JP2003506586A - ポリエステルステープルファイバーおよびその製造方法 - Google Patents

ポリエステルステープルファイバーおよびその製造方法

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JP2003506586A
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コルデス，インゴ
ヴァンデル，ディートマル
シュヴィント，ヘルムート
ヤーナス，ヴォルフガング
ウーデ，ヴェルナー
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ツィマー アーゲー
レーム・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】ポリエステルと、非相溶性で熱可塑性で非晶質である０．１〜２．０重量％の重合体添加剤（この重合体添加剤は、９０〜１７０℃の範囲のガラス転移温度を有し、ポリエステル成分の溶融粘度に対するその溶融粘度の比が１：１〜１０：１である。）と、０〜５．０重量％の従来の添加剤とから構成され、上記重合体添加剤が８０ｎｍ以下の平均直径を有する微小繊維の形態でステープルファイバー中に存在しているポリエステルステープルファイバー。ポリエステルと重合体添加剤と任意選択の従来の添加剤との剪断を伴う混合と、紡績フィラメント（上記紡績フィラメントは、トウを形成するために組み合され、そして、分離しているファイバー延伸段において延伸され、縮れ付けされ、乾燥され、ステープルファイバーを与えるために細かく切断される。）を与えるために、２５００ｍ／分未満の紡績引取り速度で紡績することとによって、上記ステープルファイバーを製造するための方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエステルステープルファイバーと、このステープルファイバー
の製造方法と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から作られるステープルファイバーと、その製造
方法とは、或るときから知られてきた（F. Fourne, Synthetische Fasern [Synt
hetic Fibres], Hanser Verlag, Munich [1995] ９１−９４および４６２−４８
６）。
【０００３】 ステープルファイバーの品質のみならず、スピンファクタ、すなわち、紡績因
子ＳＦ（すなわち、スピナレット（すなわち、紡糸口金）のフィールド面積（ｃ
ｍ2）当りのスループット、すなわち、処理能力（ｇ／分））は、ここで重要で
ある。ここで、 ＳＦ＝ＨＤ・ｄ・ＤＲ・ｖ・１０-4・Ｋ であり、そして、 ＨＤ 孔密度（ｎ／ｃｍ2 ）＝紡糸口金のフィールド面積当りの紡糸口金の孔
の数を表わす。 ｄ ステープルファイバーのタイター、すなわち、番手（ｄｔｅｘ）を表わす
。 ｄ0 紡績されたフィラメントの番手（ｄｔｅｘ）を表わす。 ＤＲ 全延伸率＝１：・・・を表わす。 ｖ 紡績テークオフスピード、すなわち、紡績引取り速度（ｍ／分）を表わす
。 Ｋ ポリエステルに依存した一定値を表わす。 ここで、 Ｋ＝ｄ／（ｄ0 ・ＤＲ）＝（１００−リラクセーション、すなわち、緩和割合
（％））／１００ 例えば、ＰＥＴに対しては約０．９２、そしてＰＴＴに対しては約０．７３。
【０００４】 目的は、好ましくは２．９〜１０．０の範囲における最高可能紡績因子である
。
【０００５】 孔密度ＨＤは、入手可能な紡績機械によって決定され、そして、たとえ幾何学
的な理由のためであっても所望のように増加されることはできない。紡績引取り
速度は、紡績されたフィラメント、すなわち、紡績フィラメントのトウ（すなわ
ち、短線と称される短繊維）のベール包装システムおよびそれらのステープルフ
ァイバーへのさらなる変換によって、２５００ｍ／分未満の速度に制限されてい
る。ストレッチングレシヨ（すなわち、延伸率）は、第１の近似では、紡績され
たフィラメントの破壊時のエロンゲーション（すなわち、伸度）に比例し、特定
の重合体に対する破壊時の伸度は、紡績引取り速度が大きくなれば小さくなる。
また、低い番手（特に、１ｄｐｆ未満のマイクロフィラメント）または集中的な
冷却は、破壊時の伸度を減少させ、このために、延伸率および紡績因子：キャパ
シティにおける減少がこれに続く。したがって、特定の紡績引取り速度のために
、紡績因子は、破壊時の伸度がより大きい重合体を選択することによって増加さ
れることができる。他方では、重合体は、ステープルファイバーの品質を決定し
、このために、ほんの少ししかまたは全く変えられることができない。
【０００６】 国際特許公開パンフレット第９９／０７９２７号は、少なくとも２５００ｍ／
分（好ましくは、３０００〜６０００ｍ／分）のテークオフスピード（すなわち
、引取り速度）で紡績された予備配向ポリエステルヤーン（ＰＯＹ）の破壊時の
伸度が、スチレン、アクリル酸および／またはマレイン酸またはそれらの誘導体
に基づかれている非晶質で熱可塑性である共重合体の添加によって、添加のない
同じ条件で紡績されたポリエステルフィラメントの破壊時の伸度と比較して増加
させられ得ることを開示している。しかし、ＰＯＹファイバーとは対照的に、２
５００ｍ／分未満の引取り速度で製造された紡績フィラメントは、低い結晶化度
（＜１２％）、高い煮沸時のシュリンケージ、すなわち、収縮割合（＞４０％）
および高い破壊時の伸度（＞２２５％）を有しているので、これらの紡績フィラ
メントには、上記方法は適用されることができない。
【０００７】 ヨーロッパ特許第００８０２７４号明細書およびヨーロッパ特許第０１５４４
２５号明細書においては、ポリエチレンテレフタレートにポリオレフィンまたは
ＰＡ−６６を添加することによって、同じ効果が達成される。ヨーロッパ特許第
００８０２７４号明細書によれば、紡績引取り速度を増大させることでもって、
効果は増大する（この場合、巻取り速度は少なくとも２０００ｍ／分でなければ
ならない）。ヨーロッパ特許第０１５４４２５号明細書によれば、もしも、ポリ
エチレンテレフタレートが０．７０ｄｌ／ｇよりも大きい固有粘度を有していれ
ば、より少ない範囲ではなるが、より低い巻取り速度で効果が達成されることが
できる。
【０００８】 ヨーロッパ特許第０６３１６３８号明細書は、イミダート化されたポリ（アル
キルメタクリレート）を含むポリエチレンテレフタレートから作られたフィラメ
ント（これは、引き続いて最終延伸を受けさせられた。）を記述している。５１
０ｍ／分で紡績された工業的なヤーンは、破壊時の伸度を増大させたけれども、
延伸は改善されず、そして、このヤーンはそれ以外の点で添加剤なしのフィラメ
ントよりも悪い特性を有している。
【０００９】 さらに、連続したフィラメントを与えるために、ポリプロピレンテレフタレー
ト（ヨーロッパ特許公開第７４５７１１号明細書、国際特許公開パンフレット第
９６／００８０８号）およびポリブチレンテレフタレート（米国特許第４，８７
７，５７２号明細書）を紡績することができることが知られている。しかし、ス
テープルファイバーの製造のためのこれらの適合性については、記述されていな
い。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】 本発明の目的は、ポリエステルステープルファイバーの製造における紡績因子
