JPS63165516A - 水可溶性のポリエステル繊維 - 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、溶融紡糸により製造覆ることができ、しかも
、熱水や温水により容易に溶解除去することができる水
可溶性のポリエステル繊維に関するものであり、この繊
維は、ケミカルシレース用基イ［の製造、編物や織物の
柄出し、連続して編成した靴下やセーターのセパレーシ
ョンなどの工程にお（する高品質化や省力化などに極め
て有用である。

［従来の技術］ 水に溶解できる繊維としては、ポリビニルアルコール（
以下、ＰＶＡと略す）からなる繊維が広く用いられてい
る。しかしながら、このＰＶΔ繊随は、一般に乾式紡糸
法により製造されるので、溶融紡糸する場合に比べて生
産性が低く製造」ス１へが高いという問題がある。

また、他の水溶（’ｌポリマとして、共重合（こＪ、り
水溶性化した共重合ポリニスデルや共重合ポリノ′ミド
が１２案されている。

例えば、５−スルホイソフタル酸ブ１ヘリウム塩を２０
〜６０七ル％と多Ｉｉ１に共重合させることににリポリ
エステルを水可溶性にし、これを複合繊維の一成分とし
て用いることが、１７１公昭５８−３９９２６　￥’、
公報にＪ：り提案されている。しかしながら、この公報
に記載されているように多量の５−スルホイソフタル酸
ナトリウム塩を添加すると、縮重合反応］１．１の発泡
・増粘作用で十分な重合度の乙のが得られにくいし、ま
た、溶融紡糸時の製糸性も満足できるものとはならない
。しかも、この水溶性ポリエステルは、冷水でも溶出す
るために重合反応後の溶融ポリマ吐出、ガツト化の際の
冷却に水が使用できず、吐出空冷のような特殊な装置で
冷却リ−ることか必要である。この吐出空冷の場合、長
い冷却ゾーンでかつポリマを送るベルトないしは１］−
ルが必要となるが、このように長い冷却ゾーンはポリマ
の酸化分解をＶｌ＜ことになる。

さらに、ＯＩｉ維とした後の取扱い「）に、空気中の水
分によって変形を受（するので、俊加工時の取り扱いが
難しく、未だ実用化には至っていない。

さらに、水溶性ポリエステルは接着剤・サイジング剤・
１１４などのように水溶液として用いる用途にし数多く
提案（例えば特公昭４７−４０８７３号公報、５７−２
６３０９号公報、６０−１３３４弓公報など）されてい
るが、これら提案では、いずれも水溶液としての使用し
か検討されていない。

さらにまた、特公昭５５−１３７４号公報に記、＋、！
されている水溶性ポリアミド（３１、畠温時の熱宥定・
ｌ’ｌが悪いこと、含まれるオリゴマやｔツマにＪ：っ
て製糸性が悪いこと、しかし、熱水溶解に長時間を要り
ることなどの多くの問題があり、実用化には至っていな
い。

このように、溶融紡糸可能な水溶性ポリマも秤々提“泉
されてきているが、実際に生産する上には、製糸性や後
加ＩＩＬ’＋の取扱い性などに問題点が多く、ＰＶＡ系
水溶↑［紺−に、替り１７る水可溶性繊組、は、胃られ
ていないのが現状である。

し発明が解決しようとする問題点］ ターなわら、本発明ｔよ、上記した欠点がなく、溶融紡
糸により容易に繊維化することがでさ、後加二［口１の
取扱いや、熱水等による溶解除去が容易であり、かつ、
冷水不溶、熱水等に可溶の特性を４１するポリエステル
繊維を提供することを、主な目的とづる。

すなわち、本発明は、高速でも安定的に高生産性で製糸
することができ、しかち、加工しやすく、工業生産する
に適した水可溶性ポリエステル！１ｌｌｉ紺を提供する
ものである。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するため、本発明は、テレフタル酸とエ
チレングリコールとを主たる構成成分とし、全酸成分に
対し、８〜１６モル％の５−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸、５〜２０モル％のイソフタル酸、Ｊ５　Ｊ：び５
〜２０モル％の炭素数３〜２０の脂肪族ジカルボン酸を
含有する共重合ポリエステルから構成される実質的に単
一成分の繊維であって、かつ、繊維強度が少なくとも０
．８９／ｄである水可溶性ポリエステル繊維からなる。

