JPH08120520A - ポリエステルモノフィラメントの製造法 - Google Patents

ポリエステルモノフィラメントの製造法

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JPH08120520A
JPH08120520A JP28418094A JP28418094A JPH08120520A JP H08120520 A JPH08120520 A JP H08120520A JP 28418094 A JP28418094 A JP 28418094A JP 28418094 A JP28418094 A JP 28418094A JP H08120520 A JPH08120520 A JP H08120520A
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JP
Japan
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monofilament
group concentration
terminal carboxyl
producing
prepolymer
Prior art date
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JP28418094A
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English (en)
Inventor
Takayuki Imamura
高之 今村
Tetsuo Matsumoto
哲夫 松本
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Nippon Ester Co Ltd
Original Assignee
Nippon Ester Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐湿熱性と耐屈曲摩耗性を要求される用途、
例えば抄紙用カンバスなどに好適なポリエチレンテレフ
タレートモノフィラメントを製造する。 【構成】 次の4工程を順次行う。 溶融重合法により、末端カルボキシル基濃度が20geq/
106gの以下のプレポリマーを製造する工程、プレポリ
マーを固相重合して、極限粘度が0.76〜1.18で、末端カ
ルボキシル基濃度がプレポリマーより少なくとも5geq/
106g低下したポリエステルを製造する工程、ポリエス
テルに末端封鎖剤を添加して溶融紡糸し、末端カルボキ
シル基濃度が7geq/106g以下の未延伸モノフィラメント
を製造する工程、未延伸モノフィラメントを延伸、熱
処理する工程。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐加水分解性及び耐屈
曲摩耗性に優れた抄紙カンバスに好適なモノフィラメン
トの製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートは、強度、
耐薬品性、耐熱性、耐候性、耐電気絶縁性などの点で優
れた性質を有しており、工業用途にも広く使用されてい
る。工業用途のなかでも特に抄紙装置用に使用されるモ
ノフィラメントは、カンバス布に製織され、抄紙された
湿潤状態の紙シートを乾燥シリンダーに圧着させて乾燥
しながら連続して運搬するベルトとして用いられるた
め、高い耐加水分解性と耐屈曲摩耗性とが要求される。
【0003】ポリエステルフィラメントの耐加水分解性
を高める方法として、あらかじめポリエステルの末端カ
ルボキシル基濃度を低下させておく方法が知られてお
り、エポキシ化合物を添加する方法(特公昭44− 27911
号、特開昭54−6051号)、カルボジイミド化合物を添加
する方法(特公平1− 15604号、特開平3−104919号、
同4−289221号) などが提案されている。これらの方法
によれば、耐加水分解性はある程度改善されたモノフィ
ラメントが得られるものの、耐屈曲摩耗性が低いという
問題があった。
【0004】一方、耐屈曲摩耗性を高める方法として、
金属粒子を添加する方法(特開平3− 76813号)、ケイ
素化合物で繊維表面をコーティングする方法(特開平3
−249273号、同3−269169号)、ポリエステルとナイロ
ンとの芯鞘型複合糸とする方法(特開平2−145894号)
などが提案されている。これらの方法によれば、耐屈曲
摩耗性はある程度改善されたモノフィラメントが得られ