を最大にすることである（この場合、ステープルファイバーは、公知の方法によ
って製造されたステープルファイバーと同じかさらに良いクオリティーバリュー
、すなわち、品質価値を有さなければならない）。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明に従って、特許請求の範囲に記述されているとおりのポリ
エステルステープルファイバーおよびその製造方法によって達成される。
【００１２】 このポリエステルという用語は、ポリ（Ｃ2-4 −アルキレン）テレフタレート
（このポリ（Ｃ2-4 −アルキレン）テレフタレートは、１５モル％までの他のジ
カルボン酸および／またはジオール（例えば、イソフタル酸、アジピン酸、ジエ
チレングリコール、ポリエチレングリコール、１，４−シクロヘキサン−ジメタ
ノールまたはそれぞれの他のＣ2-4−アルキレングリコールのようなもの）を含
んでいてよい。）を意味するために用いられている。０．５〜０．７ｄｌ／ｇの
範囲の固有粘度（Ｉ．Ｖ．）を有するポリエチレンテレフタレート、０．６〜１
．２ｄｌ／ｇのＩ．Ｖ．を有するポリプロピレンテレフタレートおよび０．６〜
１．２ｄｌ／ｇのＩ．Ｖ．を有するポリブチレンテレフタレートが好ましい。染
料、艶消し剤、安定剤、帯電防止剤、潤滑剤および枝分かれ剤のような従来の添
加剤が、０〜５．０重量％の量で、何の不都合もなしにポリエステルまたはポリ
エステル／添加剤混合物に添加されてもよい。
【００１３】 本発明に従って、０．１〜２．０重量％の量で共重合体がポリエステルに添加
される（この場合、上記共重合体は、非晶質でかつそのポリエステルマトリック
ス中に実質的に非溶解でなければならない）。これら２つの重合体は、本質的に
互いに非相溶性であって、顕微鏡で識別され得る２相を形成する。さらに、上記
共重合体は、９０〜１７０℃のガラス転移温度（１０℃／分の加熱速度でのＤＳ
Ｃによって測定される。）を有していなければならず、そして、熱可塑性でなけ
ればならない。
【００１４】 上記共重合体の溶融粘度は、ここでは、同じ条件で測定されたポリエステルの
溶融粘度に対する測定時間ゼロに外挿されたその溶融粘度（これは、２．４Ｈｚ
の振動速度とポリエステルの融点＋３４．０℃（ポリエチレンテレフタレートに
対しては２９０℃）に等しい温度とで測定される。）の比が、１：１と１０：１
との間になる（すなわち、上記重合体の溶融粘度がポリエステルの溶融粘度と少
なくとも等しいまたは好ましくは大きい）ように、選択されなければならない。
最高の有効性は、ポリエステルに対する添加剤の特定の粘度比の選択によっての
み達成される。このようにして最適化された粘度比においては、添加される添加
剤の量を最小化することが可能であり、このことは、この方法の経済的効率を特
に高め、そして、特に有利な方法上の特性が達成されることを意味している。驚
くべきことに、ステープルファイバーの製造のための重合体混合物の使用のため
に本発明に従って理想どおりに決定されたその粘度比は、２つの重合体の混合に
好都合であると文献中に示されている範囲よりも高い。従来技術とは対照的に、
高い分子量の共重合体を含む重合体混合物は、紡績に非常に好適であった。驚く
べきことに、本発明に従った条件のもとでは、混合物の溶融粘度が著しく増大は
しないということが判明した。この肯定的な結果は、溶融物導管における圧力の
低下が増大するのを回避する。
【００１５】 添加剤重合体の高い流動活性化エネルギーのために、紡糸口金からの重合体混
合物の出口よりも後の粘度比は、フィラメント形成区域中で劇的に増加する。好
都合な粘度比の選択によって、ポリエステルマトリックス中における添加剤の特
に狭い粒径分布が達成され、そして、ポリエステルの流動活性化エネルギー（Ｐ
ＥＴ約６０ｋＪ／ｍｏｌ）よりもかなり大きい（すなわち、８０ｋＪ／ｍｏｌ超
の）流動活性化エネルギーと、上記粘度比とを組み合わせることによって、紡績
フィラメント中で添加剤の微小繊維構造が得られる。ポリエステルと比較して高
いガラス転移温度は、紡績フィラメント中におけるこの微小繊維構造の急速な凝
固を確実にする。紡糸口金から出た直後におけるこの添加剤重合体の最大粒径は
約１０００ｎｍであり、平均粒径は４００ｎｍまたはそれよりも小さい。紡糸口
金の下方におけるドゥローイング（すなわち、練篠）の後に、８０ｎｍ以下の平
均直径を有する微小繊維が形成される。
【００１６】 上述の条件下における共重合体の溶融粘度とポリエステルの溶融粘度との比は
、１．５：１と７：１との間であるのが好ましい。これらの条件下では、紡糸口
金から出た直後における添加剤重合体の平均粒径は１２０〜３００ｎｍであり、
そして、約４０ｎｍの平均直径を有する微小繊維が形成される。
【００１７】 本発明に従ってポリエステルに添加される添加剤重合体は、上述の特性を有す
る限り、異なる化学的組成を有していてもよい。下記の３つの異なるタイプの共
重合体が好ましい。
【００１８】 １．下記の単量体単位を含む重合体： Ａ＝アクリル酸、メタクリル酸またはＣＨ2 ＝ＣＲ−ＣＯＯＲ1 、 ここで、ＲはＨ原子またはＣＨ3 基であり、Ｒ1 はＣ1-15−アルキルラジカルま
たはＣ5-12−シクロアルキルラジカルまたはＣ6-14−アリールラジカルであり、
Ｂ＝スチレンまたはＣ1-3 −アルキル−置換スチレン、 ここで、上記共重合体は、６０〜９８重量％のＡと２〜４０重量％のＢとから、
好ましくは８３〜９８重量％のＡと２〜１７重量％のＢとから、特に好ましくは
９０〜９８重量％のＡと２〜１０重量％のＢとから成っている（合計＝１００重
量％）。
【００１９】 ２．下記の単量体単位を含む共重合体： Ｃ＝スチレンまたはＣ1-3 −アルキル−置換スチレン、 Ｄ＝式Ｉ、ＩＩまたはＩＩＩの１つまたはそれよりも多い単量体、
【化３】 ここで、Ｒ1 、Ｒ2 およびＲ3 はそれぞれＨ原子またはＣ1-15−アルキルラジカ
ルまたはＣ5-12−シクロアルキルラジカルまたはＣ6-14−アリールラジカルであ
り、 ここで、共重合体は、１５〜９５重量％のＣと５〜８５重量％のＤとから、好ま
しくは５０〜９０重量％のＣと１０〜５０重量％のＤとから、特に好ましくは７
０〜８５重量％のＣと１５〜３０重量％のＤとから成り、ＣとＤとを合わせた合
計は１００％になる。
【００２０】 ３．下記の単量体単位を含む共重合体： Ｅ＝アクリル酸、メタクリル酸またはＣＨ2 ＝ＣＲ−ＣＯＯＲ1 、 ここで、ＲはＨ原子またはＣＨ3 基であり、Ｒ1 はＣ1-15−アルキルラジカルま
たはＣ5-12−シクロアルキルラジカルまたはＣ6-14−アリールラジカルであり、
Ｆ＝スチレンまたはＣ1-3 −アルキル−置換スチレン、 Ｇ＝式Ｉ、ＩＩまたはＩＩＩの１つまたはそれよりも多い単量体、
【化４】 ここで、Ｒ1 、Ｒ2 およびＲ3 はそれぞれＨ原子またはＣ1-15−アルキルラジカ
ルまたはＣ5-12−シクロアルキルラジカルまたはＣ6-14−アリールラジカルであ
り、 Ｈ＝エチレンに対して不飽和である１つまたはそれよりも多い単量体（これらの
単量体は、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、Ｅとはそれぞれ異なっているアク
リレートおよびメタクリレート、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ハロゲン−置換
スチレン、ビニルエステル、イソプロペニルエーテルおよびジエンから成る群か
ら選択され、Ｅとともに、および／または、Ｆおよび／またはＧとともに共重合
