JPS616311A - 易染性共重合ポリエステル繊維の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、常圧可染性を持つ衣料用ポリエステル繊維の
製造方法に係わり、更に詳しくは、Ｃ，Ｙ繊維の持つ優
れた性質、特に適当な大きさの製水収縮率の値と、耐ア
ルカリ加水分解性（小さなアルカリ減量率）を保持した
まま常圧可染性が付与され、かつ紡糸時にケバや糸切れ
が少ない易染性共重合ポリエステル繊維の製造方法に関
するものである。

尚、Ｃ，Ｙ繊維とは、現在市販されているところの、ポ
リエチレンテレフタレートを未延伸糸として紡糸し、つ
いで延伸および熱処理して製造しているポリエステル繊
維のことを意味し、常圧可染性とは、Ｃ，Ｙ繊維を１２
０℃〜１３０℃の温度で高温高圧力状態で染色して得ら
れる色を、キャリアー無しで常圧１００℃以下の温度で
染色して得ることの可能な状態を意味し、本発明の実施
例に記載する６０分間吸尽率の値が８０％以上である時
の状態と定義する。

従来の技術 ポリエステル繊維、％にＣ，Ｙ繊維は、高結晶性であり
かつ高軟化点を有する為、強度、伸度等の機械的特性に
優れ、さらに耐熱性、耐薬品性にも優れた性能を示し産
業資材及び衣料用品分野に幅広く利用されている。

一方上述の長所とは別に、Ｃ，Ｙ繊維を染色する場合、
繊維構造中にある疎水基の影響、さらに結晶性が高く構
造が緻密であるため、（１）　Ｉ　２０℃〜１３０℃の
温度で高温、高圧状態で染色を行うか、あるいは又（２
）キ４リアーを用いて常圧１００℃以下の温度で染色し
なければならないという欠点を有している。

つまり、（１）の高温高圧状態での染色は、染色に使用
される機械装置の操作が繁雑であり、かつエネルギー消
費量が大きく、更に他種繊維との混紡、混繊する場合、
他ｆ１４に、維が高温高圧状態では強度の低下、へたり
等の弊害が生じ（特にアクリル、羊毛）（１）の方法は
実質的に使用できない。又、（２）のキャリアーを用い
る方法では染色助剤となるキャリアーが一般に有害な物
質が多いため取扱いがむずかしく、かつ、排水処理等の
面で実施が困難であり、更に、染料のマイグレーション
が発生しやすく染色時の条斑をつくる原因となる。

従ってかかるポリエステル繊維の染色性における欠点を
改良すべく多くの方法が提案されている。

たとえば、ポリエチレンテレフタレート中に共重合成分
を導入する方法等が周知である。

しかし、第３成分を共重合したポリエチレンテレフタレ
ートの多くは、重合時にポリマーの着合や劣化が発生し
たり、紡糸時にバック圧力の上昇糸切れケバが発生し、
さらに、常圧可染性を満足した繊維を形成するＫは、強
度や耐光堅牢性の低下等、Ｃ，Ｙ繊維が本来の持ってい
る他の優れた性質を犠牲忙しなくてはならなかった。

易染化技術の別な方法としては、特開昭５５−１０７５
１１号公報にみられるようにいわゆるポリエチレンテレ
フタレートを高速紡糸する方法がある。

この方法を用いればたしかに染色性は向上するが、常圧
可染性を満足させるには至らず、さらには、洪水収縮率
が巻き取り速度の上昇とともに極端に一低下し、繊維の
耐アルカリ性も低下（アルカリ減量率が増大）するとい
った欠点もあられれる。

当然、このポリエチレンテレフタレートを高速紡糸した
繊維の常圧可染性に届がない不足分をポリエチレンテレ
フタレートに第３成分を共重合することＫより補おうと
する試みが、たとえば、特開昭５３−１３９８２１号公
報等にみらねるように各種の共重合ポリエステルによっ
てなされている。

これらの方法では、たしかに染色性は改善されある程度
常圧可染性を満足する線維を形成する共重合ポリエステ
ルがみつかっている。しかし、ポリマー自体の欠点は、
程度が減少するものの依然として存在し、さらに共重合
ポリエステルを高速紡糸すると新たにアルカリ減量率が
一層速くなり、さらに、共重合の影響で糸切れケバが発
生しやすくなる。また、洪水収縮率がＣ，Ｙ繊維と同程
度である共重合ポリエステルは少ない、 本発明者は、先に特開昭５９−９４６１５号公報におい
て、洪水収縮率の値がＣ，Ｙ繊維と同程度でかつ、かつ
常圧可染性を持ったポリエステル繊維を、ある特定の共
重合ポリエステルを５０００ｍ／ｍｉｎ以上の巻き取り
速度で高速紡糸することによつ℃初めて製造できること
を見出した。

