JPH0280612A - 芳香族ポリエステル繊維とその製造法 - 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、耐熱性と難燃性に優れた芳香族ポリエステル
繊維とその製造法に関するものである。

（従来の技術） 従来、耐熱性高分子として全芳香族ポリエステルがよく
知られている。しかしながら、全芳香族ポリエステルは
、一般に優れた特性を有しているにもかかわらず、非常
に融点が高く、かつ溶融粘度が高いため、高温、高圧で
加工しなければならず、ポリエステルの熱分解及びエネ
ルギー消費の点で問題を有していた。

また、第三成分を共重合することにより融点を下げるこ
とはできるが、このようなコポリエステルは、結晶性に
乏しく、繊維化した場合に２強度や寸法安定性を改善す
るための延伸、熱セットを施すことができない。

近年、加工性に優れたサーモトロピック液晶性ポリエス
テルからなるＩＩｉ維が注目されており、多くの提案が
なされてきた（例えば、特公昭５５−４８２号）。

しかしながら、サーモトロピック液晶性ポリエステルは
、高価であり、また、繊維化するには特殊な紡糸技術を
必要とするとともに、得られる繊維がフィブリル化し易
いという問題を有している。

一方、産業用の耐熱性繊維として、ポリエーテルエーテ
ルケトン繊維やポリフェニレンスルフィド繊維が開発さ
れているが１高価であるという難点を有している。

なお、比較的安価で、３００℃前後の適度の融点を持ち
、加工性と耐熱性とを満足するポリエステルとしてポリ
メタフェニレンテフタレート（ポリ１．３−フェニレン
テレフタレート）が知られており、これを用いてフィル
ムを製造することが試みられている（米国特許第４３９
０６８３号）が、繊維化することは行われていない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、比較的安価で、３００℃前後の適度の融点を
持ち、加工性と耐熱性とを満足するポリエステルである
ポリメタフェニレンテフタレート又はこれを主体とする
ポリエステルを繊維化し、耐熱性と離燃性に優れた産業
用繊維等として適したポリエステル繊維を得ようとする
ものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の課題を解決するものであり。

発明の要旨は次のとおりである。

（」）極限粘度が０．５以上のポリメタフェニレンテフ
クレート又はこれを主体とするポリエステルからなり、
引張強度が２ｇ／ｄ以上であることを特徴とする芳香族
ポリエステル繊維。

（２）　　テレフタル酸、レゾルシン及び無水酢酸を主
原料として極限粘度が０．５以上のポリメタフェニレ２
テフタレート又はこれを主体とするポリエステルを製造
し、これを製糸することを特徴とする芳香族ポリエステ
ル繊維の製造法。

本発明におけるポリエステルは、ポリメタフェニレンテ
フタレート又はこれを主体とするポリエステルであり２
通常、主鎖を構成する単位の８０モル％以上がメタフエ
ニレンテレフタレーＩ・単位からなるものである。この
単位が８０モル％未満では融点が低くなり、耐熱性に劣
り、結晶性が低下して繊維としての性能（強度１寸法安
定性）が悪くなり、好ましくない。

また１本発明の繊維を構成するポリエステルは。

極限粘度〔η〕が０，５以上であることが必要であり、
好ましくは１．０〜１０．０のものが適当である。

極限粘度が０．５未満では高強度の繊維が得られず極限
粘度があまり高いと流動性が損なわれたり紡糸温度を非
常に高くしたりしなければならず。

好ましくない。

本発明におけるポリエステルは、テレフタル酸成分及び
レゾルシン成分を主たる成分とするものであるが１本発
明の効果を損なわない範囲で共重合成分を含有させるこ
とができる。

共重合成分の具体例としては、フタル酸、イソフタル酸
、２．６−ナフタレンジカルボン酸、４．４’ジフェニ
ルジカルボン酸、２．２−ビス（４′−カルボキシフェ
ニル）プロパン１　ビス（４−カルボキシフェニル）メ
タン、ビス（４−カルボキシフェニル）エーテル等の芳
香族ジカルボン酸、カテコール　ハイドロキノン、ビス
フェノ−Ａ、１，４ナフタレンジオール、２．６−ナフ
タレンジオール。

