JP2001151997A - 溶融紡糸用ポリエステル組成物、ポリエステル高配向未延伸糸およびその製造方法 - Google Patents
溶融紡糸用ポリエステル組成物、ポリエステル高配向未延伸糸およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】紡糸における配向を抑制し、生産性の向上を実
現するポリエステル組成物を提供すること、および該ポ
リエステルを用いて溶融紡糸されたポリエステル高配向
未延伸糸が工程上の問題なく安定してかつ効率的に生産
する方法を提供すること、さらには延伸性、延伸仮撚加
工性に優れるポリエステル高配向未延伸糸を提供する。 【解決手段】本発明は、分岐点の数が1以上、20以下
であるポリスチレン系ポリマーを0.5重量%以上、5
重量%以下含有することを特徴とする溶融紡糸用ポリエ
ステル組成物であり、また、ポリエステル組成物より形
成されたことを特徴とするポリエステル高配向未延伸糸
であって、複屈折率が0.015〜0.070であるこ
とを特徴とするポリエステル高配向未延伸糸であり、該
ポリエステル組成物を、3500〜7000m/分の引
き取り速度で溶融紡糸することを特徴とするポリエステ
ル高配向未延伸糸の製造方法である。
現するポリエステル組成物を提供すること、および該ポ
リエステルを用いて溶融紡糸されたポリエステル高配向
未延伸糸が工程上の問題なく安定してかつ効率的に生産
する方法を提供すること、さらには延伸性、延伸仮撚加
工性に優れるポリエステル高配向未延伸糸を提供する。 【解決手段】本発明は、分岐点の数が1以上、20以下
であるポリスチレン系ポリマーを0.5重量%以上、5
重量%以下含有することを特徴とする溶融紡糸用ポリエ
ステル組成物であり、また、ポリエステル組成物より形
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とを特徴とするポリエステル高配向未延伸糸であり、該
ポリエステル組成物を、3500〜7000m/分の引
き取り速度で溶融紡糸することを特徴とするポリエステ
ル高配向未延伸糸の製造方法である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は溶融紡糸用ポリエス
テル組成物、ポリエステル高配向未延伸糸およびその製
造方法に関する。さらに詳しくは、製糸性かつ生産性に
優れたポリエステル溶融紡糸を可能とする組成物と、延
伸性、加工性、工程通過性に優れたポリエステル高配向
未延伸糸、およびその製造方法に関する。
テル組成物、ポリエステル高配向未延伸糸およびその製
造方法に関する。さらに詳しくは、製糸性かつ生産性に
優れたポリエステル溶融紡糸を可能とする組成物と、延
伸性、加工性、工程通過性に優れたポリエステル高配向
未延伸糸、およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートをはじめと
するポリエステル繊維は種々の特性に優れることから多
量にかつ広い分野にわたって用いられている。なかでも
引取速度を2000〜4000m/分とした高配向未延
伸糸(以下POYと略記する)は、延伸に用いうること
は勿論のこと、そのまま延伸仮撚加工にも供しうる利点
を有しているため、工業的に重要な位置を占めている。
一方、仮撚加工糸に関しては、このPOYを用いて延伸
と仮撚を同時に行う延伸仮撚加工を採用することによ
り、旧来の延伸糸を仮撚する加工方法に比べて大幅な生
産性の向上が達成された。
するポリエステル繊維は種々の特性に優れることから多
量にかつ広い分野にわたって用いられている。なかでも
引取速度を2000〜4000m/分とした高配向未延
伸糸(以下POYと略記する)は、延伸に用いうること
は勿論のこと、そのまま延伸仮撚加工にも供しうる利点
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一方、仮撚加工糸に関しては、このPOYを用いて延伸
と仮撚を同時に行う延伸仮撚加工を採用することによ
り、旧来の延伸糸を仮撚する加工方法に比べて大幅な生
産性の向上が達成された。
【0003】近年、さらなる生産性の向上に対する要求
が高まると共に、未延伸糸の紡糸速度を速くすることに
よって、単位時間当たりの生産性を向上させようという
試みが行われるようになったが、ポリエステル繊維の場
合には、紡糸速度の増大と共に配向結晶化が進み、繊維
の機械的性質が変わってしまうという問題がある。この
問題を解決し、紡糸速度を速くした場合にも同等の特性
の繊維を得るという目的で、紡糸速度が速くなるに伴っ
て増大するポリエステルの分子配向を抑制する手段が数
多く検討されてきた。その中でポリエステルに別のポリ
マーを含有させる方法などが知られている。
が高まると共に、未延伸糸の紡糸速度を速くすることに
よって、単位時間当たりの生産性を向上させようという
試みが行われるようになったが、ポリエステル繊維の場
合には、紡糸速度の増大と共に配向結晶化が進み、繊維
の機械的性質が変わってしまうという問題がある。この
問題を解決し、紡糸速度を速くした場合にも同等の特性
の繊維を得るという目的で、紡糸速度が速くなるに伴っ
て増大するポリエステルの分子配向を抑制する手段が数
多く検討されてきた。その中でポリエステルに別のポリ
マーを含有させる方法などが知られている。
【0004】例えば特開昭56−91013号公報で
は、スチレン系重合体を含むポリエステルを用いること
により残留伸度を向上させる方法が、また特開昭57−
47912号公報では、下式で表されるポリマーを含有
させて残留伸度を向上させる技術が開示されている。
は、スチレン系重合体を含むポリエステルを用いること
により残留伸度を向上させる方法が、また特開昭57−
47912号公報では、下式で表されるポリマーを含有
させて残留伸度を向上させる技術が開示されている。
【0005】−[CH2 −C(R1)(R2)]n − R1とR2は、C,H,N,O,S,Pの中から選ばれ
た任意の原子の組合せによる置換基であり、かつ、R1
+R2の分子量は40以上。nは正の整数。) これら技術では残留伸度向上、すなわち紡糸時の配向を
抑制する効果は認められるものの、添加重合体の混練を
十分に行ってポリエステル中に分子オーダーで分散混合
しなければならず、海島状に混在する様な場合は、残留
伸度の効果が認められず、フィブリル化の好ましくない
現象が現れてくると述べている。また、重合度が上がる
