JPS6189324A - ポリエステル系繊維及びその製造方法 - 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） 本発明はポリエステル系繊維及びその゛′！ノー・在方
法に関し、更に詳しくは配向結晶化ポリエステル系繊維
及びその製造方法に関する。

（従来の技術） ポリエステル繊維特にポリエチレンテレフタレート繊維
は、その優れた特性により衣料用、弦ニ１資材用として
も広く利用されている。通常このポリエステル繊維は、
溶融紡糸、延伸、熱セットの工程を経ることにより使用
に供さねている。溶融紡糸時の引取り速度は近年の製糸
技術の進歩により従来の１０００ｍ／分〜１５００シフ
１／分から２０００ｍ／分以上あるいは３０００．１７
１／分〜４０００　＋＃　７分以上まで引取り速度を上
昇させることが可能となった。

特に２５００ｔｎ／分〜４ｏｏｏｍ／分の引取り速度で
得られる中間配向未延伸糸（ＰＯＹ）は近年用途開発か
めさましく、製糸技術の主流をなしつつある。

一方、このポリエステル繊維は、他のポリマー特にポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどの（入維に
くらべて結晶化し難い性質を有しているが、紡糸時の引
取り速度が上昇するに伴い、分子鎖が配向し、これに伴
っである速度以上で結晶化が生じる。この傾向は衣料用
に供ざｒるポリエステルでＩｒＬ４０００ｍ／分〜５０
００ｍ／分以上の引取り速度になると顕著となる。

紡糸中に配向結晶化した繊維（配向結晶化糸）の繊維中
での構造については、繊維学会誌（繊維と工業）第３８
巻１１号Ｐ−５１４などにみられる様にイφ々検討され
ており、低速紡糸、延伸から得られる構造とは異った特
異なｔ１、ｉ造をしていることが知られている。かかる
高速紡糸中に配向、結晶化した繊維の特異なイｉＷｌ細
１７９造を有する（〜對゛ｔは、各種の用途に適用でれ
その有用性を１ｖｊ待されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の技術では、いずれも配向結晶化糸を得るため
には、溶融紡糸時、紡糸−巻取り系に２いて少くとも４
０００〜５００　Ｑ　ｔｎ　７分の引取速度が必要であ
り、４０００７Ｆ＋／分の引取速度を満たさない場合に
おいては、紡糸−巻取り系で結晶サイズＡＣ３１００の
大きい配向結晶化糸を得ることが極めて内樋であった。

又、従来技術によって配向結晶化糸ヲ１ｉ４る場合、引
取速度が４０００〜５０００ｍ／分以上の引取速度を要
するために、安定操業性に問題があυ、ざら　　・に紡
糸、延伸、後加工の一元化を考えると、ば質的に大ｒ１
］な改善を要し、極めて実用化が困Ｉ；でろる０ （問題点を解決するための手段） 上記の問題点は以下によって解決される。

（１）　　エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単
位とするポリエステル中に、該ポリエステルに刈しテ０
．５〜３０　ｆＲ量％、好ましくは１〜２５重！ｌｃ％
、更に好ましくは５〜２５ｉ量チのポリエチレンを添加
すること、 （２）　　前記（１）を満足するポリエチレン含有ポリ
エステルを溶融紡糸し、冷却した後、引取ローラで引取
るにｉ’？Ａ　Ｌ、前記引取ローラの引取速度（Ｖｍ／
分）を、下記（１）式の範囲、好ましくは（２）式の範
囲とすること、 により解決される。

■≧７６００−７２６２．ＩＸＩＶ’−４７−５０ＸＷ
−（１）■≧７’６００−７２６２．１　Ｘ　ＩＶ’・
４７−４４ＸＷ　　・・・　（２）ここで引取速ｉ２Ｊ
’　Ｖが前記（１）式を１祠だ嘔ない」場合においては
、紡糸中に配向結晶化を起こさず、たとえ得られた紡出
糸をタル伸することによって配向結晶化させても結晶サ
イズＡＣ３＋ｏｏが充分に大きい繊維が得られない。

本発明においてポリエステル中ＶＣポリエチレンを添加
するに際Ｌ２、添加の方法は４４νに限定するものでは
なく、ポリエステルのチップとポリエチレンのチップを
混合するチップブレンド方式であってもよいし、ちるい
は、Ｗｘ　Ｎｋメルトブレンド方式であってもよく、可
紡性等に悪影響をおよぼきないかき゛す、いかなる方法
でもよい。

