(57)【要約】【課題】ポリエステル繊維の表面が改質された易染、易カット性、易アルカリ減量性などの特性に優れた改質ポリエステル繊維の製造方法を提供すること。【解決手段】ポリエステル繊維に、アルキル基にエチレンオキシド及び／またはプロピレンオキシドを付加した特定構造式の低分子量化合物を付与することを特徴とする。さらには、処理剤が分子量２５００以下の機能剤を含むことや、機能剤が有機フッ素化合物であることが好ましい。そして特には、未延伸のポリエステル繊維に処理剤を付与し、その後延伸する方法であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル繊維に一般式（１）で示される化合物を含む処理剤を付与することを特徴とする改質ポリエステル繊維の製造方法。
【化１】
2007039833.tif 000008
【請求項２】
処理剤が分子量２５００以下の機能剤を含む請求項１記載の改質ポリエステル繊維の製造方法。
【請求項３】
機能剤が有機フッ素化合物である請求項１または２記載の改質ポリエステル繊維の製造方法。
【請求項４】
未延伸のポリエステル繊維に処理剤を付与し、その後延伸する請求項１〜３のいずれか１項記載の改質ポリエステル繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は改質ポリエステル繊維の製造方法に関し、さらに詳しくは、染色性、カット性に優れた改質ポリエステル繊維を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル繊維は、優れた力学特性、寸法安定性、化学的不活性等を利用して、衣料、産業資材用に広く採用されている。しかし、その反面、ナイロン、アクリル繊維等の合成繊維と比較しても、染色性等が劣る問題点を有している。これまでに、この問題点に対し、数多くの表面改質方法が研究されている。これらの表面改質法としては、（１）ポリマー自体を変更することによって表面改質する方法（例えば水溶性ポリマーとの共重合やコンジュケート等によりポリエステル繊維表面に親水基を生成させる方法）（２）エネルギー照射により表面改質する方法（例えばプラズマ、放射線、紫外線等を照射し、ポリエステル繊維表面に物理的、化学的反応を起こさせ、親水基を生成させる方法）（３）薬剤処理により表面改質する方法（キャリヤー、有機溶剤をポリエステル繊維表面に塗布し、繊維表面を膨潤により改質する方法）（４）高分子のポリマーにより表面改質させる方法などがある。その他には、各種機能剤と化学的処理の組み合わせ或いは各種機能剤と薬剤処理の組み合わせで、制電や吸水などの機能性を付与させる方法などがある。
【０００３】
しかし、従来はいずれの方法でも下記のように安全、コスト、性能面で問題点があった。
（１）ポリマー自身による表面改質方法としては機能別にポリマーや糸の生産が必要となり、生産コストが高くなる問題があり、限られた機能に限定されていた。
（２）エネルギー照射による表面改質方法（例えば特許文献１）では、大量生産時の設備コストが増大するばかりでなく、均一に照射するのが困難で安定した品質を得られ難い。
（３）薬剤処理により表面改質は、キャリヤー能を有する芳香族系の化合物を使用する方法（例えば特許文献２）には異臭や精練性に問題があり、有機溶媒を使用する方法（たとえば特許文献３）では繊維表面の一部が溶解し、単糸間が膠着しやすいといった問題がある。
（４）高分子のポリマーにより表面改質させる方法（たとえば特許文献４）では、加工剤を繊維の比較的表面に付着させるに過ぎず、洗濯、ドライクリーニング等で加工剤の脱落が起こり、その耐久性に限界があった。一方、繊維表面に重合性の加工剤を適用して高分子量の樹脂被膜を形成する方法では、繊維の風合変化が大さく、さらに洗濯等の揉布（もみ）効果による物理的摩耗によって、樹脂皮膜が剥離し易く、その耐久性には限界があった。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−５４２６６号公報
【特許文献２】特開平９−１１１６５４号公報
【特許文献３】特開昭６３−１９６７１３号公報
【特許文献４】特公昭４９−１７６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記、従来技術を背景になされたもので、その目的はポリエステル繊維の表面が改質された易染、易カット性、易アルカリ減量性などの特性に優れた改質ポリエステル繊維の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の改質ポリエステルの製造方法は、ポリエステル繊維に一般式（１）で示される化合物を含む処理剤を付与することを特徴とする。
【化１】
2007039833.tif 000002
【０００７】
