JP2010168707A - 常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリエステル廃棄物を原料モノマーまで解重合した後再度重合したリサイクルポリマーを利用した、常圧下でのカチオン染色が可能で、且つ高吸水・速乾性を有する常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維を提供する。
【解決手段】ポリエステル廃棄物を原料モノマーまで解重合した後、再度重合したポリエステルを使用し、酸成分中に、スルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）、および特定の化合物（Ｂ）を、特定の数式を同時に満足する条件で含有する常圧カチオン可染ポリエステルからなり、その単繊維横断面に、突起係数が０．３〜０．７の、繊維断面コアー部から外側へ突出したフィン部が３〜６個存在することを特徴とする常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、ポリエステル廃棄物を原料モノマーまで解重合した後再度重合したリサイクルポリマーを利用した、常圧下でカチオン染料に可染性である常圧カチオン可染ポリエステルよりなる、高度に異型化された繊維断面を有する、常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維に関する。

ポリエステルはその優れた特性を生かし衣料用布帛素材として広く使用されている。衣生活の多様化、高級化、個性化と共に、天然繊維が持つ好ましい性能、例えば吸水性能をポリエステル繊維に付与する試みが続けられている。さらに、ランニングシャツあるいはゴルフシャツなどのスポーツ衣料用途においては、汗をかいても快適な状態が維持されるように、吸水性能に加え、速乾性も備えた布帛が使用されるようになり、ポリエステル繊維でも吸水・速乾性能の実現が望まれている。ポリエステル繊維に吸水・速乾性能を付与する方法として、繊維断面を異型化することにより、高吸水・速乾性素材を得る方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、ポリエチレンテレフタレートを代表とするポリエステル繊維は、その化学的特性から分散染料、アゾイック染料でしか染色できないため、鮮明且つ深みのある色相が得られにくいという欠点があった。かかる欠点を解消する方法として、ポリエステルにスルホイソフタル酸の金属塩を２〜３モル％共重合する方法が提案されている（例えば特許文献２，３参照）。

しかしながら、かかる方法によって得られるポリエステル繊維は、高温・高圧下でしか染色することができず、天然繊維やウレタン繊維などと交編、交織した後に染色すると、天然繊維、ウレタン繊維が脆化するという問題があった。これを常圧、１００℃付近の温度で十分に染色しようとすれば、スルホイソフタル酸の金属塩を多量に共重合されることが必要となるが、この場合、スルホネート基による増粘効果から、ポリエステルの重合度を高くすることができず、溶融紡糸にて得られるポリエステル繊維の強度が著しく低下し、さらに紡糸操業性が著しく悪化するという問題があった。

一方、このような問題を解決するため、イオン結合性分子間力の小さいカチオン可染モノマーを共重合する技術が開示されている（例えば特許文献４，５参照）。イオン結合性分子間力の小さいカチオン可染モノマーとしては、５−スルホイソフタル酸テトラブトキシホスホネートなどが例示されているが、これらのカチオン可染モノマー共重合ポリエステルは熱安定性が悪く、常圧カチオン可染化させるため、共重合量を増加させようとしても、重合反応途中で熱分解が進行し、高分子量化させることが困難であった。さらに溶融紡糸する際の熱履歴による分解が大きく、結果として得られる糸の強度が弱くなるという欠点を有していた。また、使用する５−スルホイソフタル酸テトラブトキシホスホネートは非常に高価であり、結果として得られるカチオン可染性ポリエステルのコストが大幅に増大するという問題があった。

かかる問題を解決する方法として、スルホイソフタル酸の金属塩に加え、分子量が２０００以上のポリエチレングリコールを共重合する方法、アジピン酸、セバシン酸などの直鎖炭化水素のジカルボン酸を共重合する方法、あるいはジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノールのようなグリコール成分を共重合する方法が提案されている。（例えば特許文献６，７参照）
しかしながら、これらいずれの方法でも得られたポリエステルを溶融紡糸して得られる常圧カチオン可染性ポリエステル繊維の強度が低くなり、強いては得られる布帛の引き裂き強度が低下する、更には染色堅牢度が低いなどの問題があった。

また、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を共重合したポリエステルを鞘部に、９５モル％以上がエチレンテレフタレートの繰返し単位からなるポリエステルを芯部に配した複合繊維が提案されている（例えば特許文献８参照）。しかしながら、鞘部を構成する共重合ポリエステル中のスルホイソフタル酸成分の共重合量には、前述と同様の理由で限界があり、十分な染着性を得ることが困難であること、並びに複合繊維とすることで紡糸工程での加工コストが増加、または繊維断面形状などに制約が生じるなどの課題があった。

