JPH1161568A - ポリエステル繊維の製造方法 - Google Patents

ポリエステル繊維の製造方法

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JPH1161568A
JPH1161568A JP23078997A JP23078997A JPH1161568A JP H1161568 A JPH1161568 A JP H1161568A JP 23078997 A JP23078997 A JP 23078997A JP 23078997 A JP23078997 A JP 23078997A JP H1161568 A JPH1161568 A JP H1161568A
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JP
Japan
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polyester
polymer
maleic anhydride
fiber
spinning
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JP23078997A
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Seiji Ito
誠司 伊藤
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 原料となるポリエステルや紡糸装置には格別
の工夫を伴うことなく、簡便な手段で生産性を向上する
ことができ、しかも品質の安定性に優れたポリエステル
繊維が得られる製造方法を提供する。 【解決手段】 平均分子量が500以上で、無水マレイ
ン酸の平均共重合量がポリマー1モル当たり2〜20モ
ルであるビニル系ポリマーを、ポリエステルに対して
0.01〜10重量%配合して溶融紡糸する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、生産性の向上に貢
献でき、しかも熱に対する形態安定性に優れたポリエス
テル繊維の製造方法に関する。さらに詳しくは、無水マ
レイン酸系ビニル重合体を配合することにより、品質の
安定性に優れたポリエステル繊維を生産性よく製造する
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエステル繊維の溶融紡糸に際し、吐
出量を増加させることは生産性を向上させる上で極めて
有効であり、製糸コストを低減させるためには望ましい
ことである。
【0003】この目的を達成する一つの手段として、吐
出量を増大させて紡糸し、延伸工程で延伸倍率を増大さ
せる方法があるが、その可能な延伸倍率は溶融紡糸条
件、特に引取速度に依存しており、過大な延伸倍率では
断糸の発生や風合の低下を引き起こす。すなわち、延伸
倍率には限界があるので、所望の繊度の延伸糸を得るた
めの未延伸糸の繊度、換言するならば紡糸時の吐出量は
自ずと限界があり、生産性向上にはつながらないのであ
る。
【0004】また別の手段として、吐出量を増大させ、
それに応じて引取速度を高くする方法がある。しかしこ
の方法では、引取速度をあげると糸条の分子配向が大き
くなって残留伸度が低下するため、後に続く延伸又は延
伸仮撚時の延伸比が小さくなり、吐出量増加効果が延伸
比の低下によって相殺されてしまう。すなわち、所望の
繊度の延伸糸又は延伸仮撚糸を得ようとする場合、延伸
比が低下すれば、それに見合うだけ吐出量を低下させな
ければならず、引取速度の増大によってもたらされる吐
出量増加の効果は打ち消されてしまうのである。
【0005】このような問題を解消するには、紡糸引取
速度を高くしても、紡出糸条の分子配向が大きくならな
いようにすればよいのであり、そのような方法として、
ポリエステルに対し、少量のポリエステルに非相溶のポ
リマーを混合して紡糸する方法が提案されている。例え
ば、特開昭56−91013号公報にはスチレン系重合
体を混合する方法、特開昭57−47912号公報には
ポリ−4−メチル−1−ペンテンを配合する方法、特開
昭57−11211号公報には液晶ポリマーを配合する
方法等が提案されている。しかしながら、これらの方法
により配向が抑制されるとしても、添加されたポリマー
による種々の悪影響があった。すなわち、例えばポリス
チレンを添加する場合には、ポリエステルとの親和性が
低いために分散斑による品質のばらつきが発生しやす
く、またポリスチレンは繊維表面へブリードアウトしや
すいため、繊維表面摩擦係数が低下して巻取等が困難に
なる等の問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、原料
となるポリエステルや紡糸装置には格別の工夫を伴うこ
となく、簡便な手段で生産性を向上することができ、し
かも品質の安定性に優れたポリエステル繊維が得られる
製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成するため鋭意検討を重ねた結果、無水マレイン酸
成分が共重合された特定のビニル系ポリマーをポリエス
テルに配合して溶融紡糸することにより、残留伸度が大
きくても熱寸法安定性の良好なポリエステル繊維が得ら
れることを究明した。
【0008】かくして、本発明によれば、「ポリエステ
ル繊維を溶融紡糸するに際し、平均分子量が500以上
で、無水マレイン酸の平均共重合量がポリマー1モル当
たり2〜20モルであるビニル系ポリマーを、ポリエス
テルに対して0.01〜10重量%配合することを特徴