されることができる。）、 ここで、共重合体は、３０〜９９重量％のＥと０〜５０重量％のＦと０超〜５０
重量％のＧと０〜５０重量％のＨとから、好ましくは４５〜９７重量％のＥと０
〜３０重量％のＦと３〜４０重量％のＧと０〜３０重量％のＨとから、特に好ま
しくは６０〜９４重量％のＥと０〜２０重量％のＦと６〜３０重量％のＧと０〜
２０重量％のＨとから成り、Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨを合わせた合計は１００％にな
る。
【００２１】 成分Ｈはオプション成分（すなわち、任意選択の成分）である。本発明に従っ
て達成される利点は、単に、群Ｅ〜Ｇから選択される成分を有する共重合体によ
って達成され得るが、本発明に従って達成される上記利点は、群Ｈから選択され
るさらなる単量体が本発明に従って用いられる共重合体のビルドアップ（すなわ
ち、構造）に含まれている場合にも生じる。
【００２２】 成分Ｈは、本発明に従って用いられる共重合体の特性に逆効果を与えないよう
に選択されるのが好ましい。したがって、特に、所望の方法で（例えば、共重合
体が融点に加熱されたときに流動特性を増加（すなわち、向上）させることによ
って、または、共重合体中の残留色を減少させるために、または、このようにし
て或る程度の架橋を共重合体中に導入するための多官能性単量体の使用を通して
）共重合体の特性を変更するために、成分Ｈが用いられることができる。
【００２３】 さらに、ＭＳＡおよびＭＭＡ（これらのＭＳＡおよびＭＭＡは、それ自体では
共重合しないが、スチレンのような第３の成分の添加によって容易に共重合する
。）の場合のように、成分Ｅ〜Ｇの共重合がともかく可能になる（すなわち、支
援される）ようにＨが選択されてもよい。この目的のために好適な単量体は、特
に、ビニルエステル、アクリル酸のエステル（例えば、メチルアクリレートおよ
びエチルアクリレート）、メチルメタクリレート以外のメタクリル酸のエステル
（例えば、ブチルメタクリレートおよびエチルヘキシルメタクリレート）、塩化
ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、α−メチルスチレンおよび種々のハロゲン
−置換スチレン、ビニルエーテルおよびイソプロペニルエーテル、ならびに、ジ
エン（例えば、１，３−ブタジエンおよびジビニルベンゼンのようなもの）を含
んでいる。例えば、共重合体の色の減少は、電子過剰単量体（例えば、ビニルエ
ーテル、酢酸ビニル、スチレンまたはα−メチルスチレンのようなもの）の使用
によって、特に好ましく達成されることができる。成分Ｈの化合物のうちでも、
芳香族ビニル単量体（例えば、スチレンまたはα−メチルスチレンのようなもの
）が特に好ましい。
【００２４】 本発明に従って用いられる共重合体の調合は、それ自体では公知である。これ
らの重合体は、塊状重合、溶液重合、懸濁重合または乳化重合によって調合され
得る。塊状重合に関する有用な情報がHouben-Weyl, Volume E20, Part 2 (1987), 1145頁以降に掲載されている。溶液重合に関する
情報が同様にその1149頁以降に掲載されており、乳化重合が同様にその1150頁以
降で言及および説明されている。
【００２５】 本発明の目的のためには、その粒径が特に好都合な範囲にあるビーズ重合体が
特に好ましい。本発明に従って（例えば、繊維重合体の溶融物中へ混合されるこ
とによって）用いられる共重合体は、０．１〜１．０ｍｍという平均直径を有す
る粒子の形態であるのが好ましい。しかし、それよりも小さいビーズは運搬およ
び乾燥のような後方業務に関して特別な要求を生じさせるが、それよりも大きい
かまたは小さいビーズまたは細粒も用いられることができる。
【００２６】 イミダート化された重合体のタイプ２および３は、単量体イミドを用いている
単量体からか、または、対応するマレイン酸誘導体を含んでいる共重合体のその
後の完全なイミダート化もしくは好ましくは部分的なイミダート化によって、調
合されることができる。これらの添加剤重合体は、例えば、アンモニアまたは第
一級アルキルアミンもしくはアリールアミン（例えばアニリン）との溶融相中に
おける対応する共重合体の完全反応または好ましくは部分反応によって得られる
（Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 16 [1989],
Wiley-Verlag, 78 頁）。本発明による総ての共重合体と、もし示されていれば
、それらのイミダート化されていない開始共重合体とは、商業的に入手可能であ
り、あるいは、当業者によく知られている方法によって調合されることができる
。
【００２７】 ポリエステルに添加される共重合体の量は、０．１〜２．０重量％であり、通
常は１．０％未満の添加量で十分である。
【００２８】 ０．１〜２．０重量％の範囲の添加剤濃度Ｃ（重量％）は、０．５〜４．０ｄ
ｔｅｘの番手を有するステープルファイバーのために特に好ましく選択される。
なお、このステープルファイバーは、 Ｃ＝（Ｒd−Ｒd0）／ｂ になるように、９００〜２２００ｍ／分の範囲の紡績引取り速度で紡績された。
ここで、Ｒd0は、添加剤の添加なしで紡績されたフィラメントの破壊時の伸度（
％）であり、そして、Ｒd0＜Ｒdおよびｂ＝８０〜１６０（好ましくは、ｂ＝１
１５〜１５２）である。もしも、Ｒd0が３５４％以下であれば、Ｒd（添加剤の
添加でもって紡績されたフィラメントの所望の破壊時の伸度）は、３７０％以上
である。
【００２９】 驚くべきことに、これまで記述されてきた本発明に従った添加剤特性および紡
績フィラメントにおける関連した特定の微小繊維構造が、所望の効果に基づいた
高い効率を生じること（すなわち、用いられるべき添加剤の量が先行技術に較べ
て特に小さいこと）が判明した。この所望の効果は、広い範囲内で調整されるこ
とができる。低い紡績順応、結晶性がほとんどないことならびに高い煮沸時の収
縮割合および伸度の値が、ステープルファイバーの製造のための紡績フィラメン
トの製造における重合体混合物によって経済的または質的な効果を達成する可能
性を一般的に制限するので、この挙動には驚かされている。このように、伸度に
おける増加は、紡績フィラメントにおいてしばしば達成されることができるが、
延伸率における不十分な増加は、ファイバー延伸ステージ（すなわち、ファイバ
ー延伸段）における延伸において達成され、そして、紡績因子に関する効果は、
わずかばかりに留まる。
【００３０】 紡績因子を決定するために、延伸率の理解が必要である。延伸率は、紡績フィ
ラメント構造（これは、紡績フィラメントの破壊時の伸度（ＥＢ）によって特徴
づけられている。）のみならず、最終製品の所望のパラメータにも依存している
ので、一般的な規則はない。それでもなお、相互関係は、 ＤＲ＝１＋ａ・（ＥＢ（％）／１００） の形で近似されることができる。ここで、ａは０．４８〜０．９６に選定され、
そして、好ましくは、ａ＝０．５８〜０．７２である（先行技術とは対照的に、
ａは、本発明に従ったステープルファイバー製品のためには、典型的には１未満
である）。
【００３１】 この範囲内において、ａは所望のステープルファイバーの品質に応じて選定さ
れる（この場合、低いＤＲは高いイクステンシビリティー（すなわち、伸展性）
のステープルファイバーを与え、そして、高いＤＲは他の点では紡績フィラメン