一方で、ポリエステル製品の地球環境に対する影響度に関心が高まり、例えばリサイクルポリマーを使用した繊維が望まれてきた。
しかしながら、ポリエステル廃棄物を一般的にいわれるリサイクルポリマーは回収されたＰＥＴボトルやポリエステルフィルム製品、更にはこれら製品の製造工程において発生する屑ポリマーなどを粉砕して再溶融するマテリアルリサイクルが知られているが、リサイクル後の繊維で高強度で細繊度で毛羽のない風合い良好なものを得ることは困難であり又薄くて軽量で高強度の上記用途衣料は困難であった。特に異型化された繊維を紡糸する際には糸切れが多発し、著しく生産性が低下することで商業生産が困難であった。

特開２００３−１６６１１９号公報 特公昭３４−１０４９７号公報 特開昭６２−８９７２５号公報 特開平１−１６２８２２号公報 特開２００６−１７６６２８号公報 特開２００２−２８４８６３号公報 特開２００６−２０００６４号公報 特開平７−１２６９２０号公報

本発明は上記の課題を解決するものであり、ポリエステル廃棄物を原料モノマーまで解重合した後再度重合したリサイクルポリマーを利用した、常圧下でのカチオン染色が可能で、且つ高吸水・速乾性を有する常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維を提供するものである。

上記の課題に鑑み本発明者らは鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。
即ち本発明によれば、
下記要件を満足することを特徴とする常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維、
ａ）ポリエステルが、芳香族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体として、ポリアルキレンテレフタレートを解重合して得られたリサイクルされたテレフタル酸ジメチルを用い、該テレフタル酸ジメチルが全芳香族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体の８０モル％以上を占めるポリエステルからなること。
ｂ）該ポリエステルを構成する酸成分中に、スルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）、および下記化学式（１）で表される化合物（Ｂ）を、下記数式（１）及び数式（２）を同時に満足する条件で含有する共重合ポリエステルであること。
ｃ）ポリエステル中のジエチレングリコール含有量が２．５重量％以下であり、且つ固有粘度が０．５５〜１．０の範囲にあること。
ｄ）単繊維軸に直交する断面において、下記式で定義する突起係数が０．３〜０．７であり、繊維断面コアー部から外側へ突出したフィン部が３〜６個存在すること
突起係数＝（ａ１−ｂ１）／ａ１
ａ１：繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点までの長さ
ｂ１：繊維断面内面壁の内接円の半径

［上記式中、Ｒは水素または炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｘは４級ホスホニウム塩、または４級アンモニウム塩を表す。］
３．０≦Ａ＋Ｂ≦５．０ （数式：１）
０．２≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７ （数式：２）
［ここで、Ａはスルホイソフタル酸の金属塩の共重合量（モル％）、Ｂは上記化学式（１）で表される化合物の共重合量（モル％）を表す。］
が提供される。

本発明のリサイクルされたテレフタル酸ジメチルをエステル交換反応に使用したポリエチレンテレフタレートにより、環境への負荷を低減させ、常圧下でのカチオン染色による染着性が良好且つ高吸水・速乾性を有し、バージンＰＥＴを用いた場合と同様の高強度のポリエステル繊維が得られる。

本発明のポリエステルマルチ繊維断面の１実施態様を示した模式図。 本発明で使用する紡糸口金吐出孔の１実施態様を示した模式図。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の常圧カチオン可染性ポリエステルマルチフィラメントに使用されるポリエステルは、下記に記述するリサイクルポリエステルであり、共重合成分としてスルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）、及び下記一般式（１）で表される化合物（Ｂ）を、下記数式１及び数式２を同時に満足する状態で含有する共重合ポリエステルであることが必要である。

単糸繊度は７ｄｔｅｘ以下、且つ束ねられた単糸数が２４本以上で、強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、伸度が６０％以下、熱水収縮率が２２％以下のカチオン可染性ポリエステルマルチフィラメントであることが好ましい。

［上記式中、Ｒは水素または炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｘは４級ホスホニウム塩、または４級アンモニウム塩を表す。］
３．０≦Ａ＋Ｂ≦５．０ 数式１
０．２≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７ 数式２
［ここで、Ａはスルホイソフタル酸の金属塩の共重合量（モル％）、Ｂは上記一般式（１）で表される化合物の共重合量（モル％）を表す。］