に従って残留伸度の向上が認められるが、紡糸調子が悪
くなると記載されている。
た任意の原子の組合せによる置換基であり、かつ、R1
+R2の分子量は40以上。nは正の整数。) これら技術では残留伸度向上、すなわち紡糸時の配向を
抑制する効果は認められるものの、添加重合体の混練を
十分に行ってポリエステル中に分子オーダーで分散混合
しなければならず、海島状に混在する様な場合は、残留
伸度の効果が認められず、フィブリル化の好ましくない
現象が現れてくると述べている。また、重合度が上がる
に従って残留伸度の向上が認められるが、紡糸調子が悪
くなると記載されている。
【0006】このように、ポリエステルに別のポリマー
を含有させて、残留伸度を向上する技術は公知である
が、その欠点は製糸性の悪さや糸の斑であり、これを改
善するためにブレンドポリマーを改質する技術が開示さ
れている。
を含有させて、残留伸度を向上する技術は公知である
が、その欠点は製糸性の悪さや糸の斑であり、これを改
善するためにブレンドポリマーを改質する技術が開示さ
れている。
【0007】特開平11−61568号公報には、平均
分子量が500以上で、無水マレイン酸の平均共重合量
がポリマー1モル当たり2〜20モルであるビニル系ポ
リマー(好ましくはスチレン・無水マレイン酸系共重合
体)を、ポリエステルに対して0.01〜10重量%配
合することにより分子配向を抑制させる技術が開示され
ている。
分子量が500以上で、無水マレイン酸の平均共重合量
がポリマー1モル当たり2〜20モルであるビニル系ポ
リマー(好ましくはスチレン・無水マレイン酸系共重合
体)を、ポリエステルに対して0.01〜10重量%配
合することにより分子配向を抑制させる技術が開示され
ている。
【0008】この技術は添加ポリマーとポリエステルと
の相互作用により相溶性を高め、添加ポリマーを微分散
化し、製糸性を向上しようという技術である。しかしな
がら添加ポリマーがポリエステルと反応すると、これが
一種の架橋剤として作用するため、重合機や紡糸機中で
ポリエステル中にゲル化が起こり、長時間の操業では紡
糸糸切れやパック圧の経時的な上昇という問題が発生
し、安定した生産が困難となる。
の相互作用により相溶性を高め、添加ポリマーを微分散
化し、製糸性を向上しようという技術である。しかしな
がら添加ポリマーがポリエステルと反応すると、これが
一種の架橋剤として作用するため、重合機や紡糸機中で
ポリエステル中にゲル化が起こり、長時間の操業では紡
糸糸切れやパック圧の経時的な上昇という問題が発生
し、安定した生産が困難となる。
【0009】この様に、ポリエステルにポリエステルと
非相溶なポリマーを含有させる従来技術では、配向抑制
効果は認められるものの製糸性が悪く、このため安定し
た生産が困難となり、生産性の向上が望めないという課
題があった。また得られる高配向未延伸糸も加工時の毛
羽の発生など延伸性、加工性、工程通過性に欠点があっ
た。
非相溶なポリマーを含有させる従来技術では、配向抑制
効果は認められるものの製糸性が悪く、このため安定し
た生産が困難となり、生産性の向上が望めないという課
題があった。また得られる高配向未延伸糸も加工時の毛
羽の発生など延伸性、加工性、工程通過性に欠点があっ
た。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来技術の問題点を解消し、紡糸における配向を抑制
し、かつ優れた製糸性を可能とするポリエステル組成物
を提供すること、および該ポリエステル高配向未延伸糸
を工程上の問題なく安定してかつ効率的に生産する方法
を提供すること、さらには延伸性、延伸仮撚加工性に優
れるポリエステル高配向未延伸糸を提供することにあ
る。
従来技術の問題点を解消し、紡糸における配向を抑制
し、かつ優れた製糸性を可能とするポリエステル組成物
を提供すること、および該ポリエステル高配向未延伸糸
を工程上の問題なく安定してかつ効率的に生産する方法
を提供すること、さらには延伸性、延伸仮撚加工性に優
れるポリエステル高配向未延伸糸を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、紡糸速度
の上昇と共に増大する分子配向を抑制し、かつ製糸性、
延伸性および延伸仮撚加工性の良好なポリエステル高配
向未延伸糸を得るため鋭意検討を重ねてきた。その中
で、ポリエステルに添加する非相溶の重合体にある特性
を持たせ、ポリエステル溶融体に分散することで、従来
技術の欠点を解消できることを見いだし、本発明に到達
したものである。
の上昇と共に増大する分子配向を抑制し、かつ製糸性、
延伸性および延伸仮撚加工性の良好なポリエステル高配
向未延伸糸を得るため鋭意検討を重ねてきた。その中
で、ポリエステルに添加する非相溶の重合体にある特性
を持たせ、ポリエステル溶融体に分散することで、従来
技術の欠点を解消できることを見いだし、本発明に到達
したものである。
【0012】すなわち、本発明は分岐点の数が1〜20
であるスチレン系ポリマーを0.5重量%以上5重量%
以下含有することを特徴とする溶融紡糸用ポリエステル
組成物を提供するものである。
であるスチレン系ポリマーを0.5重量%以上5重量%
以下含有することを特徴とする溶融紡糸用ポリエステル
組成物を提供するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明でいうポリエステルとは、
ジカルボン酸化合物とジオール化合物のエステル結合か
ら形成される重合体であり、好ましくはポリエチレンテ
レフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレートであり、より好ましくはポリエチ
レンテレフタレートである。
ジカルボン酸化合物とジオール化合物のエステル結合か
ら形成される重合体であり、好ましくはポリエチレンテ
レフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレートであり、より好ましくはポリエチ
レンテレフタレートである。
【0014】また本発明で用いるポリエステルは、発明
の主旨を損ねない範囲で他の第3成分が共重合されてい
ても良く、ジカルボン酸化合物としては、例えば、テレ
フタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボ
ン酸、ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン
酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、5ーナトリ
ウムスルホイソフタル酸、5−テトラブチルホソホニウ
ムイソフタル酸等の芳香族、脂肪族、脂環族ジカルボン
酸およびそれらの誘導体を挙げることができる。またジ
オール化合物としては、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ブチレングリコール、テトラメチレング
リコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアル
キレングリコール、ビスフェノールA、ビスフェノール
Sのような芳香族、脂肪族、脂環族のジオール化合物を
挙げることができる。
の主旨を損ねない範囲で他の第3成分が共重合されてい
ても良く、ジカルボン酸化合物としては、例えば、テレ
フタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボ
ン酸、ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン
酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、5ーナトリ
ウムスルホイソフタル酸、5−テトラブチルホソホニウ
ムイソフタル酸等の芳香族、脂肪族、脂環族ジカルボン
酸およびそれらの誘導体を挙げることができる。またジ
オール化合物としては、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ブチレングリコール、テトラメチレング
リコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアル
キレングリコール、ビスフェノールA、ビスフェノール
Sのような芳香族、脂肪族、脂環族のジオール化合物を
挙げることができる。
【0015】さらに、本発明のポリエステルは艶消剤、
難燃剤、滑剤等の添加剤を少量含有しても良い。
難燃剤、滑剤等の添加剤を少量含有しても良い。
【0016】本発明のポリエステルの固有粘度(IV)
は、0.55以上であることが好ましい。IVが0.5
5以上であれば十分な物性の繊維を得ることができる
他、良好な製糸性を保つことが可能である。またIVの
上限は特にないが、衣料用繊維に用いるのであれば液相
重合で得られる0.8以下のIVであると経済的であ
る。
は、0.55以上であることが好ましい。IVが0.5
5以上であれば十分な物性の繊維を得ることができる
他、良好な製糸性を保つことが可能である。またIVの
上限は特にないが、衣料用繊維に用いるのであれば液相
重合で得られる0.8以下のIVであると経済的であ
る。
【0017】本発明のポリエステル組成物は、分岐点の
数が1以上、20以下であるポリスチレン系ポリマーを
0.5重量%以上、5重量%以下含有する。
数が1以上、20以下であるポリスチレン系ポリマーを
0.5重量%以上、5重量%以下含有する。
【0018】ここでいうスチレン系ポリマーには、本発
明の主旨を損ねない範囲であれば複数の構成単量体の共
重合物であっても構わず、例えばスチレン系ポリマーを
構成する単量体としてスチレンの他、α−メチルスチレ
ン、α−エチルスチレンのような側鎖アルキル置換スチ
レン、ポリスチレントルエン、ポリスチレンキシレン、
o−t−ブチルスチレン、p−メチルスチレン、ジポリ
スチレンベンゼンのような核アルキル置換スチレン、ク
ロルスチレン、ジクロルスチレンのようなハロゲン化ス
チレン等があげられ、また、メチルメタクリレート、4
メチル1ペンテン、無水マレイン酸、ブタジエンなどで
もよい。
明の主旨を損ねない範囲であれば複数の構成単量体の共
重合物であっても構わず、例えばスチレン系ポリマーを
構成する単量体としてスチレンの他、α−メチルスチレ
ン、α−エチルスチレンのような側鎖アルキル置換スチ
レン、ポリスチレントルエン、ポリスチレンキシレン、
o−t−ブチルスチレン、p−メチルスチレン、ジポリ
スチレンベンゼンのような核アルキル置換スチレン、ク
ロルスチレン、ジクロルスチレンのようなハロゲン化ス
チレン等があげられ、また、メチルメタクリレート、4
メチル1ペンテン、無水マレイン酸、ブタジエンなどで
もよい。
【0019】本発明のスチレン系ポリマーの分子鎖の中
には、分岐構造を有するものが存在している。分岐を生
成する方法は特に限定されないが、例えば2つ以上のポ
リスチレン基を持つ単量体を、上記単量体に混合して重
合する方法で構わない。2つ以上のポリスチレン基を持
つ単量体としては、例えばジビニルベンゼン、ジアリル
フタレートなどの芳香族多官能化合物、1、4ーブタン
ジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコ
ールジ(メタ)アクリレートのようなアルキルジオール
ジ(メタ)アクリレート類、エチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)ア
クリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アク
リレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレー
トのようなアルキレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト類、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート
などの多価アルコールの(メタ)アクリレート類を挙げ
ることができる。また、これらの単量体は2種類以上を
併用することができる。
には、分岐構造を有するものが存在している。分岐を生
成する方法は特に限定されないが、例えば2つ以上のポ
リスチレン基を持つ単量体を、上記単量体に混合して重
合する方法で構わない。2つ以上のポリスチレン基を持
つ単量体としては、例えばジビニルベンゼン、ジアリル
フタレートなどの芳香族多官能化合物、1、4ーブタン
ジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコ
ールジ(メタ)アクリレートのようなアルキルジオール