９．１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−（２’、５’
−ジヒドロキシフェニル）ホスファフェナントレン−１
０−オキシド等の芳香族ジオール、４−ヒドロキシ安息
香酸、２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸等の芳香族ヒド
ロキシカルボン酸及び少量のアジピン酸等の脂肪族カル
ボン酸やエチレングリコール等の脂肪族ジオールが挙げ
られる。

本発明におけるポリエステルは１次のような全芳香族ポ
リエステル製造の常法によって製造することができる。

■　芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールのジアセテー
ト体との塊状重縮合法。

■　芳香族ジカルボン酸のジフェニルエステルと芳香族
ジオールとの塊状重縮合法。

■　芳香族ジカルボン酸のジクロライドと芳香族ジオー
ルのアルカリ金属塩との界面重縮合法もしくは溶液重縮
合法。

これらの方法のうち、■の方法、具体的にはテレフタル
酸とレゾルシンと無水酢酸（あるいはレゾルシンと無水
酢酸とを予め反応させたレゾルシンジアセテート）を主
原料とする方法が最も好ましい。

何故ならば、■の方法では腐蝕性のフェノールが副生ず
るので、特別な反応装置や製糸装置を使用する必要があ
り、■の方法では原料が高価であリ９分子量の制御が困
難なうえ、高重合度のポリエステルを得難いという欠点
があるが、■の方法によれば、このような欠点がなく１
重合の制御が容易なうえ、繊維化した後、固相重合条件
下で熱処理すれば１　さらに高強度の繊維とすることが
できるからである。

本発明におけるポリエステルを製造する好ましい方法に
ついて、より具体的に説明すれば次のとおりである。

（イ）テレフタル酸とレゾルシンのジアセテート体とを
、ヒドロキシ残基とカルボキシル、店とが当量となる量
（及び好ましくは同時に全カルボキシル基の量の０．０
１〜０．２５倍当量の無水酢酸）又は（ロ）テレフタル
酸とレゾルシンとが当量となる量及びヒドロキシ基の量
の１．０５〜１．２５倍当量の無水酢酸を反応器に仕込
み、常圧下、１５０℃程度の温度で約２時間エステル化
又は酸交換反応させ９次いで順次昇温し、必要ならば減
圧しながら酢酸を留出させて酸交換反応させ、その後１
通常、２５０〜３５０℃の温度で、１トル未溝の高減圧
下で、数十分間〜数時間溶融相又は固相で重縮合反応さ
せる。

本発明におけるポリエステルは、無触媒でも製造するこ
とができるが、各種金属化合物及び有機スルホン酸化合
物の中から選ばれた触媒を用いてもよい。

金属化合物としては、アンチモン、チタン、ゲルマニウ
ム、スズ、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、カルシ
ウム、マンガン、カリウム、ナトリウムあるいはコバル
ト等の化合物が用いられ。

有機スルホン酸化合物としては、スルホサリチル酸、５
−スルホイソフタル酸、０−スルホ安息香酸無水物等の
化合物が用いられる。

本発明のポリエステル繊維は、このようなポリエステル
を常法によって溶融紡糸、延伸し、さらに必要に応じて
熱処理することにより得られる。

本発明のポリエステル繊維は、溶融紡糸、延伸しただけ
で用途によっては十分な強度である２ｇ／ｄ以上の強度
を示すが、特に高強度が必要な場合には、固相重合条件
下に熱処理すると著しく高強度の繊維となる。

（実施例） 次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。

なお、特性値の測定法は９次のとおりである。

格景猪度（７７） ｐ−クロロフェノールを溶媒とし、５０℃で測定した溶
液粘度から求めた。

融占 示差走査熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ−２型）
を用いて、昇温速度２０℃／ｍｉｎで測定した。

