JPH0243764B2 - Horiesuterusoseibutsunoseizohoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリエステルに粉体を導入し、ポリエ
ステルを改質するに際し、粉体の均一分散を向上
せしめて、該改質ポリエステルの成形工程に於け
る障害を少くし該改質ポリエステルの品質向上に
寄与するためのものである。 従来より、粉体をポリエステルに導入添加して
ポリエステルを改質することは知られているが、
該改質ポリエステルを繊維やフイルムに成形する
とき、粉体をその繊維やフイルムの全構成材又は
一部構成材として使用される際、粉体が一次粒子
の平均径がいかに小さくとも凝集、会合が起り繊
維やフイルムの成形時にフイルター詰り、ノズル
口金への詰りを促進し重大な障害をもたらしてい
る。そのため生産性の大巾な低下が起こる。一
方、粉体の凝集、会合による分散の不均一さが繊
維やフイルム等の成形品の品質の低下の原因とな
つていた。 本発明者らは種々粉体により改質され、なおか
つ繊維やフイルムの成形工程において障害の少な
い、粉体の均一分散された繊維やフイルム等の成
形品が得られるポリエステル組成物を得るため、
鋭意検討、研究した結果遂に本発明を完成するに
到つた。すなわち、本発明はジカルボン酸とグリ
コールとから直重法によりポリエステルを製造す
るに際して、平均粒子径が5μ以下の粉体を、あ
らかじめポリエーテル系化合物に分散した組成物
を、前記ポリエステルのエステル化工程および重
合工程において、反応系中の酸価が2000eq／10⁶g
以下の時点で添加し、該ポリエステルの重合を完
結することを特徴とするポリエステル組成物の製
造方法である。 本発明におけるポリエステルは繊維やフイルム
に成形しうるポリエステルを主体とするものであ
ればよいが、そのうちでも85モル％以上が脂肪族
アルキレンテレフタレートを反復構造単位とする
テレフタル酸ポリエステルである対称性芳香族ジ
カルボン酸系ポリエステルが好ましい。ポリエス
テルを形成するためのグリコールとジカルボン酸
のうちグリコールとしてはエチレングリコール、
テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリ
コール、１，４−シクロヘキサンジメタノールが
主として使用されるが、さらにプロピレングリコ
ール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、ポリエチレン
グリコール、ポリテトラメチレングリコールなど
が使用される。 ジカルボン酸としてはテレフタル酸が主として
使用されるが、さらにイソフタル酸、フタル酸、
５−スルホイソフタル酸、アジピン酸、セバシン
酸、ヘキサヒドロテレフタル酸などが使用され
る。 さらに、ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−オキシエト
キシ安息香酸などが使用される。 なお、本発明におけるポリエステルは、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリ
セリン、トリメシン酸などの多官能性架橋剤やモ
ノメトキシポリエチレングリコール、ナフトエ酸
などの一官能末端停止剤や、ポリスチレン、ポリ
エチレン、ポリエーテル系化合物などの他種ポリ
マーや、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、顔
料などの添加物を含んでいてもよい。 本発明で用いる粉体は、平均粒子径が5μ以下
のものであり、具体的にはカーボンブラツク（カ
ーボンブラツクには、体積固有抵抗が50Ω・cm〜
500Ω・cmの導電性のカーボンブラツクも含まれ
る）、酸化亜鉛、酸化錫、または酸化チタンで被
覆された酸化亜鉛、酸化チタンで被覆された酸化
錫、さらに体積固有抵抗が100Ω・cm〜1000Ω・
cmの導電性酸化亜鉛と酸化錫。 燐酸カルシウム、炭酸カルシウム、燐酸亜鉛、
炭酸亜鉛、オキシ醋酸ジルコニウム、酸化ジルコ
ニウム、酸化アンチモン、酸化ガリウム、三酸化
二ヒ素、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、二
酸化ケイ素、カオリナイト等が挙げられる。以上
の粉体は、単独で使用するかまたは、二種以上の
混合物を使用しても良い。 本発明で前記粉体を添加するポリエーテル系化
合物とは、好ましくは分子量が300以上のもので
