JP2000328360A - ポリエステル繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸化チタンを含まずに、延伸速度や延伸倍率
を低下させることなく、延伸時の断糸やラップの発生が
少なく安定して製糸することができ、生産性の高いポリ
エステル繊維を提供すること。 【解決手段】 エチレンテレフタレートを主たる繰り返
し構造単位とするポリエステルであって、テレフタル酸
成分を基準として、テレフタル酸以外のジカルボン酸成
分および／またはエチレングリコール以外のグリコール
成分が、０．１〜５．０モル％共重合されており、かつ
酸化チタンを含まないポリエステル１００重量部に対
し、硫酸のアルカリ土類金属塩および／または炭酸のア
ルカリ土類金属塩０．００１〜０．２重量部を添加した
ポリエステル組成物を溶融紡糸して得られるポリエステ
ル繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、延伸時の糸切れを
低減させることができ、その結果、生産性を向上できる
酸化チタン（艶消剤）を含まないポリエステル繊維に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維は、機械的特性をはじ
め、耐候性、寸法安定性など優れた特性を有しており、
衣料用途や産業資材用途などの様々な用途で広く使用さ
れている。このようなポリエステル繊維を製造するうえ
で、紡糸または延伸時に発生する糸切れは、生産性を著
しく低下させ、製糸コストをあげる大きな要因となって
いる。また、ポリエステル繊維は、主に衣料用として用
いられるが、ポリエステル繊維は基本的に艶があるため
に、０．０５〜５重量％程度の艶消剤（ダル剤）を添加
するのが一般的である。艶消剤としては、一般的に酸化
チタンが用いられており、現在、世界中で製造されるポ
リエステル繊維のほとんどは酸化チタンを添加したもの
である。一方で、ポリエステル本来の艶を生かした布帛
に対する用途に対しては、当然のことながら艶消剤であ
る酸化チタンを添加しないポリエステル繊維を用いるこ
とになる。しかしながら、酸化チタンは、艶消効果のみ
ならず、ポリエステルの延伸性向上にも寄与しており、
酸化チタンを添加しないポリエステルを溶融紡糸する
と、その延伸性が低下するため、延伸時の糸切れ・ラッ
プが多発する。したがって、従来、艶消剤（酸化チタ
ン）を含まないポリエステル繊維の製糸を実施する際に
は、延伸速度を下げる、または延伸倍率を下げるなどの
対策を実施することが必要である。しかしながら、これ
らの対策は、すべて生産性の低下につながるため、艶消
剤を添加せず、生産性を悪化させないポリエステル繊維
が求められている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題を解消し、酸化チタンを含まないポリエステルであ
っても、延伸速度や延伸倍率を低下させることなく、延
伸時の断糸やラップの発生が少なく安定して製糸するこ
とができ、生産性の高いポリエステル繊維を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、エチレンテレ
フタレートを主たる繰り返し構造単位とするポリエステ
ルであって、テレフタル酸成分を基準として、テレフタ
ル酸以外のジカルボン酸成分および／またはエチレング
リコール以外のグリコール成分が０．１〜５．０モル％
共重合されており、かつ酸化チタンを含まないポリエス
テル１００重量部に対し、硫酸のアルカリ土類金属塩お
よび／または炭酸のアルカリ土類金属塩（以下、単に
「アルカリ土類金属塩」ともいう）０．００１〜０．２
重量部を添加したポリエステル組成物を溶融紡糸して得
られるポリエステル繊維に関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明では、実質的に酸化チタン
を含まないポリエチレンテレフタレートに、炭酸や硫酸
のアルカリ土類金属塩を添加することにより、延伸性を
向上させることができる。また、上記ポリエチレンテレ
フタレートに少量のテレフタル酸以外のジカルボン酸成
分もしくはエチレングリコール以外のグリコール成分を
共重合させることにより、この効果がさらに増大する。

【０００６】本発明のポリエステルにおいては、テレフ
タル酸成分を基準として、０．１〜５．０モル％の範囲
内で、テレフタル酸以外のジカルボン酸成分および／ま
たはエチレングリコール以外のグリコール成分が共重合
されていることが必要である。好ましく用いられるテレ
フタル酸以外のジカルボン酸成分として、例えば、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、イソフタル酸などの脂肪族、脂環族の二官能性ジ
カルボン酸などが挙げられる。さらに好ましくはイソフ
タル酸である。好ましく用いられるエチレングリコール
以外のグリコール成分として、例えば、Ｃ₃ 以上のアル
キレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノー
ル、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、ビス
フェノールＳなどの脂肪族、脂環族、芳香族のジオール
化合物およびポリオキシアルキレングリコールなどが挙
げられる。さらに好ましくは、ジエチレングリコール、
テトラメチレングリコールである。

【０００７】これらの成分は、テレフタル酸成分を基準
として、０．１〜５．０モル％の範囲内で共重合される
必要があり、１．０〜３．０モル％の範囲内で共重合さ
れていることが好ましい。共重合量が０．１モル％未満
では、本発明の延伸時の断糸やラップを抑制する効果は
不十分である。一方、５．０モル％を超えると、延伸性
は向上するものの、糸の強度などの物性が低下するため
に好ましくない。

