JPS6364532B2

JPS6364532B2 -

Info

Publication number: JPS6364532B2
Application number: JP58066643A
Authority: JP
Priority date: 1983-04-14
Filing date: 1983-04-14
Publication date: 1988-12-12
Also published as: JPS59192716A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は制電性繊維の製造方法に関するもので
あり、さらに詳しくは、ポリオキシアルキレング
リコールまたはその誘導体を含有せしめた繊維形
成性熱可塑性重合体から制電性に優れた繊維を製
造する新規な製造方法に関するものである。ポリエステルに代表される繊維形成性熱可塑性
重合体からの合成繊維は、機械的強度、耐久性等
で優れているが他方これらの合成繊維はその特有
の性質として、電気抵抗が著しく高く静電気を帯
び易いという致命的な欠点を有している。この静
電気を帯び易いことを防止するべくこれ迄に種々
の方法が数多く提案されている。しかし、いずれ
の方法もコストの上昇、紡糸操業安定性、品質安
定性、制電性能とその耐久性、その他の繊維性能
とのバランス、等々の点で全てを満足するものは
現状では得られていない。たとえば、帯電防止剤
を繊維の表面に付着塗布する方法では洗濯や染色
工程等において帯電防止剤の一部または全部が消
失し耐久性のある制電性能は得られない。又耐久
性のある制電性能を有する繊維を得るために、ポ
リオキシアルキレングリコールまたは、それらの
誘導体（以下POGと略称する）のような帯電防
止剤を繊維形成性熱可塑性重合体に紡糸以前に含
有せしめて繊維とする方法（例えば特公昭39−
5214号公報）も提案されているが、単に紡糸以前
の繊維形成性熱可塑性重合体にPOGのような帯
電防止剤を含有せしめて常法により溶融紡糸し、
制電性繊維を得ようとするとき、実用上充分な制
電性能を有する繊維を得るためには大量のPOG
の混入が必要となり、その大量のPOGが繊維形
成性熱可塑性重合体からの繊維本来のすぐれた機
械的性質をそこない、さらに、得られた繊維の染
色物の耐光性を極端に悪くし、かかる方法では制
電性効果を得るために繊維の商品価値を殆んど失
うことになる。単にPOGを繊維形成性熱可塑性重合体に添加
含有せしめただけでの制電性繊維製造法には以上
のような欠点があり、これらの欠点改善のために
少い量のPOGで実用性のある制電性能を有する
繊維の製造法が多く提案されている。その中には、POGに第３の成分を添加する方
法、静的混練素子等の利用による方法、複合紡糸
法等があるが、いずれも一長一短を有し、製糸コ
ストの上昇、原料コストの上昇、操業の不安定、
品質の不安定等を招来し、これらの問題に対して
全てに満足し、実用的、商品的価値を有する制電
性繊維を得る方法とはなり得ていないのが現状で
ある。本発明者らは、上記の種々の問題点を解消し、
実用的、商品的価値のある制電性繊維を得るべく
鋭意研究の結果本発明に到達したものである。即ち、本発明の要旨は、ポリオキシアルキレン
グリコールまたはその誘導体を0.5重量％以上含
有せしめた繊維形成性熱可塑性重合体を紡止孔単
孔の開口面積が0.2mm²以上である充実繊維製造用
紡糸孔を有する紡糸口金を用い、該紡糸口金単孔
の開口面積Ｓ（mm²）と単孔あたりの吐出量Ｑ（ｇ／
分）との関係が次式(1)を満足する条件で溶融紡糸
することを特徴とする制電性繊維の製造方法であ
る。Ｓ≧0.02Q²＋0.2 …(1) 本発明でいう繊維形成性熱可塑性重合体とは、
溶融紡糸法により繊維形成可能な熱可塑性重合体
であれば如何なるものでもよく、その代表的なも
のとしては、例えばポリエステル、ポリアミド、
ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエーテルエステルなどがあげられるが、これ
ら例示のものに限定されないことは言うまでもな
い。本発明は上記繊維形成性熱可塑性重合体のうち
特に一般式（ただしｎは２〜６の整数）で示される繰返し単
位を主体とするポリエステルやナイロン６、ナイ
ロン66等で代表されるポリアミドに対して優れた
効果を発揮する。また特にポリエステルの場合、共重合成分とし
て一般式

【式】を含んだ塩基性染料可染性ポリエステルに対して
