JPS6065113A - 帯電防止性ポリエステル繊維の製造法 - 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】 本発明は、帯電防止性能を有する改質されたポリ１エス
テル繊維の製造方法に関するものであり、１その目的と
するところは９合成繊維特有の静電気の発生を著しく低
減させ、布帛にした場合に良好な着心地を有する原糸を
提供することにある。

ポリエステル、とりわけポリエチレンテレフタレート繊
維は高度の結晶性、高軟化点を有し１強伸度特性、耐化
学薬品性、耐候性等他の合成繊維にみられない多くの長
所を有しており、衣料用途のみならず産業資材用途等に
ますます広く用いられている。　゛ しかし、前述のような長所の反面、染色性が比較的悪い
こと、静電気を帯び易いことなどの欠点をも有している
。前者の欠点については易染性の第三成分を共重合した
りあるいは染色加工技術の発展によってほぼ解決しつつ
あるが、後者の欠点つまり静電気の発生は衣料用のみな
らずカーペット等のインテリア用途にポリエステルを用
いる場合その解決が強く要望されている。

従来、ポリエステル繊維の帯電防止技術に関する代表的
な方法としては、親水性を有するポリアルキレングリコ
ールをポリエステルに配合する方法があり、これまでに
も数多くの提案がなさねている。

例えば特公昭４６−７２１３号公報では、ポリアルキレ
ングリコールを１０〜６０重量係配合せしめたポリエス
テルと通常のポリエステルとを配合する方法が提案され
ている。しかるに、この方法では最初の段階におけるポ
リエステル成分に対するポリアルキレングリコール成分
の濃度が比較的少ないので、最終製品の帯電防止性能が
十分発現しないという欠点があった。この傾向は通常の
ポリエステルとの混合希釈をエクストルーダー型混練機
を用いて行っているので一層顕著であった。

オだ、特公昭４７−２９１８３号公報では９分子量カ３
０００以上のポリアルキレングリコールを６０重量％よ
り多く９０重量％以下共縮合したブロックポリエーテル
エステルを通常のポリエステルて配合する方法が提案さ
れている。この方法は最初の段階におけるポリアルキレ
ングリコール成分の濃度が高い点において改善されては
いるが、せっかく高濃度のポリアルキレングリコール成
分を有するポリエステルを一気ニ、シかも混練効果のよ
いエクストルーダー型混線機を用いて混合希釈してし才
うので、高濃度のポリアルキレングリコール成分の分散
がすすみすぎかえって帯電防止性能を低下させるという
欠点があった。また、エクストルーダー型混線機を用い
て混合希釈する場合。

ポリアルキレングリコールを配合したポリエステルをい
ったんチップ化し、核チップに通常のポリエステルチッ
プを混合する方法が一般に採られるが、この場合、ポリ
アルキレングリコールの割合が大きいので１円滑なチッ
プ化が難しく、いわゆるミスカットチップが発生しやす
いといった問題点があった。

本発明者らは従来技術のもつかがる欠点を克服し、帯電
防止性のすぐれたポリアルキレングリコール配合ポリエ
ステル繊維の製造方法について鋭意検討したところ、ポ
リアルキレングリコールの含有率の比較的高い改質ポリ
エステルを通常のボ１ｊエステルを用いていったん中程
度の含有率Ｋまで混合希釈し９次いで同様の混合希釈あ
るいは複合希釈し、しかも前記混合希釈は静的混合器を
用いて行うことにより、最終製品中のポリアルキレング
リコールの含有率が従来公知の含有率であっても著しく
すぐれた帯電防止性能が発現することを見い出し１本発
明を完成するに至った。

