JPH0790718A - ポリエーテルポリエステル繊維およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高い破断伸度を有し、高伸長時の弾性回復性能
に優れたポリエーテルポリエステル弾性繊維を得るこ
と。 【構成】ポリブチレンテレフタレート系ポリエステルを
ハードセグメントとし、ポリアルキレングリコール系ポ
リエーテルをソフトセグメントとするブロック共重合ポ
リエーテルポリエステル繊維であって、該繊維は６００
％以上の破断伸度を有しており、かつ２００％伸長時の
伸長弾性回復率が８０％以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリエーテルポリエステ
ル繊維およびその製造方法に関するものであり、さらに
詳しくは、破断伸度が高いにもかかわらず、良好な伸長
弾性回復率を有するポリエーテルポリエステル繊維およ
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、弾性糸としてはゴム、ポリウ
レタンなどが使用されているが、耐熱性や耐薬品性が劣
るという欠点を有していた。

【０００３】これらの欠点を改良するため、ポリブチレ
ンテレフタレートなどの高結晶性ポリエステルをハード
セグメントとし、ポリテトラメチレングリコールなどの
ポリアルキレングリコール系ポリエーテルをソフトセグ
メントとした、ブロック共重合ポリエーテルポリエステ
ル弾性糸が開発されている。

【０００４】しかしながら、該弾性糸はハードセグメン
トの結晶によってのみ分子鎖をつなぎ止めているため、
永久変形歪みが大きい、あるいは弾性回復性能が劣ると
いった問題を有している。

【０００５】このような問題を解決するため、例えば特
開昭５７−７７３１７号公報には、ハードセグメントと
してポリブチレンテレフタレート系ポリエステルを用
い、ソフトセグメントとして主としてポリテトラメチレ
ンエーテルグリコールを用いてなるポリエステルポリエ
ーテルエステルブロック共重合体を溶融紡糸して２倍以
上に延伸した後弛緩熱処理する方法が開示されている。

【０００６】しかしながら、該方法には破断伸度に関す
る記載は一切なく、また実施例には１００％伸長時から
の伸長弾性回復率のみが示されていることから、弾性回
復率の向上に伴う破断伸度の低下を容認しつつ、単に低
伸長時の弾性回復性能の改良を意図したものであること
は明らかである。

【０００７】即ち従来は、破断伸度を低下させることな
く弾性回復性能、特に高伸長時の弾性回復性能を向上さ
せ、ゴムやポリウレタンに比べて遜色のない弾性性能を
有するポリエーテルポリエステル繊維を得る方法は提案
されていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の有する問題点を解消し、高い破断伸度を保ち
ながら高伸長時の弾性回復性能に優れたポリエーテルポ
リエステル弾性繊維を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らが上記目的を
達成するため鋭意検討した結果、ブロック共重合ポリエ
ーテルポリエステルを溶融紡糸する際の紡糸温度と紡糸
速度および延伸熱処理条件を特定することにより、所望
の繊維が得られることを究明した。

【００１０】かくして本発明によれば、 (１) ポリブチレンテレフタレート系ポリエステルをハ
ードセグメントとし、ポリアルキレングリコール系ポリ
エーテルをソフトセグメントとするブロック共重合ポリ
エーテルポリエステル繊維であって、該繊維は６００％
以上の破断伸度を有しており、かつ２００％伸長時の伸
長弾性回復率が８０％以上であることを特徴とするポリ
エーテルポリエステル繊維。

【００１１】および、(２) 請求項１に記載のポリエー
テルポリエステル繊維を製造するに際し、下記（ａ）〜
（ｃ）の工程を逐次的に含むことを特徴とするポリエー
テルポリエステル繊維の製造方法が提供される。 （ａ）ポリブチレンテレフタレート系ポリエステルをハ
ードセグメントとし、ポリアルキレングリコール系ポリ
エーテルをソフトセグメントとするブロック共重合ポリ
エーテルポリエステルを溶融紡糸し、１００〜８００ｍ
／分の速度で引取る。 （ｂ）上記紡出糸を一旦巻取るか、あるいは巻取らずに
連続的に延伸工程に供給し、室温ないし１００℃で１．
２〜１．６倍延伸する。 （ｃ）延伸に引き続いて、８０℃〜１２０℃で１５〜４
０％の弛緩熱処理を行なう。

【００１２】本発明で用いるポリエーテルポリエステル
は、酸成分の７０モル％以上、好ましくは８０モル％以
上がテレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体であ
る芳香族ジカルボン酸と、グリコール成分の７０モル％
以上、好ましくは８０モル％以上が１、４−ブタンジオ
ールまたはそのエステル形成性誘導体である低分子量グ
リコール、および平均分子量が５００〜５０００、好ま
しくは８００〜３０００のポリアルキレングリコールと
の縮合反応により得られるブロック共重合体である。