優れた効果を発揮する。本発明にいうポリオキシエチレングリコールま
たはその誘導体（POG）とは熱可塑性合成繊維
に混入して制電性を付与することが、たとえば特
公昭39−5214号公報、特公昭57−4724号公報等に
見られるごとく、一般に知られているすべてのも
のを言うもので、その具体例としては、例えばポ
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ツク共重合体、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ツ
ク共重合体、ネオペンチルグリコールやビスフエ
ノール系グリコールにエチレンオキシドを付加し
た化合物のごとき両末端が水酸基のポリオキシア
ルキレン化合物、モノフエノキシポリエチレング
リコール、ノニルフエノキシポリエチレングリコ
ール、ナトリウムスルホフエノキシポリエチレン
グリコール、ジフエノキシポリエチレングリコー
ル、２モルのモノフエノキシポリエチレングリコ
ールを１モルのトリレンジイソシアナートで結合
させた化合物のごとき片末端または両末端がエー
テル結合を介して封鎖されたポリオキシアルキレ
ン化合物、ポリエチレングリコールのラウレー
ト、ポリエチレングリコールのホスフエートある
いはその部分アルカリ塩、ポリエチレングリコー
ルのホスホネートあるいは、その部分アルカリ塩
のごとき片末端または両末端がエステル化された
ポリエーテル化合物、ポリエチレングリコールと
ポリエチレンテレフタレートのブロツク共重合
体、ポリテトラメチレングリコールとポリエチレ
ンテレフタレートあるいはポリブチレンテレフタ
レートとのブロツク共重合体、ポリエチレングリ
コールとポリε−カプラミドとのブロツク共重合
体、片末端または両末端がシアノエチル化された
ポリエチレングリコールあるいはこのシアノ基を
アミノ基にしたポリエチレングリコール、１級ま
たは２級のアルキルアミンにエチレンオキシドを
付加して得られる化合物などがあげられる。本発
明でいうポリエーテル化合物は以上の具体例に限
定されるものではないし、又これら化合物の単独
あるいは２種以上の混合物であつてもよいことは
言うまでもない。また、以上のPOGにおいて両末端が、−OH、−
COOH、−NH₂等に代表される活性水素を有する
基のときには、そのPOGの重量平均分子量（以
下：分子量と略す）が6000以上が好ましい。また
片末端が活性水素を有する基で他方の末端が活性
水素を有しない基で封鎖されているときには、
POGの分子量は4000以上であることが好ましい。
また、両末端ともに活性水素を有しない基で封鎖
されているときには、POGの分子量は1000以上
が好ましい。本発明で使用されるべきPOGは、以上のべた
ようなPOGであればよい。さらに、この添加含
有されるべきPOGにあらかじめ酸化防止剤、紫
外線吸収剤、顔料、有機または無機のイオン性化
合物、その他の添加剤を混合しておいてもよい。添加すべきPOGの量は、0.5重量％未満ではい
かに本発明の方法を使用しても制電性能は実用的
には不充分である。よつて本発明でのPOGの繊維形成性熱可塑性
重合体への添加量は、0.5重量％以上とすること
が必要であり、より好ましくは1.0重量％以上で
ある。POGの含有量の上限は本発明では特に限
定するものではないが、一般にPOG含有量が増
大するにつれて得られる繊維の染色物における性
光堅牢度が悪化するので、この染色物における耐
光堅牢度が実用上問題とならない範囲内でPOG
含有量の上限を適宜適定する必要が生じる。本発
明者等の知見によれば、POGの種類、POGの分
子量、耐光性向上剤併用の有無等によつても差異
があるが、一般的にはPOGの含有量が約７重量
％を越えると耐光性の低下が顕著となるので、通
常は約７重量％がPOG含有量の上限の目安とな
る。しかしながら制電性はPOG含有量が多い程
良好となるから、実際的には制電性と耐光性の両
面から、目的、用途に応じてPOG含有量を決定
することになる。POGの繊維形成性熱可塑性重
合体への含有方法は紡糸以前であれば限定される
ものではなく可紡性等に悪影響をおよぼさないか
ぎり、該熱可塑性重合体の重合開始段階から紡糸
直前の段階のいかなる時点でもよい。本発明はかかるPOG含有繊維形成性熱可塑性
重合体を、従来一般に実用されているものよりも
紡糸孔単孔の開口面積が大きい充実繊維製造用紡
糸口金を使用し、かつ、紡糸口金単孔の開口面積