本発明で言うエチレンデレフタレー　トを主たる構成単
位とするポリニスデルとは、繰返し単位の８５モル係以
上がエチレンテレフタレート即位゛からなるもので、特
にテレフタル酸またはぞの侵能的誘１体とエチレングリ
コールまたは二１１°レン万キサイドとから〜造される
ポリエチレンテレフタレートを生な対象とするが、酸成
分としてテレフタル酸またはその機能的６専体のほかに
１５モル係未満、好１しくは１０モル係未満のイソフ４
ル酸、アジピン酸、セパチン酸、アゼライン酸、ナフタ
ール酸、Ｐ−オキシ安息香酸、２，５−ジメチルテレフ
タル酸、ビス（Ｐ−カルボキシフェノキシ）エタン、２
．６−ｆフタレンジカルホン酸、３．５−ジ（カルボメ
トキシ）ベンゼンスルホン酸塩またはそれらの機能的誘
導体等を加えるか、もしくはグリコール成分として、エ
チレングリコールのほかにジエチレングリコール、グロ
ピレ／グリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−
ヒドロキンメチルシクロヘキサン等の２価゛アルコール
を加えた共重合体であってもよい。また例えば難燃性を
付与するための芳香族ポリホスホネートを加えた共重合
体等であってもさしつがえない。更にこれらの重合体に
酸化防止剤、艶消剤、着色剤、染色性向上剤、難燃性向
上剤、制電剤等を添加してもさしつかえない。

本発明に言うポリエチレンとは、密度、分子量等を特に
限定したものではなく、低密度ポリエチレンであっても
高密度ポリエチレンであっても、本発明の効果を左右す
ることはないが、分子量が極端に低いと糸切れ等の問題
が発生するので好ましくはメルトインデックスが７０以
下のもの更に好ましくは５０以下のものが良い。前記の
β０くして得られる本発明の繊維は、エチレンテレフタ
レートを主たる構成単位とするポリエステル中に、該ポ
リエステルに対して０．５〜３０ｉｉ（％、好ましくは
１〜２５重量％、更に好ましくは５〜２５重量％のポリ
エチレンを含有し、且つ、ポリエステル部の（１００）
面の見掛けの結晶サイズＡ　ＣＳ　＋ｏ。

が３５Å以上、好ましくは４５Å以上、更に好ましくは
５０Å以上の特異な微細構造を有するポリエステル系繊
維である。さらに特記すべきことは、本発明の繊維は、
従来の配向結晶化ポリエステル繊維に比べて、比重が小
ざいことがＩＰ！ｊ徴の１つである。

ここで、ポリエチレンの含有量がポリエステルに対して
０，５重量未満のものは、配向結晶化が不充分となり、
本発明で意図とする（１００）面の見掛けの結晶サイズ
を満たすことが困難となる。一方、ポリエチレンの宮鳴
量が３０重量％を越えると、糸質特に強伸仮の低下が顕
著となるので好ましくない。

（作　用） 従来技術では配向結晶化糸を荀ることが困難とされてい
た低い紡糸引取速度の領域において、壽くべきことに、
ポリエステル中に少量のポリエチレンを配向結晶化促進
剤として用いることにより結晶サイズＡＣＳ１００の大
きい配向結晶化糸を得る方法を本発明者らは提供する。

ポリエチレンの添加により何故配向結晶化が促進きれる
かについては明確ではないが、本発明者らに以下の様に
考えている。紡糸中の結晶化であって特にそのｆｆＪ　
ＩＮ（は核生成と成長によるものと考えられる。核生成
は分子の配向に大きく依存しており、本発明においても
ポリエステルとポリエチレンとのなんらかの作用により
分子配向度が上昇し、核生成速度が早くなったが、ある
いは、ポリエステルの分子量のモビリティがポリエチレ
ンの添加によシ上昇し、成長速度が増大しｆｃ、ために
配向結晶化が促進したものと考えている。

（実施例） 以下実施例によっ゛て本発明を詳述するが、本発明はも
とよりこれらの実施例に限定されるものではない。なお
、本発明の評価に用い７’（特性及び測定方法は次のと
おりである。

く結晶サイズ（ＡＣ８）＞ 本発明にいう繊維の１００面の見掛けの結晶サイズＡ　
ＣＳ　ｒｏｏとは、広角Ｘ線回折図における赤道回折曲
線の回折強度の半価中より５ｈｅｒｒｅｒＯ式を用いて
算出〔詳細は丸善株式会社発行「Ｘ線結晶学」（仁田勇
監修）参照〕した結晶サイズであるっ５ｈｅｒｒｅｒの
式とは、次式で表わされる。

０．９λ 見掛けの結晶サイズ（ＡＣ８’）＝□ ４Ｆ＝７゜。８０ 〈１６０℃における乾熱収縮率〉 ＪＩＳ−Ｌ−１０１３（１９８１）に従って測定。

〈固有粘度（ＩＶＹ＞ ６０重量％のフェノールと４０重量％の四ゴ盆化エタン
からなる混合溶液を用いる。重合体を９０℃程度に加温
、攪拌しながら溶解し、ウペローゼ粘度計を用い３０℃
で測定する。

固有粘度は、溶液粘度の比の自然対数を溶液１００−当
りの重合体のグラム数であられし、重合体溶液のむ度に
よって除した値が濃度ゼロに近つくときの極限値で表わ
される。

〈比　　重〉 ｎ−へブタンと四塩化炭素よりなる密朋勾配管を作成し
、３０℃±０．１℃に調温された密度勾配管中に十分に
脱泡した試料を入れ、５時間放置後の密度勾配管中の試
料位置を、密灰勾配管の目盛りで読みとった値を、棉準
ガラスフロートによる密度勾配管目盛〜比重キャリブレ
ーショングラフから比重値に換Ｖ１４シ、ｎ＝４で測定
。比重値は原則として小数点以下４桁まで読む。