トの同じ破壊時の伸度ＥＢを備えた低い伸展性のステープルファイバーを与える
）。
【００３２】 紡績フィラメントの製造と破壊時の伸度のテストとの後に、添加剤の添加なし
の関連する延伸率はこのＤＲ＝ＤＲ0という式から導かれることができ、そして
、ＳＦが決定されることができる。もしも今、添加剤が濃度Ｃ＝０．１〜２．０
％で計量して供給されれば、延伸率は、本発明に従って、 ＤＲ＝ＤＲ0＋（ｚ・Ｃ）／１００ （％） に増加する。所望のＤＲ＞ＤＲ0は、濃度Ｃ＝〔（ＤＲ−ＤＲ0）／ｚ〕・１００
％での０．１〜２．０重量％の範囲の添加剤の添加によって設定されることがで
きる（ここで、ＤＲ≧ＤＲ0＋０．１５３）。ここで、ｚは３９と１５３との間
である。すなわち、延伸率ＤＲ−ＤＲ0の所望の増加のために、濃度Ｃ（％）は
、 〔（ＤＲ−ＤＲ0）／153〕・100≦Ｃ≦〔（ＤＲ−ＤＲ0）／39〕・100 の範囲に設定される。
【００３３】 このようにして、（ＤＲ−ＤＲ0）＝０．２０の延伸率の増加は、Ｃ＝０．１
４〜０．５１％に相当する添加剤の添加によって設定され、そして、（ＤＲ−Ｄ
Ｒ0）＝０．４５の増加は、Ｃ＝０．３０〜１．１５％に相当する添加剤の添加
によって設定されることができる。ｚは好ましくは６６と１４６との間に選定さ
れ、そして、（ＤＲ−ＤＲ0）≧０．４５の延伸率の増加が達成される。
【００３４】 本発明は、ＳＦが少なくとも一定に留まるようにした添加剤の添加によって補
償されるべき紡績因子に影響を及ぼす少なくとも１つのパラメータの変化を生じ
る延伸率の低減を可能にする。
【００３５】 このようにして、一定に設定された紡績システムの重合体スループットでもっ
て、したがって、一定ＳＦでもって、孔密度ＨＤは、所望の低い番手（特に、ミ
クロタイター、すなわち、極小番手）がもはや製造されることができないという
結果を伴って、増加されることができる（これは、より低いＤＲに帰結する）。
添加剤の添加はＤＲを増加し、そして、より小さな番手が同じＳＦでもって製造
されることができる。もしも、番手または紡績速度が一定の孔密度でもって変化
されれば、より低いＤＲが添加剤によって補償されることができ、そして、ＳＦ
および紡績システムを通しての相当するスループットは、比例して増加されるこ
とができる。
【００３６】 マトリックス重合体（すなわち、基質重合体）に対する添加剤重合体（共重合
体）の混合は、押出機の送り込み部中におけるマトリックス重合体チップへのチ
ップ混合機または重量計量機による固体の形態での添加によって、またはその代
わりに、添加剤重合体を溶融させ、歯車ポンプによって計量して供給し、マトリ
ックス重合体の溶融物の流れの中へ送り込むことによって、実行される。いわゆ
るマスターバッチ法も可能であり、この方法では、添加剤はその後に固相または
溶融相でマトリックスポリエステルに添加されるポリエステルチップ中に濃縮物
の形態で存在している。その後にマトリックス重合体の主流に混ぜられるマトリ
ックス重合体の部分流への添加も、可能である。
【００３７】 スタティックミキサー（すなわち、固定形混合機）で混合することによって均
質な分布がその後に作り出される。溶融物の混合物が製品分配導管を通して個々
の紡績位置およびスピナレット（すなわち、紡糸口金）へ送り込まれる前に、混
合機および混合工程の期間の特定の選択によって、定められた粒子分布が好都合
に達成される。１２〜１２８秒-1の剪断速度を有する混合機が好結果になること
が分かった。剪断速度(秒-1) と滞留時間（秒）の０．８乗（すなわち、パワー
０．８の秒での滞留時間）との積は、少なくとも２５０でなければならず、３５
０〜１２５０であるのが好ましい。パイプ導管中の圧力低下を制限するために、
２５００超の値は一般に回避される。
【００３８】 この剪断速度はエンプティーパイプ（すなわち、空きパイプ）剪断速度 (秒-1 )掛けるミキサーファクタ（すなわち、混合機因子）によって定義され、混合機
因子は混合機のタイプ（すなわち、型）の特性パラメータである。例えば、Sulz
er SMXモデルでは、この因子は約３．５〜４である。空きパイプ中における剪断
速度γは、 γ＝（４・１０3 ・Ｆ）／（π・δ・Ｒ3 ・６０） ［秒-1］ から計算され、滞留時間ｔ（秒）は、 ｔ＝（Ｖ2 ・ε・δ・６０）／Ｆ から計算され、ここで、 Ｆ＝重合体の輸送速度（ｇ／分） Ｖ2 ＝空きパイプの内容積（ｃｍ3 ） Ｒ ＝空きパイプの半径（ｍｍ） ε＝空き体積比（Sulzer SMXモデルの場合は０．９１〜０．９４） δ＝溶融物中における重合体混合物の公称密度（約１．２ｇ／ｃｍ3） である。
【００３９】 ２つの重合体の混合とその後の重合体混合物の紡績との両方が、マトリックス
重合体に依存して、２２０〜３２０℃の範囲（好ましくは（マトリックス重合体
の融点＋３４）±１５℃の温度）で実行される。ＰＥＴに対しては、２７５〜３
０５℃の温度が設定されるのが好ましい。
【００４０】 ２５００超ｍ／分（好ましくは、９００〜２２００ｍ／分）の引取り速度での
紡績による、本発明に従った重合体混合物からのステープルファイバーおよびこ
れに続く紡績フィラメントの製造は、それ自体は公知である紡績装置を用いて実
行される。そのフィルタパック（すなわち、濾過パック）には、公知の先行技術
に従って、濾過装置および／または目の粗い濾材が取り付けらている。
【００４１】 紡糸口金パック中における剪断および濾過処理の後に、溶融重合体混合物が紡
糸口金板の孔を通してプレスされる。これに続く冷却区域において、溶融物フィ
ラメントが冷却空気によってその凝固点未満に冷却され、これによって、その後
のフィラメントガイドエレメント（すなわち、フィラメント案内要素）における
粘着または枝分かれを防止している。上記冷却空気は、空調システムから横断吹
き付けまたは放射吹き付けによって供給されるか、または、冷却パイプによる自
己吸引によって周囲の環境から取り入れられることができる。冷却の後に、紡績
フィラメントは、紡糸オイル（水／オイル混合物）で処理され、フィラメントガ
イドエレメントを経てトウを与えるために集められ、ゴデットロールシステムに
よって所定の紡績引取り速度で引き取られ、そして、（例えば、リールのための
）ベール包装システムによってケンスに収容される。
【００４２】 長い加熱製品ライン（すなわち、加熱製品導管）を経て個々の紡績ライン（す
なわち、紡績導管）の隅々までおよびそのライン（すなわち、導管）内の個々の
紡績システムの隅々まで溶融物が分配される大きな直接溶融紡糸機中でポリエス
テルステープルファイバーが製造されることが、このポリエステルステープルフ
ァイバーの特徴である。この紡績導管とは、少なくとも一列の紡績システムの並
びであり（そのフィラメントは、トウのベール包装システムにおいて組み合され
、そして、収容される。）、紡績システムは、紡糸口金板を含む紡糸口金パック
を含む紡糸ヘッドを備えた最少の紡績ユニットを意味している。
【００４３】 このようなシステム中の溶融物は、３５分までの滞留時間で高い熱負荷に曝さ
れる。添加剤の高い熱安定性のために、本発明に従った重合体添加剤の有効性は
、紡績フィラメントの伸展性の増加に何らの重要な制限も与えず、その結果、高
い熱負荷にもかかわらず、２％以下、そして、多くの場合には１％以下の少ない
添加量の添加剤で十分である。上述の条件のもとで、同種の重合体混合物が形成
され、この重合体混合物は、驚くべきことに、最も大きくて４００ｎｍの平均粒
径を有する細かく分散された添加剤分布によって特徴付けられ、そして、これに