すなわち本発明は、エチレンテレフタレートを主たる繰
返し単位とするポリエステルの重合完結前に、ポリアル
キレングリコールを６０重量％より多くかつ９０重量係
以下配合せしめて得た改質ポリエステルとポリアルキレ
ングリコールを含有しない通常のポリエステルとを静的
混合器を用いい混合希釈し、前記ポリアルキレングリコ
ールの割合が３０〜６０重量係のマスターポリエステル
を得２次いで該マスターポリエステルと前記通常のポリ
エステルとを最終製品のポリアルキレングリコールの含
有率が１．０〜１０．０重量％になるよう再度静的混合
器による混合あるいは複合したのち製糸することを特徴
とする帯電防止性ポリエステル繊維の製造方法を要旨と
するものである。

５一 本発明における通常のポリエステルとは、一般にはテレ
フタル酸とエチレングリコールとから成るポリエチレン
テレフタレートが好適に用いられるが、２０モル係程度
までの第三成分が共重合されたものであってもかオわな
い。かかる共重合成分の例としては、イソフタル酸、５
−ナトリウムスルホイソフタル酸、ナフタレンジカルボ
ン酸。

ジフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸。

アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸。

ｐ−オキシ安息香酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香酸
等のオキシ酸、トリメチレングリコール。

１．４−ブタンジオール、ビスフェノールＡのようなジ
オキシ化合物を挙げることができる。これらの使用は一
種又は二種以上であってもかまわない。

本発明において用いられるポリアルキレングリコールと
しては１分子量５００〜１００００．軽重しくは１００
０〜７０００のポリエチレングリコール。

ポリプロピレングリコールなどのポリエーテルを指し、
特に分子量２０００〜５０００のポリエチレングリコー
ルが好適に用いられる。

６− 本発明ておいて前記ポリアルキレングリコールの配合量
は、後述するように最終製品ておいて１．０〜１０．０
重８％存在することが必要であるが、とりわけその配合
方法および条件が重要である。

すなわち、まずポリアルキレングリコールを６０重量％
より多くかつ９０重量％以下と比較的高濃度て配合せし
めた改質ポリエステルを合成し、該改質ポリエステルを
前記ポリアルキレングリコールの割合が３０〜６０重量
％になるよう通常のポリエステルで混合希釈し、いった
んポリアルキレングリコールの含有率が３０〜６０重量
％の中程度の配合割合を有するマスターポリエステルを
得る必要がある。そしてこの場合の混合希釈はエクスト
ルーダー型混練機のような混練機を用いず、静的混合器
を用いて行うことが大切である。

本発明において前記改質ポリエステル中のポリアルキレ
ングリコールの含有率が６０重量％以下の場合、十分な
帯電防止性向上効果が発現せず好ましくないのである。

すなわち本発明者らの検討によると、ポリアルキレング
リコールを用いてポリエステルに帯電防止性を付与しよ
うとする場合、最初に合成した改質ポリエステル中のボ
１）アルキレングリコールの濃度が極めて重要で、しか
も混合希釈した場合。

混合物全体としてみた場合の濃度は希釈割合に応じて低
下しても９局所的ては最初の高濃度成分がある程度の大
きさの層状のブロックとして存在するような混合の仕方
を採る必要があることが判明した。そして、前記改質ポ
リエステル中のポリアルキレングリコールの配合濃度が
６０重量％以下では十分な帯電防止性能が発現しないの
である。

一方、改質ポリエステル中のポリアルキレングリコール
の濃度が９０重量％よりも大きい場合には熱安定性が著
しく不安定になるばかりか９通常のポリエステルとの混
和性が阻害され過ぎるので好ましくないのである。

本発明において前記第一段階での混合希釈は。

ポリアルキレングリコールの高濃度の部分が、前記した
ような性状をとるために静的混合器を用いて行う必要が
ある。この場合、いったんチップ化する必要もなく、溶
融状態のままで混合することができるので一層有利であ
る。

本発明において第一段階での混合希釈後のマスターポリ
エステル中のポリアルキレングリコールの含有率は３０
〜６０重量％になるよう制御する必要がある。高濃度の
改質ポリエステルを一気に１．０〜１００重量％にまで
希釈しようとすると、希釈時の通常ポリエステルの混合
比率が相対的に高くなり、前記したような性状を有する
適度な混合が困難となるのである。また、前記希釈を複
合により行おうとしても同じような理由により円滑な紡
糸ができなくなるのである。