さらには、処理剤が分子量２５００以下の機能剤を含むことや、機能剤が有機フッ素化合物であることが好ましい。そして特には、未延伸のポリエステル繊維に処理剤を付与し、その後延伸する方法であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ポリエステル繊維の表面が改質されて易染、易カット性、易アルカリ減量性などの特性に優れた改質ポリエステル繊維の製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明において用いられるポリエステル繊維は、芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分とし、アルキレングリコール又はシクロヘキサンジメタノールを主たるジオール成分とする繊維形成能を有するポリエステル成分を溶融紡糸して得られる繊維を主たる対象とする。繊維となるポリエステル成分としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート等を好ましいものとして例示でき、なかでもポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。なお、これらのポリエステルには第３成分が少量（通常はテレフタル酸成分に対して２０モル％以下）共重合されていてもよく、また、これら各種ポリエステルの混合体であってもよい。
【００１０】
かかるポリエステルの固有粘度ＩＶ（３５℃のｏ−クロロフェノール溶液を使用して測定）は、通常の織物用途に使用する場合には０．５０〜０．７０の範囲が適当であり、特に０．５５〜０．６５の範囲が好ましい。また、これらのポリエステルには、必要に応じて艶消し剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、末端停止剤、蛍光増白剤等が含まれていてもよい。
【００１１】
本発明の製造方法はポリエステル繊維に下記一般式（１）で示される化合物を含む処理剤を付与することを必須とする。この化合物は、従来公知の方法によって得ることができ、例えば炭素数が１〜８のアルコールにプロピレンオキシド及び／またはエチレンオキシドを付加重合させ、精製後、炭素数１〜８のアルキルクロリド等にて末端封鎖し、精製処理することにより得ることができる。このとき化合物分子中のエチレンオキシドに対しプロピレンオキシドの付加数が半分以下であることが必須であり、このようにエチレンオキシドの組成比を高めることによりポリエステル繊維との親和性をより高めることができる。また、プロピレンオキシドを付加することにより、耐熱性が向上しヒーター汚れを減少させることができる。このとき、プロピレンオキシドとエチレンオキシドがランダムに付加していても構わないが、化合物中にエチレンオキサイドが３個以上連続している部分を含むことが好ましい。
【００１２】
【化２】
2007039833.tif 000003
【００１３】
本発明に用いられる特に好ましい化合物としては、炭素数１〜４のアルコールおよび炭素数１〜４のアルキルクロリドを用い、アルキレンオキシドとしてエチレンオキシドを３〜１０モル付加重合させたものが挙げられ、ポリエステル繊維の表面をより改質することができる。分子量としては２５００以下であることが好ましく、さらには１００〜１０００であることが好ましい。
【００１４】
ここでアルキレンオキサイドの付加モル数が２モル以下の場合には、沸点や引火点が低いため、従来の有機溶剤系化合物と同じく火災、爆発、作業環境などの問題が起こりやすくなるので好ましくない。一方、２１モル以上の分子量が大きい化合物の場合には、ポリエステル繊維表面の改質が不十分となるため好ましくない。また、両末端のアルキル基に炭素数９以上のアルコールやアルキルクロリドを使用したものは、ポリエステルとの親和性が低下し繊維表面を改質させ難いため、本発明の処理剤としては使用できない。
【００１５】
より具体的な化合物としては、例えば１価のアルコールのアルキレンオキサイド付加物であることが好ましい。ここで１価アルコールとしては、メタノール、エタノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、などであることが好ましい。
【００１６】
本発明の製造方法ではこのような化合物を含有する処理剤を付与することを必須とする。処理剤は、これ単独で繊維に付与しても、さらに紡糸油剤に混合して付与してもよいが、単独で付与する場合には水溶液又は水系乳化液として付与した後に紡糸油剤を付与することが好ましい。ここで用いられる紡糸油剤は特に限定されず、集束性、平滑性、制電性などを付与するために従来用いられている公知の成分（潤滑剤、制電剤、乳化剤等）から構成される油剤を使用すればよい。すなわち、潤滑剤としては例えば、鉱物油、エステル、ポリエーテル、シリコンなどが用いられ、制電剤としては例えば、カルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩のアニオン界面活性剤や第１〜第３級のアミン塩、第４級アンモニュウム塩のカチオン界面活性剤、アミノ酸型、ベタイン型の両性界面活性剤などが用いられ、また乳化剤としては例えばポリエチレングリコール型、多価アルコール型界面活性剤などが用いられる。さらに必要に応じて、酸化防止剤、濡れ向上剤、黄変防止剤が併用されていてもよい。紡糸油剤の付与量は製糸性、後加工性を満足できる量であればよく、通常、糸に対して、油剤純分換算で０．３〜１．０重量％程度付与される。尚、処理剤と紡糸油剤を混合して使用する場合には、処理剤の比率は５〜８０重量％程度が適当である。