伴って良好な延伸性を助長する。
【００４４】 もしも、より低いファイバー番手が製造されるべきであれば、本発明に従った
ポリエステル／添加剤混合物は、重合体添加剤なしの紡績の場合における可能な
スループットと比較して、紡績ポンプにおける単位時間当りの同程度に高いスル
ープットの設定を好ましく許容する。スループットまたは紡績ポンプの速度は、
添加剤なしの紡績の場合におけるよりも、つぎの因子ｆ、すなわち、
【数２】 だけ高く設定されるのが好ましい。上記ＨＤは紡糸口金板の孔密度（ｎ／ｃｍ2
）であり、ｚは３９〜１５３の範囲の一定値（好ましくは、６６または１４６）
であり、Ｃは重合体添加剤の濃度（重量％）であり、ＤＲは全延伸率であり、そ
して、ｖは紡績引取り速度（ｍ／分）である（ここで、インデックス１および０
はそれぞれ引取り速度ｖ1およびｖ0での添加剤重合体なしのマトリックス重合体
の紡績に関するものである）。
【００４５】 より高い延伸率によって特徴付けられる延伸性における改良は、本発明に従っ
て達成される。特に、添加剤濃度Ｃの適当な選択は、少なくとも０．４５ユニッ
ト（好ましくは２．９以上の値、さらに好ましくは３．５２以上）で調整される
ことを全延伸率ＤＲに可能にする。
【００４６】 これによって、引き続いてのファイバー延伸段における入口速度に対する出口
速度の比は、好ましくは、少なくとも２．９まで増加する。このようにして、同
じ入口速度に対し、ファイバー延伸段におけるより高い製造速度が可能である。
【００４７】 添加剤の添加が紡績フィラメントの煮沸時の収縮割合を低減させることも判明
した。煮沸時の収縮値における増加がモディファイア（すなわち、改質剤または
重合調整剤）を伴ったＰＯＹヤーンの製造において生じるということは、驚くべ
きことである。その理由は、改質剤による結晶作用への影響効果が不足している
ためである。このように、紡績フィラメントの伸展性の増加がＰＯＹヤーンにお
けるように生じ、そして、全配向性が低減するけれども、この低減は、ステープ
ルファイバーの製造において非晶質領域においてもっぱら達成される。この特別
の挙動は、ファイバー延伸段でのこれに続く延伸のために、特に有利である。高
い有効性が低い紡績速度で非晶質構造領域において達成されることは、驚くべき
ことである。
【００４８】 ケンスに収容されたトウ（すなわち、短線と称される単繊維）は、さらに引き
続いて、分離しているファイバー延伸段においてステープルファイバーに変換さ
れた。ファイバー延伸段の操作パラメータは、本発明に従った著しく高い全延伸
率を除いては、先行技術に相当している。詳細には、ファイバー延伸段は、つぎ
のステップを備えている。 − ２０〜１２０℃の温度での少なくとも１つのステップにおける延伸（この場
合、全延伸率は少なくとも２．５である）、 − ８０℃と２２５℃との間の温度範囲における少なくとも３秒の滞留時間での
オプション（すなわち、任意選択）のヒートセット（これに続く冷却を備えてい
る。）、 − コンプレッションクリンピングチャンバー（すなわち、圧縮縮れ付け室）で
のクリンピング、すなわち、縮れ付け（この場合、トウは、縮れ付けの直前また
は縮れ付けの間のどちらかで蒸気雰囲気に曝される。）、 − ４０℃と１９０℃との間の温度範囲での乾燥、 − ６ｍｍと２２０ｍｍとの間の平均長さを有するステープルファイバーを与え
るために、トウを細かく切断、または、ステープルファイバーを与えるために、
粉砕がこれに続いて行なわれるケンス内へのトウの収容（この場合、ファイバー
延伸段における製造速度は、１００ｍ／分と５００ｍ／分との間である）。
【００４９】 添加重合体のそのような特性および混合技術は、紡糸口金から重合体混合物が
出た直後に、添加剤重合体が回転楕円体のまたは伸張された粒子をマトリックス
重合体中に形成するという効果を有している。平均粒径（算術平均）ｄ50が４０
０ｎｍ以下の場合に最良の状態が生じ、そして、サンプル断面中における１００
０ｎｍ超の粒子の比は１％未満であった。
【００５０】 これらの粒子に関する紡糸ドラフトまたは延伸の効果が解析的に決定された。
ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）法によるステープルファイバーの最近の研究は、微小
繊維のような構造がその中に存在していることを示した。微小繊維の平均直径は
約４０ｎｍであると見積もられ、そして、微小繊維の長さ／直径の比は５０超で
あると見積もられた。もしも、これらの微小繊維が形成されないか、または、紡
糸口金から出た後の添加粒子の直径が大きすぎるか、もしくは、寸法分布が十分
に均一でなければ（不適切な粘度比の場合である。）、その効果は失われる。
【００５１】 さらに、９０〜１７０℃というガラス転移温度と、好ましくは、少なくとも８
０ｋＪ／モルの共重合体の流動活性化エネルギー（すなわち、ポリエステルマト
リックスの流動活性化エネルギーよりも高い流動活性化エネルギー）とが、本発
明に従った添加剤の有効性のために必要である。この必要条件下では、添加剤微
小繊維は、ポリエステルマトリックスよりも前に固化し、そして、存在している
紡糸応力のかなりの比率を吸収することが可能である。これに加えて、用いられ
るのに好ましい添加剤は、高い熱安定性によって特徴付けられている。このよう
にして、直接紡績機械（この直接紡績機械は、長い滞留時間および／または高い
温度で操作される。）における添加剤分解による伸展性の損失は、最小化される
。
【００５２】 本発明に従ったステープルファイバーは、重合体添加剤なしで同様にして製造
されたステープルファイバーとは少なくとも同じ品質価値を有している。
【００５３】 下記の実施例中および上述の本文中で示されている特性値は、下記のようにし
て決定された。 添加剤微小繊維：画像分析による評価がこれに続いて行なわれる透過電子顕微
鏡によって、ミクロトームにおいて準備された薄い部分が調べられて、その微小
繊維の直径が決定され、紡糸口金の直後のサンプル中で決定された粒子直径から
長さが見積もられた。
【００５４】 フェノールおよび１，２−ジクロロベンゼン（３重量部：２重量部）の１００
ｍｌの混合物中における０．５ｇのポリエステルの２５℃の溶液について固有粘
度（Ｉ．Ｖ．）が決定された。
【００５５】 溶融物粘度（初期粘度）を決定するために、重合体が減圧下で１０００ｐｐｍ
以下（ポリエステルは５０ｐｐｍ以下）の含水率まで乾燥させられた。その後に
、ドイツ／シュトゥットガルトのPhysica Mestechnik GmbH社による UM100型の
板／コーン流動計の過熱測定板上に、窒素の通気とともに細粒が導入された。サ
ンプルが溶融された後、すなわち、３０秒後に、測定コーン（MK210）が測定板
上に置かれた。測定は、さらに６０秒（測定時間＝０秒）の加熱期間後に開始さ
れた。測定温度は、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレート
に添加される添加剤重合体とについては２９０℃（すなわち、問題になっている
ポリエステルの融点＋３４℃と同じ）であった。所定の測定温度は、それぞれの
ポリエステルの代表的な処理または紡糸の温度に相当している。サンプルの量は
、流動計の隙間が完全に埋められるように選択された。測定は、周波数２．４Ｈ
ｚ（１５秒-1の剪断速度に相当）および０．３の変形振幅での振動中に実行され
、複素粘性率の値は、測定時間の関数として決定された。その後に、線型回帰に