実施例１ 固有粘度が０．６０のポリエチレンテレフタレートのチ
ップに、メルトインデックスが約３．５の低密度ポリエ
チレンのチップの添加埜を第１炎に示すとおり変化畑ぞ
て混合し、溶融と糺した後、孔径０，２３＋ｎ、孔む２
４の紡糸口金により２８５℃、単孔吐出量１．５１７分
で吐出した。この糸糸全１’、）２２℃の空気に４Ｍ方
向から吹きつけ冷却同化した後、第１表に示すそれぞれ
の引取り速度でもし−・たり 得らノ］−だ繊維それぞれの糸質を第１衣の実ａ・′ａ
、ｆ、。

１〜１９に示す。ただし各例ともにポリエチレンテレフ
タレートのＩｖｆｉｊｏ、５７であった。

以下余白 第１表から明らかなように本発明の方法で得られた偵ぞ
ｔはＡＣ３＋ｏｏが３５Å以上と太きいものであった一 つス否施Ｅ２す２ 実施例１の実験Ａ　Ｉ　、実験馬７及び実験筋１９でイ
＜ｔられた繊維を用いて、そｔｌぞノ１の耕、維につい
て、加熱ローラ温度８２．５℃、ホットプレート温１’
、ｆｆｉ　１１０℃の温度条件で、延伸糸の残留伸変が
２５係となるような延伸培基で延伸した、 侍らｎた。愼沖糸の特性を第２表の実ｐ屋２０、実Ｙク
ツに２１及び実９Ａ２２に示す。

第　２　衣 第２表に見られるように、本発明の方法以外で得られた
実験筋１及び実験厚１９の繊維は、さらに延伸しても不
発明で意図する結晶サイズＡＣ８＋ｏ。

を濶たすことができない。

実施例３ 前記実施例２での実験筋２１及び実験筋２２の延伸糸を
用いて、史に、温度２２０℃にて、第３表に示すそれぞ
れの処理時間、定長熱処理を行なった。得られた熱処理
系の特性を第３表の実験筋２３〜２６に示す。

第３表 第３表に見られるように、本発明の方法で得られた繊維
の延伸、熱処理後の糸の特性は実験１ｆｘ２３〜２４に
見られるようにＡＣ３＋ｏｏは充分大きいものであるが
、本発明以外の方法で得られた繊維は延伸後火に熱処理
を行なっても実験Ａ２５〜２６に見られる如く、ＡＣ３
＋ｏｏは本発明で特定する値を満足しない。

（発明の効果） 上記実施ｆ！ｉｌＪからも明らかな様に、本発明は、ポ
リエステルの溶融紡糸時、紡糸−巻取り系において、従
来技術では結晶サイズＡＣ３＋ｏｏの大きい配向結晶化
糸を得ることが困昇とされていた低引取速度領域で、Ａ
Ｃ３＋ｏｏの大きい配向結晶化糸を得ることを可能にし
た。

また、本発明のポリエステル系繊維は、ポリエチレンを
含有し、且つ、ポリエステル部のＡＣ８＋ｏ。

が極めて大きい構造を有した配向結晶化糸であって、発
明者らが知る限りでは、従来知られていないものである
。

かかる配向結晶化ポリエステル系繊維は、七の特異な微
細構造を有するために有用性は極めて高く、その用途と
して特に限定するものではないが、例えば強撚シボ織物
用繊維、高モジユラス低収縮糸等への用途への有用性は
大きい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エチレンテレフタレートを主たる構成単位とするポ
   リエステル中に該ポリエステルに対して０．５〜３０重
   量％のポリエチレンを含有する繊維であって、ポリエス
   テル部の（１００）面の見掛けの結晶サイズＡＣＳ＿１
   ＿０＿０が３５Å以上であることを特徴とするポリエス
   テル系繊維。 ２、ポリエステル部のＡＣＳ＿１＿０＿０が４５Å以上
   である特許請求の範囲第１項記載のポリエステル系繊維
   。 ３、ポリエチレンの含有量がポリエステルに対して１〜
   ２５重量％である特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   のポリエステル繊維。 ４、エチレンテレフタレートを主たる構成単位とするポ
   リエステル中に、該ポリエステルに対して０．５〜３０
   重量％のポリエチレンを添加して溶融紡糸し、冷却した
   後引取ローラで引取るに際し、前記引取ローラの速度（
   Ｖｍ／分）を下記（１）式の範囲とすることを特徴とす
   るポリエステル系繊維の製造方法。 Ｖ≧７６００−７２６２．１×ＩＶ＾１＾．＾４＾７−
   ５０×Ｗ・・・・・・（１）（但し、Ｖは引取速度（ｍ
   ／ｍｉｎ）、Ｗはポリエチレンの対ポリエステル添加量
   （重量％）、ＩＶは繊維のポリエステル部の固有粘度を
   示す。） ５、ポリエチレンの添加量がポリエステルに対して１〜
   ２５重量％である特許請求の範囲第４項記載のポリエス
   テル系繊維の製造方法。