドロオキサイド、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムかど
を挙げることができる。なかでも水酸化ナトリウム、水
酸化カリウムが特に好ましい。

かかるアルカ１１化合物の水溶液の濃度はアルカリ化合
物の種類、処理条件力どによって異なるが通常０．０１
〜４０重量％、特に０．１〜４重量％の範囲が好ましい
。処理温度は常温〜１００℃の範囲が好ましく、処理時
間は１分〜４時間の範囲で通常行なわれる。また、この
アルカリ化合物水溶液の処理によって溶出除去する量は
２〜３０重量係の範囲にするのが適当である。このよう
にアルカリ性水溶液で処理することによって前述の微細
凹部を容易に形成することができる。形成される凹部の
短径は０．０５〜１．０ミクロン、長径は０．１〜３．
０ミクロンが一般的である。なお、繊維の断面形態は中
実、中空、異形中実、異形中空いずれであってもよい。

以上かかる＃４成よりなる本発明ポリエステル繊維を前
記処理することに工っで得られた微細凹部を有する繊維
は、優れた吸水性を示し、染色すると深みのある発色性
、鮮明性を有し、さらにヌメリ感のない天然繊維に似た
風合を有するものである。

実施例１．比較例１．２テレフタル酸ジメチル１０００部、５−ソジウムイソフ
タル酸ジメチル１３３部（全酸成分に対して８．０モル
％）、エチレングリコール７３５部、ネオペンチルグリ
コールにエチレンオキシドが６モル付加したグリコール
１７０部（同、８．０モル％）とを、酢酸亜鉛・２水塩
を触媒にして、１５０℃から２１０℃まで昇温下にエス
テル交換反応させ、ついで三酸化アンチモンを触媒とし
て２７５℃で０．１ｕ＋Ｈｆの減圧下に重縮合反応を行
ない、ジエチレングリコールの全グリコール成分に対す
る含有量６．７モルチ、フェノール／テトラクロロエタ
ンの６／４混合液で測定［、た還元粘度η８ｐ／ｃが０
．４１３のポリエステル（８）を得た。このポリエステ
ル（８１１０部と極限粘度０．６３０のポリエチレンテ
レフタレート（ポリエステル（Ａ））９０部とを混合し
て、メタリング域に２列のピンを植えたスクリューによ
り先端温度３００℃で溶融押出し紡糸するに当り、次の
（イ）。

（ロ）および（ハ）の３つの混合法を採った。

（イ）ポリエステル（４）は押出し紡糸機の入口ホッパ
ーから投入し、上記ポリエステル色）は、この押出し紡
糸機のスクリュー最先端部に別のスクリュー押出し機を
通して定量供給［７た。

（ロ）ポリエステル（ＮおよびポリエステルＱ３）’ｔ
チップブレンドし、これを押出し紡糸機の入口ホッパー
から投入した。

（ハ）ポリエステルＩＡ）およびポリエステルの）を予
め２８０℃に加熱した重合容器の中で１２０分間溶融状
態で攪拌混合してチップ化し、これを押出し紡糸機の入
口ホッパーから投入した。

こうして行なった溶融紡糸は順調に行なわれ、ノズル背
圧上昇はいずれも０．１Ｋｐ／ａｄ・時間以下であった
。得られた未延伸糸を常法に従って延伸し、７５デニー
ル３６フイラメントの長繊維を得た。これをインターロ
ックに編みたてて精練【２．１０　ｆ／ｌの水酸化ナト
リウム水溶液による沸とう条件下の処理をして、それぞ
れ２０チ減量した編地を得た。

混合法（イ）〜（ハ）をそれぞれ採用して得た上記の各
繊維又は絹地に対して、下記の評価を行なった。

その結果を第１表に示す。またアルカリ減量後の各繊維
の表面状態を第１〜３図に示す。第１〜３図はそれぞれ
比較例１．実施例２．比較例２によって得られた繊維の
表面′ｆｒ５０００倍に拡大した電子顕微鏡写真である
。