本発明のポリエステルマルチ繊維はその単繊維横断面（例えば図１）において下記式で定義する突起係数が０．３〜０．７の、繊維断面コアー部から外側へ突出したフィン部が３〜６個存在することを特徴とする異型断面繊維である。
突起係数＝（ａ１−ｂ１）／ａ１
ａ１：繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点までの長さ
ｂ１：繊維断面内面壁の内接円の半径

（リサイクルポリエステルの説明）
本発明のポリエステルマルチフィラメントに使用されるポリエステルは芳香族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体としてポリアルキレンテレフタレートを解重合することによって得られたテレフタル酸ジメチルを、ポリエステルを構成する全酸成分を基準として８０重量％以上使用する必要がある。

ここで、該ポリアルキレンテレフタレートとしてはポリエチレンテレフタレートが好ましく、特に回収されたボトル、回収されたポリエステル繊維製品、回収されたポリエステルフィルム製品、更にはこれら製品の製造工程において発生する屑ポリマーなど回収されたポリエステルが好ましく用いられる。

ポリアルキレンテレフタレートを解重合することによって得られたテレフタル酸ジメチルが７０重量％未満の場合、最終的に得られるポリエステル、あるいはポリエステル繊維中に含まれる成分の内、回収されたテレフタル酸ジメチルに由来する成分の比率が５０％を下回ってしまう為、環境にやさしい製品としての効果が少なくなり好ましくない。ポリアルキレンテレフタレートを解重合することによって得られたテレフタル酸ジメチルは好ましくは８０重量％以上、さらに好ましくは９０重量％以上である。

ポリアルキレンテレフタレートを解重合することによって得られたテレフタル酸ジメチルの製造方法については特に限定はないが、例えば、ポリエチレンテレフタレートをエチレングリコールで解重合した後、メタノールでエステル交換反応し、得られたテレフタル酸ジメチルを再結晶や蒸留で精製する方法が挙げられる。

本発明に用いる、ポリアルキレンテレフタレートを解重合することによって得られたテレフタル酸ジメチル中の不純物ついては、２−ヒドロキシテレフタル酸の含有量が２ｐｐｍ以下であることが好ましい。

ポリアルキレンテレフタレートを解重合することによって得られたテレフタル酸ジメチルを構成する全酸成分を基準として８０重量％以上使用するポリエステルの製造方法としては、芳香族ジカルボン酸のエステル形成誘導体として上記のテレフタル酸ジメチルをエステル交換反応触媒の存在下、アルキレングリコールとしてエチレングリコールとエステル交換反応せしめることによって製造することが好ましい。

（成分Ａについての説明）
本発明で使用されるスルホン酸塩基含有芳香族ジカルボン酸成分としては、５−スルホイソフタル酸の金属塩（ナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩）、５−スルホイソフタル酸の４級ホスホニウム塩、または５−スルホイソフタル酸の４級アンモニウム塩が例示される。また、これらのエステル形成性誘導体も好ましく例示される。これらの群の中では、熱安定性、コストなどの面から、５−スルホイソフタル酸の金属塩が好ましく例示され、特に、５−スルホイソフタル酸のナトリウム塩およびそのジメチルエステルである５−スルホイソフタル酸ジメチルのナトリウム塩が特に好ましく例示される。

（成分Ｂについての説明）
また、上記化学式（１）で表される化合物（Ｂ）としては、５−スルホイソフタル酸あるいはその低級アルキルアエステルの４級ホスホニウム塩または４級アンモニウム塩である。４級ホスホニウム塩、４級アンモニウム塩としては、アルキル基、ベンジル基、フェニル基が置換された４級ホスホニウム塩、４級アンモニウム塩が好ましく、特に４級ホスホニウム塩であることが好ましい。また、４つある置換基は同一であっても異なっていても良い。上記化学式（１）で表される化合物の具体例としては、５−スルホイソフタル酸テトラブチルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸エチルトリブチルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸ベンジルトリブチルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸フェニルトリブチルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸テトラフェニルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸ブチルトリフェニルホスホニウム塩、５−スルホイソフタル酸ベンジルトリフェニルホスホニウム塩、あるいはこれらイソフタル酸誘導体のジメチルエステル、ジエチルエステルが好ましく例示される。