ジ(メタ)アクリレート類、エチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)ア
クリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アク
リレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレー
トのようなアルキレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト類、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート
などの多価アルコールの(メタ)アクリレート類を挙げ
ることができる。また、これらの単量体は2種類以上を
併用することができる。
【0020】本発明のポリエステル組成物に含有される
スチレン系ポリマーは、分岐点の数が1以上、20以
下、好ましくは2以上、15以下である。分岐点の数が
1未満の場合には十分な配向抑制効果を得るために溶融
粘度の高いポリマーをポリエステルに含有する必要があ
るため、該スチレン系ポリマーを十分に剪断混練するこ
とができず、製糸性が低下する。一方、分岐の数が20
を越えると、スチレン系ポリマー内部でゲル化が起こり
易く、これが異物となって製糸性を低下させる。
スチレン系ポリマーは、分岐点の数が1以上、20以
下、好ましくは2以上、15以下である。分岐点の数が
1未満の場合には十分な配向抑制効果を得るために溶融
粘度の高いポリマーをポリエステルに含有する必要があ
るため、該スチレン系ポリマーを十分に剪断混練するこ
とができず、製糸性が低下する。一方、分岐の数が20
を越えると、スチレン系ポリマー内部でゲル化が起こり
易く、これが異物となって製糸性を低下させる。
【0021】本発明の分岐点の数とは、分子量がポリマ
ーのZ平均分子量に等しい分子鎖が有する分岐点の数の
ことをいう。
ーのZ平均分子量に等しい分子鎖が有する分岐点の数の
ことをいう。
【0022】この分岐点の数は検出器として示差屈折率
計及び粘度計を備えたゲル浸透型クロマトグラフィー
(GPC)を用いて、粘度−GPC法によって求めるこ
とができ、詳細は日本ゴム協会誌、第45巻、第2号、
P105〜118(1972)に記載されている。Z平
均分子量をMとすると分岐点の数(Bn(M))は下式
により求めることができる。 [IV(M)/IVL (M)]2/3 =[(1+Bn
(M)/6)1/2 +4/3π・Bn(M)]-1/2 ここで、IV(M),IVL (M)は、それぞれ粘度−
GPC法によって測定した試料および標準試料としての
直鎖状ポリスチレンの分子量Mでの極限粘度である。
計及び粘度計を備えたゲル浸透型クロマトグラフィー
(GPC)を用いて、粘度−GPC法によって求めるこ
とができ、詳細は日本ゴム協会誌、第45巻、第2号、
P105〜118(1972)に記載されている。Z平
均分子量をMとすると分岐点の数(Bn(M))は下式
により求めることができる。 [IV(M)/IVL (M)]2/3 =[(1+Bn
(M)/6)1/2 +4/3π・Bn(M)]-1/2 ここで、IV(M),IVL (M)は、それぞれ粘度−
GPC法によって測定した試料および標準試料としての
直鎖状ポリスチレンの分子量Mでの極限粘度である。
【0023】本発明の重量平均分子量、Z平均分子量を
測定する方法は特に限定されないが、上記GPCにより
測定されることが好ましい。
測定する方法は特に限定されないが、上記GPCにより
測定されることが好ましい。
【0024】本発明でポリエステルに含有するスチレン
系ポリマーが、ポリエステルの配向抑制に寄与する理由
は、次のように考えられる。すなわち、ポリエステル溶
融紡糸における分子配向は、溶融体の細化終了時の紡糸
張力に比例することが知られている。従って、紡糸速度
を増大させても分子配向が抑制された繊維を得るには、
ポリエステルに含有されるスチレン系ポリマーが、紡糸
過程の大変形時に高い伸長粘度を発現することが重要で
あると考えられる。もしスチレン系ポリマーがポリエス
テルより高い伸長粘度を有するとき、紡糸時の張力が該
ポリマーに集中し、逆にポリエステルの紡糸張力は軽減
されるために分子配向が抑制されるものと考えられる。
系ポリマーが、ポリエステルの配向抑制に寄与する理由
は、次のように考えられる。すなわち、ポリエステル溶
融紡糸における分子配向は、溶融体の細化終了時の紡糸
張力に比例することが知られている。従って、紡糸速度
を増大させても分子配向が抑制された繊維を得るには、
ポリエステルに含有されるスチレン系ポリマーが、紡糸
過程の大変形時に高い伸長粘度を発現することが重要で
あると考えられる。もしスチレン系ポリマーがポリエス
テルより高い伸長粘度を有するとき、紡糸時の張力が該
ポリマーに集中し、逆にポリエステルの紡糸張力は軽減
されるために分子配向が抑制されるものと考えられる。
【0025】一般に、伸長粘度はポリマーの重量分子量
が大きくなれば増大することが知られている。しかしな
がら、伸長粘度を高くするために重量分子量の大きいポ
リマーを使用すると、溶融粘度も高くなるためにポリエ
ステルとの分散性が悪くなり、製糸性が悪化する。我々
は鋭意検討した結果、スチレン系ポリマーの溶融粘度の
上昇を抑制し、かつ伸長粘度を高くすることで高配向未
延伸糸の配向を抑制し、かつ良好な製糸性を達成するた
めには、分岐点の数を特定の範囲とすることが重要であ
ることを見出した。ポリマーに分岐を導入することでそ
の伸長粘度を向上することは公知であり、例えば共立出
版発行、高分子学会編、「高分子物性の基礎」、P18
0などに記載がある。しかし本発明では、高速製糸にお
いてはスチレン系ポリマーへの単なる分岐成分の導入が
重要なことではなく、分岐の数が重要であるということ
である。Z平均分子量は、ポリマーの高分子量成分すな
わち長時間緩和成分を反映したものであり、この緩和時
間をさらに分岐によって長くすることによって、繊維配
向抑制効果を実現することができた。一方、溶融粘度の
上昇は抑制され、ポリエステルへのスチレン系ポリマー
の分散状態は良好に保つことができるのである。
が大きくなれば増大することが知られている。しかしな
がら、伸長粘度を高くするために重量分子量の大きいポ
リマーを使用すると、溶融粘度も高くなるためにポリエ
ステルとの分散性が悪くなり、製糸性が悪化する。我々
は鋭意検討した結果、スチレン系ポリマーの溶融粘度の
上昇を抑制し、かつ伸長粘度を高くすることで高配向未
