JPS63196768A - 吸湿性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、耐久性に優れた吸湿性を有するポリエステル
繊維の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ ポリエステル繊維は、優れた物理的特性、化学的特性を
有するが故に衣料用途のみならず広く工業用途にも使用
されており、工業的に貴重な価値を有している。

しかしながら、ポリエステルｉｕｔは極めて吸湿性が低
いため、肌着、中成、シーツ、タオル等の吸湿、吸水性
が要求される分野への進出は、限定されているのが実情
である。それ故に従来からもポリエステル繊維の最大の
欠陥ともいえる吸湿・吸水性を改善する提案が種々なさ
れている。例えば、ポリエステル繊維を親水性後加工剤
で後処理する方法、ポリエステル繊維表面を粗面化、又
はポリエステル繊維内部を多孔質化して吸湿・吸水性を
付与する方法などが提案されている。

しかしながら、これら手法はいずれも吸湿性能的に不十
分であり、かつ洗）Ｒにより性能が低下する問題があっ
た。そこで近年、前記した問題点を改善し、ポリエステ
ル繊維に吸湿性を付与させる方法としてアクリル酸やメ
タクリル酸をポリエステル繊維にグラフト重合させる提
案がなされている。しかしながら、一般にポリエステル
は反応性の官能基を持たず、構造が剛直であり、また疎
水性であることからグラフト重合しにくい素材の一つで
ある。このため特開昭５３−６５４２０号公報ではポリ
エステルに第３成分を共手合し、高速で紡糸した改質ポ
リエステル繊維を使用することによりグラフト重合反応
性を向上させる手法が開示されている。この他、特公昭
５９−１７２２４号公報、特公昭５９−１７２２５＠公
報には、ポリアルキレングリコール含有ポリエステルを
特定異形度又は特定空隙率の繊維とし、グラフト重合反
応性を向上させる手法が開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、これらの手法もグラフト重合反応性が不
十分であるばかりでなく、グラフト加工俊の繊維強力が
大幅に低下するなどの問題点があった。

本発明は、前記従来技術の問題点を克服し、グラフト重
合反応性を向上させるとともに、ポリエステル繊維の強
力低下が少く、かつ洗）Ｒなどにより低下することのな
い吸湿性を右づるポリエステル繊維を提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 前記した本発明の目的は、ケトン基含有ポリマを２重ω
％以上２０重量％未満含有する改質ポリエステル繊維、
またはケトン基含有エステル形成性二官能化合物をポリ
エステルを構成する全酸成分または全ジオール成分に対
し２モル％以上２０モル％未満共重合した改質ポリエス
テルＩＫをアクリル酸および／またはメタクリル酸でグ
ラフト重合した後、該グラフト重合体のカルボキシル基
をアルカリ金属塩とすることを特徴とする吸湿性ポリエ
ステル繊維の製造方法によって達成できる。

本発明においてはケトン基含有ポリマを２重量％以上２
０重量％未満含有する改質ポリエステル繊維、またはケ
トン基含有エステル形成性二官能化合物をポリエステル
を構成する全酸成分または全ジオール成分に対し２モル
％以上２０モル％未満共重合した改質ポリエステル繊維
を用いて吸湿性ポリエステル繊維を製造する。

本発明におけるケトン基含有ポリマとは、特に限定され
るものではないが、ケトン基を主鎖中または側鎖に有す
る重合体を意味し、具体的にはケトン化合物とホルムア
ルデヒドの縮合により得られるアノン系ケｌ〜ン樹脂、
アセトフェノン系ケトン樹脂やポリ（チオエーテル芳香
族ケトン）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂であ
る。これらの樹脂は、溶融温度を低下させる目的から他
の成分を一部共重合していても良い。ケトン基含有ポリ
マのポリエステルへの配合量は、２重量％以上２０重量
％未満であり、グラフト重合反応率及び高次工程での繊
維強力の点から好ましくは５重量％以上１５重量％未満
である。配合量が２重量％未満では、アクリル酸やメタ
クリル酸をグラフト重合する際、反応性が低下してしま
う。また２０重量％以上では、繊維物性が低下するばか
りか、グラフト重合の反応性向上効果も飽和する。