Ｓ（mm²）と単孔あたりの吐出量Ｑ（ｇ／分）との関
係が次式(1)を満足する条件、好ましくは次式(2)を
満足する条件で溶融紡糸するところに特徴を有す
るものである。Ｓ≧0.02Q²＋0.2 …(1) Ｓ≧0.1Q²＋0.2 …(2) 従来、熱可塑性合成繊維の溶融紡糸において、
充実繊維製造用紡糸口金としては、紡糸孔単孔の
開口面積が約0.03mm²から0.13mm²程度の単孔を有す
るものが使用されており、また、単孔あたりの吐
出量は0.8ｇ／分から3.0ｇ／分であり、かかる従
来一般の溶融紡糸の条件でPOG含有繊維形成性
熱可塑性重合体を紡糸し、制電性繊維を製造する
とき、POGを多量含有させないかぎり満足すべ
き制電性能は得られず、POGを多量含有させた
場合であつても後述する20回洗濯後の半減期が
150秒以下を示す耐久制電性に優れた制電性繊維
は得られなかつた。ところが驚くべきことに、紡糸孔単孔の開口面
積が0.2mm²以上の単孔を有する充実繊維製造紡糸
口金を用い、かつ紡糸口金単孔の開口面積Ｓ（mm²）
と単孔あたりの吐出量Ｑ（ｇ／分）との関係が前
記式(1)を満足する条件、好ましくは前記式(2)を満
足する条件でPOGを含有する熱可塑性重合体を
溶融紡糸することによつて少ないPOG含有量の
場合においても驚くべき耐久制電性能を有した繊
維が得られる事実を本発明者等は見出したのであ
る。 POGを熱可塑性重合体に含有せしめて制電性
効果を得ること自体は、従来一般的に知られてい
るがPOGを含有する熱可塑性重合体を前記本発
明における溶融紡糸条件で溶融紡糸することによ
り、驚くべき制電性向上効果が得られることを記
載ないしは教示した文献等は従来見当らない。本発明者等は前記の紡糸条件により、POG含
有繊維形成性熱可塑性重合体を紡糸することによ
り、驚くべき制電性向上効果が少ないPOG量で
得られることを見い出した。いかなる理由、機構により、前記効果が発現し
たかは、いまだ正確には解明していないが、紡糸
孔単孔内でのPOG含有繊維形成性熱可塑性重合
体の流動状態が大きく寄与しているものと推測し
ている。紡糸孔単孔の開口面積を0.2mm²以上と大
きくし、流体の単孔内流動による摩擦損失エネル
ギーの小さい条件下で紡糸することで、繊維形成
性熱可塑性重合体に実質的に非相溶のPOGが、
前記本発明の紡糸条件下において、制電性向上に
対して極めて有効な分散状態で繊維化されるもの
と考えられる。本発明の紡糸条件を決定する上において紡糸孔
単孔の開口面積Ｓおよび単孔あたりの吐出量Ｑは
重要な要因である。本発明で使用する充実繊維製造用紡糸口金の紡
糸孔単孔の開口面積Ｓは0.2mm²以上であれば特に
限定するものではなく溶融紡糸が可能でさえあれ
ばいくら大きくてもよい。しかしながら実際的に
は目的、用途に応じた繊維デニールからの制限を
受けることになる。従つて0.4〜1.5mm²とするのが
好ましい。本発明における紡糸口金は、充実繊維製造用の
もので、その紡糸孔単孔の開口面積が0.2mm²以上
であればその断面形状は円形のみならず、非円形
であつても良い。例えば、三角形、四角形、また
はそれ以上の多角形、十字形、丸に十字形、Ｙ字
形が挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。ただし中空部を有する繊維（中空繊維）を得る
ための形状のものは除く。ここで中空部を有する
繊維を得るための形状のものにあつては、本発明
における溶融紡糸条件を採用すれば、紡糸安定性
よく溶融紡糸することが困難となり、本発明に言
う耐久制電性に優れた繊維が安定的に得られな
い。本発明における単孔あたりの吐出量Ｑの上下限
は特に限定するものではなく、溶融紡糸が可能で
さえあれば前記式(1)、式(2)を満足する上でいくら
大きくても、またいくら小さくても良いが実際的
には目的、用途に応じた繊維物性および生産性の
面から制限を受けることになる。従つて0.1〜５
ｇ／分とするのが好ましい。本発明における捲取速度は特に限定はないが、
500〜8000m／分、好ましくは1000〜4000m／分
とするのが良い。本発明は、混繊糸製造用紡糸口金を使用する場
合においても適用できる。この場合混繊糸製造用
紡糸口金は紡糸孔単孔の開口面積が0.2mm²以上で、
開口面積Ｓと単孔あたりの吐出量Ｑとの関係が前
式(1)を満足する充実繊維製造用の単孔が、少なく
とも１孔以上、好ましくは紡糸口金中の全単孔数
に対しても５％以上、更に好ましくは10％以上の