延伸糸の配向を抑制し、かつ良好な製糸性を達成するた
めには、分岐点の数を特定の範囲とすることが重要であ
ることを見出した。ポリマーに分岐を導入することでそ
の伸長粘度を向上することは公知であり、例えば共立出
版発行、高分子学会編、「高分子物性の基礎」、P18
0などに記載がある。しかし本発明では、高速製糸にお
いてはスチレン系ポリマーへの単なる分岐成分の導入が
重要なことではなく、分岐の数が重要であるということ
である。Z平均分子量は、ポリマーの高分子量成分すな
わち長時間緩和成分を反映したものであり、この緩和時
間をさらに分岐によって長くすることによって、繊維配
向抑制効果を実現することができた。一方、溶融粘度の
上昇は抑制され、ポリエステルへのスチレン系ポリマー
の分散状態は良好に保つことができるのである。
【0026】本発明のポリエステル組成物に含有される
ポリスチレン系ポリマーの含有量は0.5重量%以上、
5重量%以下である。0.5重量%未満では本発明の目
的とする配向抑制効果を十分に発現することができず、
また、5重量%を越えると製糸性が悪化する。
ポリスチレン系ポリマーの含有量は0.5重量%以上、
5重量%以下である。0.5重量%未満では本発明の目
的とする配向抑制効果を十分に発現することができず、
また、5重量%を越えると製糸性が悪化する。
【0027】本発明におけるポリエステル組成物に含有
されるスチレン系ポリマーの重量平均分子量は、10万
以上であることが好ましい。重量平均分子量10万以上
であれば、本発明の目的である分子配向抑制効果を十分
発現することが可能である。また、重量平均分子量の上
限は特にないが、過度に高い分子量のものは溶融剪断粘
度が非常に高くなり、紡糸機の中で流動しにくくなるの
で、重量平均分子量は80万以下が好ましく、さらに好
ましくは50万以下である。重量平均分子量は簡便に測
定が行われるもので構わず、例えばゲル浸透型クロマト
グラフィー(GPC)が挙げられる。
されるスチレン系ポリマーの重量平均分子量は、10万
以上であることが好ましい。重量平均分子量10万以上
であれば、本発明の目的である分子配向抑制効果を十分
発現することが可能である。また、重量平均分子量の上
限は特にないが、過度に高い分子量のものは溶融剪断粘
度が非常に高くなり、紡糸機の中で流動しにくくなるの
で、重量平均分子量は80万以下が好ましく、さらに好
ましくは50万以下である。重量平均分子量は簡便に測
定が行われるもので構わず、例えばゲル浸透型クロマト
グラフィー(GPC)が挙げられる。
【0028】本発明のポリエステル高配向未延伸糸は、
上記のポリエステル組成物を溶融紡糸して得られ、分子
配向度を示す指標である複屈折率が0.015〜0.0
70であることが好ましい。複屈折率が0.025〜
0.070であることにより延伸仮撚加工で適正な加熱
温度および延伸倍率を取ることができ、安定した加工が
可能となる。
上記のポリエステル組成物を溶融紡糸して得られ、分子
配向度を示す指標である複屈折率が0.015〜0.0
70であることが好ましい。複屈折率が0.025〜
0.070であることにより延伸仮撚加工で適正な加熱
温度および延伸倍率を取ることができ、安定した加工が
可能となる。
【0029】本発明のポリエステル高配向未延伸糸は3
500〜7000m/分の引き取り速度で溶融紡糸する
ことが好ましく、4000〜6000m/分であるとさ
らに好ましい。スチレン系ポリマーを添加することの目
的は、該ポリマーとポリエステルの伸長粘度差を利用し
たものであり、この伸長粘度差は紡糸速度が速ければ速
いほど大きくなる。従って、本発明の目的とする十分な
分子配向抑制効果を発現するためには紡糸速度は350
0m/分以上とすることが好ましい。
500〜7000m/分の引き取り速度で溶融紡糸する
ことが好ましく、4000〜6000m/分であるとさ
らに好ましい。スチレン系ポリマーを添加することの目
的は、該ポリマーとポリエステルの伸長粘度差を利用し
たものであり、この伸長粘度差は紡糸速度が速ければ速
いほど大きくなる。従って、本発明の目的とする十分な
分子配向抑制効果を発現するためには紡糸速度は350
0m/分以上とすることが好ましい。
【0030】また、紡糸速度を上げていき、紡糸速度が
7000m/分を越えると、高配向未延伸糸から延伸糸
に近い糸質へと変化するので、紡糸速度は7000m/
分以下とすることが好ましい。
7000m/分を越えると、高配向未延伸糸から延伸糸
に近い糸質へと変化するので、紡糸速度は7000m/
分以下とすることが好ましい。
【0031】スチレン系ポリマーの添加方法は、チップ
ブレンダーによってポリエステルに混合する方法、ベン
ト型エクストルダーによって溶融混合する方法、ブレッ
シャーメルターやエクストルーダーによって別々に溶融
されたスチレン系ポリマーとポリエステルを配管または
パック内で混合する方法があげられる。また、いずれの
場合も配管またはパック内に設置された静止混練子によ
って混練することが好ましい。
ブレンダーによってポリエステルに混合する方法、ベン
ト型エクストルダーによって溶融混合する方法、ブレッ
シャーメルターやエクストルーダーによって別々に溶融
されたスチレン系ポリマーとポリエステルを配管または
パック内で混合する方法があげられる。また、いずれの
場合も配管またはパック内に設置された静止混練子によ
って混練することが好ましい。
【0032】以下、実施例により、本発明を詳細に説明
する。なお、本発明は実施例に制限されるものではな
い。なお、実施例中の物性値は以下の方法によって測定
した。
する。なお、本発明は実施例に制限されるものではな
い。なお、実施例中の物性値は以下の方法によって測定
した。
【0033】
【実施例】A.固有粘度IV オルソクロロフェノール中25℃で測定した。 B.伸長粘度(ηE) マイスナー型伸長レオメーターにより、ひずみ速度一定
(0.1s-1)、100℃の条件下で伸長粘度を測定し
た。測定値は測定開始から10秒後の伸長粘度の値を採
用した。 C.強度・伸度 オリエンテック社製テンシロン引張試験機を用い、初期
試料長50mm、引張速度400mm/分で測定し求め
た。 D.複屈折率(△n) OLYMPUS社製BH−2偏光顕微鏡コンペンセータ
ーを用い、通常の干渉縞法によって、レターデーション
と繊維径より求めた。 E.重量平均分子量(Mw)、Z平均分子量 乾燥したポリマーサンプルの濃度が0.5mg/mlに