これにより、そわまでポリエチレンテレフタレート及び
に共重合ポリエチレンテレフタレートの高速紡糸繊維の
欠点であった低い洪水収縮率による主として後加工上で
発生する （１）染−色工程において、染色後の布の織物組織上の
欠点であるヒケ、パッカリングが顕在化しやすい。

（２）　　ヒートセット工程で皺がのばしｋくい。

等製品の品位が下がる。

（３）　　リラックス工程で収縮が少ないのでボリュー
ム感が出にくい。

等の問題を解決した。

しかし、アルカリ減量率の問題と、紡糸時のケバ糸切れ
の問題は、解決されないままであった。

発明が解決しようとする問題点 表−ＩＫ、いままでの易染性ポリエステル繊維とＣ，Ｙ
繊維の製造方法ならびに物性の値を示す。

表−１より明らかに、共重合ポリエステルを高速紡糸し
た繊維は、常圧可染性は満足するが、アルカリ減量率は
、少ないものでＣ，Ｙ繊維の３倍多いものでは、５倍に
も達する。又、高速紡糸によるケバや糸切れがＣ，Ｙ繊
維製造よりも発生しやすい等の問題があることがわかる
。

さて、アルカリ減量加工は、ポリエステル繊維をソフト
なドレープ性のあるシルクライク素材にすることに利用
されたり、ポリエステル／綿混紡においては、線側の寸
法安定性、染色性向上、前工程のしわの除去等の目的で
行なわれるが、アルカリ減量率が大きいと、ポリエステ
ル繊維の（１）繊度の低下、あるいは繊度斑がでやすい
。

（２）　　強度の大きな低下がおきやすい。

（３）　　スリップや布の組織くずれがしやすい。

等の障害をおこしやすく、アルカリ減量加工の工程管理
が難しい。あるいは、できない。等の弊害をおこす。

本発明者は、かかる方法の上述のごとき欠点を解決すべ
く、鋭意研究を重ねた結果、ある特定の共重合ポリエス
テルは、高速紡糸することにより常圧可染性を満足する
ととも忙、驚くべきことにアルカリ減量率や洪水収縮率
がＣ，Ｙ繊維とほとんどかわりなく、かつ高速紡糸時忙
もケバや糸切れがおきＫくいという知見を得て本発明に
到達したものである。

すなわち本発明の目的は、Ｃ，Ｙ　＊維の優れた物理的
、化学的性質、特にアルカリに対する抵抗力（アルカリ
減量率小）や洪水収縮率の値を適当な状態に保持しつつ
、常圧可染性を付与した易染性共重合ポリエステル繊維
なケバや糸切れを少なく製造する方法を提供するもので
ある。

問題点を解決するための手段 本発明は、１．２−ビス（４−カルボフェノオキシ）エ
タ／を２〜２０モル％共重合したエチレンテレフタレー
ト単位を主成分とする共重合ポリエチレンテレフタレー
トを５０００ｍ／ｍｉｎ以上の巻き取り速度で高速紡糸
することを特徴とする易染性共重合ポリエステル繊維の
製造方法である。

本発明において、共重合ポリエチレンテレフタレートの
共重合成分である１、２−ビス（４−カルボフェノキシ
）エタンの占める共重合の成分比率はポリエステルの繰
り返し単位に対して２〜２０モル％の範囲にあることが
必要でさらには、５〜１５モル％の範囲であることがよ
り好ましい。共重合の成分比率が２モル％未満であると
、繊維にした場合でも染色性の向上は不十分であるとと
もに、アルカリ減量率が大きく、洪水収量率の値は低い
。一方共重合の成分比率が２０モル％を超える共重合ポ
リエステルを繊維にした場合は、染色性の向上の効果が
当該特許請求の範囲の共重合ポリエステルと比べさほど
大きくならないにもか力）わらず、Ｃ，Ｙ繊維のもつ本
来の優れた性質が損われ、特に軟化点の低下が著しく実
用に供しかた℃・。