とするポリエステル繊維の製造方法。」が提供される。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明で用いられるポリエステル
は、芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分とし、ポリメチ
レングリコール又はシクロヘキサンジメタノールを主た
るジオール成分とする繊維形成能を有するポリエステル
であり、なかでも得られる繊維の特性や原料の汎用性か
らポリエチレンテレフタレートが好ましい。これらのポ
リエステルには、第3成分としてフタル酸、イソフタル
酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、2,6−ナフ
タレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン
酸、ジフェニルジカルボン酸、セバシン酸、アジピン
酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマ−酸
等の脂肪族、脂環族、あるいは芳香族のジカルボン酸成
分を共重合させてもよく、またテトラメチレングリコー
ル、トリメチレングリコール、ヘキサメチレングリコー
ル、シクロヘキサン−1,4−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のエチレンオキサイ
ド付加体、ビスフェノールSのエチレンオキサイド付加
体、ビスフェノ−ルA、ダイマージオール等の脂肪族、
脂環族、あるいは芳香族のジオール成分を共重合させて
もよい。さらにこれら各種ポリエステルの混合物でもよ
い。
【0010】これらのポリエステルには、必要に応じて
艶消剤、制電剤、熱安定剤、光安定剤、蛍光増白剤等を
ポリエステルの物性を損なわない範囲で添加してもよ
い。またこれらのポリエステルは紡糸性及び得られる繊
維物性の観点から固有粘度は0.5〜1.1の範囲が適
当である。
【0011】上記のポリエステルに配合するビニル系ポ
リマーは、平均分子量が500以上、好ましくは800
〜15万、特に好ましくは1000〜10万であること
が必要である。平均分子量が500未満の場合には、得
られる繊維の分子配向を抑制する効果が不十分となり、
残留伸度は大きくならない。
【0012】さらに上記ビニル系ポリマーは、ポリマー
1モル当たり無水マレイン酸成分が2〜20モル、好ま
しくは2〜10モル、すなわち1分子鎖中に平均2〜2
0個、好ましくは2〜10個の無水マレイン酸成分が共
重合されていることが必要である。平均共重合量が2モ
ル未満の場合には、本発明の目的である分子配向抑制効
果が不十分となり、またポリマーのブリードアウトも多
くなるので好ましくない。一方、20モルを越える場合
には、ポリエステルとビニル系ポリマーとが反応してゲ
ル状物を形成するため、溶融紡糸時のパック圧上昇が大
きくなったり、紡糸工程において単糸切れが増大する
等、紡糸調子が悪化するので好ましくない。
【0013】また、上記ビニル系ポリマーの配合量は、
ポリエステルに対して0.01〜10重量%、好ましく
は0.1〜2.0重量%とする必要があり、0.01重
量%未満の場合には、分子配向抑制効果が不十分となっ
て本発明の目的を達成することができない。一方、10
重量%を越える場合には、紡糸工程において単糸切れが
発生して紡糸調子が悪くなる他、得られる繊維の特性も
低下するので好ましくない。
【0014】好ましく用いられる無水マレイン酸成分が
共重合されたビニル系ポリマーとしては、例えば、スチ
レン・無水マレイン酸共重合体、エチレン・無水マレイ
ン酸共重合体、メタクリル酸メチル・無水マレイン酸共
重合体、プロピレン・無水マレイン酸共重合体、イソブ
チレン・無水マレイン酸共重合体等を挙げることができ
る。共重合の形態は、無水マレイン酸成分がポリマー主
鎖に導入されるブロック共重合、ランダム共重合いずれ
でもよく、また無水マレイン酸成分がポリマー側鎖に導
入されるグラフト共重合でもよい。さらには、アクリロ
ニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体のような3成
分以上の共重合体に無水マレイン酸をグラフト共重合し
たようなものであっても何等差支えない。なかでもスチ
レン・無水マレイン酸共重合体が好ましい。
【0015】ポリエステル中にビニル系ポリマーを配合
するには任意の方法を採用することができ、例えばポリ
エステルと上記ビニル系ポリマーとを溶融混合して押出
し、冷却固化後切断して一旦チップ化してもよく、また
両者をチップ状で混合した後、そのまま溶融紡糸しても
よい。この場合には、混練度を高めるためにスクリュー
型溶融押出機を用いて混合を十分に行うことが、得られ
る繊維の特性のばらつきを抑制する上で好ましい。
【0016】本発明においては、低紡糸速度でも分子配
向抑制効果は得られるが、高速紡糸の方がその効果が大
きいこと、及び、次いで通常施される延伸や延伸仮撚時
の加工安定性も向上することから、紡糸速度は3000
m/分以上、好ましくは3500m/分以上、特に好ま
しくは4000m/分以上である。一方、紡糸速度があ
まりに高くなりすぎると、残留伸度が低下しすぎて紡糸
調子が悪化するだけでなく、得られる繊維の強度も低下
するので、10000m/分以下、好ましくは8000
m/分以下とする。
【0017】以上のように紡糸されたポリエステル繊維
は、分子配向が抑制されて、ビニル系ポリマーを配合し
ない場合よりも高い残留伸度を有するが、そのメカニズ
ムとしては以下のように推定される。すなわち、環状酸
無水物基を有するビニル系ポリマーとポリエステルの末
端水酸基とが反応して、グラフト状ポリマーが形成され