このように、本発明は、ポリエチレンテレフタレー１〜
に、少なくとも５−ナトリウムスルホイソフタル酸とイ
ソフタル酸と炭素数３〜２０脂肪族ジカルボン酸とを、
それぞれ特定割合で共重合してなる熱水等可溶竹共ｍ合
ポリエステルから製造された実質的に単一成分の繊維で
あることを特徴とする。

共重合成分の５−ナトリウムスルホイソフタル酸は、全
酸成分に対し８〜１６モル％、好ましく４Ｊ、　”ｊ　
Ｑ〜・１１［ル％がよい。８Ｔニル％未届で（」熱水等
にＪ、る溶解除去゛１ｉが不」−分である。他方、１６
モル％を越えると冷水でも溶出されるＪ、うになるので
、製造ポリマの冷却、溶融紡糸や延伸時におりる取扱い
などが勤しくなり、工業生産には適さなくなる。

さらに、上記した５−ナトリウムスルホイソフタル酸と
」（に、イソフタル酸と炭素数３〜２０の脂肪族ジカル
ボン酸とを（Ｉｆ用することが必要であり、この場合、
ぞの共重合割合は、イソフタル酸が全酸成分に対し５〜
２０モル％、炭素数３〜２０の脂肪族ジカルボン酸が全
酸成分に対し５〜２０・Ｅル％とする。

イソフタル酸と脂肪族ジカルボン酸とを（７１用する場
合は、イソフタル酸が５モル％未満では熱水等への溶解
↑（１が低ドし、熱水等溶解時にル−ク状の不溶物が残
存づる。他方、このイソフタル酸が２０−しル％を越え
ると、紡糸して１：Ｉ！られる未延伸糸かヤ）や脆くな
り高速での延伸の際に毛羽の発生が多くなり、高速で安
定して製糸し難くなるため、生産コストが高くなる。

また、Ｃ３〜２０の脂肪族ジカルボン酸が５モル％未満
では未延伸糸の柔軟性を向上させ高速延伸性を良くする
効果が不十分である。他方、この脂肪族ジカルボン酸が
２０モル％を越えると、ポリマの軟化点が低くなりすぎ
るため、溶融紡糸前の乾燥か一１分に１°ｊえないので
、溶融紡糸することが難しく、しかし、溶融紡糸できた
にしても、紡糸や延伸時の巻取糸に単糸間あるいは糸条
間融看が生じるので、実用−ヒ満足できる繊維は１ｑら
れ難い。

この共重合ポリエステルは、主たる構成成分（すなわら
、仝構成成分のうらの約５０モル％以上）がｊ゛レフタ
ル酸エヂレングリコールとである。このテレフタル酸の
割合が少な過ぎると、ポリマの軟化点が低くなりすぎる
ため、溶融紡糸前のチップ乾燥や、紡糸、延伸時の巻取
糸に１〜ラブルが生じる。

この共重合ポリエステルは、前記した必須共重合成分の
他に、親水性のポリオールなどを、冷水に不溶、熱水や
温水に可溶などの優れた１？１・ｉノ■を阻害しない少
年でおれば共重合していてもよい。

共重合させる親水性のポリオール成分としては、数平均
分子１Ａ４００〜６０００のポリフルキレングリ」−ル
ーらシフはそのＷＳ導体が好ましく、その共重合ｙ；１
合は、全ポリマに対し、１５ｗｔ％以下、さらには、３
〜１０ｗｔ％とすることが好ましい。

希アルカリ水への可溶性効果を１−ノるためにｔ：上、
少なくとも３ｗｔ％共重合覆ることが望ましい。一方、
１５ｗｔ％を越えると、冷水に対づ°る繊維の支足性が
低下りる。

このポリアルキレングリコールとしては、例えば、ポリ
エチレングリコール、ポリブ１゛１ピレングリ］−ル、
ポリテ１〜ラメヂレングリー１−ルが挙げられる。また
、ぞの誘導体としては、ビス７」ノール八などのビスフ
ェノール化合物のノエノール性水酸基にエヂレンオギザ
イド、プロピレンオキリイド、プチレンオキリ“イドな
どを開環イ・１加ざぜで１７られるポリエーテル化合物
などが挙げられる。

