JPH07504717A - ポリエステル繊維及びその製造方法 - 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】 ポリエステル繊維及びその製造方法 技術分野 本発明は、別の添加剤を少量含有するポリエステル繊維及びその製造方法に関す る。ポリエステル繊維とは本発明によれば、エンドレスフィラメント及び有限繊 維、例えばステーブルファイバーの意である。

背景技術 従来技術では、ポリエステルと少量の第二のポリマーとから成るポリマー混合物 を１５００〜８０００ｍ／ａ＋ｉｎの高速で紡糸してポリエステルヤーンにする ことは公知である。ヨーロッパ特許第００４７４６４号明細書には、ポリエステ ルに関して紡糸するための特定のポリマー混合物が記載されている。そこには多 数のアクリル系ポリマーの他に、特にポリエチレングリコールテレフタレートの 重合体添加剤としてポリメタクリル酸メチルエステルが推奨されている。しかし このエステルを使用する場合には、遅くとも７５００ｍ／ｗｉｎの紡糸速度の際 には糸の切断を認めざるを得ない（前記明細書の例３参照）。

発明の開示 本発明の課題は、主としてポリエチレンテレフタレートと別の添加剤とから成る 別種の繊維を提供することである。また、この種の繊維の製造方法を提供するこ とも本発明の課題である。

本発明により設定された課題は、主として繊維ポリマーとしてのポリエチレンテ レフタレートから成る繊維において、同繊維が、５０〜９０％イミド化されたポ リメタクリル酸−アルキルエステルの０．５〜５重量％（繊維ポリマーを基準と する）を主として添加物（Ｅｉｎｌａｇｅｒｕｎｇｅｎ）の形で含有することを 特徴とする前記繊維によって解決される。このような繊維は、意外にも最終延伸 状態でポリメタクリル酸−メチルエステルを含むアクリル系ポリマーを添加する 場合よりも高い初期モジュラス（Ａｎｆａｎｇｓｍｏｄｕｌ）を有する。ヤーン の最終延伸状態は、常に、ヤーンがそれらの使用目的にとって必要な、小さい破 断伸びを有する場合に得られる。この破断伸びは通常織物ヤーン（ｔｅｘｔｉｌ ｅ−Ｇａｒｎ６）の場合には約３５％であるが、工業用ヤーンの場合には有利に は１５％未満の破断伸びが要求されている。

本発明の繊維は、有利には、該繊維が５０〜９０％がイミド化されたポリメタク リル酸メチルエステル０゜１〜５重量％（繊維ポリマーを基準にする）を含有す ることを特徴としている。該繊維は、特に、イミド化ポリメタクリル酸−アルキ ルエステルもしくはポリメタクリル酸−メチルエステルの割合が０．３〜１重量 ％である場合に有利な特性を有する。繊維ポリマーは好ましくはポリエチレング リコールテレフタレートである。

また、本発明により設定された課題は、繊維ポリマーを溶融し、次に溶融紡糸す ることによって、主としてポリエチレンテレフタレートから成る溶融紡糸繊維を 製造する方法において、１〜６個のＣ原子を有するアルコールを含むエステル基 を有するポリメタクリル酸−アルキルエステルと、１〜３個のＣ原子を有する第 一アミンとの反応によって、５０〜９０％がイミド化されており、かつ１ｆ当り ０．２５ミリ当量未満の酸−及び／又は無水物含分を有する主としてイミド化ポ リメタクリル酸−アルキルエステルから成る、繊維ポリマー中に部分的にしか溶 解しないポリマー０．１〜５重量％（繊維ポリマーを基準にする）、及び場合に より他の添加剤を、溶融紡糸前に繊維ポリマーに混和することを特徴とする、前 記方法によって解決される。

意外にも、ポリエステルと構造的に狭（限定された他の種類のポリマー少量とか ら成るポリマー混合物を、前記の高い紡糸速度及びそれ以上の速度で通常の糸の 切断数で問題なく紡糸することができることが判明した。例えば８０００ｘ／１ １ｉｎのような高い紡糸速度ですら本発明の溶融紡糸法の場合には、ポリエステ ル紡糸にとっては普通の極めて少ない糸の切断数となる。