評価方法（１）融点：油剤のついていない未延伸糸１ｏｌＩｖを
、差動走査熱量計により、２０℃／ｍｉｎ、の昇温速度
で測定し、主たる吸熱ピークの頂点を融点として測定し
た。

（２）　染着率：減量処理ずみの編地金、バラニルブリ
リアントレッド５ＢＥＬ（ＢＡＳＦ社の分散性染料）の
４％ｏｗｆ水分散液により、浴比１対１００、沸とう条
件下に９０分染色１．たのち、残液比色により染料吸尽
率をめた。

（３）深色性：減量処理ずみの編地を、ダイヤエックス
ブラックＨＧ−ＦＳ（三菱化数社の分散性染料〕の２０
％ｏｗｆ水分散液により、浴比１対１００．１３０℃で
６０分染色（−たのち、還元洗浄ヲシ、た。ついで乾燥
した絹地につき、ハンター型色差計でＬ値を測った。Ｌ
値が低い程、深い色調である。

（４）　水滴吸収速度−減量処理ずみの編地に対し、Ｊ
ＩＳＬ−１０１，８Ａ法による水滴吸収速度を測った。

低い値はど吸水性が高い。

（５）　ドライ−タッチ二減量処理ずみの編地を、手で
触って評価【７た。

第１表比較例２　＾　２５４Ｊ　８４　１４．４　１５０　小
注、ポリエステル（Ａ）の融演は２６１．０℃第１〜３
図より明らか々ように、実施例１で、得られた繊維の表
面には、微細かつ均一な凹部が存在１２、優れた染着率
、深色性と吸水性を示し、風合もドライタッチ［７Ｔｈ
ることが判る。一方比較例１では微細条溝となり、比較
例２ではその凹部が不明瞭になっているのが判る。

比較例３テレフタルジメチル１０００部、エチレングリコール７
００部とから実施例１のポリエステル合成法に準じてポ
リエステルを合成する際、エステル交換反応終了時に平
均粒径４０ｍｐのシリカ微粉末３０部′１に１５０部の
エチレングリコールに分散させた液を添加し、極限粘度
０．６２の微粉末シリカを含有し几ポリエステルを得た
。

これを、実施例１と同じ押出し紡糸機によって同栄件で
紡糸【２、繊維を形成し、た。この時のノズル背圧上昇
は０．４Ｋｐ／６ｄ＠時間で、実施例１に比べ高い値を
示しに０得られた未延伸糸を実施例１と同様ＫＬ７て７５デニー
ル３６フイラメントにし製編、減量処理して評価を行な
つ友。このものの深色性、ドライタッチは実施例１の編
地とはソ同等でめったが、染着率は４２チの低値を、水
滴吸収速度は１８０秒の高値を示し、染着性と吸水性が
実施例１０絹地に比べ著しく劣ることがわかった。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はそれぞれ比較例１．実施例２．比較例２に
よって得られた繊維の表面ｔ　５０００倍に拡大した電
子顕微鏡写真である。特許出願人　東洋紡績株式会社

Claims

【特許請求の範囲】アルキレンテレフタレートを主たる繰返し成分とするポ
リエステル（Ａ）と′、ジカルボン酸成分としてテレフ
タル酸またはそのエステル形成性誘導体８０モル％以上
と５−（アルカリ金属）スルホイソフタル酸またはその
エステル形成性誘導体３〜１５モル％およびグリコール
成分としてエチレングリコール８０モル％以上、平均分
−Ｔ”ｆｆ１１６０〜４０００のポリオキシアルキレン
系グリコール０．１〜２０％およびジエチレングリコー
ル１〜１０モル％から得られたポリエステル（Ｂ）とを
ω）／（Ａ）＋（ト））＝　Ｏ，ＯＳ〜０．５０　（重
量比）となるように溶融混合し、紡糸して得られ、かつ
次式（Ｉ）を満足する融点を有していることを特徴とす
る微細凹部形成性ポリエステル繊維。ＭＰ（ａ）−α（ａ＋ｂ＋ｃ）≧ＭＰ≧ＭＰ（ａ＞−２
，４α（ａ＋ｂ＋ｃ　）（Ｉ）