よって初期粘度が測定時間ゼロに変換された。
【００５６】 ポリエステルのガラス転移温度および融点の決定のために、ポリエステルサン
プルが最初に３１０℃で１分間溶融され、そして、直ちに室温に冷却された。ガ
ラス転移温度および融点は、その後に１０℃／分の加熱速度のＤＳＣ（示差走査
熱量）測定によって決定された。前処理および測定は、窒素の通気とともに実行
された。
【００５７】 流動活性化エネルギー（Ｅ）は、測定温度における変化の函数としてのゼロ速
度の変化の割合の大きさである（ここで、ゼロ速度は、剪断速度０に外挿される
粘度である）。ゼロ粘度は、高圧毛管流動計（ドイツ／ブッヒェンのＧｏｔｔ−
ｆｅｒｔ ＧｍｂＨ社のレオグラフ２００２型）を用いて２４０〜２８０℃の範
囲の温度で測定され、そして、評価は、Ｃａｒｒｅａｕ−Ｗｉｎｔｅｒ ｔｈｒ
ｅｅ−ｐａｒａｍｅｔｅｒ法（すなわち、カーレーオ−ビンター・スリー−パラ
メータ法）によって行なわれた。ついで、流動活性化エネルギーは、Ａｒｒｈｅ
ｎｉｕｓ式（このＡｒｒｈｅｎｉｕｓ式（すなわち、アレニウス式）は、Ｍ． Ｐａｈｌ他（Praktische Rheologie der Kunststoffe und Elastomere [Pra-
ctical Rheology of Plastics and Elastomers], VDI-Verlag, Dusseldorf (199
5), 256頁以降）によって記述されている。）によって、ゼロ粘度から決定され
た。
【００５８】 紡績フィラメントの破壊特性は、２００ｍｍの固定された長さ、０．０５ｃＮ
／ｄｔｅｘのプレテンショニング力および２０００ｍｍ／分のテスト速度で引張
試験機を用いて決定された。
【００５９】 紡績フィラメントの煮沸時の収縮割合は、室温に調整されかつ９５±１℃の水
中で１０分予め処理されたサンプルについて決定された。
【００６０】
【実施例】
比較例１： ０．６３ｄｌ／ｇの固有粘度および３０ｐｐｍの含水率を有するポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）が、２８４℃の温度で押出機において溶融され、そし
て、同じ温度で製品導管に供給された。
【００６１】 スイスのＳｕｌｚｅｒ社からの３つのＳＭＸＬ混合機（これらの混合機は、１
７．５秒-1の剪断速度を有している。）が導管に据付けられ、そして、この剪断
速度と混合機（混合機生成物）中での滞留時間（秒）の０．８乗との積は、２２
４０ｇ／分の重合体スループットにおいて４８３であった。溶融物は、ドイツ国
のＺｉｍｍｅｒ社からのＢＮ１００の紡績システム（この紡績システムは、環状
の紡糸口金および放射状の冷却シャフトを備えていた。）において紡績された。
紡糸口金板の孔密度は、ＨＤ＝７．５ｃｍ-2に選定された。スピニングビームの
温度は、２９０℃であった。紡糸口金板から出る溶融フィラメントは、１４００
ｍ3／時の割合で外側から内側へと半径方向に供給される冷却空気 によって冷却され、そして、紡糸口金板から８５０ｍｍの距離でオイルリングと
接触させられて、水／オイル混合物で処理されたので、非常に安定したフィラメ
ントの走行が得られた。紡績引取り速度は、１３５０ｍ／分であり、そして、得
られた紡績フィラメントの伸度は、３８０％であった。
【００６２】 複数の紡績ケンスは集められてファイバー延伸段に送られた。入口速度は３２
ｍ／分であり、そして、延伸は全延伸率３．５で７０℃および１００℃の２つの
ステップにおいて行なわれた。ヒートセットは２２０℃で７秒行なわれ、ついで
、トウは冷却されかつ圧縮縮れ付け室を通過させられ、乾燥は６５℃で行なわれ
、３８ｍｍの切断長さを有するステープルファイバーが製造された。番手は１．
１４ｄｔｅｘであり、引裂強度は５５ｃＮ／ｔｅｘであり、破壊時の伸度は１９
．３％であった。ステープルファイバー製造速度は１１２ｍ／分であった。
【００６３】 達成された紡績因子は３．７である。
【００６４】 比較例２： １７４８ｇ／分にスループットを低減することによって、０．８９ｄｔｅｘの
番手を有するファイバーが他の点では同一の紡績条件および延伸条件のもとで作
られ、これは２．２９の紡績因子を与えた。この延伸率はそれ自体ではこの低い
番手に対しては高すぎ、これは延伸の不十分な進行と非常に低減された破壊時の
伸度とから明らかである。３４５％に上昇する紡績伸度においては、ＤＲは３．
３まで低減されなければならなかったが、これは０．８９ｄｔｅｘの対象番手が
もはや達成されなかったことを意味している。紡績フィラメントの煮沸時の収縮
割合は５４％であった。
【００６５】 比較例３： ２．７０の延伸率を用いた１８５０ｍ／分のより高い速度でのさらなる実験に
おいては、得られる最終製品が再び１．１４ｄｔｅｘの同じ番手であった（これ
は、３．９の紡績因子に相当する）。２．７０のＤＲは２７０％の紡績伸度から
上昇した。紡績速度は３７％まで増加したけれども、ＳＦ値は、増加した紡績速
度でのＤＲの減少する挙動のために、単に約６％までしか上昇しなかった。紡績
フィラメントの煮沸時の収縮割合は６２％であった。
【００６６】 具体例４ａ〜４ｃ： 手順およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、例１に相当している。
しかし、押出機、紡糸ポンプおよびインジェクタから構成されたサイドストゥリ
ームメルトシステム（すなわち、側方流溶融システム）が、本発明に従って、重
合体混合物の用意のために配置された。添加剤溶融物は、重合体導管に配置され
た混合物の上流側に直接に導入された。選定された添加剤は、８．８重量％のス
チレンを含む９１．２重量％のメチルメタクリレートを含む共重合体であった（
これは、１１９℃のガラス転移温度と、ＰＥＴと比較して４．２：１の溶融粘度
とを有していた）。
【００６７】 濃度Ｃ（重量％）は、重合体スループットに基づいて、メータリングポンプ（
すなわち、紡糸ポンプ）の速度の適当な選択を通して設定された。
【００６８】 重合体スループットは１７５０ｇ／分であった。混合条件および紡績は比較例
２のものに相当していた。
【００６９】 添加剤濃度および延伸率はテーブルに示されている値に設定された。スループ
ットは同じ最終番手を得るために付随的に上昇させられた。ＳＦはテーブルに示
されている添加物の量で増加する。紡績フィラメントの煮沸時の収縮割合は５４
％から５１％に下降した。テーブルに示されている延伸率の増加は、より良い延
伸性を促進した。比較例２における延伸の問題もまた、生じない。
【００７０】 具体例５： 具体例４ａ〜４ｃが繰り返されたが、比較例３における手順に類似して、速度
は１８５０ｍ／分に増加され、そして、添加剤濃度Ｃは０．９％に設定された。
延伸率は１３５０ｍ／分の設定からは変化されることはなく、そして、改質され
ていない材料について知られている下降する挙動は、現われなかった。
【００７１】 一定の最終番手に関連して、添加剤の添加は、ＳＦ値をＳＦ＝３．９から５．
１（すなわち、３１％）に増加させ、そして、１３５０ｍ／分の設定に比較して
同じくＳＦ＝３．７から５．１（すなわち、３８％）に増加させた。紡績フィラ
メントの煮沸時の収縮割合は６２％から５３％に下降した。
【００７２】 比較例６ならびに具体例７および８： 手順は上述の例に類似していたが、マトリックス重合体としての０．９０ｄｌ
／ｇの固有粘度を有するポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）が用いられ