【００１７】
処理剤のポリエステル繊維に対する付着量はポリエステル繊維に対して化合物の有効成分として０．０５〜２．０重量％、好ましくは０．２〜１．０重量％とすることが好ましい。この範囲未満の場合には、ポリエステルを膨潤させる効果が不十分となる傾向にあり、繊維表面の改質程度が低下する。一方、前記範囲を越える場合には、その後の製糸安定性が低下する傾向にあり、毛羽が発生したり、断糸しやすい傾向にあり、また得られる繊維の特性も不十分なものとなりやすい。
【００１８】
ポリエステル繊維に処理剤を付与する工程としては、ポリエステル成分を紡糸し、延伸する前であることが好ましい。未延伸のポリエステル繊維に処理剤を付与し、その後延伸することによって、本発明の化合物の効果がより有効に発揮することができる。
【００１９】
このように処理剤をポリエステル未延伸糸に付与する場合には、紡出未延伸糸が固化した時点以降であれば特に制限は無く、通常は引き取りローラより前の時点で付与する。付与する好ましい手段としては、処理剤を水系又はストレートで計量オイリングノズル又はオイリングローラを介して付与する手段を介して付与する手段をあげることができる。尚、処理剤によるポリエステル繊維の改質効果は、紡糸速度が低くなると大きくなり、また処理剤付与後の経時によっても変化するので、原糸の経時がない紡糸・直接延伸（直延）の製糸方法が好ましい。紡糸速度としては直延の場合５００〜２０００ｍ／分であることが好ましい。未延伸糸を一旦巻き取った後に延伸する別延の場合（特に紡糸速度が２０００ｍ／分未満の場合）には、未延伸糸の経時変化させすぎないようにするために、紡糸巻取り後２日以内に延伸することが望ましい。
【００２０】
処理剤をポリエステル繊維に付与することによって、ポリエステル繊維表面が改質されて、易染性、易カット性、あるいは易アルカリ減量性が向上する理由については、今のところ、明確にされているわけではないが、以下のとおり推定される。すなわち、繊維に付与された処理剤はポリエステルとの親和性が非常に高く、繊維の非結晶部配向を低下させて分子量の乱れを増大させ、分子鎖の凝集状態が疎な部分を多くする結果、繊維表面が軟質になって、カット性が向上し、また染色する場合には分散染料の吸着量、吸着速度が増大して易染性となり、アルカリ減量する場合にはアルカリの浸透性が増大して減量速度が速くなるものと推定される。
【００２１】
本発明の製造方法では、さらに処理剤中に機能剤を含むことが好ましい。処理剤と各種機能剤を併用することによってさらに高度の機能性を付与することができる。処理剤と機能剤を同時に用いることにより、機能剤がポリエステルスキン層に浸透するため各種機能の耐久性を向上させることができる。機能剤としては、一般に、制電、吸水、防汚、吸湿、撥水、撥油、抗ピル、防炎、難燃、防融、抗菌、防臭等の機能を有するものが用いられ、官能基を有する化合物であることが好ましい。制電、吸水、防汚、吸湿、親水性付与のための機能剤としては、ポリエチレングリコール、ポリエチレンテレフタレートとのブロック共重合体、ポリオキシエチレングリコールジアクリレート、アクリル酸及びメタクリル酸のメトキシポリエチレングリコールエステル、Ｎ−メチロールアクリル酸アミド等が例示される。撥水、撥油性付与のための機能剤としては、アルミニウム石鹸、アセト酢酸ブチルエステル／ブチルチタネート錯化合物、ステアリン酸クロミッククロライド、ステアロイルメチルアミドメチレンピリジウム塩等があり、またポリアクリル酸弗化アルキルエステル等の有機弗素化合物、メチルハイドロジエン、ポリシロキサン等のシリコン化合物等が例示される。防炎、難燃性付与のための機能剤としては、リン含有化合物、ハロゲン化合物、チオ尿素ホルマリン反応物等があり、そのような化合物には、例えばトリスジブロモプロピルホスフェート、テトラキスハイドロキシメチルホスホニウムコロライド等がある。抗菌、防臭性付与のための機能剤としては、第４級アンモニウム化合物、有機水銀化合物、フェノール類およびその塩素化合物、ナフテン酸等の有機酸の金属塩等があり、そのような化合物の具体例としては、Ｎ−フルオロジクロロメチルチオフタルイミド、Ｎ−ジメチル−Ｎ’−フェニル−Ｎ’−（フロロジクロロメチルチオ）スルファミド、２−（４−チアゾイル）ベンズイミダゾール、２−クロロ−２−（２，４−ジクロロフェノキシ）フェノール、クロールヘキシジン等が例示される。
【００２２】