またケトン基含有エステル形成性二官能化合物としては
、（Ｉ）式又は（１’ｒ）式で示される化合物が好まし
く挙げられる。

（Ｒ１，Ｒ２は、Ｈ又は炭素１〜４のアルキル基、アリ
ール基 Ｒ３，Ｒ４は、１−１又はアシル基） 具体的には、４．４′−ベンゾフェノンジカルボン酸、
４．４′−ベンゾフェノンジオール等が挙げられるが、
特にこれら化合物に限定されるものではない。これらケ
トン基含有エステル形成性二官能化合物の共重合量は、
ポリエステルを構成する全酸成分又は全ジオール成分に
対し、２モル％以上２０モル％未満であり、グラフト重
合反応率及び高次工程での繊維強度の点から好ましくは
５モル％以上１５モル％未満である。共重合ωが２モル
％未満ではグラフト重合の反応性向上効果が小さく、２
０モル％以上では繊維物性が低下する。

本発明でいうポリエステルとは、通常の線状ポリエステ
ルを意味し、特に限定されないが、例えばテレフタル酸
あるいはそのエステルを主たるジカルボン醸成分とし、
グリコール成分として、エチレングリコールもしくはテ
トラメチレングリコールを主たるグリコール成分とする
ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフ
タレートが好ましく、通常、エチレンテレフタレート鎖
ヤブチレンテレフタレート鎖を、全繰り返し単位の８０
モル％以上とする重合体である。

また、通常のポリエステルと同様に、酸化チタン、カー
ボングラツク等の顔料のほか、従来公知の抗酸化剤、着
色防止剤、耐光剤、帯電防止剤等が添加されても良い。

本発明においては前記したような改質ポリエステル繊維
をアクリル酸および／またはメタクリル酸でグラフト重
合する必要がある。グラフト重合する方法は、特に限定
されるものではないが、好ましい方法としては、（１〉
予め過酸化ベンゾイルなどの有機過酸化物を、モノクロ
ルベンゼンなどの膨潤剤を用いて、ポリエステル系成形
物内部へ導入し、次いで、アクリル酸やメタクリル酸単
独あるいは混合水溶液中で加熱処理して、グラフト重合
する方法や、（２）過酸化ベンゾイルなどの有機過酸化
物系触媒とモノクロルベンゼンなどの膨潤剤ならびにア
クリル酸および／またはメタクリル酸の存在する液中で
加熱処理して、グラフト重合する方法、または（３）（
２）と同様の液中に浸漬俊、パッド・スチーム法又はパ
ッド・ドライ法等で、グラフト重合する方法や、約２４
５０ＭＨ２のマイクロ波で内部加熱し、グラフ１〜ｍ合
する方法が挙げられる。

なお本発明でグラフト重合に供する改質ポリエステル繊
維の形態としては、フィラメント、ステーブル、トウ、
ウェブ、スライバー、糸、編地、織物、不織布、フィル
ムなど、いずれの形態でもよいが、作業性の面からは布
帛類がよい。

本発明で用いる改質ポリエステル繊維へのグラフト重合
は容易に進行する。これはケトン基含有ポリマの配合に
よるポリエステル繊維非晶部構造のみだれ、共重合によ
るポリエステル繊維非晶部構造のみだれと、ポリエステ
ル中に配合もしくは共重合されたケトン基が、ポリエス
テル鎖中のアルキレンユニットの水素と水素結合を起し
、アクリル酸、メタクリル酸のグラフト重合を起しやす
くしているものと考えられる。

本発明においてはグラフト重合した後、更に該グラフト
重合体のカルボキシル基をアルカリ金属塩とする。本発
明にいうアルカリ金属塩とは周期律表に示される一般の
アルカリ金属の塩を意味し、具体的には酸性基を水酸化
カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナト
リウムなどと反応させることにより得られる。アルカリ
金属に置換する時期は、グラフト重合後、製品となる以
前の任意の段階で行いうるが、繊維強力低下の点から染
色後でおることが好ましい。

アルカリ金属と置換する方法としては、前述の如き各種
金属化合物水溶液中に浸漬処理する方法、各種金属化合
物水溶液をパッド、スプレー、シャワーなどの方式で成
形物に付与し、８０℃以下、望ましくは６０℃以下、ざ
らに望ましくは４０℃以下の温度条件下で、放置してお
く方法などがあるが、最も実用性の高い方法としては、
アルカリ金属化合物水溶液にて浸漬処理するか、もしく
はパッドし、しかる後に８０℃以下、望ましくは６０℃
以下、ざらに望ましくは４０℃以下の部屋に放置する、
いわゆるバッチ・ロール・システムあるいはコールド・
バッチ・システムがよい。