本発明において前記したような条件および方法で第一段
混合希釈して得られたポリアルキレンゲ＋１　：Ｉ　−
／ｌ／を３０〜６０重量多含有するマスターポリエステ
ルは最終製品のポリアルキレングリコールの含有率が１
．０〜１０．０重量％になるよう更に第二段階の混合あ
るいは複合による希釈を行う必要がある。この場合、第
二段階の希釈を混合によって行う場合にはすでに述べた
理由から静的混合器を９− 用いて行う必要がある。

最終製品のポリアルキレングリコールの含有率が１．０
重−［ｔ％未満の場合には、十分な帯電防止性が発現せ
ず好ましくない。他方、前記最終製品中のポリアルキレ
ングリコールの含有率が１０．０重量％を越えるとポリ
エステル本来のもつすぐれた物理的、化学的性質が急激
に低下しはじめるのでやはり好ましくないのである。

なお、前記した第二段階の混合は第一段階の場合とちが
ってマスターポリエステルのポリアルキレングリコール
の割合が３０〜６０重量％にまで低減されているので、
いったんチップ化することも可能である。

第１図は本発明に用いられる混合システムの一例を示す
概略図を示し、マスターポリエステルをチップ化せず連
続的に帯電防止性ポリエステル繊維を紡糸する場合の例
である。

重合缶１で合成された改質ポリエステルはパイプライン
２の途中に設けられた静的混合器３において別途溶融押
出機４を用いて溶融された通常の１０− ポリエステルによって混合希釈され、さらに混合紡糸口
金パック５あるいは複合紡糸口金パック５′（図示せず
）において、再度４から供給されてくる通常のポリエス
テルによって希釈され、混合糸条あるいは複合糸条６と
して紡出される。

第２図は前記紡糸口金パックの一例で、パック内に設け
た静的混合器により第二段階の混合希釈が行われる。

すなわち、マスターポリエステルＡと通常のポリエステ
ルＢとは静的混合器７で適度に混合されたのちＰ層８．
多孔板９を経てノズルブレー）１０より紡出される。

第二段階における希釈は前記したような混合による方法
以外に複合による方法でもかまわない。

この場合には第１図における紡糸口金パックとして従来
公知の複合紡糸用パックを用いればよい。

複合形態としては芯−鞘型複合、海島型複合。

サイドバイサイド型複合等いずれでもかまわない。

本発明において用いられる静的混合装置の例としては、
ケニノクス社製のスタティクミキサー。

スルーザー社製のスタティクミキシングエレメント、東
し■製のハイミキサー等市販の静的混合器が好適に用い
られる。

以下に本発明の効果を実施例を挙げて具体的に説明する
。例中、特性値は以下の方法で測定した。

なお、「部」とあるのは全て重量部を意味する。

（１１改質ポリエステルの極限粘度 フェノール−四塩化エタンの等重量混合溶媒を用いて２
０℃で測定した溶液粘度よりめた。

（２）帯電防止性 試料を０，２係のアニオン活性剤の弱アルカリ水溶液中
で電気洗濯機を用いて２時間洗濯後、水洗。

乾燥してから長さくｔ）５　ｍ　、繊度（Ｄ）１０００
デニールの繊維束に引き揃えて２０℃、４０％ＲＨに２
日間調湿後エレクトロメータにより印加電圧５００ｖで
試料の抵抗を測定し１次式により算出した体積固有抵抗
（Ω−ｍ）の大小で帯電防止性の尺度とした。