繊維ポリマーとしては、すべての高融点を有する糸形成性ポリエステル、特に、 主として、つまり少なく特表千７−５０４７１７　（３） とも８０％がエチレングリコールテレフタレート単位から成るものが適当である 。この（コー）ポリエステルの残りのジカルボン酸−及びジオール成分は、延伸 ポリエステル形成体の製造の際使用される共同成分（Ｃｏ−Ｋｏｍｐｏｎｅｎｔ ｅｎ）　、例えばイソフタル酸、ｐ、ｐ’−ジフェニルジカルボン酸、すべての 可能なナフタリンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、アジピン酸、セバ シン酸及びグリコール、すなわちトリメチレン−、テトラメチレン−、ヘキサメ チレン−及びデカメチレングリコールであってよい。極めて好ましいポリエステ ルはポリエチレングリコールテレフタレートである。

好ましいポリエステルは、可及的に高い粘度、すなわち少なくとも１．５よりも 大きい溶液粘度（２０℃で１％ｍ−クレゾール溶液で測定）を有しなければなら ない。要求される高い粘度値は、公知方法を用いて、例えば溶融物中での縮合、 縮合促進剤を含まない又は含む溶融物中での付加的後縮合又は固体状態での後縮 合を用いて得ることができる。

主としてポリエチレンテレフタレートから成る繊維ポリマーのためのポリマー添 加剤としては、Ｃ原子１〜６個を有するアルコールを含むエステル基を有するポ リメタクリル酸−アルキルエステルとＣ原子１〜３個を有する第一アミン、好ま しくはメチルアミンとの反応によって５０〜９０％がイミド化されておりかつ１ ｆ当り０．２５ミリ当量未満の酸−及び／又は無水物含分を有する、主としてイ ミド化ポリメタクリル酸−アルキルエステルから成る、繊維ポリマー中に部分的 にしか溶解しない特定のポリマーが適当である。該添加剤の添加量は繊維ポリマ ーを基準として０．１〜５重量％であってよ（、極めて高分子のポリエチレング リコールテレフタレートの場合にはもっと高い重量％が適用される。それという のもこのようなポリエチレングリコールテレフタレートは通常の分子量が場合に は場合によりすでに糸の切断を惹起する可能性があるからである。しかし、好ま しくはイミド化ポリメタクリル酸−アルキルエステル０．３〜１．０重量％（繊 維ポリマーを基準にする）の添加量であり、これで一般にはすでに十分である。

イミド化ポリメタクリル酸−アルキルエステルは、さらに、最高１０ｍｏ１％ま での他のモノマー単位、例えば１個又は数個の不飽和結合を有するモノマー、例 えばスチロール、アクリルニトリル及びブタジェンを含有することができる。し かし好ましくは、純粋なメタクリル系ホモポリマニ、特に純粋なポリメタクリル 酸−メチルエステルをメチルアミンでイミド化することによって得られておりか つ上記イミド化度及び酸−及び／又は無水物含分を有する、イミド化ポリメタク リル酸−アルキルエステルである。イミド化ポリメタクリル酸−アルキルエステ ルのイミド化度は、使用されたポリエチレンテレフタレートの粘度が高くなれば なる程それだけ高く選択されるべきである。

これに対して添加剤の分子量は極めて広い範囲にあり、重要ではない。一般には ５００００〜３０００００の分子量範囲が好ましい。特に市販されており、Ｒｏ 膳及びＢａａｓ　Ｃｏｍｐａｎｙ社から入手される種類：　Ｐｏｒａｌｏｉｄ　 （登録商標）ＥＸＬ　４２４１、Ｐｏｒａｌｏｉｄ　Ｅ　Ｘ　Ｌ　４２４０、Ｐ ｏｒａｌｏｉｄ　ＥＸＬ　４２６１及びＰｏｒａｌｏｉｄ　Ｅ　Ｘ　Ｌ４２６０ が好ましい。繊維ポリマーへの添加剤としてのこれらの物質は、純粋な繊維ポリ マーに比べて破断伸びを高めることは意外である。特に繊維ポリマーとしてのこ れらの物質が溶融紡糸後には極めて低い、一般には１０％未満の破断伸びを有す る、という理由から意外である。ポリマー添加剤は、単−物質又は物質混合物と して、例えば押出機によって該ポリエステルに均質に混入することができる。