本発明でいう改質ポリエステル繊維を用いることにより
、グラフト重合後、該グラフト重合繊維をアルカリ金属
塩に置換する際、処理温度を低くすることができるばか
りか、短時間の処理、および処理液濃度を低下させても
十分アルカリ金属塩置換を完了させることができる。こ
の結果、得られる吸湿性ポリエステル繊維の繊維物性は
、従来技術からは考えられないほど向上したものとなる
。

また本発明で用いる改質ポリエステル繊維は、熱処理し
ても、グラフト加工性が低下しないので、グラフト加工
前に熱処理が必須となるアルカリ減量加工分野に特に優
れている。

［実施例］ 以下、本発明を実施例によりざらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの実施例により限定されるものではない
。なお実施例中の各測定値は次の方法により求めた。

Ａ、極限粘度 乾燥した試料をオルトクロロフェノール溶媒に溶解し、
オストワルド粘度計により２５℃で測定した値である。

Ｂ、グラフト率 グラフトｗ４Ｎの重量 一原料繊維の重ω クラフト率（％）＝　　　　　　　　　　　　ｘｌｏ。

原料ＫＭの重量 （グラフト［ｔの重量とは、アクリル酸および／または
メタクリル酸でグラフト重合後の繊維申開）Ｃ０吸湿率 １１０℃で２時間絶乾後の試料の重量を測定し、続いて
、亜硝酸ナトリウムの過飽和水溶液からなる雰囲気中（
２０’ＣＸ６５％ＲＨ）で１昼夜間放置したものの試料
ＩＩを測定し、その重量変化から吸湿率を測定した。

０９強力、強伸度 テンシロン引張試験機（東洋ボールドウィン社（製））
を用いて試料長２００ｍｍ、引張スピード１００ｍｍ／
ｍｉ　ｎの条件で測定し、強力、強伸度を求めた。なお
、本発明において強力保持率が６０％以上であれば良い
。

実施例１ ジメチルテレフタレート１５０Ｋｙ、エチレングリコー
ル９４に！ｉ、酢酸カルシウム１水塩３４ｇ、酢酸コバ
ルト４水塩４５ｇ、三酸化アンチモン６０９の混合物に
４，４′−ベンゾフェノンジカルボン酸ジメチル２５．
６Ｎｙ（全酸成分に対し１０モル％）を添加し、大気圧
下１４０℃から２３５°Ｃまで攪拌しながら４時間かけ
てエステル交換反応をさせた。次いで、トリメチルフォ
スフエイト６４９、二酸化チタン１６ｍ聞％含有したエ
チレングリコールスラリー４．９Ｎｙを添加した後、２
時間で２４０℃から２８０℃に昇温し、かつ１時間かけ
て７６０ｍＨｇから１１ｒＩ！ｎＨ（ｌまで減圧し、１
ｍＨＯ以下の減圧を維持して、２８０’Ｃでさらに２時
間３０分、合計４時間３０分重縮合反応させ、径２〜３
ＩＩｖ１１、長さ４〜５履の円柱状チップとした。

チップの極限粘度は０．６２であった。このチップを回
転式の真空乾燥機を用い、１４０℃、１０時間、真空度
１ｍＨＱ以下で乾燥後、紡糸温度２８５℃、紡糸速度１
３５０ｍ／ｍｉｎ　テ紡糸を行い、巻取り俊得られた未
延伸系を残菌伸度が３０〜４０％になるような延伸条件
でホットロール延伸を行い、７５デニール、２４フイラ
メントの延伸糸を（ｑだ。

この延伸糸の強度は、４．５ｙ／ｄ、伸度３５％であっ
た。

次に上記延伸糸をタテ・ヨコに用いレピア織機によりタ
テ密度１１８本／１ｎｃｈ、ヨコ密度８５本／１ｎｃｈ
のタフタを”ＡＷＥした。該タフタを通常の条件で、リ
ラックス・精練−乾燥−中間セットした後、乳化剤とし
てノニルフェノールのエチレンオキサイド１４モル付加
物が２び／Ω、モノクロルベンゼンが５ｇ／Ω、過酸化
ベンゾイルが３ｇ／Ωからなる混合液中で、浴比が１＝
２０なる条件のもとに前記織物を浸漬し、徐々に昇温し
で８０℃で３０分間、触媒前処理をした。次に水洗後、
アクリル酸、メタクリル酸を各々１０ｇ／Ω含有する浴
比が１：２０なる液中に、触媒前処理した織物を浸漬し
、加熱昇温を行い、１１０℃で６０分間、グラフト重合
処理をした。このものはグラフト率が２５％であった。