【００１３】使用するポリアルキレングリコールとして
は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリテトラメチレングリコール等が例示でき、ポリ
テトラメチレングリコールが特に好ましく例示できる。

【００１４】ポリアルキレングリコールの平均分子量が
５００未満の場合は、得られるポリエーテルポリエステ
ルのブロック性が低下するため充分な弾性性能が発現で
きない上、融点が低くなるので熱に対する耐久性も低下
する。

【００１５】一方、平均分子量が５０００を越える場合
には、重合が困難となる。

【００１６】ポリエーテルポリエステルブロック共重合
体中の、ポリエーテル部のポリエステル部に対する比率
は、少なすぎると充分な弾性特性が得られ難く、一方多
すぎると融点低下を起こしたり、分子鎖のつなぎ止めが
不足して伸長弾性回復性能が低下する。

【００１７】ポリエーテルポリエステルブロック共重合
体の極限粘度は１．４〜１．７が好ましい。極限粘度が
１．４未満では得られる繊維の伸度が低くなり、一方、
１．７を越えると紡糸が困難となる。

【００１８】上記ポリエーテルポリエステルブロック共
重合体を溶融紡糸するに際しては、口金温度を該共重合
体の融点＋３０℃〜融点＋８０℃に設定することが好ま
しい。

【００１９】口金温度が融点＋３０℃未満では得られる
繊維の伸度が低くなり、一方、融点＋８０℃を越えると
糸斑が大きくなる。

【００２０】また、紡糸引取速度は得られる繊維の弾性
性能に大きな影響を及ぼし、引取速度は１００〜８００
ｍ／分とすることが必要である。

【００２１】引取速度が１００ｍ／分未満では伸度が大
きすぎて弾性回復の悪い繊維しか得られず、一方、８０
０ｍ／分を越える場合には伸度が低くなりすぎる。

【００２２】上記条件で溶融紡糸されたポリエーテルポ
リエステル未延伸糸は、６００％以上の破断伸度と７０
％程度の伸長弾性回復率（２００％伸長時）を有してい
る。

【００２３】本発明においては該未延伸糸の延伸および
熱処理条件を特定することにより、破断伸度を低下させ
ることなく、さらにその弾性回復性能を向上させること
ができる。

【００２４】即ち、本発明においては、上記未延伸糸を
一旦巻取るか、あるいは巻取らずに連続的に延伸工程に
供給し、室温ないし１００℃で１．２〜１．６倍延伸し
た後、引き続いて８０℃〜１２０℃で１５〜４０％の弛
緩熱処理を行なうことが必要である。

【００２５】延伸温度が１００℃を越える場合あるいは
延伸倍率が１．２倍未満の場合には、延伸後の熱処理で
充分に弛緩させることができず、糸揺れなどによる断糸
が起こりやすいので弾性回復性能を向上させることが困
難となる。

【００２６】一方、延伸倍率が１．６倍を越える場合に
は著しい伸度低下が起こり、好ましくない。

【００２７】さらに、延伸に引き続いて実施する熱処理
温度が８０℃未満あるいは弛緩率が１５％未満の場合に
は非晶部のソフトセグメントが充分に緩和せず、弾性回
復性能を向上させることができない。

【００２８】また、熱処理温度が１２０℃を越える場合
は結晶化が進みすぎて伸度が低下し、一方、弛緩率が４
０％を越える場合には強度が著しく低下し、好ましくな
い。

【００２９】かくして得られたポリエーテルポリエステ
ル繊維は、６００％以上の破断伸度を有しており、かつ
２００％伸長時の伸長弾性回復率が８０％以上であるこ
とが必要である。

【００３０】破断伸度が６００％未満の場合あるいは２
００％伸長時の伸長弾性回復率が８０％未満の場合に
は、特に高伸長時からの弾性回復が要求される用途への
使用が制限される。

【００３１】

【作用】本発明においては、ポリエーテルエステルを１
００〜８００ｍ／分の速度で溶融紡糸して低結晶低配向
の未延伸糸とした後、１．２〜１．６倍の低倍率延伸お
よび弛緩熱処理を行なって、ハードセグメントであるポ
リブチレンテレフタレート系ポリエステル部分を結晶化
させることにより、弾性回復性能を向上させている。

【００３２】即ち、本発明のポリエーテルポリエステル
ブロック共重合体は、低倍率延伸を行なっているので分
子鎖中のハードセグメントのみが優先的に結晶を形成
し、この結晶によって分子鎖の一部が束状に一体化され
ているので、応力が負荷された時にソフトセグメントが
充分に引き揃えられ、弾性回復性が効果的に発現できる
のである。