イミド化ポリメタクリル酸−アルキルエステルの製造は公知である（米国特許第 ４．２４６．３７４号明細書、英国特許第２１０１１３９号明細書、ヨーロッパ 特許第０２１６５０５号明細書）。またヨーロッパ特許第０２１６５０５号明細 書の第６５頁表Ｘ■には、イミド化ポリメタクリル酸−メチルエステルとポリエ チレングリコールテレフタレートとから成る（重量割合９０／１０〜１０／９０ ）ポリマーブレンドも記載されている。このようなポリマーブレンドは自体公知 の付加効果の結果として、その都度の熱可塑性主要ポリマーの多数の物理的特性 の通常の改良を目的としている。

しかし、５００〜１００００ｓ／ｗｉｎ及びそれ以上の引取速度を有する高速紡 糸及び超高速紡糸によるポリエステル−フィラメントヤーンの製造方法のために イミド化ポリメタクリル酸−アルキルエステルを本発明により使用し、適合させ ることは知られていない。この場合通常１重量％未満の添加量で有利にさえ作業 することができ、さらにこのような方法の場合意外にも最終延伸ヤーンにおいて ポリエステル−フィラメントヤーンの当初モジュラスの増大が達成されうること は、従来の技術水準からは予想できなかった。

ポリエチレンテレフタレートへの添加剤の混和は、有利には押出機の前で行われ 、この際繊維ポリマー及び添加剤は顆粒状で存在すべきである。この場合押出機 は顆粒の溶融の際添加剤が繊維ポリマー中に均一に分配されるように作動する。

溶融物導管内及び／又は紡糸バック（５ｐｉｎｎｐａｃｋ）の直前に他の静的及 び／又は動的混合機が設けられていてもよい。

しかしまた該混和は、繊維ポリマーから成る溶融物が添加剤から成る溶融物と静 的及び／又は動的混合機により混合されるように行ってもよい。

本発明の繊維を製造するためには、実際にすべての公知の紡糸法が適している。

しかし特色のあるリタールデッドークーリング（Ｒｅｔａｒｄｅｄ　−Ｃｏｏｌ ｔｎｇ＝紡糸口金直下での遅延冷却）区域は省略すべきである。紡糸口金からの 冷却空気を防止する、紡糸口金に接続している短い管は溶融紡糸過程を有利にす る。この管は数ｃｍの長さが良好であると判明した。本発明の繊維は、実際にす べての技術的に可能な巻取速度で、特に５００〜１００００ｎ／ｗｉｎの巻取速 度の場合に問題なく製造されつる。

本発明の利点は、本発明の方法自体で最大８０００ｍ／ｓｉｎまでの巻取速度に なるまで部分的に配向されたヤーン、つまりその都度の使用目的にとって必要な 破断伸びにまだ延伸されていないヤーンを製造することができることである。し たがってこのようなり−ンは継続加工にとって好適である。織物ヤーンは例えば そのままこのために用いられる方法によってテキスチャードヤーンに製造するこ とができる。工業用ヤーンはタイヤコードの製造に好適である。

溶融紡糸法としては、特に、例えばドイツ国特許第２９２５００６号明細書又は 未公告ドイツ国特許出願、出願番号：Ｐ４１２９５２１．８、Ｐ４２０１１１９ ゜１及びＰ４２０７０９５に記載されているような方法が適当である。

本発明を、次の実施例により詳述する。

織物ヤーンの製造のために、繊維ポリマーとしては１．６３の溶液粘度を有する ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を使用し、他方添加剤としてはＰａｒａ ｌｏｉｄ（登録商標）　ＥＸＬ　４２４１を使用した。溶融紡糸方法は種々の巻 取速度で行った。フィラメントヤーンを巻取速度３５００ｍ／ａ＋ｉｎで製造す るためには、新しく紡糸されたヤーンを常用の横送風機（Ｑｕｅｒａｎｂｌａｓ ｕｎｇ）により冷却し、次に２個のギヤレット（Ｇａｌｅｔｔｅ）又は１個のギ ヤレット及び１個のみぞ付ロール（Ｎｕｔｗａｌｚｅ）を介して案内し、次に巻 取った。第２工程でこれらのヤーンを延伸した。フィラメントヤーンを巻取速度 ６０００．７０００及び８０００　ｍ／ｗｉｎで製造するためには、未公告ドイ ツ国特許出願、出願番号：Ｐ４１２９５２１．８に記載されているような装置を 使用した。６０００及び７０００ａ／ｌ１ｉｎで紡糸されたヤーンは第２工程で 延伸した。主要な方法パラメーター、紡糸されたヤーン及び延伸されたヤーンの 特性は表１に記載しである。すべての実験は支障なく進行した。未延伸ヤーンの 特性は、極めて高速で紡糸されたヤーンさえ添加剤に基づいて繊物繊維にとって 慣用の継続加工を受けさせることができることを示す。延伸されたヤーンの場合 にはモジュラス（Ｍｏｄｕｌ）の明瞭な増大が認められる。