なるように溶剤に溶解させ、溶解液を濾過後、ゲル浸透
型クロマトグラフィー(GPC)を用いて測定した。こ
こでこのGPCは検出器として示差屈折率計を備えたも
のである。 F.分岐点数 検出器として示差屈折率計及び粘度計を備えたゲル浸透
型クロマトグラフィー(GPC)を用いて、粘度−GP
C法によって求め、日本ゴム協会誌、第45巻、第2
号、P105〜118(1972)に記載されている方
法に従って、分子量Mにおける分岐点の数(Bn
(M))は下式により求めた。 [IV(M)/IVL (M)]2/3 =[(1+Bn
(M)/6)1/2 +4/3π・Bn(M)]-1/2 ここで、IV(M),IVL (M)は、それぞれ粘度−
GPC法によって測定した試料および標準試料としての
直鎖状ポリスチレンの分子量Mでの極限粘度である。 G.加工糸の捲縮特性(CR) 繊維を10回巻のカセ状にし、無荷重下、90℃,20
分間の温水処理を行う。一晩風乾した後、20℃の水中
にて、繊維の繊度(dtex)の0.036倍の初荷重
と繊維の繊度(dtex)の1.8倍の実荷重をカセに
掛け、2分後にカセの長さを測定する(L1)。すぐに
実荷重を取り外し2分後に再度長さを測定する(L
2)。このようにして求めたL1とL2をもとに、
{(L1−L2)/L1}×100をもってCR値とし
た。 H.毛羽 東レ(株)製フライカウンターを用いて、給糸速度20
0m/分、測定感度0.1の条件で、50分の測定を1
0回行い、カウントされた毛羽の個数の平均値を104
mあたりの毛羽数とした。 I.染め斑 仮撚加工糸で編み地をつくり、青色の分散染料で染め、
目視により判定した。 実施例1〜3 テレフタル酸とエチレングリコールを用い通常の重縮合
反応により得られた、IV=0.65のポリエチレンテ
レフタレートに対し、通常のラジカル重合で表1の割合
でスチレンにジポリスチレンベンゼンを共重合したポリ
スチレンを、チップブレンダーによって2wt%混合し
た後、1軸エクストルーダーで溶融・吐出し、ポリエス
テル組成物を得た。
(0.1s-1)、100℃の条件下で伸長粘度を測定し
た。測定値は測定開始から10秒後の伸長粘度の値を採
用した。 C.強度・伸度 オリエンテック社製テンシロン引張試験機を用い、初期
試料長50mm、引張速度400mm/分で測定し求め
た。 D.複屈折率(△n) OLYMPUS社製BH−2偏光顕微鏡コンペンセータ
ーを用い、通常の干渉縞法によって、レターデーション
と繊維径より求めた。 E.重量平均分子量(Mw)、Z平均分子量 乾燥したポリマーサンプルの濃度が0.5mg/mlに
なるように溶剤に溶解させ、溶解液を濾過後、ゲル浸透
型クロマトグラフィー(GPC)を用いて測定した。こ
こでこのGPCは検出器として示差屈折率計を備えたも
のである。 F.分岐点数 検出器として示差屈折率計及び粘度計を備えたゲル浸透
型クロマトグラフィー(GPC)を用いて、粘度−GP
C法によって求め、日本ゴム協会誌、第45巻、第2
号、P105〜118(1972)に記載されている方
法に従って、分子量Mにおける分岐点の数(Bn
(M))は下式により求めた。 [IV(M)/IVL (M)]2/3 =[(1+Bn
(M)/6)1/2 +4/3π・Bn(M)]-1/2 ここで、IV(M),IVL (M)は、それぞれ粘度−
GPC法によって測定した試料および標準試料としての
直鎖状ポリスチレンの分子量Mでの極限粘度である。 G.加工糸の捲縮特性(CR) 繊維を10回巻のカセ状にし、無荷重下、90℃,20
分間の温水処理を行う。一晩風乾した後、20℃の水中
にて、繊維の繊度(dtex)の0.036倍の初荷重
と繊維の繊度(dtex)の1.8倍の実荷重をカセに
掛け、2分後にカセの長さを測定する(L1)。すぐに
実荷重を取り外し2分後に再度長さを測定する(L
2)。このようにして求めたL1とL2をもとに、
{(L1−L2)/L1}×100をもってCR値とし
た。 H.毛羽 東レ(株)製フライカウンターを用いて、給糸速度20
0m/分、測定感度0.1の条件で、50分の測定を1
0回行い、カウントされた毛羽の個数の平均値を104
mあたりの毛羽数とした。 I.染め斑 仮撚加工糸で編み地をつくり、青色の分散染料で染め、
目視により判定した。 実施例1〜3 テレフタル酸とエチレングリコールを用い通常の重縮合
反応により得られた、IV=0.65のポリエチレンテ
レフタレートに対し、通常のラジカル重合で表1の割合
でスチレンにジポリスチレンベンゼンを共重合したポリ
スチレンを、チップブレンダーによって2wt%混合し
た後、1軸エクストルーダーで溶融・吐出し、ポリエス
テル組成物を得た。
【0034】これを1軸エクストルーダーの紡糸機を用
い、紡糸温度295℃で孔径0.23mmφ、孔数36
の紡糸口金より吐出量82.5g/分、5500m/分
の紡糸速度で引き取ってポリエステルPOYを得た。い
ずれの実施例も、上記のポリエステル組成物の分岐点数
が表1の通り適正であったため、紡糸中に糸切れは発生
せず、製糸性は優れていた。これらのPOYの繊度、伸
度、△nを表1に示す。△nは同一の紡糸速度で得られ
たPOY(比較例1)よりも小さくなっており、紡糸時
の配向が抑制されていることがわかる。
い、紡糸温度295℃で孔径0.23mmφ、孔数36
の紡糸口金より吐出量82.5g/分、5500m/分
の紡糸速度で引き取ってポリエステルPOYを得た。い
ずれの実施例も、上記のポリエステル組成物の分岐点数
が表1の通り適正であったため、紡糸中に糸切れは発生
せず、製糸性は優れていた。これらのPOYの繊度、伸
度、△nを表1に示す。△nは同一の紡糸速度で得られ
たPOY(比較例1)よりも小さくなっており、紡糸時
の配向が抑制されていることがわかる。
【0035】これらのPOYをフリクションディスクタ
イプの延伸仮撚機を用い加工速度800m/分、加工温
度210℃で延伸仮撚加工(以下DTY加工と記す)を
行った。いずれの実施例も加工中に糸切れは発生せず、
加工性は優れており、毛羽も非常に少ないものであっ
た。これらの加工糸の繊度、CRを表1に示す。CRは
優れた捲縮特性を有していることが分かる。また、染め
斑も認められなかった。
イプの延伸仮撚機を用い加工速度800m/分、加工温
度210℃で延伸仮撚加工(以下DTY加工と記す)を
行った。いずれの実施例も加工中に糸切れは発生せず、
加工性は優れており、毛羽も非常に少ないものであっ
た。これらの加工糸の繊度、CRを表1に示す。CRは