るため、分子の配向が困難となるため配向が抑制される
からであると考えられる。
【0018】以上に詳述した本発明の製造方法によれ
ば、ポリエステル繊維の生産性が向上するのみならず、
上記のようにビニル系ポリマーがポリエステル末端にグ
ラフト状に結合されるため、品質の安定性が向上すると
共に、伸度が100%以上でありながら沸水収縮率が2
5%以下であるという熱的には極めて寸法安定性に優れ
るという特徴を有する。
【0019】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に何等限定されるもの
ではない。なお、実施例中の部は重量部を意味し、また
実施例中の各評価項目は下記測定方法にしたがった。 <固有粘度>オルトクロロフェノール中35℃で測定し
た。 <伸度>島津製引張試験機「オ−トグラフAG−100
E」を使用し、試料長25cm、引張速度20cm/分
の条件で測定した。 <沸水収縮率>繊維をかせ取りし、沸騰水に15分間漬
した後、処理前後の寸法変化を測定して次式より算出し
た。 沸水収縮率=[(処理前長−処理後長)/処理前長]×
100
【0020】[実施例1]固有粘度が0.64のポリエ
チレンテレフタレート100部と、スチレン・無水マレ
イン酸共重合体(エルフーアトケム社製樹脂SMA−1
000:共重合モル比1:1、数平均分子量1200)
1.0部とを粉体混合した後、温度295℃の2軸ルー
ダーを通過させて溶融混合した。この際の2軸ルーダー
平均滞留時間は10分であった。続いて温度295℃に
保持された紡糸パック中に該混合ポリマーを導き、孔数
24の紡糸口金から吐出し、紡糸速度4500m/分で
直接巻取った。ポリマー吐出量は巻取糸の総繊度が15
0デニールとなるように調整した。得られた巻取未延伸
糸の伸度及び沸水収縮率を表1に示す。
【0021】[実施例2]実施例1において、スチレン
・無水マレイン酸共重合体(SMA−1000)の混合
量を0.3部に変更した以外は実施例1と同様に実験を
行なった。結果を表1に示す。
【0022】[実施例3]実施例1において、スチレン
・無水マレイン酸共重合体としてエルフーアトケム社製
樹脂SMA−3000(共重合モル比3:1、数平均分
子量3000)を使用し、その配合量を8.0部に変更
した以外は実施例1と同様に実験を行った。結果を表1
に示す。
【0023】[実施例4]実施例3において、スチレン
・無水マレイン酸共重合体(SMA−3000)の混合
量を4.0部に変更した以外は実施例1と同様に実験を
行なった。結果を表1に示す。
【0024】[比較例1]スチレン・無水マレイン酸共
重合体を併用しない以外は実施例1と同様に実験を行っ
た。結果を表1に示す。
【0025】[比較例2]実施例1において、スチレン
・無水マレイン酸共重合体(SMA−1000)に代え
てポリスチレンを使用した以外は実施例1と同様に実験
を行った。結果を表1に示す。
【0026】[比較例3]比較例2において、ポリスチ
レンの配合量を5.0部に変更した以外は比較例2と同
様に実験を行った。結果を表1に示す。
【0027】[比較例4]実施例1において、スチレン
・無水マレイン酸共重合体(SMA−1000)1.0
部に代えてポリスチレン5.0部を使用した以外は実施
例1と同様に実験を行った。結果を表1に示す。
【0028】
【表1】
【0029】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、吐出量を増
大させることができるので生産性が向上すると共に、得
られる繊維は、その構造が熱的に安定するために熱収縮
しにくくなる。したがって、本発明により得られる繊維
は、この特性を生かして生糸のまま、あるいは撚糸や仮
撚加工糸として、タイツ、水着、靴下などのストレッチ
素材やインナーウエアー、スポーツウエアー、ブラシ、
キャンバスなどの用途、及び裏地、スラックス、ブルゾ
ンなどの衣料用途、リボン、テープ、ベルトなどの産業
資材用途に好適に用いることができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエステル繊維を溶融紡糸するに際
    し、平均分子量が500以上で、無水マレイン酸の平均
    共重合量がポリマー1モル当たり2〜20モルであるビ
    ニル系ポリマーを、ポリエステルに対して0.01〜1
    0重量%配合することを特徴とするポリエステル繊維の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 ポリエステルがポリエチレンテレフタレ
    ートであり、ビニル系ポリマーがスチレン・マレイン酸
    共重合体である請求項1記載のポリエステル繊維の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 紡糸速度が3000〜10000m/分
    である請求項1又は2記載のポリエステル繊維の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 平均分子量が500以上で、無水マレイ
    ン酸の平均共重合量がポリマー1モル当たり2〜20モ
    ルであるビニル系ポリマーを、ポリエステルに対して
    0.01〜10重量%含むポリエステル繊維であって、
    該繊維の伸度が100%以上、沸水収縮率が25%以下
    であることを特徴とするポリエステル繊維。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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