た。スピニングビームの温度が２５５℃で、そして、紡績引取り速度が９００ｍ
／分であって、添加剤重合体は具体例４ａ〜４ｃにおけるものと同じであった。
延伸は５７℃および７０℃の２つのステップにおいて行なわれ、ヒートセットは
９０℃で行なわれ、そして、乾燥は７０℃で行なわれ、この場合の製造速度は１
００ｍ／分であった。他のパラメータはテーブルに示されている。
【００７３】 本発明に従った総ての具体例において、ファイバー中の微小繊維の平均直径は
８０ｎｍ未満であった。
【００７４】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｆ 222:00） Ｃ０８Ｆ 212:06 (Ｃ０８Ｆ 220/00 Ｃ０８Ｌ 101:00 212:06） (Ｃ０８Ｆ 220/00 212:06 222:00） (Ｃ０８Ｌ 67/02 101:00） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ ，ＡＬ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ， ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＭ，ＥＥ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＲ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＡ， ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｒ Ｏ，ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ヴァンデル，ディートマル ドイツ連邦共和国63456ハナウ・ヨハネス −マヘルン−シュトラーセ８ (72)発明者 シュヴィント，ヘルムート ドイツ連邦共和国63457ハナウ・トロイエ ネルシュトラーセ５ (72)発明者 ヤーナス，ヴォルフガング ドイツ連邦共和国63826ガイゼルバッハ・ アム・ボルングラーベン６ (72)発明者 ウーデ，ヴェルナー ドイツ連邦共和国64293ダルムシュタッ ト・ビルンガルテンヴェーク115 Ｆターム(参考） 4J002 AA012 BC042 BC082 BG012 BG042 BG052 BH022 CF051 GK01 4J100 AB02P AB02Q AB03S AB04P AB04Q AC03S AC04S AE01S AG01S AG04S AJ02P AJ09Q AJ09R AK32Q AK32R AL02P AL02S AM43Q AM43R AM45Q AM45R AM47Q AM47R AM48Q AM48R BC01P BC01Q BC01R BC43P CA04 CA05 CA06 JA11 4L035 AA07 BB33 BB91 DD19 GG03

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 α）少なくとも８５モル％のポリ（Ｃ2-4−アルキレン）テレフタレートを含む
    ポリエステルと、 β）非相溶性で熱可塑性で非晶質でありかつ９０〜１７０℃の範囲のガラス転移
    温度を有する０．１〜２．０重量％の重合体添加剤と、 γ）０〜５．０重量％の従来の添加剤とから構成されていること（この場合、上
    記α）、β）およびγ）の合計は１００％に等しく、上記ポリエステル成分α）
    の溶融粘度に対する上記重合体添加剤β）の溶融粘度の比は１：１〜１０：１で
    あり、そして、上記重合体添加剤β）は、８０ｎｍ以下の平均直径を有しかつ上
    記ポリエステル成分α）中に分布されている微小繊維の形態で、ステープルファ
    イバー中に存在している。）を特徴とするポリエステルステープルファイバー。
  2. 【請求項２】 上記溶融粘度の比が１．５：１〜７：１であることを特徴とする請求項１に記
    載のポリエステルステープルファイバー。
  3. 【請求項３】 上記重合体添加剤β）が、下記の単量体単位： Ａ＝アクリル酸、メタクリル酸またはＣＨ2 ＝ＣＲ−ＣＯＯＲ1 （この場合、Ｒ
    はＨ原子またはＣＨ3基であり、そして、Ｒ1 はＣ1-15−アルキルラジカルまた
    はＣ5-12−シクロアルキルラジカルまたはＣ6-14−アルキルラジカルである。）
    、 Ｂ＝スチレンまたはＣ1-3 −アルキル−置換スチレン、 を含む共重合体であること（この場合、上記共重合体は６０〜９８重量％のＡと
    ２〜４０重量％のＢ（合計＝１００重量％）とから構成されている。）を特徴と
    する請求項１または２に記載のポリエステルステープルファイバー。
  4. 【請求項４】 上記共重合体が８３〜９８重量％のＡと２〜１７重量％のＢ（合計＝１００重
    量％）とから構成されていることを特徴とする請求項３に記載のポリエステルス
    テープルファイバー。
  5. 【請求項５】 上記共重合体が９０〜９８重量％のＡと２〜１０重量％のＢ（合計＝１００重
    量％）とから構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載のポリエ
    ステルステープルファイバー。
  6. 【請求項６】 上記重合体添加剤β）が、下記の単量体単位： Ｃ＝スチレンまたはＣ1-3 −アルキル−置換スチレン、 Ｄ＝式Ｉ、ＩＩまたはＩＩＩの１つまたはそれよりも多い単量体、 【化１】 を含む共重合体であること（この場合、Ｒ1 、Ｒ2 およびＲ3 はそれぞれＨ原子
    またはＣ1-15−アルキルラジカルまたはＣ5-12−シクロアルキルラジカルまたは
    Ｃ6-14−アリールラジカルであり、そして、上記共重合体は１５〜９５重量％の
    Ｃと５〜８５重量％のＤとから構成され、ＣとＤとの合計は合わせて１００％に
    なる。）を特徴とする請求項１または２に記載のポリエステルステープルファイ
    バー。
  7. 【請求項７】 上記共重合体が５０〜９０重量％のＣと１０〜５０重量％のＤとから構成され
    ていること（この場合、ＣとＤとの合計は合わせて１００％になる。）を特徴と
    する請求項６に記載のポリエステルステープルファイバー。
  8. 【請求項８】 上記共重合体が７０〜８５重量％のＣと１５〜３０重量％のＤとから構成され
    ていること（この場合、ＣとＤとの合計は合わせて１００％になる。）を特徴と
    する請求項６または７に記載のポリエステルステープルファイバー。
  9. 【請求項９】 上記重合体添加剤β）が、下記の単量体単位： Ｅ＝アクリル酸、メタクリル酸またはＣＨ2 ＝ＣＲ−ＣＯＯＲ1 （この場合、Ｒ
    はＨ原子またはＣＨ3基であり、Ｒ1 はＣ1-15−アルキルラジカルまたはＣ5-12
    −シクロアルキルラジカルまたはＣ6-14−アリールラジカルである。）、 Ｆ＝スチレンまたはＣ1-3 −アルキル−置換スチレン、 Ｇ＝式Ｉ、ＩＩまたはＩＩＩの１つまたはそれよりも多い単量体、 【化２】 （この場合、Ｒ1、Ｒ2 およびＲ3 はそれぞれＨ原子またはＣ1-15−アルキルラ
    ジカルまたはＣ5-12−シクロアルキルラジカルまたはＣ6-14−アリールラジカル
    である。）、 Ｈ＝エチレンに対して不飽和である１つまたはそれよりも多い単量体（この単量