（数式１の説明）
本発明において、ポリエステルに共重合させる成分Ａと成分Ｂの合計は酸成分を基準として、Ａ＋Ｂが３．０〜５．０モル％の範囲である必要がある。３．０モル％より少ないと、常圧下でのカチオン染色では十分な染着を得ることができない。一方、５．０モル％より多くなると、得られるポリエステル糸の強度が低下するため実用に適さない。さらに染料を過剰に消費するため、コスト面でも不利である。

（数式２の説明）
また、成分Ａと成分Ｂの成分比は、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）が０．２〜０．７の範囲にある必要がある。０．２以下、つまり成分Ａの割合が多い状態では、スルホイソフタル酸金属塩による増粘効果により、得られるポリエステルの重合度を上げることが困難になる。一方、０．７以上、つまり成分Ｂの割合が多い状態では、反応が遅くなり、さらに成分Ｂの比率が多くなると分解が進むため重合度を上げることができない。さらに、成分Ｂの比率多くなると熱安定性が悪化し、溶融紡糸段階で再溶融した際の熱分解による分子量の低下が大きくなるため、得られるポリエステル糸の強度が低下するため、好ましくない。

（ＤＥＧ量の説明）
本発明における常圧カチオン可染性ポリエステルに含有されるジエチレングリコールは、２．５重量％以下であることが好ましい。
一般にカチオン可染性ポリエステルを製造する際には、ポリエステルの製造工程において副生するジエチレングリコール（ＤＥＧ）量を抑制するために、ＤＥＧ抑制剤として少々のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、水酸化テトラアルキルホスホニウム、水酸化テトラアルキルアンモニウム、トリアルキルアミンなどの少なくとも１種類を、使用するカチオン可染性モノマー（本発明の場合は化合物（Ａ）及び（Ｂ））に対して、１〜２０モル％程度を添加することが好ましい。

（固有粘度の説明）
本発明で使用されるポリエステルの固有粘度（溶媒：オルトクロロフェノール、測定温度：３５℃）は０．５５〜１．０の範囲であることが好ましい。固有粘度が０．５５以下である場合、得られるポリエステル繊維の強度が不足し、一方、１．０以上とする場合、溶融粘度が高くなりすぎて溶融成型が困難になるため好ましくなく、また、溶融重合法に引続いて固相重合法により重合ポリエステルの重縮合工程での生産コストが大幅に増大するため好ましくない。常圧カチオン可染性ポリエステルの固有粘度としては、０．６０〜０．９０の範囲が更に好ましい。

（共重合ポリエステルの製造方法）
本発明における共重合ポリエステルの製造は特に限定されず、通常知られているポリエステルの製造方法が用いられる。すなわち、リサイクルされたテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとをエステル交換反応させて低重合体を製造する。次いでこの反応性生物を重縮合触媒の存在下で化合物Ａ、化合物Ｂを添加し減圧加熱して所定の重合度になるまで重縮合反応させることにより製造される。

（その他添加剤）
また、本発明における共重合ポリエステルは、必要に応じて少量の添加剤、例えば酸化防止剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、抗菌剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、遮光剤または艶消し剤などを含んでいても良い。特に酸化防止剤、艶消し剤などは特に好ましく添加される。

（製糸方法）
本発明の常圧カチオン可染性ポリエステルマルチフィラメントの製糸方法は、特に制限は無く、従来公知の方法が採用される。すなわち、固有粘度が０．５５〜０．８０のポリエチレンテレフタレートを通常の条件で乾燥し、スクリュウエクストルーダー等の溶融押出機で溶融し、例えば、特許第３０７６３７２号に開示されているような、コアー部形成用円形吐出孔（図２の３）の周囲に間隔を置いて配置された３〜６個、より好ましくは４〜６個、の小円状開口部（図２の５）とスリット状開口部（図２の４）とが連結したフィン部形成用吐出孔を配置した紡糸口金（図２）から吐出し、従来公知の方法で冷却、固化後、２０００〜４０００ｍ／ｍｉｎ、より好ましくは２５００〜３５００ｍ／ｍｉｎの速度で紡糸捲き取りすることにより容易に得ることができる。