工業用ヤーンを製造するためには、繊維ポリマーとしては２．０４の溶融粘度を 有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を使用し、添加剤としてはＰａｒ −ａｌｏｉｄ　（登録商標）ＥＸＬ　４２４０もしくはＰａｒａｌｏｉｄＥＸＬ 　４２６０を使用した。繊維ポリマー及び添加剤の顆粒は計量された量で押出機 に供給した。紡糸パック（Ｓｐｉｎｎｐａｃｋ）の前で動的混合機が溶融物の良 好な混合のために作動した。溶融紡糸方法は５００．２０００及び４０００　ｙ ｒＬ／ｗｉｎの巻取速度で行った。新しく紡糸されたヤーンを横送風機によって 冷却し、次に２個のギヤレット（Ｇａ１ｅｔｔｅ）により案内し、次いで巻取っ た。第２工程で該ヤーンを延伸した。

主要な方法パラメーターは、５００　ｓ／　ａｋｉｎ−紡積糸の場合は表２に、 ２０００ｉ／ｗｉｎ−紡積糸の場合は表３に、４０００ｍ／ｗｉｎ−紡積糸の場 合には表４に記載されている。すべての実験は支障な（進行した。延伸ヤーンの 特性はこれらのヤーンがタイヤコードの製造用に使用されうることを示す。

国際調査報告 フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号／／（ＣＯ８Ｌ　６７ １０２ ３５：００） Ｉ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．主として繊維ポリマーとしてのポリエチレンテレフタレートからなる繊維に おいて、該繊維が５０〜９０％がイミド化されたポリメタクリル酸−アルキルエ ステル０．１〜５重量％（繊維ポリマーを基準とする）を主として添加物の形で 含有することを特徴とする前記繊維。
2. ２．該繊維が、５０〜９０％がイミド化されたポリメタクリル酸−メチルエステ ル０．１〜５重量％（繊維ポリマーを基準とする）を含有する、請求項１記載の 繊維。
3. ３．繊維ポリマーを溶融し、次に溶融紡糸することによって主としてポリエチレ ンテレフタレートから成る溶融紡糸繊維の製造方法において、Ｃ原子１〜６個を 有するアルコールを含むエステル基を有するポリメタクリル酸−アルキルエステ ルとＣ原子１〜３佃を有する第一アミンとの反応によって５０〜９０％がイミド 化されておりかつ１，当り０．２５ミリ当量未満の酸−及び／又は無水物含分を 有する、主としてイミド化ポリメタクリル酸−アルキルエステルから成る、繊維 ポリマー中にただ部分的に可溶のポリマー０．１〜５重量％（繊維ポリマーを基 準とする）及び場合により他の添加剤を繊維ポリマーに溶融紡糸前に混和するこ とを特徴とする前記製造方法。
4. ４．イミド化ポリメタクリル酸−アルキルエステル０．３〜１．０重量％（繊維 ポリマーを基準とする）を繊維ポリマーに混和する、請求項３記載の方法。
5. ５．純粹なメタクリル系ホモポリマー、特に純粹なポリメタクリル酸一メチルエ ステルをメチルアミンでイミド化することによって得られたイミド化ポリメタク リル酸−アルキルエステルを繊維ポリマーに混和する、請求項３又は４記載の方 法。
6. ６．５００００〜３０００００の分子量を有するイミド化ポリメタクリル酸−ア ルキルエステルを繊維ポリマーに混和する、請求項３から請求項５までのいずれ か１項記載の方法。
7. ７．繊維ポリマーがポリエチレングリコールテレフタレートである、請求項３か ら請求項６までのいずれか１項記載の方法。