るものの、耐加水分解性が低いばかりか、ローラ表面な
どベルトの接触する部分が摩耗するという問題があっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐加水分解
性と耐屈曲摩耗性を共に満足するポリエステルモノフィ
ラメントを製造する方法を提供しようとするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するもので、その要旨は、次のとおりである。次の
4工程を順次行うことを特徴とする主としてポリエチレ
ンテレフタレートからなるモノフィラメントの製造法。 溶融重合法により、末端カルボキシル基濃度が20geq/
106g以下のプレポリマーを製造する工程、 プレポリマーを固相重合して、極限粘度が0.76〜1.18
で、末端カルボキシル基濃度がプレポリマーより少なく
とも5geq/106g低下したポリエステルを製造する工程、 ポリエステルに末端封鎖剤を添加して溶融紡糸し、末
端カルボキシル基濃度が7geq/106g以下の未延伸モノフ
ィラメントを製造する工程、 未延伸モノフィラメントを延伸、熱処理する工程。
【0007】以下、本発明について詳細に説明する。
【0008】本発明においてモノフィラメントを構成す
るポリエチレンテレフタレートには、必要に応じて、そ
の特性を損なわない範囲で、イソフタル酸、コハク酸、
アジピン酸、スベリン酸、ドデカン二酸、アゼライン
酸、セバシン酸、1,3−プロパンジオール、1,4−
ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ハイドロ
キノン、4,4′−ジヒドロキシジフェニル、ビスフェ
ノールA、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,4−
ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボ
ン酸、4,4′−ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキ
シエタンジカルボン酸、3−ヒドロキシプロパン酸、4
−ヒドロキシブタン酸、ε−カプロラクトン、4−ヒド
ロキシ安息香酸、2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸など
が共重合されていてもよい。また、分子間架橋が可能な
構造を有する不飽和ジカルボン酸、不飽和ジオール及び
3官能以上の成分が少量共重合されていてもよい。
【0009】本発明の方法において、得られるモノフィ
ラメントに目標とする耐湿熱性と耐屈曲摩耗性とを付与
するためには、前記〜の3段階の工程に従い、それ
ぞれの工程で規定した極限粘度及び末端カルボキシル基
濃度を満足させ、工程で延伸、熱処理することが必要
である。
【0010】工程でのプレポリマーの末端カルボキシ
ル基濃度が20geq/106gを超えて大きいとモノフィラメン
トの紡糸時に末端封鎖剤を添加しても末端カルボキシル
基濃度を十分低下させることができず、耐湿熱性が劣り
好ましくない。また、工程でのプレポリマーの極限粘
度は、特に限定されるものではないが、経済性、操業性
等を勘案すると、0.38〜0.55が好ましい。工程の条件
をよりよく満足させるためには、ビス(β−ヒドロキシ
エチル)テレフタレート及び/又はその低重合体(BH
ET)の製造段階で、エステル化反応率を95〜97%と
し、その後の重縮合反応を 285℃を超えない温度で実施
することが好ましい。
【0011】工程では、固相重合法により極限粘度を
0.76〜1.18にするとともに、末端カルボキシル基濃度を
工程でのプレポリマーより少なくとも5geq/106g低下
させる必要がある。ここで、固相重合法を用いず、溶融
重合法だけで極限粘度と末端カルボキシル基濃度を上記
した範囲にしても、目的とする耐湿熱性に優れたモノフ
ィラメントを得ることはできない。
【0012】極限粘度が0.76未満になると、得られるモ
ノフィラメントの耐湿熱性、耐屈曲摩耗性及び引張強度
をはじめとする機械的強度が劣り好ましくない。一方、
極限粘度を1.18を超えて大きくすると紡糸時に溶融温度
を高くする必要があり、熱分解により末端カルボキシル
基濃度が増加するため、末端封鎖剤の効果が小さく、得
られるモノフィラメントの耐湿熱性が劣るようになり好
ましくない。
【0013】さらに、工程での末端カルボキシル基濃
度の低下量が5geq/106g未満になると紡糸時に末端封鎖