１立 ＪＩＳ　Ｋ７２０１規格による限界酸素指数（ＬＯＩ）
を求めて評価した。

実施例１ 重縮合反応装置にテレフタル酸（ＴＰＡ）　、　　レゾ
ルシンジアセテート（Ｒ５−Ａ）及び無水酢酸をモル比
でｔ：１：ｏ、２の割合で仕込み、触媒としてジメチル
スズマレエートをポリエステルの繰り返し単位１モルに
対し４Ｘ１０−’モル加え、窒素雰囲気下。

常圧、１５０℃で３０分間混合した。これを常圧下、２
５０℃で２時間、さらに５０トル、２６０℃で２時間反
応させた。次いで、徐々に減圧して０．１トルの減圧下
。

順次界温しで反応を行い、最終的に３２０℃まで温度を
上げて、その温度で３時間溶融重合した。

得られたポリエステルは、［η］　１．８７．融点３０
９℃であった。

このポリエステルを１通常のポリエステル繊維用紡糸装
置を用いて、紡糸温度３４５℃で溶融紡糸し、　９０抛
／ｍｉｎの速度で未延伸糸を巻き取った。

次いで、この未延伸糸を通常のポリエステル繊維用延伸
装置に供給し、延伸倍率２．２．延伸ローラ温度１３５
℃、熱板温度２２０℃で延伸し、　７５ｄ／３６ｆの延
伸糸を得た。

得られた延伸糸は１強度３．８ｇ／ｄ、　ＬＯＩ　３１
で。

高融点で難燃性に優れたものであった。（通常のポリエ
チレンテレフタレート糸のＬＯＩは２１゜）また、上記
の延伸糸を１５０℃で１時間弛緩状態で放置したところ
、殆ど収縮することがなく、良好な寸法安定性を示した
。

さらに、上記の延伸糸を０．３トルの減圧下、２７０Ｃ
で３６時間熱処理したところ１強度が１０．７（３／　
ｄに上昇した。

実施例２〜４及び比較例１ 実施例１において、溶融重合時間を変え２種々の〔η〕
のポリエステルを製造し、紡糸温度を変えて紡糸した以
外は実施例１と同様にしてポリエステル繊維を製造した
。

結果を第１表に示す。

第　　１　　表 比較例２ 実施例１においてＴＰＡの代わりにＴＰＡとイソフタル
酸とのモル比０．７　：　０．３の混合物を使用した以
外は実施例１と同様にしてポリエステルを製造しノこ。

得られたポリエステルは、　〔η）　１．８２で１融点
を示さなかった。

また、このポリエステルを実施例１と同様にして紡糸し
た繊維は、延伸倍率２．２倍では延伸することができず
、延伸倍率を１．４倍とし、熱処理温度を融着の生じな
い１５０℃に下げて延伸した。

得られた繊維は１強度１．０　ｇ　／　ｄで、低強度の
ものであった。

また１　この繊維を１５０°Ｃで１時間弛緩状態で放置
したところ、３３％収縮した。

（発明の効果） 本発明によれば、耐熱性と難燃性に優れ、しかも機械的
特性にも得れたポリエステル繊維が提供され、この繊維
はこれらの特性が要求される種々の産業用途及び特殊衣
料用途に使用される繊維として有用である。

特許出願人　　日本エステル株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）極限粘度が０．５以上のポリメタフェニレンテフ
   タレート又はこれを主体とするポリエステルからなり、
   引張強度が２ｇ／ｄ以上であることを特徴とする芳香族
   ポリエステル繊維。
2. （２）テレフタル酸、レゾルシン及び無水酢酸を主原料
   として極限粘度が０．５以上のポリメタフェニレンテフ
   タレート又はこれを主体とするポリエステルを製造し、
   これを製糸することを特徴とする芳香族ポリエステル繊
   維の製造法。