数を占めるものであればいかなるものでもよい。以下、本発明を実施例により説明するが、本発
明はもとよりこれらの実施例に限定されるもので
はない。なお実施例中、特別に記載のないかぎり
百分率は重量百分率、部は重量部を表わす。また
実施例における電荷漏洩半減期（以下単に半減期
という）、耐光性の測定法は下記の方法によつた。 (イ) 半減期；半減期の測定は得られたフイラメントの編成
物をJIS−Ｌ−1094−1980（織物及び編物の帯電
性試験方法）に規定のＡ法（半減期測定法）に
より測定した。なお、制電性の耐久性を評価するために、得
られたフイラメントを編成し、以下に示す洗濯
処理を行ない、風乾後、上記半減期の測定の試
料に供した。洗濯処理；編成物を中性洗剤0.5ｇ／水溶液で、40℃
で20分間、家庭洗濯機による洗濯を行い、脱水
をした後、常温流水下で20分間すすぎ、再度脱
水をした後、40℃の温水で５分間すすぎを行つ
て脱水する。以上の操作を20回くり返し風乾
後、帯電性試験の試料に供した。 (ロ) 耐光性；前記同様に得られたフイラメントを編成し、
洗濯処理前後の編成物を、レゾリンブルー
FBL（バイエル社製分散染料）の1.0％owf、溶
比１：50の染液で、130℃で60分間常法により
染色し、還元洗浄して風乾後、JIS−Ｌ−0842
−1971（カーボンアーク燈光に対する染色堅ろ
う度試験方法）に定める方法で耐光性を測定し
た。実施例１テレフタル酸、エチレングリコールから常法に
より、エステル化を行い、初期縮合をへて、重合
完結の直前に、ポリエチレングリコール（平均分
子量20000）にあらかじめヒンダードフエノール
系の酸化防止剤である、１、３、５−トリメチル
２、４、６−トリス（３、５−ジターシヤリーブ
チル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン（チバ
ガイギー社製、商品名イルガノツクス・1330）を
1.0％添加し、溶融化混合したものを、POG含有
量が第１表に示す含有量となるように加え、
POG含有ポリエステルを重合完結し、同表に示
す極限粘度〔η〕（フエノール／テトラクロルエ
タン＝６／４の混合溶媒中30℃で測定）のPOG
含有ポリエステルを得た。これらのポリマーを使
用して第１表に示す紡糸条件下で290℃で溶融紡
糸を行い、紡出糸条を冷却固化後巻取つた糸条を
常法通り延伸し、かくして得られた繊維を編成し
て洗濯処理前後の半減期および耐光性の評価をし
た。尚、本例においては捲取速度は実験番号21で
600m／分とした以外はすべて1300m／分と一定
にした。結果を第１表に示す。

【表】第１表から、POGを0.3％含有したポリエステ
ルから得られた比較例（実験番号１、２）の繊維
は、いずれも制電性能は劣つていることが判る。
一方POGを８％含有した本発明（実験番号８）
では、制電性能は非常に優れていることが判る。
ただし耐光性はやや悪くなる。またPOGを８％
含有した比較例（実験番号７）とPOGを0.5％含
有した本発明（実験番号４）とを比較すれば、本
発明で得られた繊維は少ないPOGの量で耐光性
を低下させることなく優れた制電性能を有するこ
とが判る。またPOGを3.0％含有したポリエステルを使用
して、紡糸孔単孔の開口面積が0.2mm²以上で、前
記式(1)および式(2)を満足する紡糸条件で紡糸した
本発明（実験番号11、12、13、14）はその比較例
（実験番号９、10）に比較して優れた制電性能を
有していることが判る。また、POGを4.0％含有したポリエステルを使
用したとき、本発明（実験番号17、18、19、20、
21）での繊維は、比較例（実験番号15、16）の繊
維に比較して、優れた制電性能を有していること
が判る。なお、第１表中の実験番号６は本発明、実験番
号３、５は比較例を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１ポリオキシアルキレングリコールまたはその
誘導体を0.5重量％以上含有せしめた繊維形成性
熱可塑性重合体を、紡糸孔単孔の開口面積が0.2
mm²以上である充実繊維製造用紡糸孔を有する紡糸
口金を用い、該紡糸口金単孔の開口面積Ｓ（mm²）
と単孔あたりの吐出量Ｑ（ｇ／分）との関係が次
式(1)を満足する条件で溶融紡糸することを特徴と
する制電性繊維の製造方法。Ｓ≧0.02Q²＋0.2 …(1) ２繊維形成性可塑性重合体がポリエステルであ
る特許請求の範囲第１項記載の制電性繊維の製造
方法。