Ｒ：抵抗　（Ω−ｃｒｎ） Ｄ：繊度　（デニール） ｔ：繊維試料長（ｃｒｎ） ｄ：試料密度　（ｇ／ｃｒ／ｌ）　である。）参考例１ ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレートおよびそ
の低重合体（以下ＢＨＥＴという）の存在するエステル
化槽にテレフタル酸とエチレングリコールのスラリー（
テレフタル酸／エチレングリコールのモル比が１／１．
６）を連続的に供給し。

２５０℃、０．０５Ｋｙ／ｃＪＧの条件下で反応させ、
滞留時間を８時間としたところ、エステル化反応率が９
５俤のＢＨＥＴを連続的に得た。

参考例２ 参考例１で得たＢＨＥＴ１００部を重合槽に移送し、２
８０℃に加熱し、触媒として三酸化アンチモンをポリエ
ステルを構成する全酸成分１モルに対して２．ＯＸ　１
０モル反応系に添加し、高減圧下、約４時間反応させて
重縮合を完結させ、〔η）　＝　０ＢＢ（ｔｔｔ／１１
）のポリエチレンテレフタレートを得た。

１３− 実施例１ ２５０℃に保った重合缶に参考例１で作ったＢＨＥＴ２
５部を受入れ、粉砕した分子量２０００のポリエチレン
グリコール７５部を添加溶融したのち９重合触媒として
三酸化アンチモン０．０６部をエチレングリコール３部
に溶解した溶液を加え、２７０℃に昇温し、さらに１ｗ
＋ｌＨｇ以下の減圧下、２７０℃で５時間重縮合を行い
、〔η］　＝　０．９６の改質ポリエステルを得た。

次いで、この改質ポリエステルをいったんチップ化する
ことなく重合缶から払い出し、第１図に示す混合システ
ムで別途溶融した参考例２で得たポリエチレンテレフタ
レートと１＝１の割合で直径１インチ、エレメント数が
１０個のケエックス社製スタティクミキサーを用いて混
合希釈した。

このようにして得たポリアルキレングリコールの含有量
が３７．５重量％のマスターポリエステルもいったんチ
ップ化することなく、参考例２で得たポリエチレンテレ
フタレートを用いて最終製品のポリアルキレングリコー
ルの含有量が６重量％に１４− なるように混合希釈した。

紡糸延伸条件は紡温り８０℃、紡速１２００ｍ１０で直
径０．２５　ｔｍの細孔を３６個有するノズルプレート
を用いて最終製品（延伸糸）のデニール構成が７５デニ
ール／３６フイラメントになるように調整した。

なお、紡糸口金パック内に設けた静的混合器は直径７．
８ｗｎ、　エレメント数９個のものを使用した。

得られた繊維の帯電防止性能は１体積固有抵抗が８．６
Ｘ１０（Ω−ｃｒｎ）と良好であった。

実施例２．３．４および比較例１．２ 実施例１において第二段階におけるマスターポリエステ
ルと改質ポリエステルとの混合比率を変化させ、最終製
品中のポリアルキレングリコールの含有量を０．５重′
ｔ％（比較例１　）、２．０　、４．０　。

８．０３１ｉ量％（実施例２．３．４　）および１２．
０重量％（比較例２）に変化させたこと以外は実施例１
と同様の方法で混合紡糸した。得られた結果を第１表に
示す。

実施例５．６および比較例３．４ 実施例１においてＢＨＥＴとポリエチレングリコールの
配合比率を変化させポリアルキレングリコールの配合割
合が５５重量％（比較例３）、６５重量係、８５重量ｑ
６（実施例５．６）および９５重量％（比較例４）の改
質ポリエステルを〔η〕が０．９６一定になるように重
合時間を調整して合成し、やはり第１図に示す混合シス
テムを採用し、いずれの場合もマスターポリエステル中
のポリアルキレングリコールの含有量が４０重量％に、
最終製品中のポリアルキレングリコールの含有量が６．
０重量％になるよう第一段及び第二段混練した以外は実
施例１と同様の方法で混合紡糸した。