この時、コアー部形成用円形吐出孔の半径（図２のｂ２）、該円形吐出孔の中心点からフィン部形成用吐出孔の先端部の長さ（図２のａ２）等を変えることにより、繊維断面の突起係数が０．３〜０．７となるように任意に設定することができる。また、スピンブロックの温度および／または冷却風量を変えることによっても、繊維断面の突起係数をある程度コントロールすることができる。なお、冷却風は、紡糸口金から５〜１５ｃｍ下方が上端となるように設置された長さ５０〜１００ｃｍのクロスフロータイプの紡糸筒から送風するのが望ましい。

このような繊維横断面形状を有するポリエステルマルチ繊維は、紡糸捲取速度が４０００ｍ／ｍｉｎを超えると急激な配向結晶化が起こり、結晶化度が３０％を超えてしまいやすい。一方、２０００ｍ／ｍｉｎを下回る紡糸捲取速度では、該ポリエステルマルチ繊維の沸水収縮率が７０％を超えてしまいやすい。

このようにして得られる本発明のポリエステルマルチ繊維は、延伸仮撚工程に供給され、ポリエステルマルチ繊維の繊度、紡糸捲取速度などに応じて、適切な条件を設定し延伸仮撚される。このようにして得られる延伸仮撚加工糸は、定法に従って織編物等の布帛とすれば、常圧カチオン可染性で且つ優れた吸水・速乾性能を有する布帛が得られる。また、該布帛は自然なドライ感に富んだ風合を呈し、衣料用布帛として極めて有用なものとなる。

（単繊維断面形状）
次に、本発明の常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維の単繊維断面形状は、先に定義した突起係数が０．３〜０．７、より好ましくは０．４〜０．６である、繊維断面コアー部から外側へ突出したフィン部（図１の１）が３〜６個、好ましくは４〜６個存在する形状を呈している必要がある。

該突起係数が０．３未満のフィン部は、延伸仮撚加工後の繊維断面に充分な毛細管空隙を形成する機能がなく、吸水・速乾性能を発現することができない。さらにこのような短小フィン部は、布帛に吸水処理剤を施す場合のアンカー効果が小さくなるため、該処理剤の洗濯耐久性を低下させる傾向にある。また、布帛の風合もフラットなペーパーライクなものとなる。一方、突起係数が０．７を越えるフィン部は、延伸仮撚加工時、該フィン部に加工張力が集中しやすいため、繊維断面の部分的破壊が発生して十分な毛細管形成がなされなくなり、吸水性能が不十分となる。また、延伸仮撚工程での糸切れ（加工断糸）や毛羽も頻発する。

なお、突起係数が０．３〜０．７のフィン部であっても、単繊維断面に該フィン部の数が１〜２個では、内側に閉じた繊維断面部分が最大１個しか形成されなくなるので、十分な毛細管現象が発現せず、吸水性能が不十分となる。また、布帛の風合もフラットなペーパーライクなものとなる。一方、６個を越える場合には、延伸仮撚加工時、フィン部への加工張力集中が発生し、繊維断面の部分的破壊が起こり、十分な毛細管形成がなされなくなり、吸水性能が不十分となる。また、延伸仮撚工程での糸切れ（加工断糸）や毛羽が頻発する。なお、突起係数が０．３未満のフィン部は６個を超えて存在しても良い。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。なお、実施例中の分析項目などは、下記記載の方法により測定した。
固有粘度：
ポリエステル組成物を１００℃、６０分間でオルトクロロフェノールに溶解した希薄溶液を、３５℃でウベローデ粘度計を用いて測定した値から求めた。なお、チップの固有粘度をηＣ、紡糸後の未延伸糸の固有粘度をηＦとする。
ジエチレングリコール（ＤＥＧ）含有量：
ヒドラジンヒドラート（抱水ヒドラジン）を用いてポリエステル組成物チップを分解し、この分解生成物中のジエチレングリコールの含有量をガスクロマトグラフィー（ヒューレットパッカード社製（ＨＰ６８５０型））を用いて測定した。
繊維の引張強度・伸度：
ＪＩＳ Ｌ１０７０記載の方法に準拠して測定を行った。
カチオン可染性：
ＣＡＴＨＩＬＯＮ ＢＬＵＥ ＣＤ−ＦＲＬＨ）０．２ｇ／Ｌ、ＣＤ−ＦＢＬＨ０．２ｇ／Ｌ（いずれも保土ヶ谷化学）、硫酸ナトリウム３ｇ／Ｌ、酢酸０．３ｇ／Ｌの染色液中にて１００℃で１時間、浴比１：５０で染色し、次式により染着率を求めた。
染着率＝（ＯＤ０−ＯＤ１）／ＯＤ０
ＯＤ０：染色前の染液の５７６ｎｍの吸光度
ＯＤ１：染色後の染液の５７６ｎｍの吸光度
本発明では、染着率９８％以上のものを可染性良好と判断した。
突起係数：
ポリエステルマルチ繊維の断面顕微鏡写真を撮影し、単繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点までの長さ（ａ１）および繊維断面内面壁の内接円の半径（ｂ１）を測定し、下記式で突起係数を計算した。
突起係数＝（ａ１−ｂ１）／ａ１
吸水速乾性（ウイッキング値）：
吸水・速乾性能の指標として、ＪＩＳ Ｌ１９０７繊維製品の吸水試験法、５．１．１項吸水速度（滴下法）に準じて、落下水滴が、ポリエステル仮撚加工糸からなる試験布表面から表面反射をしなくなるまでの秒数（ウィッキング値）を採用した。なお、Ｌ１０は、ＪＩＳ Ｌ０８４４−Ａ−２法により１０回洗濯を行った後のウイッキング値（秒）を表す。