優れた捲縮特性を有していることが分かる。また、染め
斑も認められなかった。
【0036】表1から分かるように75デニールの加工
糸を得るに際し、重量平均分子量約33万のポリスチレ
ンを含有させたポリエステル組成物を用いることで、P
OYの紡糸速度を大きくしても配向が抑制されるためD
TY加工倍率を大きくすることができ、POY生産性を
大きく向上(紡糸吐出量の増加)することが可能となる
ことに加え、得られるPOYは加工性に優れ、加工糸と
した場合に捲縮特性に優れるという特性を持つことがわ
かる。また、染め斑は認められなかった。 実施例4 ポリスチレン系ポリマーの重量平均分子量を変更した他
は、実施例1と同様の方法で製糸・加工を行った。実施
例4は配向抑制効果が確認され、製糸性・加工性に優れ
ていた。 実施例5〜6 ポリエステルに含有する変性ポリスチレンの含有量を表
1のように変更した以外は、実施例1と同様の方法で製
糸・加工を行った。いずれの実施例も配向抑制効果が確
認され、製糸性・加工性に優れていた。 実施例7〜10 紡糸速度を表1の通り変更した以外は、実施例1と同様
の方法で製糸・加工を行った。いずれの実施例も配向抑
制効果が確認され、製糸性・加工性に優れていた。 実施例11〜12 ポリエステルのIVを表1の様に変更した以外は、実施
例1と同様の方法で製糸・加工を行った。いずれの実施
例も配向抑制効果が確認され、製糸性・加工性に優れて
いた。 実施例13 スチレン系ポリマーを表1の様にポリαメチルスチレン
に変更した以外は、実施例1と同様の方法で製糸・加工
を行った。実施例は配向抑制効果が確認され、製糸性・
加工性に優れていた。 実施例14 分岐剤として1、4ーブタンジオールジメタアクリレー
トを使用した以外は、実施例1と同様の方法で製糸・加
工を行った。実施例は配向抑制効果が確認され、製糸性
・加工性に優れていた。 比較例1 ポリスチレン系ポリマーを添加しなかったこと以外は実
施例1と同様の方法で、製糸・加工を行った。その結
果、比較例1は本発明の目的とする十分な配向抑制を行
うことができなかった。 比較例2〜3 ジポリスチレンベンゼンの添加量を変更した以外は実施
例1と同様の方法で製糸・加工を行った。その結果、い
ずれの比較例も、配向抑制効果は得られるものの製糸性
が悪く、また加工後の糸に染め斑が見られた。 比較例4〜5 ポリエステルが含有するポリスチレン系ポリマーの含有
量を表1のように変更した以外は、実施例1と同様の方
法で製糸・加工を行った。比較例4はポリスチレン系ポ
リマーの含有量が少なかったため、本発明の目的とする
十分な配向抑制効果を得ることができなかった。また、
比較例5はポリスチレン系ポリマーの含有量が多かった
ため、製糸性が悪く、また染め斑が発生した。
糸を得るに際し、重量平均分子量約33万のポリスチレ
ンを含有させたポリエステル組成物を用いることで、P
OYの紡糸速度を大きくしても配向が抑制されるためD
TY加工倍率を大きくすることができ、POY生産性を
大きく向上(紡糸吐出量の増加)することが可能となる
ことに加え、得られるPOYは加工性に優れ、加工糸と
した場合に捲縮特性に優れるという特性を持つことがわ
かる。また、染め斑は認められなかった。 実施例4 ポリスチレン系ポリマーの重量平均分子量を変更した他
は、実施例1と同様の方法で製糸・加工を行った。実施
例4は配向抑制効果が確認され、製糸性・加工性に優れ
ていた。 実施例5〜6 ポリエステルに含有する変性ポリスチレンの含有量を表
1のように変更した以外は、実施例1と同様の方法で製
糸・加工を行った。いずれの実施例も配向抑制効果が確
認され、製糸性・加工性に優れていた。 実施例7〜10 紡糸速度を表1の通り変更した以外は、実施例1と同様
の方法で製糸・加工を行った。いずれの実施例も配向抑
制効果が確認され、製糸性・加工性に優れていた。 実施例11〜12 ポリエステルのIVを表1の様に変更した以外は、実施
例1と同様の方法で製糸・加工を行った。いずれの実施
例も配向抑制効果が確認され、製糸性・加工性に優れて
いた。 実施例13 スチレン系ポリマーを表1の様にポリαメチルスチレン
に変更した以外は、実施例1と同様の方法で製糸・加工
を行った。実施例は配向抑制効果が確認され、製糸性・
加工性に優れていた。 実施例14 分岐剤として1、4ーブタンジオールジメタアクリレー
トを使用した以外は、実施例1と同様の方法で製糸・加
工を行った。実施例は配向抑制効果が確認され、製糸性
・加工性に優れていた。 比較例1 ポリスチレン系ポリマーを添加しなかったこと以外は実
施例1と同様の方法で、製糸・加工を行った。その結
果、比較例1は本発明の目的とする十分な配向抑制を行
うことができなかった。 比較例2〜3 ジポリスチレンベンゼンの添加量を変更した以外は実施
例1と同様の方法で製糸・加工を行った。その結果、い
ずれの比較例も、配向抑制効果は得られるものの製糸性
が悪く、また加工後の糸に染め斑が見られた。 比較例4〜5 ポリエステルが含有するポリスチレン系ポリマーの含有
量を表1のように変更した以外は、実施例1と同様の方
法で製糸・加工を行った。比較例4はポリスチレン系ポ
リマーの含有量が少なかったため、本発明の目的とする
十分な配向抑制効果を得ることができなかった。また、
比較例5はポリスチレン系ポリマーの含有量が多かった
ため、製糸性が悪く、また染め斑が発生した。
【0037】
【表1】
【0038】
【発明の効果】本発明のポリエステル組成物は、ポリエ
ステルに特定の方法でポリスチレン系ポリマーを添加
し、紡糸速度の上昇と共に増大する分子配向を抑制し、
かつ良好な製糸性、延伸性および延伸仮撚加工性を実現
するものである。いる。
ステルに特定の方法でポリスチレン系ポリマーを添加
し、紡糸速度の上昇と共に増大する分子配向を抑制し、
かつ良好な製糸性、延伸性および延伸仮撚加工性を実現
するものである。いる。
【0039】さらに、本発明のポリエステル組成物より
形成されるPOYは、延伸および延伸仮撚加工時の工程
通過性の向上、加工糸とした場合のより高い捲縮特性と
いった好ましい特性を有している。
形成されるPOYは、延伸および延伸仮撚加工時の工程
通過性の向上、加工糸とした場合のより高い捲縮特性と
いった好ましい特性を有している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 BC012 BC032 BC072 BC082 BC092 BC112 CF051 CF061 CF071 CF101 CF141 CF151 GK01 4L035 BB34 BB35 DD20 FF08 HH10