第１表にこれらの結果を示すが、改質ポリエステル中の
ポリアルキレングリコールの含有量の著しく高い比較例
４の場合１通常ポリエステルとの混和性が悪すぎるため
にポリエステル相とポリアルキレングリコール相との相
分離が大きすぎるためか、最終混合紡糸時の紡糸糸切れ
が多発し、到底工業的ベースでの製造は困難である。

実施例７および比較例５．６ 実施例１における第一段階の混合希釈時の改質ポリエス
テルと通常のポリエステルとの混合比率を変更し、ポリ
アルキレングリコールの含有量が２５重量％（比較例５
）、５５重量９６（、実施例７）および７０重量％（比
較例６）のマスターポリエステルを得たこと以外は実施
例１と同様の方法で混合紡糸した。結果を第１表に示す
。

／／ ７１．′ ／ １７− 第　１　表 〔注〕■ＦＡＧ：ポリアルキレングリコールの略１８− 実施例８ 実施例Ｉにおいて、混合紡糸バックの代って芯−鞘型複
合紡糸装置を用い、マスターポリエステルを芯部に、ポ
リエチレンテレフタレートヲ鞘部に配置せしめて複合紡
糸した。この場合９両成分の複合比率は複合繊維全体に
対するポリアルキレングリコールの含有率が６．０重量
係になるように選んだ。その他の紡糸条件は、紡温、紡
速は実施例１と同じであるが、ノズルプレートはＭ　径
０．４ｍｍ　。

孔数２４ホールのものを使用し、最終製品（延伸糸）の
デニール構成が７５デニール／２４フイラメントになる
よう調整した。

得られた複合繊維の帯電防止性能は９体積固有抵抗が１
．６Ｘ１０（Ω−側）と良好であった。

比較例７ 実施例１における第一段の混合希釈を省略し。

７５重ｉｔ％のポリアルキレングリコールを有する改質
ポリエステルとポリエチレンテレフタレートトの混合比
率を］：１１．５ＩＣし、紡糸口金パック内に設けた静
的混合器で一気に希釈し、ポリアルキレングリコールの
含有量が６重量係になるよう調整し混合紡糸した。両者
の混合比が大きすぎるので。

どうしても混合斑が太き（なり、紡糸時の糸切れが多発
した。′また。得られた繊維の体積固有抵抗は２．５Ｘ
ｉＯ（Ω−ｃ１ｎ）Ｋとどオリ、帯電防止性能は不十分
であった。

実施例９ 実施例１において用いたポリアルキレングリコールの分
子量を４０００に変えた以外は全て実施例１と同様の方
法９条件で混合紡糸した。得られた繊維の体積固有抵抗
は１．６Ｘ１０（Ω−側）と良好であった。なお、この
時の改質ポリエステルの〔η〕は０８３であった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもの・で、第１図は本発明
に用いられる混合システムの一例を示ｔａ略図、第２図
は第１図の紡糸口金パックの一例を示す。 図中、１は重合缶、２はパイプライン、３は静的混合器
、４は溶融押出機、５は紡糸口金パック。 ６は紡糸された糸条、７は静的混合器、８はＰ層。 ９は多孔板、１０はノズルプレート。 特許出願人　日本エステル株式会社 代理人　児　玉　雄　三 ＝２１− 第１回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エチレンテレフタレートを主たる繰返し単位と
   するポリエステルの重合完結前にポリアルキレングリコ
   ールな６０重量％より多くかつ９０重量％以下配合せし
   めて得た改質ポリエステルとポリアルキレングリコール
   を含有しない通常のポリエステルとを静的混合器を用い
   て混合希釈しり前記ポリアルキレングリコールの割合が
   ３０〜６０重量％のマスターポリエステルを得９次いで
   該マスターポリエステルと前記通常のポリエステルとを
   最終製品のポリアルキレングリコールの含有率が１．０
   〜１０．０重量％になるよう再度静的混合器による混合
   あるいは、複合したのち、製糸することを特徴とする帯
   電防止性ポリエステル繊維の製造方法。