あり、ポリエチレングリコール400、ポリエチレ
ングリコール20000、のような両末端水酸基のポ
リエチレングリコール類、メトキシポリエチレン
グリコール、フエノキシポリエチレングリコール
のようなＲ−Ｏ（−CH₂CH₂O）−_oＨで表わされる
片末端が水酸基のポリエチレングリコール誘導
体、またはR^I−Ｏ（−CH₂−CH₂−Ｏ）−_nR〓のよう
な両末端の水酸基が封鎖されたポリエチレングリ
コール誘導体（Ｒ，R^I，R〓は、アルキル基、ア
リル基等の一価の有機基）、または、ポリエチレ
ングリコールの一方または両方の末端がシアノエ
チル基、アミノ基含有の１価の有機基、カルボキ
シル基、エポキシ含有の１価の有機基、ビニル基
含有の１価の有機基などで置換されたポリエチレ
ングリコール誘導体、またはネオペンチルグリコ
ールやビスフエノールＡにエチレンオキサイドを
付加したような R〓＜Ｏ（CH₂CH₂O）_pＨ Ｏ（CH₂CH₂O）_qＨ の一般式で表わされるポリエーテル系化合物
（R〓はアルキル基、アリル基等の有機残基であ
る。）またはエチレンオキサイドとプロピレンオ
キサイドのランダム共重合体、ブロツク共重合体
であるような一般式R〓（−XO）−_r（−YO）−_sR^Vで表
わされるポリエーテル系化合物（R〓，R^VはＨ、
OHまたは１価の有機残基、Ｘ、Ｙは置換または
非置換のアルキレン基、アリレン基を表わし、そ
れぞれ同じでも異つていてもよい）、（なお前記
ｎ，ｍ，ｐ，ｑ，ｒ，ｓは０または１以上の数
で、好ましくはポリエーテル系化合物の分子量が
300以上となる数である。） 次に本発明において、前記粉体をポリエーテル
系化合物に分散せしめる方法は、特に限定されな
いが、例えば、ポリエーテル系化合物を加熱溶融
して、撹拌しながら所定量の粉体を添加して、そ
のままポリエステルのエステル化工程および重合
工程に添加するか、一たん冷却、固化して、組成
物を粉砕して添加するなどの方法が採られる。 詳しい理由は明確ではないが、本発明の目的で
ある粉体によつて改質された、粉体の均一に微分
散されたさらに、成形時の生産性を損なわないポ
リエステル組成物を得るためには粉体を、あらか
じめポリエーテル系化合物に分散したものを用い
ること、およびこの粉体分散物を添加する時点が
ポリエステルのエステル化工程および重合工程に
於て、その反応系中の酸価が2000eq／10⁶g以下で
あることという２つの条件を同時に満足しなけれ
ばならない。 たとえば、ポリエステル重合中の酸価が
2000eq／10⁶g以下であつても粉体自身をそのまま
添加したり、ポリエーテル系化合物でないエチレ
ングリコールに微分散して添加したりしても、本
発明のポリエステル組成物は得られない。また、
ポリエーテル系化合物にあらかじめ粉体を添加分
散した組成物を用いても、ポリエステル重合中の
酸価が2000eq／10⁶gを越えた時点で添加したとき
には、本発明のポリエステル組成物は得られな
い。 以上、かかる構成よりなる本発明方法を実施す
ることにより粉体が均一に微分散した成形時の生
産性を損なわないポリエステル組成物を得ること
が出来る。 以下実施例をもつて本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例 １ ポリエステル反応釜にテレフタル酸46.65Kg、
エチレングリコール38.33Kg、トリエチルアミン
0.3モル％（対テレフタル酸）、三酸化アンチモン
をアンチモン原子として0.05モル％（対テレフタ
ル酸）を仕込み、2.5Kg／cm²のN₂ガスによる加圧
下で、系を加熱して245℃で撹拌下、水を留出し
ながら100分間エステル化反応させた。 反応系の酸価が450eq／10⁶gとなつた時点で、
あらかじめポリエチレングリコール（平均分子量
20000）に酸化亜鉛（平均粒子径2μ）を50wt％を
添加し分散した組成物を、前記反応系中に4.6Kg
添加した。その後徐々に減圧しながら温度を上げ
275℃で0.4mmHg以下とし、60分間重縮合反応を
行つて、重合を完結し、通常の方法でチツプどり
した。 得られたポリエステル組成物の極限粘度は0.64
であつた。このポリエステル組成物を減圧下80℃
で６時間、130℃で16時間乾燥した。乾燥ポリエ
ステル組成物を0.228mmφ−0.3mm−12ホールの
ノズル、ナスロン20μ1枚、300メツシユ金網１
枚、60メツシユ金網１枚の３枚かさねのフイルタ
ーを用い、ポリマー吐出量6.0g／分、紡糸引きと
り速度900m／ｍ、ノズル温度275℃の条件で紡糸