剤を多量に添加する必要があり、経済的に好ましくない
ばかりか、目的とする耐湿熱性に優れたモノフィラメン
トを得ることができない。
【0014】工程では、工程で製造した末端カルボ
キシル基濃度が15geq/106g以下の固相重合チツプを用
い、末端封鎖剤を加えて溶融紡糸し、末端カルボキシル
基濃度を7geq/106g以下、好ましくは5geq/106g以下に
する必要がある。モノフィラメントの末端カルボキシル
基濃度が、7geq/106gより高いと十分な耐加水分解性が
得られない。末端封鎖剤は、工程で添加することが必
要であり、工程又はで添加しても耐湿熱性に対する
効果はない。末端封鎖剤の具体例としては、2,6,
2′,6′−テトライソプロピルジフェニルカルボジイ
ミド(TPC)などのカルボジイミド化合物、フェニル
グリシジルエーテルなどのエポキシ化合物などが挙げら
れる。末端封鎖剤の添加量は、紡糸に供するポリエチレ
ンテレフタレートの末端カルボキシル基濃度により異な
るが、通常、 0.1〜3.0 重量%である。溶融紡糸は、ポ
リエチレンテレフタレートと末端封鎖剤とを溶融状態で
反応させた後、紡出するため、エクストルーダーを用い
て行うことが好ましい。
【0015】最後に、工程において、の工程で得ら
れた未延伸モノフイラメントを常法によって延伸、熱処
理することにより、目的とするモノフィラメントを得る
ことができる。
【0016】なお、モノフィラメントには、その特性を
損なわない範囲で、二酸化チタンをはじめとする顔料、
安定剤、蛍光剤、強化材などを含有させることができ
る。特に、二酸化チタンをモノフィラメントに対して5
重量%以下、好ましくは、2重量%以下、最適には 0.5
重量%程度含有させると耐屈曲摩耗性が向上して好まし
い。
【0017】
【作用】本発明においては、末端カルボキシル基濃度及
び極限粘度が比較的低いプレポリマーを製造し、得られ
たプレポリマーを固相重合により極限粘度を高めるとと
もに、末端カルボキシル基濃度を低下させたポリエステ
ルチップを用いるので、分解等の副反応による副生成物
の含有量が少なく、熱安定性のよいモノフィラメントが
得られる。また、紡糸時に末端封鎖剤により末端カルボ
キシル基濃度が効果的に減少できるため、耐加水分解性
の優れたモノフィラメントが得られる。さらに、本発明
で得られるモノフィラメントは、極限粘度の高いポリエ
ステルで構成されているため、耐屈曲摩耗性に優れてい
る。
【0018】
【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、実施例における特性値の測定法などは次のと
おりである。 (a) 極限粘度〔η〕 フェノールと四塩化エタンとの等重量混合液を溶媒と
し、温度20℃で測定した溶液粘度から求めた。 (b) 末端カルボキシル基濃度 試料 0.1gをベンジルアルコール10mlに溶解し、この溶
液にクロロホルム10mlを加えた後、1/10規定の水酸化
カリウムベンジルアルコール溶液で滴定して求めた。 (c) 引張強度 オリエンテック社製テンシロンUTM-4-100 型を用い、試
料長10cm、引張速度10cm/分で測定した。 (d) 耐加水分解性 オートクレーブ中、 130℃の飽和水蒸気で15日間処理し
たサンプルの〔η〕と引張強度を測定した。 (保持率が
共に70%以上のものが合格である。) (e) 耐屈曲摩耗性 JIS L 1095 7.10.2 B 法で規定された糸摩耗試験機を用
いて、フィラメントに0.2g/dの荷重をかけて、摩擦
速度;60回/分、摩擦角度; 110度、往復距離; 2.5c
m、試料長;20cm、摩擦子; 1.0mmφ硬質鋼の条件で摩
擦試験を行い、フィラメントが切断するまでの回数を測
定した。 (6000回以上で合格である。)
【0019】実施例1 BHETの存在するエステル化反応缶にテレフタル酸
(TPA)とエチレングリコールとのモル比1/2の割
合のスラリーを連続的に供給し、温度 250℃、圧力0.05
kg/cm2 の条件で反応させ、滞留時間を8時間として、
エステル化反応率が98%のBHETを連続的に得た。こ
のBHET50kgを重合槽に移送し、 280℃に昇温し、触
媒として三酸化アンチモンをTPA1モルに対して2×
10-4モルと平均粒径 0.5μmの二酸化チタンをエチレン
グリコールに分散させた濃度34重量%の分散液を二酸化
チタンの量が生成ポリエステルに対して0.43重量%とな
る量で添加した。その後、1時間かけて 0.1トルに減圧
し、さらに1時間重縮合反応を行い、〔η〕0.48、末端