    体は、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、Ｅとはそれぞれ異なっているアクリレ
    ートおよびメタクリレート、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ハロゲン−置換スチ
    レン、ビニルエステル、イソプロペニルエーテルおよびジエンから構成された群
    から選択され、Ｅとともに、および／または、Ｆおよび／またはＧとともに共重
    合されることができる。）、 を含む共重合体であること（この場合、上記共重合体は、３０〜９９重量％のＥ
    と０〜５０重量％のＦと０超〜５０重量％のＧと０〜５０重量％のＨとから構成
    され、Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨの合計は合わせて１００％になる。）を特徴とする請
    求項１または２に記載のポリエステルステープルファイバー。
  10. 【請求項１０】 上記共重合体が４５〜９７重量％のＥと０〜３０重量％のＦと３〜４０重量％
    のＧと０〜３０重量％のＨとから構成され、Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨの合計が合わせ
    て１００％になることを特徴とする請求項９に記載のポリエステルステープルフ
    ァイバー。
  11. 【請求項１１】 上記共重合体が６０〜９４重量％のＥと０〜２０重量％のＦと６〜３０重量％
    のＧと０〜２０重量％のＨとから構成され、Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨの合計が合わせ
    て１００％になることを特徴とする請求項９または１０に記載のポリエステルス
    テープルファイバー。
  12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれか１つに記載のポリエステルステープルファイバーの
    製造方法であって、 ａ）少なくとも８５モル％のポリ（Ｃ2-4 −アルキレン）テレフタレートを含む
    ポリエステルα）と、 非相溶性で熱可塑性で非晶質でありかつ９０〜１７０℃の範囲のガラス転移温度
    を有する０．１〜２．０重量％の重合体添加剤β）（この場合、上記ポリエステ
    ル成分α）の溶融粘度に対する上記重合体添加剤β）の溶融粘度の比は１：１〜
    １０：１である。）とが（これらは、０〜５．０重量％の従来の添加剤γ）を含
    んでいてもよい。）、 剪断を伴う固定形混合機中で溶融状態で混合され（この場合、その剪断速度は１
    ２〜１２８秒-1であり、剪断速度と上記混合機中での滞留時間（秒）の０．８乗
    との積が少なくとも２５０の値に設定されている。）、 ｂ）紡績フィラメントを与えるために、段階ａ）からの上記溶融混合物が紡績さ
    れ（この場合、その紡績引取り速度は２５００ｍ／分未満である。）、 ｃ）ステップｂ）からの上記紡績フィラメントが、トウを形成するために組み合
    わされ、そして、分離しているファイバー延伸段において延伸され、ヒートセッ
    トされ、縮れ付けされ、乾燥され、そして、ステープルファイバーを与えるため
    に粉砕されること（この場合、 −上記延伸は、２０℃と１２０℃との間の温度でかつ少なくとも２．５の全延伸
    率ＤＲで少なくとも１つのステップにおいて行なわれ、 −上記ヒートセットは、これに冷却が続いていて、８０℃と２２５℃との間の温
    度範囲でかつ少なくとも３秒の滞留時間でオプションとして行なわれ、 −上記縮れ付けは、トウが縮れ付けの直前または縮れ付けの間のどちらかで蒸気
    雰囲気に曝されるようにして、圧縮縮れ付け室で行なわれ、 −上記乾燥は、４０℃と１９０℃との間の温度範囲で行われ、 −６ｍｍと２２０ｍｍとの間の平均長さを有するステープルファイバーを与える
    ために細かく切断すること、または、ステープルファイバーを与えるために粉砕
    がこれに続いて行われるケンス内へのトウの収容は、ファイバー延伸段における
    １００ｍ／分と５００ｍ／分との間の製造速度で行われる。）、 を特徴とするポリエステルステープルファイバーの製造方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載のポリエステルステープルファイバーの製造方法であって、 引取り速度ｖ1での紡績の間の上記ステップｂ）における単位時間当りのスル
    ープットが、引取り速度ｖ0での重合体添加剤βなしのポリエステル成分α）の
    紡績に比較して、つぎの因子、すなわち、 【数１】 だけより高く設定されていること（この場合、上記ＨＤ0/1は紡糸口金板の孔密
    度（ｎ／ｃｍ2）であり、 Ｃは重合体添加剤の濃度（重量％）であり、 ＤＲ0/1はそれぞれの紡績引取り速度ｖ0またはｖ1での添加剤なしでの全延伸
    率であり、 ｖ0/1は紡績引取り速度（ｍ／分）であり、そして、 ｚは３９と１５３との間である。）、 を特徴とするポリエステルステープルファイバーの製造方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１２または１３に記載のポリエステルステープルファイバーの製造方法
    であって、 上記重合体添加剤の濃度Ｃが、 Ｃ＝〔（ＤＲ−ＤＲ0）／ｚ〕・１００（％） に従った０．１〜２．０重量％の範囲であること（この場合、ＤＲおよびＤＲ0
    は、それぞれ添加剤の添加が有るときとないときとの延伸率であり、そして、Ｄ
    Ｒ≧ＤＲ0＋０．１５３である。）、 を特徴とするポリエステルステープルファイバーの製造方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１３または１４に記載のポリエステルステープルファイバーの製造方法
    であって、 ｚが６６と１４６との間であり、そして、（ＤＲ−ＤＲ0）が０．４５以上で
    あることを特徴とするポリエステルステープルファイバーの製造方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１２〜１５のいずれか１つに記載のポリエステルステープルファイバー
    の製造方法であって、 上記ステープルファイバーは０．５〜４．０ｄｔｅｘの番手を有し、 紡績引取り速度は９００〜２２００ｍ／分の範囲であり、 そして、上記重合体添加剤の濃度Ｃは、 Ｃ＝（Ｒd−Ｒd0）／ｂ に従った０．１〜２．０重量％の範囲であること（この場合、ｂは８０と１６０
    との間であり、Ｒdは添加剤の添加なしの紡績フィラメントの所望の破壊時の伸
    度（％）であり、Ｒd0は添加剤の添加なしで紡績されたフィラメントの破壊時の
    伸度（％）であり、そして、もしも、Ｒd0≦３５４％であれば、Ｒd≧３７０％
    である。）、 を特徴とするポリエステルステープルファイバーの製造方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載のポリエステルステープルファイバーの製造方法であって、 ｂが１１５と１５２との間であることを特徴とするポリエステルステープルフ
    ァイバーの製造方法。
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