を行つた。 その結果、背圧上昇は0.1（Kg／cm²）／cm²・
Hr・〔この単位は１時間あたり１cm²のフイルター
に対する上昇差圧（Kg／cm²）を示す。〕であつた。
次に得られた未伸糸を110℃の熱板に接触して3.0
倍延伸して延伸糸を得た。36000mの延伸糸を得
る間、糸切れ、毛羽の発生は全くなかつた。 なお、前記方法で得られたポリエステル組成物
を顕微鏡で700倍に拡大して観察したときの様子
を第１図に示す。黒く見えているのが酸化亜鉛で
あり、系中に均一に分散されているのが判る。 比較例 １ ポリエチレングリコール（平均分子量20000）
に平均粒子径2μの酸化亜鉛を50wt％分散せしめ
た組成物を、ポリエステル反応釜にテレフタル
酸、エチレングリコール、トリエチルアミン、
Sb₂O₃と共に最初に仕込んだ以外は、実施例１と
同様処理を行つた。得られたポリエステル組成物
を実施例１と同様に処理して同条件で紡糸を行つ
た。その結果、極限粘度は0.65、背圧上昇は15
〔Kg／cm²〕／cm²・Hr・であつた。 さらに得られた未延伸糸を実施例１と同様に延
伸を行つたところ、毛羽の数約1000ケ／36000m、
糸切れ回数25回／36000mもあつた。 なお、第２図に前記方法で得られたポリエステ
ル組成物を700倍に拡大した様子を示す。第２図
には酸化亜鉛の一次粒子の凝集会合による粗大粒
子が見られる。 比較例 ２ 酸化亜鉛をエチレングリコールに50wt％高速
（10000r.p.m）で分散せしめた分散液を、実施例
１の酸化亜鉛をポリエチレングリコール（平均分
子量20000）に分散させた組成物のかわりに使用
した以外は、実施例１と同様に処理を行い、ポリ
エステル組成物を得た。 得られたチツプを実施例１と同条件で紡糸し
た。その結果、紡糸時の背圧上昇は16〔Kg／
cm²〕／cm²・Hr.であつた。次に得られた未延伸糸
を実施例１と同条件で延伸したところ、糸切れ回
数21回／36000mであり、毛羽の数は750〜800
ケ／36000mであつた。 なお、前記方法で得られたポリエステル組成物
を700倍に拡大した様子を第３図ａ，ｂに示す。
これも粗大粒子が多数見られる。 実施例２〜６、比較例３〜５ 実施例１において、第１表に示すポリエーテル
組成物とし、反応系中、所定の酸価の時点で添加
した以外は、すべて実施例１と同様に処理した。
その結果、得られたポリエステル組成物のそれぞ
れの紡糸時背圧上昇および延伸時の糸切れ回数／
36000m、毛羽数／36000mを第１表に併記する。

【表】 第１表より明らかなように、本発明の方法に従
つて得られたポリエステル組成物は、紡糸時の背
圧上昇が少なく、糸切れも少なくて良好な成形性
を示していることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図ａ，ｂはそれぞれ実施
例１、比較例１、比較例２で得られたポリエステ
ル組成物を顕微鏡を用いて700倍に拡大した写真
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ジカルボン酸とグリコールとから直重法によ
   りポリエステルを製造するに際して、平均粒子径
   が5μ以下の粉体を、あらかじめポリエーテル系
   化合物に分散した組成物を、前記ポリエステルの
   エステル化工程および重縮合工程において、反応
   系中の酸価が2000eq／10⁶g以下の時点で添加し、
   該ポリエステルの重合を完結することを特徴とす
   るポリエステル組成物の製造方法。 ２ 粉体がカーボンブラツクである特許請求の範
   囲第１項記載のポリエステル組成物の製造方法。 ３ 粉体が酸化亜鉛、酸化錫である特許請求の範
   囲第１項記載のポリエステル組成物の製造方法。 ４ 粉体が燐酸カルシウム、燐酸亜鉛、炭酸カル
   シウム、炭酸亜鉛である特許請求をの範囲第１項
   記載のポリエステル組成物の製造方法。 ５ 粉体がオキシ醋酸ジルコニウム、酸化ジルコ
   ニウムである特許請求の範囲第１項記載のポリエ
   ステル組成物の製造方法。 ６ 粉体が酸化アンチモン、酸化ガリウム、三酸
   化二ヒ素、酸化カルシウムである特許請求の範囲
   第１項記載のポリエステル組成物の製造方法。 ７ 粉体が酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、カ
   オリナイトである特許請求の範囲第１項記載のポ
   リエステル組成物の製造方法。