このポリアルキレングリコール類のｙＩｉ平均分子【ｄ
は、４００〜６０００、さらには６００〜４０００が好
ましい。この数平均分子口を外れると、１！ノられる共
重合ポリマの繊維形成性が不十分になるので、繊維製造
が困難となる。

［作用］ 本発明に係る繊維は、冷水に不溶かつ熱水等に可溶の１
２１性をもつ共重合ポリエステルから構成される実質的
に単一成分の繊維である。この冷水に不溶で熱水等に可
溶である性質は、溶融紡糸によりＩ紺を製造する上で非
常に重要で必る。すなわら、冷水にも可溶でおると、縮
車合の反応終了後溶融ポリマを吐出ガラ１〜化する際一
般に用いられている水浴中への吐出冷却法が用いられな
いし、また、チップや繊維が空気中の水分によって変形
を受りるので、安定的に工業生産することが困難である
。

ポリエステルの水溶化には特定量の５−スルホイソフタ
ル酸の共重合が不可欠ではあるが、熱水や温水に可溶で
かつ冷水に不溶とし、チップや繊維の製造およびそれら
の取扱いを容易にするためには、１５定吊のイソフタル
酸とＣ３〜２０脂肪族ジカルボン酸とも共重合させるこ
とが必要である。

さらに、その他の共重合成分として、前記したポリアル
キレングリコール類を特定量共重合させると、熱水や温
水に可溶かつ冷水に不溶の１Ｆｉ性を損なわずに、希ア
ルカリ水にも可溶とηることがて゛きる。希アルカリ水
としては、濃＋ａＯ，２〜２Ｎ程１哀が用いられ、例え
ば、水酸化す１〜リウム水溶液、水酸化カリウム水溶液
、炭酸ソーダ水溶液などが挙げられる。なお、この程麿
に薄いｆａ麿の希アルカリ水は、廃水処理゛りる際に、
はとんど希釈りる必要がないので、工業的に利用する揚
台にイ■刊である。

５−スルホイソフタル酸とともにイソフタル酸Ｊ３よび
Ｃ３〜２０脂肋族ジカルボン酸を共（Ｆ合してなる本発
明に係る水可溶性繊維は、熱水や温水に溶解させること
により、透明液、おるいはｌ化微分散状態の液とするこ
とができ、何ら助剤を用いることなく熱水等に異物残存
物を残さずに溶解することができる。

また、本発明に係る繊維は、０．８ｏ／ｄ以上、好まし
くは１．０ｇ／ｄ以上の水準の繊維強度を有するので、
編成、織成などによる通常の繊維製品製造工程で、その
繊維のみで、あるいは、伯の繊維と混用して容易に製品
化することができる。

この本発明に係る繊維は、紡糸油剤および製糸時の加熱
条件を下記のように適切に選べば、通常のボリエヂレン
テレフタレー１〜繊維の製糸方法に準じた溶融紡糸によ
る製糸方法や条件で容易に製造することができる。例え
ば、溶融紡糸し、−１１パツケージに巻取った後、延伸
する製糸方法や、紡糸と延伸とを連続して行う製糸方法
や、高速で紡糸し機械的延伸を施さずにそのまま巻取る
いわゆる高速製糸方法などで製糸すればよい。また、そ
の紡糸温度や未延伸糸巻取り時の巻取り速度などの条イ
′１は、基本的には、通常のポリエチレンテレフタレー
１へ繊維の製糸条ｆ１に壓して設定すればよい。ただし
、本発明に係る繊維の場合は、０、８ｃ＋／ｄ以上の繊
維強度を得るために、紡糸時給油に非含水油剤を用いる
こと、ｄ３よび、製糸工程にＪ３いて９０磨以上の加熱
を行うことが必要てＣりる。

非含水油剤Ｌｌ１、実ｖ′１的に水を含まない油剤でお
る。例えば、ＡレイルアルコールにＪヂレンオキリイド
を１１加した化合物などの平滑剤を主体とし、・：１シ
電防止剤や、″ＪＬ化剤などを添加し、鉱物油で希釈し
てなる油へ１１が挙げられる。ごく少量の水は１，１容
８れるか、その量は多くと−し３％以下とり−る必要が
ある。