Claims (6)
- 【請求項1】分岐点の数が1以上、20以下であるスチ
レン系ポリマーを0.5重量%以上、5重量%以下含有
することを特徴とする溶融紡糸用ポリエステル組成物。 - 【請求項2】主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレ
ートであることを特徴とする請求項1記載の溶融紡糸用
ポリエステル組成物。 - 【請求項3】スチレン系ポリマーの重量平均分子量が1
0万以上であることを特徴とする請求項1または2記載
の溶融紡糸用ポリエステル組成物。 - 【請求項4】請求項1、2または3記載のポリエステル
組成物より形成されたポリエステル高配向未延伸糸。 - 【請求項5】複屈折率が0.015〜0.070である
請求項4記載のポリエステル高配向未延伸糸。 - 【請求項6】請求項1、2または3記載のポリエステル
組成物を、3500〜7000m/分の引き取り速度で
溶融紡糸することを特徴とする複屈折率が0.015〜
0.070ポリエステル高配向未延伸糸の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33909099A JP2001151997A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 溶融紡糸用ポリエステル組成物、ポリエステル高配向未延伸糸およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33909099A JP2001151997A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 溶融紡糸用ポリエステル組成物、ポリエステル高配向未延伸糸およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001151997A true JP2001151997A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18324175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33909099A Pending JP2001151997A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 溶融紡糸用ポリエステル組成物、ポリエステル高配向未延伸糸およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001151997A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2235243A1 (en) * | 2007-12-19 | 2010-10-06 | E. I. du Pont de Nemours and Company | Polyphenylene sulfide spunbond fiber |
WO2013052065A1 (en) * | 2011-10-07 | 2013-04-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Fabric comprising poly(trimethylene arylate) filaments |
WO2013055344A1 (en) * | 2011-10-13 | 2013-04-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing poly (trimethylene arylate) fibers |
US8753741B2 (en) | 2010-04-27 | 2014-06-17 | E I Du Pont De Nemours And Company | Poly(trimethylene arylate) fibers, process for preparing, and fabric prepared therefrom |
-
1999
- 1999-11-30 JP JP33909099A patent/JP2001151997A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2235243A1 (en) * | 2007-12-19 | 2010-10-06 | E. I. du Pont de Nemours and Company | Polyphenylene sulfide spunbond fiber |
JP2011508099A (ja) * | 2007-12-19 | 2011-03-10 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | ポリフェニレンスルフィドスパンボンド繊維 |
US8753741B2 (en) | 2010-04-27 | 2014-06-17 | E I Du Pont De Nemours And Company | Poly(trimethylene arylate) fibers, process for preparing, and fabric prepared therefrom |
WO2013052065A1 (en) * | 2011-10-07 | 2013-04-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Fabric comprising poly(trimethylene arylate) filaments |
CN104105823A (zh) * | 2011-10-07 | 2014-10-15 | 纳幕尔杜邦公司 | 包含聚(芳族二羧酸1,3-丙二醇酯)长丝的织物 |
WO2013055344A1 (en) * | 2011-10-13 | 2013-04-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing poly (trimethylene arylate) fibers |
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