又上記共重合ポリエステルには、他の第３成分をその特
徴を本質的に変化させない程度に少量共重合および添加
してもかまわない。ただしその際、共重合成分の合計の
モル％が２０モル％を超えないことが上記の理由より必
要である。共重合可能な第３成分としては、少量の２．
５ジブロモテレフタル酸、ジフェニルエーテルジカルボ
ン醸ジフエノキシエタンジカルボノ酸、アジピン醪、七
ノ（チン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等のジカルボ
ン酸類、グリコール酸、オキシ安息香酸等のオキシカル
ボン酸類、トリエチレングリコール、プロピレノグリコ
ール、ペンタメチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、シクロヘキサンジオール、ビスフェノールＡ１テト
ラブロモビスフエノールＡ、ネオペンチルグリコール、
ブタンジオール等のジヒドロキシ化合物があげられる。

又、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル等も使用できる。

本発明において１．２−ビス（４−カルボフェノオキシ
）エタンをポリエチレンテレフタレートに共重合する方
法とじ又は、周知の方法が用いられる、即ち、所定量の
１．２−ビス（４−カルボフェノオキシ）エタノのジメ
チルエステルをテレフタル酸ジメチル、エチレングリコ
ール重合系へ添加しエステル交換反応させた後重縮合反
応させる方法、あるいは、所定量の】、２−ビス（４−
カルボフェノオキ７）エタンをテレフタル酸、エチレン
グリコールと直接に反応させる方法等である。

本発明の共重合ポリエチレンテレフタレート＆家、５０
００　ｍ／ｍｉｎ以上の巻き取り速度で溶融紡糸されて
繊維に形成される必要がある。さらに好まし〜・巻き取
り速度は、７０００　ｍ／ｍｒｎ以上である。

ごの様にして形成さねたポリエステル繊維は、延伸工程
を経ずに、ＣＩ”、Ｙ　＊維と同様な使（・方力−でき
る。巻き取り速度が５０００　ｍ／ｍｉｎ以下であると
、充分な強度の繊維が得られないばかりか、洪水収縮率
、伸度の値が大きすぎて未延伸糸のまま使用することは
、実用上困難である。

当該共重合ポリエステル繊維は、ｓ　ｏ　ｏ　ｏ　ｍ／
ｍｉｎ以上の巻き取り速度で紡糸して初めて強度も強く
、伸度、洪水収縮率の値が実用性能上適当な範囲に入り
実質的に延伸することなく、未延伸糸のままで実用に供
することが可能となり、かつ常圧可染性を満足すること
ができる。

本発明の共重合ポリエステル繊維は、例えば次の様な方
法で製造することができる。即ち、１，２−ビス（４−
カルボフェノオキシ）エタンを通常の方法で２〜２０モ
ル％共重合したエチレンテレフタレート単位を主成分と
する共重合ポリエチレンテレフタレートを複数の紡糸孔
を有する紡糸口金を通して、５０００　ｍ／ｍｉｎ以上
の巻き取り速度で溶融紡糸する。高速紡糸する方法は、
周知の方法であわばどの方法も用いることができるが、
次に示す方法が当該共重合ポリエステル繊維をクバや糸
切れが少なく製造することができるので好ましい。即ち
、紡出されたモノフィラメント群を該紡糸口金の下面よ
り５ｃｌｒＬ以上の長さにわたり、１３０℃以上３００
℃以下に維持された加熱域を′Ａ、ｉ１ｉ！せしめ、続
いて次のａ、ｂの両条件を満足する位置に配置した集束
用ガイドで該モノフィラメント群を集束し、フィラメン
ト束な形成することを特徴とする。

尚、本発明で得られる、共重合ポリエステル繊維は、吐
出量、フィラメントの断面形状および巻き取り速度を適
宜大らんで製造することができる。

軸）フィラメント群の細化完了点よりも５ｃｍ以上、下
部域 Ｃｂｌガイド下の５儂におけるフィラメント束にかかる
張力がｏ、４ｇ／デニール以下 以下、本発明を実施例をあげて具体的に説明する。

尚、本発明において使用される各穐特性の評価方法は次
の通りである。

〔強度、伸度〕

高滓製作所製オートグラフＤＳＣ＋ｏｏ型引張試験機に
より初長２０儂、引張速度２０（ｚし’ｍｉｎで測定し
た。

〔洪水収縮率〕

０、　］　ｆ／／デニールの荷重下での試料の長さをり
。とじ、荷重を取り除き、沸騰水中で３０分処理したあ
と、同じ荷重下で測定した長さをＬとして次式より洪水
収縮率を定義し求めた。