【０００８】本発明で用いられるポリエステル組成物に
は、硫酸のアルカリ土類金属塩および／または炭酸のア
ルカリ土類金属塩が、上記ポリエステル１００重量部に
対して０．００１〜０．２重量部、好ましくは０．０１
〜０．１重量部の範囲で含有されていることが必要であ
る。添加量が０．００１重量部未満では、延伸時の断糸
やラップ抑制効果が不十分である。一方、０．２重量部
を超えると、これらのアルカリ土類金属塩が逆に異物に
なって断糸やラップを増加させてしまうため好ましくな
い。ここで、上記アルカリ土類金属塩としては、特に限
定されないが、例えば、硫酸カルシウム、硫酸マグネシ
ウム、硫酸バリウム、硫酸ストロンチウムなどの硫酸の
アルカリ土類金属塩；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウムなどの炭酸のア
ルカリ土類金属塩などが例示でき、特に硫酸カルシウ
ム、炭酸カルシウムが好ましい。

【０００９】本発明に用いられるポリエステルの製造
は、通常行われている任意の方法で行われる。例えば、
テレフタル酸とエチレングリコールとを直接エステル化
反応させるか、テレフタル酸ジメチルのごときテレフタ
ル酸の低級アルキルエステルとエチレングリコールとを
エステル交換反応させるか、またはテレフタル酸とエチ
レンオキサイドとを反応させるかして、テレフタル酸の
グリコールエステルおよび／またはその低重合体を生成
させる。次いで、この反応生成物を重合触媒の存在下で
減圧加熱して所定の重合度になるまで重縮合反応させる
ことによって製造される。

【００１０】本発明に用いられるポリエステルは、エチ
レンテレフタレートを主たる繰り返し構造単位とするポ
リエステルであって、テレフタル酸成分およびエチレン
グリコール成分に、上記テレフタル酸以外のジカルボン
酸成分もしくはエチレングリコール以外のグリコール成
分を共重合して得られる。この共重合成分の導入は、任
意の段階で実施することができるが、例えばポリエステ
ル製造工程の、エステル化もしくはエステル交換反応開
始前の段階、またはエステル化もしくはエステル交換反
応終了前の段階、あるいは紡糸段階で添加することがで
きる。

【００１１】本発明において、上記アルカリ土類金属塩
のポリエステルへの添加は、任意の段階で実施すること
ができるが、例えばポリエステル製造工程の、エステル
化もしくはエステル交換反応開始前の段階、またはエス
テル化もしくはエステル交換反応終了前の段階、あるい
は紡糸段階で添加することができる。紡糸段階で添加す
る方法としては、例えば、アルカリ土類金属塩をポリエ
ステルチップに粉体のまま添加するか、これらを添加し
たポリエステルマスターチップを作っておきこれをポリ
エステルチップと混合して溶融押出機に投入することが
できる。

【００１２】本発明のポリエステル組成物を溶融紡糸し
て繊維を製造する場合には、任意の製糸条件を何等の支
障なく採用することができる。例えば、５００〜２，５
００ｍ／分の速度で溶融紡糸し、延伸・熱処理する方
法、１，５００〜５，０００ｍ／分の速度で溶融紡糸
し、延伸と仮撚加工とを同時にまたは続いて行なう方
法、５，０００ｍ／分以上の高速で溶融紡糸し、用途に
よっては延伸を省略する方法などの任意の製糸条件を採
用することができる。５，０００ｍ／分以上紡糸速度で
は、延伸工程そのものは存在しないが、紡糸時の糸切れ
に対して効果が見られる。以上の方法により得られる糸
は、艶消剤である酸化チタンを含有せずポリエステル本
来の艶を有するため、各種衣料用途をはじめ産業資材用
途としても好適に用いることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例中、部および％は特に断らない限り重
量基準であり、各物性値および測定値は次のようにして
測定した。固有粘度 引き取られた糸を、オルトクロロフェノールを溶媒と
し、オストワルド粘度計を用いて３５℃で測定した。単
位はｄｌ／ｇである。糸の強度および伸度 （株）島津製作所製引張試験機「オートグラフＡＧ−１
００Ｅ」を使用し、２５℃、試長２５ｃｍ、引張速度２
０ｃｍ／分で測定した。

【００１４】延伸時の破断（最大）延伸倍率、断糸発生
率とラップ発生率 ２８５℃、巻取速度１，４００ｍで得られる２２５デニ
ール／３６フィラメントの未延伸糸を８５℃に加熱した
のち、１８０℃で熱固定する延伸工程において、糸が破
断する延伸倍率を求め、最大延伸倍率とした。また３日
間連続して紡糸および延伸を行い、延伸断糸発生率およ
びラップの発生率を測定した。