カルボキシル基濃度 17geq/106gのプレポリマーチップ
を得た。このチップを減圧下、 180℃で20時間固相重合
することにより、 〔η〕0.85、末端カルボキシル基濃度
11geq/106gのポリエチレンテレフタレート(PET)
チップを得た。得られたPETチップにTPCを2重量
%添加してエクストルーダーに供給し、孔径 2.4mmの紡
糸孔を6個有する直径90mmの紡糸口金を用い、温度 310
℃で紡糸し、80℃の水浴で冷却し、速度33m/分で6分
割して巻き取り、未延伸モノフィラメントを得た。この
未延伸モノフィラメントを 5.7倍に延伸し、 295℃で熱
処理することにより、直径 0.4mmのモノフィラメントを
得た。得られたモノフィラメントについて耐加水分解
性、耐屈曲摩耗性を測定したところ、両者とも優れてい
た。
【0020】実施例2〜8 実施例1において、〔η〕、末端カルボキシル基濃度を
表1のように変えた以外は、実施例1と同様に実施し
た。
【0021】実施例9 実施例1において、TPCの代わりにフェニルグリシジ
ルエーテルを用いた以外は、実施例1と同様に実施し
た。
【0022】実施例10 実施例1において、二酸化チタンの添加量を2重量%に
変えた以外は、実施例1と同様に実施した。
【0023】実施例1〜10の結果をまとめて表1に示す
【0024】
【表1】
【0025】比較例1〜5 実施例1において、〔η〕、末端カルボキシル基濃度を
表1のようにした以外は、実施例1と同様に実施した。
耐加水分解性、耐屈曲摩耗性をともに満足するモノフィ
ラメントは得られなかった。
【0026】比較例6 実施例1と同じBHET50kgを重合槽に移送し、 280℃
に昇温し、触媒として三酸化アンチモンをTPA1モル
に対して2×10-4モルと平均粒径 0.5μmの二酸化チタ
ンをエチレングリコールに分散させた濃度34重量%の分
散液を二酸化チタンの量が生成ポリエステルに対して0.
43重量%となる量で添加した。その後、1時間かけて
0.1トルに減圧し、さらに1時間重縮合反応を行った
(この時点でサンプリングして測定したところ、〔η〕
0.49、末端カルボキシル基濃度17geq/106gであった。)
。次いで、反応系の温度を 0.5時間かけて 300℃に昇
温し、さらに1時間重縮合を行い、〔η〕0.85、末端カ
ルボキシル基濃度 20geq/106gのPETチップを得た。
このPETチップを用いて、実施例1と同様にしてモノ
フィラメントを得た。得られたモノフィラメントについ
て、耐加水分解性を測定したところ、目標値を満足しな
かった。
【0027】比較例1〜6の結果をまとめて表2に示す
【0028】
【表2】
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、耐加水分解性及び耐屈
曲摩耗性に優れた抄紙カンバスに好適なモノフィラメン
トを操業性よく製造することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の4工程を順次行うことを特徴とする
    主としてポリエチレンテレフタレートからなるモノフィ
    ラメントの製造法。 溶融重合法により、末端カルボキシル基濃度が20geq/
    106g以下のプレポリマーを製造する工程、 プレポリマーを固相重合して、極限粘度が0.76〜1.18
    で、末端カルボキシル基濃度がプレポリマーより少なく
    とも5geq/106g低下したポリエステルを製造する工程、 ポリエステルに末端封鎖剤を添加して溶融紡糸し、末
    端カルボキシル基濃度が7geq/106g以下の未延伸モノフ
    ィラメントを製造する工程、 未延伸モノフィラメントを延伸、熱処理する工程。
JP28418094A 1994-10-24 1994-10-24 ポリエステルモノフィラメントの製造法 Pending JPH08120520A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023014248A (ja) * 2015-10-16 2023-01-26 東洋紡株式会社 網状構造体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023014248A (ja) * 2015-10-16 2023-01-26 東洋紡株式会社 網状構造体

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