〔吸尽率〕

染　　　料　Ｒｅ５ｏｌｉｎ　Ｒｌｕｅ　ＦＢＬ　　Ｂ
ａｙｅｒ社（Ｃ，Ｉ　Ｄｉｓｐｅｒｓｅ　１３１ｕｅ　
　５６　）染料濃度　３％、　ｏｗｆ 酸性度Ｔ’１（＝６ 浴　　　比　　１；１００ 上述の条件にて常圧沸騰状態で所専時間染色した後、残
液を水とアセトンの１：１の混合溶液で希釈し高滓分光
光度計ＵＶ−２００１ｆｉより１儂のコレツクスセルを
用いて、波長λ＝　６２０ｙｙ＋μ　にて吸光度を測定
しくＵ）、同様に希釈し測定した染料原液の吸光度（Ｕ
ｏ）より次式のように吸尽率を定義〔耐光堅牢性〕 染色濃度】％ｏｗｆ　Ｋする以外は、吸尽率計測定と同
様な方法で９０分染色した試料をＪＩＳＬＯ８４２に準
じ、フェトメーター中６３℃で２７．５時間露光した後
耐光堅牢性を肉眼観察して良い順に○。

Δ、×の３段階に評価した。

〔アルカリ減量率〕

前処理 試料（糸）を編機で筒編後、界面活性剤（スコアロール
２５０　花王アトラス社）を２．９／Ｌの割合いで蒸溜
水に溶解し、浴比１　：２００浴温６０〜７０℃で３０
分間ＭＩＮＩ、油剤を落す、 精練後よく水を切り温度２３℃湿度６５％にたもたれた
恒温室で２４時間乾燥させる。

測定 前処理した試料を約５ｊＩ正確に計量しくＷｏ）下記条
件にて当該繊維をアルカリ減量させ、その後よく水洗し
、脱水した後上記条件にて乾燥し、正確に計量し減量後
の重量（ト）とし、次式のようにアルカリ減量率を定義
して求める。

ｏ−Ｗ アルカリ減量率（％）　＝　−Ｘ　　Ｉ　ＯＯＷ。

〔紡糸安定性〕

巻き取り時間を３０分、切り変え回数を４回としてその
時に発生する単糸流れ、ケバ、糸切れの回数、状態を観
察した、 実施例 １．２−ビス（４−カルボフエノオキン）エタンのジメ
チルエステルを２０重量部（１３モル％に相当）、テレ
フタル酸ジメチルを８０重量部、エチレノグリコールを
７０重量部、酢醗マンガンを０、０４７重量部、酸化ア
ンチモンを０．０４重量部を精留塔を備えたオートクレ
ーブに仕込み、精製するメタノールを留去しながら１８
０〜２４０℃に２時間３０分間撹拌下に加熱し理論反応
メタノール量の９７％を留去した後、反応物を減圧用オ
ートクレーブに移送し工亜リン酸０６０３重量部を加え
温度を２６５℃にあげるとともに徐々に真空度をあ合ポ
リエチレンテレフタレートを得た。

当該共重合ポリエチレンテレフタレートヲペレット状態
に粉砕後１３０℃で２０時間減圧乾燥して水分含有率を
調整した。

当該共重合ポリエチレンテレフタレートベレットを溶融
温度２９５℃で紡糸口金直径０２３Ｂを２４ｈｏｌｅ備
★た紡口を通して吐出量３７．４　、ｌｉｔ／ｍｉｎで
押し出し、紡口直下に４０口の温度２３０℃に保たれて
いる加熱筒を通し紡口下１３０ｃ１ｎに位置する給油用
ノズルガイドをつけて集束させたあと７０００ｍ／ｍｉ
ｎの巻き取り速度で５０デニール／２４フイラメントの
繊維として巻き取った。

強度、伸度、洪水収縮率、６０分間吸尽率、耐光堅牢性
、アルカリ減量速度、紡糸安定性の評価の結果を表−２
ＩＣ記す。

表−１と表・−２より明らかｋ、強度、伸度ともＣ，Ｙ
繊維と同程度であり、さらに６０分間吸尽率が高く常圧
可染性を示していることがわかる、また、アルカリ減量
率と、洪水収縮率の値がＣ，Ｙ繊維とほとんどかわらな
いことがわかる。