次に、このものを、シー・アイ・ディスパース・イエロ
ー７９が０．３２％ｏｗｆ　、シー・アイ・ディスパー
ス・レッド７２が１．２％ｏｗｆ　、シー・アイ・ディ
スパース・ブルー２２５が１．１２％ｏｗｆ　、タモー
ル系分散剤が０．５９／Ω、酢酸が０．３ＣＣ／Ωから
なる浴比が１：２０の染色液中に浸漬し、カラーベット
染色試験機（日本染色機械■製）で１３０″Ｃにて６０
分間、高温、高圧染色した。

次に、水洗後、このものを、ソーダ灰が１００ｇ／Ωか
らなる水溶液中に浸漬し、５０℃で１時間、ナトリウム
置換処理を行い、１３．０％の吸湿性を有するポリエス
テル繊維を得た。グラフト重合処理前およびナトリウム
買換後の繊維強力は下記の通りであった。

グラフト重合繭繊維強力　　３００ｇ ナトリウム置換俊１帷強力　２２５ｇ （強力保持率　７５％） 実施例２ 実施例１において、製織したタフタをリラックス・精練
−乾燥−中間セットした掛、２％Ｎａ０）１水溶液を使
用し、１５％の減量加工した以外は実施例１と同様に行
い、次の結果を得た。

グラフト率　　　　　　　　　２８％ 吸湿率　　　　　　　　　　　１５％ グラフト重合前繊維強力　　２４０ｇ ナトリ「クム置換侵繊維強力　１５６３（強力保持率　
６５％） 実施例３〜６、比較例１〜３ 実施例１において、４，４′−ベンゾフェノンジメチル
カルボキシレートを添加せず、実施例１と同様にエステ
ル交換反応、重縮合反応を行い、極限粘度０．６６のチ
ップを得た。

このチップを１４０℃、１０時間ｌｍｍＨｇ以下の真空
下で乾燥したもの、およびアセトフェノン系ケトン樹脂
（ハロン−８０：本州化学社）を６０℃、１０時間、１
ＮＲｔ１ｇ以下の真空下で、乾燥したものを２軸のエク
ストルダーを使用し、２８５°Ｃで表１に示される割合
で溶融混合した。

このチップを実施例１と同様に、乾燥、製糸、製織、グ
ラフト処理を行い表１の結果を得た。

ケトン樹脂を配合しない比較例１は、グラフトしにくく
、吸湿率も少い。またグラフト加工により大幅な強力低
下をおこすことがわかる。ケトン樹脂の配合量を多くし
た比較例２は、原糸強度が低く実用に適さない。

実施例７ ソーダ灰処理を染色前に行うこと以外は実施例１と同様
にして、次の結果を得た。

ナトリウム置換復ｉｌ維強力（染色前＞２５０ｇ染色１
繊維強力　２１０ｇ （強力保持率　７０％） 吸湿率　　　　　　　　　１４．０％ 本発明において染色前にソーダ灰処理を行っても十分強
力は保持されるが、染色後であることが好ましいことが
わかる。

［発明の効果］ 本発明は前記したようにＩＩｆｉ強力低下の少い吸湿性
ポリエステル繊維でおり、１ｑられた製品は、ポリエス
テルが本来有している機能である、ピー１〜セツト性、
つＡツシュアンドウエア性を保持しているのみならず、
従来技術では得られなかったｌ！維強度を有し、洗濯耐
久性のある吸湿性が付与された吸湿性ポリエステル繊維
である。この他、制電性にも優れたポリエステル繊維で
ある。

本発明の吸湿性ポリエステル１ａＡＭは、下着、シャツ
類、中成、スポーツウェア、フトン綿などに適した極め
て実用性の高いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケトン基含有ポリマを２重量％以上２０重量％未満含有
   する改質ポリエステル繊維、またはケトン基含有エステ
   ル形成性二官能化合物をポリエステルを構成する全酸成
   分または全ジオール成分に対し２モル％以上２０モル％
   未満共重合した改質ポリエステル繊維を、アクリル酸お
   よび／またはメタクリル酸でグラフト重合した後、該グ
   ラフト重合体のカルボキシル基をアルカリ金属塩とする
   ことを特徴とする吸湿性ポリエステル繊維の製造方法。