【００１５】実施例１ テレフタル酸ジメチル１９０部、エチレングリコール１
２４部、イソフタル酸ジメチル３．９部、炭酸カルシウ
ム０．０１６部および酢酸マンガン４水塩０．０６部を
精留塔付き反応槽に入れ、常法に従ってエステル交換反
応を行い、理論量のメタノールを留出させた。次いで、
反応生成物を精留塔付き重縮合用フラスコに入れ、安定
剤としてトリメチルホスフェート０．０４部、重縮合触
媒として３酸化アンチモン０．０７９部を加え、温度２
８５℃、常圧で３０分、さらに３０ｍｍＨｇの減圧下で
１５分反応を進行させたのち、系内を徐々に減圧し、攪
拌下１１０分間反応させた。最終温度は２８５℃、最終
内圧は０．３７ｍｍＨｇであった。得られたエチレンテ
レフタレート系コポリエステルを、常法に従ってチップ
に成形した。上記のチップを２８５℃で溶融し、２８５
℃に保持された紡糸パック中に導入し、紡糸口金から吐
出し、該吐出糸条を、１，４００ｍ／分の紡糸速度で引
き取って、２２５デニール／３６フィラメントの未延伸
糸を得た。この未延伸糸を８５℃の加熱ローラーに４３
０ｍ／分で供給し、加熱後、３倍に延伸し、１８０℃の
ヒーター上で熱固定し、７５デニール／３６フィラメン
トの延伸糸を得た。得られた糸の固有粘度、強度、伸
度、延伸時の最大延伸倍率、断糸発生率、およびラップ
発生率を表１に示す。

【００１６】実施例２〜１０、比較例１〜７ 共重合成分の種類およびその共重合量、アルカリ土類金
属塩の種類およびその添加量を表１のように変更した以
外は、実施例１と同様にしてポリエステル組成物を製造
し、製糸を行った。得られた結果を表１に示す。

【００１７】実施例１１ テレフタル酸１６３部、エチレングリコール７５部、イ
ソフタル酸３．３部、炭酸カルシウム０．０１３部を、
常法に従いエステル交換反応した。次いで、反応生成物
を精留塔付き重縮合用フラスコに入れ、安定剤としてト
リメチルホスフェート０．０４部、重縮合触媒として３
酸化アンチモン０．０６８部を加え、温度２８５℃、常
圧で３０分、さらに３０ｍｍＨｇの減圧下で１５分反応
を進行させたのち、系内を徐々に減圧し、攪拌下１１０
分間反応させた。最終温度は２８５℃、最終内圧は０．
３７ｍｍＨｇであった。得られたエチレンテレフタレー
ト系コポリエステルを、常法に従ってチップに成形し
た。さらに、上記のチップを実施例１と同様の方法によ
り溶融紡糸した。得られた結果を表１に示す。

【００１８】実施例１２ テレフタル酸ジメチル１５５部、エチレングリコール１
２４部、イソフタル酸ジメチル３９部、炭酸カルシウム
０．１６部および酢酸マンガン４水塩０．０６部を精留
塔付き反応槽に入れ、常法に従ってエステル交換反応を
行い、理論量のメタノールを留出させた。次いで、反応
生成物を精留塔付き重縮合用フラスコに入れ、安定剤と
してトリメチルホスフェート０．０４部、重縮合触媒と
して三酸化アンチモン０．０７９部を加え、温度２８５
℃、常圧で３０分、さらに３０ｍｍＨｇの減圧下で１５
分反応を進行させた後、系内を徐々に減圧し、攪拌下１
１０分間反応させた。最終温度は２８５℃、最終内圧は
０．３７ｍｍＨｇであった。得られたエチレンテレフタ
レート系コポリエステルは、常法に従ってマスターチッ
プに成形した。得られたこのマスターチップ用のポリエ
ステルの固有粘度は、０．６６０であった。これを炭酸
カルシウムのマスターチップとする。上記のマスターチ
ップ１０部と、固有粘度が０．６４０のポリエチレンテ
レフタレートのチップ９０部とを混合し、実施例１と同
様の方法により溶融紡糸した。得られた結果を表１に示
す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】本発明のポリエステル繊維は、酸化チタ
ン（艶消剤）を含まないポリエステル組成物を溶融紡糸
する際、延伸時の糸切れやラップが低減されるため、安
定して製糸することができ、生産性を著しく向上するこ
とができる。また、本発明により得られるポリエステル
延伸糸は、ポリエステル繊維本来の艶を有するため、タ
イツ、水着、靴下などのストレッチ素材、インナー、ス
ポーツウエアー、裏地、スラックス、ブルゾンなどの衣
料用途、ブラシ、キャンパス、リボン、テープ、ベルト
などの資材用途に好適に用いることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレンテレフタレートを主たる繰り返
   し構造単位とするポリエステルであって、テレフタル酸
   成分を基準として、テレフタル酸以外のジカルボン酸成
   分および／またはエチレングリコール以外のグリコール
   成分が０．１〜５．０モル％共重合されており、かつ酸
   化チタンを含まないポリエステル１００重量部に対し、
   硫酸のアルカリ土類金属塩および／または炭酸のアルカ
   リ土類金属塩０．００１〜０．２重量部を添加したポリ
   エステル組成物を溶融紡糸して得られるポリエステル繊
   維。