比較例１ 実施例１に記載の共重合ポリエチレンテレフタレートベ
レットを溶融温度２９５℃でおなじ〈実施例１に記載の
紡口を用いて吐出量ｉｓｙで押し出し、保温部冷却部を
経て巻き取り速度８００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、さらに当
該繊維を未延伸糸として巻き取り、ただちに延伸倍率４
．１９７倍に７０℃の温度条件で延伸した、 得られた繊維の物性を同様に表−２に示す。

表−２から６０分間吸尽率の値が低く常圧可染性を示す
に至らないことがわかる。

比較例２ 共重合成分が添加されていないホモポリエチレンテレフ
タレートを実施例に記載の方法で高速紡糸ｌまた。得ら
れた繊維の物性を同様に表−２に示す。表−２から明ら
かＫ、６０分間吸尽率の値がまだ低く常圧可染性を満足
することはできないことがわかる。

さらに洪水収縮率の値が極端に低く、アルカリ減量率が
大きいことがわかる。

又、驚くべきことに、高速紡糸時の安定性および収率は
、実施例に記載の共重合ポリエステルの方が糸切れ、ケ
バ、単糸の流れがまったく発生せずホモポリエチレンテ
レフタレートよりも高いことがわかった。

比較例３ 比較例２のホモポリエチレンテレフタレートを比較例２
に記載しであるのと同様な方法で紡糸し繊維とした。得
られた繊維の物性を同様に表−２に示す。表−２から明
らかｋ、洪水収縮率、アルカリ減量率の値が本発明の実
施例に示す共重合ポリエステル繊維と同程度であること
がわかる、比較例４ ５−ソジウムスルホイソフタル酸を２．２モル％共重合
したポリエチレンテレフタレートを実施例記載と同様な
方法で高速紡糸した。得られた繊維の物性を同様に表−
２に示す。表−２から明らかｋ、６０分間吸尽率の値は
大きく常圧可染性を満足しているサモが、強度が低く、
洪水収Ｍ率の値も低くい。さらにアルカリ減量率が大き
いことがわかる。又、紡糸時にケバや糸きれが多く発生
し紡糸が困難ηあった、 比較例５ １．４シクロヘキサンジメタツールを１０モル％共重合
したポリエチレンテレフタレートを実施例記載と同様な
方法で高速紡糸した。得られた繊維の物性を同様に表〜
２に示す。表−２から明らかに６０分間吸尽率の値は大
きく、常圧可染性を満足し、かつ製水収縮率の値も太き
く　Ｃ，Ｙ繊維の製水収縮率の値と同程度であることが
わかる。しかし、アルカリ減量率は、依然としτ大きい
ことがわかる。

発明の効果 本発明の製造方法で得られる共重合ポリエステル繊維は
、Ｃ，Ｙ繊維が本来持っている優わた機械的、化学的性
質を保持するとともに新たに常圧可染性を満足するとい
う性能を付与される。

さらに本発明の特徴は、共重合ポリエステルを高速紡糸
する時従来避けることのできなかったｉｌ）　　アルカ
リ減量速度が大きくなりすぎて減量加工のコントロール
がむずかしい。あるいは、できない。

（２）　　高速紡糸時に糸切れ、ケバが多発し紡糸収率
の低下をきたす 等の問題を解決したことである。

従つ℃、当該易染性共重合ポリエステル繊維はＣ，Ｙ繊
維と同様に、ケバや糸切れを少なくして製造することが
でき、かつ同程度の強度、伸度、アルカリ減量率、製水
収縮率を有するので、Ｃ，Ｙ繊維と同様に織布、アルカ
リ減量加工を施すことができる。さらに当該易染性共重
合ポリエステル繊維は、Ｃ，Ｙ繊維にはなかった常圧可
染性を有しているので、Ｃ，Ｙ繊維の以上の用途範囲が
期待できる。

（以下余白）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １，２−ビス（４−カルボフェノオキシ）エタンを２〜
   ２０モル％共重合したエチレンテレフタレート単位を主
   成分とする共重合ポリエチレンテレフタレートを５００
   ０ｍ／ｍｉｎ以上の巻き取り速度で高速紡糸することを
   特徴とする易染性共重合ポリエステル繊維の製造方法