また、製糸工程にｄ３ける加熱の桿磨は、’）Ｏ’Ｃ以
−に、かつ、ポリマの軟化温度より３°Ｃ低い温度以ト
稈度であればよい。

胃られた繊維は、例えば、編織簀により繊維製品を製造
する際に編織工程の都合上仮に混ＩＩする素材として用
いることができる。例えば、Ｘ（，４繊維と混用して、
ケミカルレース川！、ｔ？ｔｉや編織病の必る編物、織
物類を編織し、ぞの俊、１′、Ｉられた編織物類を熱水
等に浸漬するなどの手段により処理して、本発明に係る
繊維のみ繊維製品中から溶解除去する方法にＪ、す、透
かしを右Ｊる編織物類を効率的に製造することができる
。また、靴下やセーターなどを連続して編成する際の分
割位置に用いて、そのセパレージコン作業を熱水等での
処理で行うこともできる。

これら繊維製品を製造する過程において、本発明に係る
繊維も、通常の非水溶性繊維同様に撚糸やカーディング
工程などを経るが、冷水不溶の特性を右するため、これ
ら加工工程において、糸切れ、毛羽立ら、もつれなどの
加工トラプルを生じることなく安定に加１１することが
できる。

［実施例］ 以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例中の部は重り部を意味し、繊維の冷水、熱水に対
づる溶解性、強伸麿、およびポリマの軟化点は、次の方
法で評価した。

冷水への溶解↑４：　３０°Ｃの水１００（Ｊ中に、総
状の糸１ｇを２０時間浸泊した俊、取出して真空乾燥し
、その糸の重量変化を調べた。

熱水への溶解性：　９５°Ｃの熱水１００ｇ中に総状の
糸１ｑを２０分間浸漬した俊、取出して真空乾燥し、ぞ
の糸の表面、断面の変化を観察および断面類Ｃ１ｉ鏡写
真により調べ、また、その小量変化を調べた。

強伸磨：　東洋ボールドウィン（株）製デンジ［１ンＲ
ＴＭ−１００を用い、リンプル艮２０ｃｍの試４て３１
繊維を、引張り速Ｉｆｆ　２０ｃｍ／ｍｉｎで、２０″
Ｃ１６５％ＩＩ　＋−１の雰囲気下で測定した。

軟化点：　ポリマデツプを熱処理（７０’ＣＸ３ｈｒ）
　Ｌ／た後、ペネトロメータで測定した。冒温速Ｉｆ１
０’Ｃ／分で、１ソみ３ｍｍのチップがｏ、ｉｍｍｃ型
覆る温度を軟化点とした。

・　実施例１ ｊレノクル酸（−丁１つ△）のメチルエステルで゛あろ
テレフタル酸ジメブル９９．７部、イソフタルＭ（ＩＰ
Δ）のメチルエステルであるイソフタル酸ジメヂル１６
．６部、）ノジピンＩＩ（ＡＡ＞のメチルエステルであ
るアジピン酸ジメチル２７．２部、エチレングリコール
９３．３部および酢酸カルシウム０．１３５部を反応容
器に仕込み１３０〜２３０℃で副生メタノールを留出し
ながらニスデル交換反応さＵた。次いで、５−ナトリウ
ムスルホイソフタルＭ　（Ｓ　Ｉ　）のメチルエステル
である５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメヂル３０
．７部、三酸化アンチ七ン０．０３部、リン酸０．００
７５部および酢酸リチウム０．３部を追添し、２３０〜
２５０’Ｃで１時間反応した俊、２５０〜２７５°Ｃか
つ減圧下（１ｍｍＨｇ以下〉１３時間の縮重合を行なっ
た。重合後、常温の水浴中にポリマを吐出、冷却して、
ガツト化し、切断してチップとした。冑られたポリマの
ＩＶ　（７１ルツク［１０フエノール溶液での固有粘度
〉は０．７０、軟化点は１２０℃で必った。