【００３３】これに対して、前述の特開昭５７−７７３
１７号公報に記載の方法のように、２倍以上の延伸倍率
で延伸を行なった場合には、ソフトセグメントの配向が
高くなりすぎ、ソフトセグメントの一部が結晶化するた
め、破断伸度の低下が起こる上、弾性回復性の発現も不
充分となる。

【００３４】上記作用は弛緩熱処理を施すことによって
さらに顕著になる。つまり、低倍率延伸に引き続いて弛
緩熱処理を行なった場合には、ハードセグメントはより
強固な結晶を形成して安定化する一方、非晶部のソフト
セグメントが充分に緩和されて高い破断伸度と良好な弾
性回復性を発現するのに対し、２倍以上の延伸を行なっ
てソフトセグメントの一部が結晶化した場合は、ソフト
セグメントが充分に緩和することができず、破断伸度が
低下する上、弾性回復性も低下する。

【００３５】以下、実施例により本発明をさらに具体的
に説明する。なお、実施例中の各物性は下記の方法で測
定したものである。

【００３６】(1) 極限粘度 ポリエーテルポリエステルブロック共重合体をオルトク
ロロフェノール溶液に溶解し、３５℃で測定した粘度か
ら求めた。

【００３７】(2) 強度および伸度 ＪＩＳ Ｌ １０１３に準拠して、試料長５ｃｍ、伸長
速度４００％／分にて測定した。

【００３８】(3) 弾性回復率 長さ５ｃｍの試料にデニールの１／２５０（ｇ）に相当
する初荷重をかけ、伸長速度４００％／分にて２００％
伸長（試料長Ｌ）した後素早く同速度で戻し、再度伸長
して初荷重と同じ応力を示した時の試料長をＬ’（ｃ
ｍ）とし、次式により算出した。 弾性回復率（％）＝（Ｌ−Ｌ’）／（Ｌ−５）×１００

【００３９】

【実施例１〜４、比較例１〜５】テレフタル酸ジメチル
１６７重量部、テトラメチレングリコール１０５重量
部、数平均分子量２０００のポリテトラメチレングリコ
ール３２５重量部を反応器で内温１７０℃でエステル交
換反応させた。理論量の約７０％のメタノールを流出さ
せた後、内温を２００〜２４５℃に昇温し、弱真空下で
６０分、次いで高真空下で２００分反応させた。

【００４０】得られたポリエーテルポリエステルブロッ
ク共重合体の融点は１９０℃、極限粘度は１．５２であ
った。

【００４１】該ポリマーを真空乾燥後、ノズル径０．４
ｍｍ、１２ホールの口金を備えたスクリュー型押出機を
用いて口金温度２３０℃、吐出量１０ｃｃ／分で吐出
し、４００ｍ／分の速度で巻取った。

【００４２】得られた未延伸糸を、表１に示す条件で延
伸、引き続いて弛緩熱処理し、ポリエーテルポリエステ
ル繊維を得た。

【００４３】得られた繊維の破断伸度および伸長弾性回
復率を併せて表１に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【実施例５、比較例６〜７】実施例１において、紡糸引
取速度および延伸熱処理条件を表２に示す如く変更した
以外は実施例１と同様に実施した。得られた繊維の破断
伸度および伸長弾性回復率を併せて表２に示す。

【００４６】

【表２】

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、高い破断伸度を有し、
高伸長時の弾性回復性能に優れたポリエーテルポリエス
テル弾性繊維が得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリブチレンテレフタレート系ポリエス
   テルをハードセグメントとし、ポリアルキレングリコー
   ル系ポリエーテルをソフトセグメントとするブロック共
   重合ポリエーテルポリエステル繊維であって、該繊維は
   ６００％以上の破断伸度を有しており、かつ２００％伸
   長時の伸長弾性回復率が８０％以上であることを特徴と
   するポリエーテルポリエステル繊維。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のポリエーテルポリエス
   テル繊維を製造するに際し、下記（ａ）〜（ｃ）の工程
   を逐次的に含むことを特徴とするポリエーテルポリエス
   テル繊維の製造方法。 （ａ）ポリブチレンテレフタレート系ポリエステルをハ
   ードセグメントとし、ポリアルキレングリコール系ポリ
   エーテルをソフトセグメントとするブロック共重合ポリ
   エーテルポリエステルを溶融紡糸し、１００〜８００ｍ
   ／分の速度で引取る。 （ｂ）上記紡出糸を一旦巻取るか、あるいは巻取らずに
   連続的に延伸工程に供給し、室温ないし１００℃で１．
   ２〜１．６倍延伸する。 （ｃ）延伸に引き続いて、８０℃〜１２０℃で１５〜４
   ０％の弛緩熱処理を行なう。