［実施例１］
（回収テレフタル酸ジメチルの製造）
エチレングリコール２００部を５００ｍｌセパラブルフラスコに投入し、更に炭酸ソーダ１．５部、粉砕されたＰＥＴボトル等からなるポリエチレンテレフタレート屑５０部を投入し、撹拌しながら昇温して、１８５℃とした。この状態を４時間保持したところ、ポリエチレンテレフタレート屑は溶解し解重合反応が完結した。得られた解重合物を減圧蒸留で濃縮し、留分としてエチレングリコール１５０部回収した。

この濃縮液にエステル交換反応触媒として炭酸ソーダ０．５部とＭｅＯＨ１００部を投入し、常圧で液温を７５℃、１時間撹拌し、エステル交換反応を実施した。
得られた混合物を４０℃まで冷却し、ガラス製フィルターで濾過した。フィルター上に回収できた粗テレフタル酸ジメチルを１００部のＭｅＯＨ中に投入し、４０℃に加温・撹拌洗浄し、再度ガラス製のフィルターで濾過した。この洗浄は２回繰り返した。

フィルター上に捕捉できた粗テレフタル酸ジメチルを蒸留装置に仕込み、圧力６．６５ｋＰａ還流比０．５の条件で減圧蒸留を実施し、留分としてテレフタル酸ジメチルを得た。留分は４７部回収できた。釜残を測定しテレフタル酸ジメチル量を測定すると２部であり、投入したポリエステルを基準にするとテレフタル酸ジメチルの反応率は９３重量％であった。
蒸留により精製された回収テレフタル酸ジメチル中には、２−ヒドロキシテレフタル酸ジメチルが０．５重量ｐｐｍ検出された。精製された回収テレフタル酸ジメチルの品質は、純度９９．９重量％以上であった。

得られた回収テレフタル酸ジメチル１００重量部、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル４．１重量部とエチレングリコール６０重量部の混合物に、酢酸マンガン０．０３重量部、酢酸ナトリウム三水和物０．１２重量部を添加し、１４０℃から２４０℃まで徐々に昇温しつつ、反応の結果生成するメタノールを系外に留出させながらエステル交換反応を行った。その後、正リン酸０．０３重量部を添加し、エステル交換反応を終了させた。

その後、反応生成物に三酸化アンチモン０．０５重量部と５−スルホイソフタル酸テトラブトキシホスホネート２．８重量部と水酸化テトラエチルアンモニウム０．３重量部とトリエチルアミン０．００３重量部を添加して重合容器に移し、２８５℃まで昇温し、３０Ｐａ以下の高真空にて重縮合反応を行い、重合槽の攪拌機電力が所定電力に到達、もしくは所定時間を経過した段階で反応を終了させ、常法に従いチップ化した。

このようにして得られたポリエステルチップを１４０℃、５時間乾燥後、スクリュウ押出機にて溶融しポリマー導管を通して、スピンブロックに装填された図２に示すスリット幅が０．１０ｍｍおよび該円形吐出孔中心点から先端部までの長さ（図２のａ２）が０．８８ｍｍのフィン部形成用吐出孔を４個有し、コアー部形成用円形吐出孔の半径（図２のｂ２）が０．１５ｍｍの吐出孔群を２４群穿設した紡糸口金を組み込んだスピンパックに導入し、紡糸口金より吐出量４０ｇ／ｍｉｎで吐出した。引き続き、紡糸口金吐出面から下方１０ｃｍの位置が上端となるように設置された長さ６０ｃｍのクロスフロータイプの紡糸筒から２５℃の冷却風を、５Ｎｍ^３／ｍｉｎの割合で、ポリマー流に吹き付つけて、冷却・固化し、紡糸油剤を付与し、３０００ｍ／ｍｉｎの速度で捲き取り、各々表１に示す結晶化度、沸水収縮率、フィン部個数および突起係数を有するポリエチレンテレフタレートマルチ繊維を得た。