１■られたチップを９０℃で２４■４間真空乾燥した後
、直径０．２３ｍｍ、孔数コＯの紡糸口金を用いて、２
９５°Ｃで溶融紡糸した。紡出しだ糸条は、空冷し、非
含水油剤でオイリングした後、２０００ｍ／分、９０℃
の加熱された第一ネルラン１１−）に６回周回５せ、次
いで、３５００ｍ／分、１０５°Ｃの）ＪＩ＋熱された
第二ネルソンローラに５回周回させ−て延伸し、巻取っ
た。得られた糸条は、約３０　ｊ”ニール、１０フイラ
メン１〜であり、第１表に示７ｒ’ｔ？＋↑ノ１をイｊ
した。なＪ３、非Ｓ水油剤として【、１、Ａレイルアル 加物、イミダシリン系制電剤と鉱物油からなる油剤を用
いｌこ。

３５００ｍ／分という高速で直接紡糸延伸により製糸し
たが、製糸時の糸切れはほとんど問題とならず、安定し
て製糸することができた。また、第１表に示したＪ：う
に、冷水に不溶かつ熱水に易溶であり、しかも、糸強度
は、１．６０ｕ／ｄと、後加工工程にも十分耐えｎろ水
県であった。

次いで、ス１〜ツキングを連続して編立てする際の分割
位置に、１７られた水可溶性繊Ｍ（を用いて編成し、ぞ
の後、清水中に２０分間浸漬し乾燥したところ、優れた
分割性を示した。

・　実施例２〜３おにび比較例１〜６ 共単合ポリエステルにおけるＴＰＡ，ＩＰＡ、ΔＡ，Ｓ
Ｉの共重合割合を変更して、実施例１と同様にして、第
１表に示す各種組成の共重合ポリエステルを重合した。

それらの共重合ポリエステルを用いた以外は、実施例１
と同様にして乾燥、溶融紡糸、延伸して製糸した。その
結果を第１表に示した。

第１表の結果から、本発明で特定した組成の共重合ポリ
エステルから得られた水可溶竹繊維は、熱水易溶性と冷
水不溶性とをあわばもち、しかも、後加工工程にも十分
耐え１！７る糸強度を右していた。

これに対し、比較例１〜３および５の共重合ポリニスア
ルからの水可溶＋［［は、熱水への溶解性が不十分であ
ったり、また、冷水にも溶解したりで、いずれも、取扱
いが容易で熱水易溶な繊維ではなかった。また、比較例
４では、ポリマを乾燥する段階でのポリマの膠着が発生
し溶融紡糸することができなかった。

ｉ弁明の動床］ 本発明に係る水可溶性ポリエステル繊維は、冷水不溶か
つ熱水等可溶という特性を右づるため、（Ｕ／Ｊｌｌ　
ｒ　Ｉ＋、’ｌの取扱いが容易でおり、しかも、熱水等
で処理りることにより繊維製品中から容易に溶解除去す
ることができる。

しか−し、この繊維は、通常の非水旧情繊維の場合と同
様な溶融紡糸法により製糸することができ、＾速Ｃ安定
的に高生産性で製造することができる。

さらに、用いたポリマが十分な曳系性を右するので、製
糸ｕ４の油剤、加熱条イ′［を適正化することにＪ、す
、編成や織成などの後加工■稈で必要とされる強度条（
’ｔを満す繊維を得ることができる。

ぞの上、本発明に係る繊維は、温水や熱水で溶解除去す
ることができるので、廃水処理上からも１２業的利用に
右利である。

このＪ：うに、本発明に係る繊維は、溶融紡糸により高
い生産性で製造でき、しかも、取扱いが容易であるなど
の優れた特性を有するので、その冷水不溶、熱水等可溶
の特性を牛かした用途に広く利用できる。例えば、ケミ
カルレース用基布の製造、編物や織物の柄出し、靴下や
セーターのセパレーションなどの工程において用いられ
る仮混用の繊維、寸なわち、編織時に混用されるが、後
で製品中から除去される繊維として広く用いることがで
きる。

？′５訂出願出願人し株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. テレフタル酸とエチレングリコールとを主たる構成成分
   とし、全酸成分に対し、８〜１６モル％の５−ナトリウ
   ムスルホイソフタル酸、５〜２０モル％のイソフタル酸
   、および５〜２０モル％の炭素数３〜２０の脂肪族ジカ
   ルボン酸を含有する共重合ポリエステルから構成される
   実質的に単一成分の繊維であって、かつ、繊維強度が少
   なくとも０．８ｇ／ｄであることを特徴とする水可溶性
   のポリエステル繊維。