機能剤として用いられる前記官能基を有する化合物の分子量は２５００以下であることが望ましい。さらには５０〜２０００であることが好ましい。分子量がこれ以上大きい場合は繊維内部への吸尽が少なくなる傾向にあり、機能付与効果が小さい。これら機能剤である化合物の繊維への付着量は０．０１〜１５重量％であることが好ましく、さらには０．５〜１０重量％であることが好ましい。付着量が少ない場合、化合物によっては機能付与効果が低い場合があり、また洗濯耐久性が劣る傾向にある。一方、表面への機能剤付着量が多くなると、風合い変化が大きくなる傾向にある。
【００２３】
このような本発明の製造方法によって易染、易カット性、易アルカリ減量性などの特性に優れた改質ポリエステル繊維が得られ、さらにはポリエステルと親和性の高い低分子量の化合物によって改質されているため、その耐久性は非常に高く、この繊維を用いた繊維製品は洗濯、ドライクリーニング等によってもその機能を長期間保持することが可能である。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、実施例における各評価は次のとおりである。
（染色テスト）
ゲージ２８Ｇで幅１０ｃｍの丸編メリヤスを製編し、これを濃度１８ｇ／リットルのモノゲン浴中４０℃で洗浄した後、十分水洗を行い、８０℃で１時間乾燥してから下記染色条件で染色した。
染色液
染料      ：イーストマンポリエステルブルーＧＬＳ（４％ｏｗｆ）
ＰＨ調整剤：酢酸（０．０２ｗｔ％）
分散均染剤：明成化学のディスパーＶＧ（０．０５ｗｔ％）
浴比      ：１：１００
先ず、温度７０℃の上記染色浴に染布を浸漬し、２０分間で１００℃に昇温した後、１００℃以下で９０分間染色する。次いで、濃度１８ｇ／リットルのモノゲン浴中４０℃で洗浄した後、十分水洗を行い乾燥した。
染着度の評価は淡染０級から濃染１５級までグレード付けをし、肉眼判定で級付けをした。
【００２５】
（アルカリ減量率）
染色テストと同様に丸編を精練・乾燥後、下記条件でアルカリ減量した。
アルカリ減量浴
アルカリ濃度：カセイソーダ３．５ｗｔ％
浴比        ：１：１００
丸編を浴にいれて温度１００℃まで昇温し、１００℃下で６０分間処理した後、流水で６０分間水洗し、次いで８０℃の熱風乾燥機内で１時間乾燥後、編地の重量を測定して減量率を求めた。
【００２６】
（易カット性）
図１に示す装置を用い、糸の一方に荷重０．３ｇ／ｄの負荷を掛け、次いで糸の中央部に直角にミクロトームの羽（ＮＩＰＰＯＮＮ  ＭＩＣＲＯＴＯＭＥ  ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ  製）を落下させ、糸の切断面の返りの状態を顕微鏡で観察して、３段階評価した。なお、ミクロトームの刃は毎回交換する。
○：ほとんど返りが認められない
△：多少、返りが認められる
×：多く、返りが認められる
【００２７】
（撥水、撥油性）
染色テストと同様に丸編を精練・乾燥後、下記の方法で撥水、撥油性を評価した。
撥水性：丸編上に表１記載で示された試薬、例えば撥水４級の試薬を一滴滴下し、３分後に水滴が消滅した場合は１級下の撥水３級の試薬で同様な評価を実施し、水滴が消滅しなくなるまで実施し消滅しなかった級で判定する。逆に撥水４級の試薬で水滴が消滅しなかった場合は１級上の撥水５級の試薬で水滴が消滅するまで繰り返し、消滅しなかった級で判定する。
【００２８】
【表１】
2007039833.tif 000004
【００２９】
撥油性：ＡＡＴＣＣ１１８−１９７２に準ずる。上記の丸編の上に表２で示された試薬を一滴滴下し、３分後の浸透状態により判定する。
【００３０】
【表２】
2007039833.tif 000005
【００３１】
［実施例１〜３、比較例１〜４］
固有粘度［η］が０．６４のポリエチレンテレフタレートを溶融吐出して３６フィラメントの糸条となした。この糸条の固化後、１段目の計量オイリングノズルを介して表３に示した処理剤単独又は処理剤と機能剤を併用した１０重量％水溶液を糸重量に対して純分で１重量％付与後、２段目の計量オイリングノズルを介して１０重量％の表４記載の紡糸油剤のエマルジョンを糸重量に対して純分で１重量％付与し、その後、表面速度３５００ｍ／分の引取りローラを介して引取り、引き続き引取りローラと延伸ローラ間で１．５倍に延伸して８３ｄｔｅｘ／３６フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸をそのまま、或いは筒編にし、各種の特性を評価した。その結果を表３に併せて示した。また、洗濯、ドライクリーニングを行ったが、実施例のものの耐久性は優れていた。
【００３２】
【表３】
2007039833.tif 000006
【００３３】
【表４】
2007039833.tif 000007
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】易カット性の評価方法の概略図。
【符号の説明】
【００３５】
１  繊維
２  重り
３  固定端
４  切断部
【図１】
2007039833.tif 000009