このポリエチレンテレフタレートマルチ繊維をスクラッグ社製のＳＤＳ−８型延伸仮撚機（３軸フリクションディスク仮撚ユニット、２１６錘）に掛けて、延伸倍率１．６５、ヒーター温度１７５℃、撚数３３００回／ｍ、延伸仮撚速度６００ｍ／ｍｉｎで延伸仮撚加工を実施し、繊度８４ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート延伸仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。

［比較例１］
実施例１において、バージンのテレフタル酸ジメチルを用いる他は実施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。

実施例で得られたポリエステルマルチ繊維は、リサイクル工程を経ていない（バージンの）ポリエステルマルチ繊維と同等の性能を示したことから、リサイクルポリマーは石油より直接得られたポリエステルマルチ繊維の代替品として十分使用することができる。

本発明のポリエステルマルチ繊維によれば、ポリエステル廃棄物を原料モノマーまで解重合した後再度重合したリサイクルポリマーを利用するので環境への負荷を低減させることができ、またバージンのポリエステルを使用した場合と同等の品質の繊維を得ることができる。また、適切な繊維断面形状が保持され、かつ適切な繊維間空隙を持った延伸仮撚加工糸が得られるので、その延伸仮撚加工糸を使った布帛は優れた吸水・速乾性能を持つ。さらにその布帛は自然なドライ感に富んだ風合を持つ。また、湿潤時の堅牢性に優れ、且つ天然繊維との複合が容易な高吸水性ポリエステル繊維が得られる。

１ ：繊維断面フィン部
２ ：繊維断面コアー部
３ ：コアー部形成用円形吐出孔
４ ：フィン部形成用吐出孔のスリット状開口部
５ ：フィン部形成用吐出孔の小円状開口部
ａ１ ：繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点までの長さ
ｂ１ ：繊維断面内面壁の内接円半径
ａ２ ：コアー部形成用吐出孔中心点からフィン部形成用吐出孔先端部までの長さ
ｂ２ ：コアー部形成用吐出孔の半径

Claims (3)

1. 下記要件を満足することを特徴とする常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維。
   ａ）ポリエステルが、芳香族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体として、ポリアルキレンテレフタレートを解重合して得られたリサイクルされたテレフタル酸ジメチルを用い、該テレフタル酸ジメチルが全芳香族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体の８０モル％以上を占めるポリエステルからなること。
   ｂ）該ポリエステルを構成する酸成分中に、スルホイソフタル酸の金属塩（Ａ）、および下記化学式（１）で表される化合物（Ｂ）を、下記数式１及び数式２を同時に満足する条件で含有する共重合ポリエステルであること。
   ｃ）ポリエステル中のジエチレングリコール含有量が２．５重量％以下であり、且つ固有粘度が０．５５〜１．０の範囲にあること。
   ｄ）単繊維軸に直交する断面において、下記式で定義する突起係数が０．３〜０．７であり、繊維断面コアー部から外側へ突出したフィン部が３〜６個存在すること
   突起係数＝（ａ１−ｂ１）／ａ１
   ａ１：繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点までの長さ
   ｂ１：繊維断面内面壁の内接円の半径
   

   

   ［上記式中、Ｒは水素または炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｘは４級ホスホニウム塩、または４級アンモニウム塩を表す。］
   ３．０≦Ａ＋Ｂ≦５．０ （数式１）
   ０．２≦Ｂ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７ （数式２）
   ［ここで、Ａはスルホイソフタル酸の金属塩の共重合量（モル％）、Ｂは上記化学式（１）で表される化合物の共重合量（モル％）を表す。］
2. スルホイソフタル酸の金属塩が、５−ナトリウムスルホイソフタル酸である、請求項１記載の常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維。
3. 上記化合物（Ｂ）が、５−スルホイソフタル酸テトラブトキシホスホネートである、請求項１〜２いずれかに記載の常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維。

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