JPS5822567B2 - ポリエステルモノフイラメント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工業用繊維として、高温多湿下で長時間の使
用に耐え得るポリエステルモノフィラメントに関する。

従来、工業的に製造されているポリエステル繊維、例え
ば、ポリエチレンテレフタレート繊維は、そのすぐれた
特性から、種々の用途に使用されているが、産業用途に
おいて用いられているポリエステルはその用途の性質−
し、高温多湿下の苛酷な条件下で使用されるものも少な
（ない。

中でも特に抄紙過程の乾燥工程で使用されろキャンパス
用モノフィラメントは、高温多湿下で長時間の使用に耐
えなければならない。

ところがポリエステル、特にテレフタル酸を主たる酸成
分とする線状ポリエステルは、高温で特に水の存在する
場合に分解され、重合度が低下し繊維の切断強伸度の低
下を起し、高温多湿下で長時間の使用に耐えない。

この現象を解決するため、従来様々の研究が行なわれて
きたが、基本的にはポリエステルのカルボキシル末端基
濃度を低減するという方法がとられ、大きくわけて次の
２つの方法がある。

（１）安定剤添加方法 （２）固相重合法 （１）の方法としては、例えば、特公昭３９−４７３０
に示される有機シリコン化合物、あるいはカルボジイミ
ド基を含有する化合物の添加又は、特公昭４７〜１５１
０４に開示されるカルボン酸銅塩と還元性陰イオンの組
み合せ等がある。

しかしこれら安定剤の添加は、本発明者等の詳細な検討
によると、重合物に、好ましくない色調を生じるという
ことと、高温多湿下の苛酷な条件下では、必ずしも充分
な効果が期待出来ないという欠点がある。

次に（２）の方法であるが、これは溶融重合法に比較し
て、低い温度で反応させるので副反応である熱分解反応
が少ないため、カルボキシル末端基濃度の低いポリエス
テルが得られる。

従って工業用繊維を得るために有用なポリエステルチッ
プである。

しかるにこの重合法をもってしても、高温多湿下という
苛酷な加水分解条件に耐え得る程度の低濃度のカルボキ
シル末端基濃度を有するポリエステルとするには、特別
の工夫が要る。

たとえばポリエステルチップを微粉砕し、又はプレポリ
マーの粒度をそろえるなど、低濃度のカルボキシル末端
基濃度を有するポリマーを得るために、煩雑な工程を必
要とする欠点がある。

本発明者は、耐湿熱性に優れたポリエステルを得る事に
ついて鋭意研究した結果、本発明に到達したものである
。

即ち、ポリアルキレンテレフタレートまたは、主として
ポリアルキレンテレフタレートよりなるポリエステルに
ポリオレフィンを０．１〜４０重量％配合せしめること
により高温多湿下の苛酷な条件で長時間の使用に耐え得
るポリエステルモノフィラメントを得ることが出来たの
である。

本発明の効果は、極めて優れており、従来試みられてい
る方法では達成できない程度の耐湿熱性が容易に達成さ
れる。

本発明による効果は、極めて強大で、従来耐湿熱性が劣
っているとされてきた比較的高濃度のカルボキシル末端
基を有するポリエステルでも、疎水基を有する水と親和
性のない重合体を配合することにより、著しく加水分解
されにくし・ポリエステルモノフィラメントが得られる
のである。

本発明で、ポリエステルに配合するポリオレフィンとは
、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ−
４−メチルペンテン１、ポリスチレン等のビニル炭化水
素の重合体である。

本発明で配合されるポリオレフィンの配合量は、ポリエ
ステルに対し、任意の割合で配合されるが配合量が少な
くても効果が少なく、また多すぎてもポリエステル本来
の好ましい機械的性質、特に強度低下を惹起するので、
ポリエステルに対して０．１〜４０重量％の範囲がよく
好ましくは、２〜２０重量％である。

本発明で配合するポリオレフィンの配合時期は、任意で
あるが、緊密な混合が出来ることが重要である。

たとえば高分子のポリエステルを生成させるポリ縮合反
応の開始時期に配合することが出来る。

又ポリマーブレンドによる方法も有効である。たとえば
、紡糸前にポリエステルチップとポリオレフィンとをト
ライブレンドしたのち、押出機中で溶融混合したのち紡
糸することも出来る。

本発明で改質されるポリエステルは、特に制限はないが
、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタ
レート、あるいは主としてポリアルキレンテレフタレー
ト単位よりなる各種共重合ポリエステルが、本発明によ
り改質される。

その際、ポリエステルに使用される触媒、その他の添加
物も任意のものが使用出来、必要に応じて公知のリン化
合物系の安定剤等を配合してもさしつかえない。

本発明におけるモノフィラメントは、上述したポリマー
混合物を通常の溶融紡糸法によって成形されるものであ
る。

以上本発明で製造されたポリエステルモノフィラメント
は、高温多湿の苛酷な雰囲気でよく使用に耐え、たとえ
ば抄紙過程における乾燥工程で使用されるドライングキ
ャンバス用モノフィラメントとして特に有用である。

以下本発明の効果を実施例で具体的に説明する。

なお本発明中カルボキシル末端基濃度の測定はＰＯＨＬ
の方法で実施したもので、ポリエステル百方グラム当り
のカルボキシル末端基の当量数をいう。

又ここでηｓｐ ／ ｃとは、ポリアルキレンチレフタ
レ−１−１？を、オルツクエール、フェノール、１００
ｍ１に溶解し、３５℃の恒温で測定した極限粘度をいう
。

又実施例中部とあるのは重量部である。

比較例 １ ジメチルテレツクレート１２５部、エチレングリコール
８８部、酢酸マンガン０．０６部、三酸化アンチモン０
．０５部を仕込み、エステル交換して得うれたビス〜（
β−ヒドロキシエチル）テレフタレートを、内容量０．
４ｍの重合槽に入れて、これに安定剤として、トリメチ
ルフォスフェート、０．０３８部を仕込み、２００℃か
ら次第に温度をあげつつ７６０ ｍｍＨｇより真空度を
あげ、最終的に２８０℃、０．１ ｍｉＨｇの圧力で、
重縮合反応を行なった。

攪拌トルクより所望の重合度に達した所で、ポリマーを
重合槽より吐出し、冷却固化し、４Ｘ４Ｘ２ｍｍの大き
さを有するポリマーチップとした。

得られたチップのηｓｐ ／ ｃは、０．７４でカルボ
キシル末端基濃度は、４２であった。

このチップを充分に乾燥し、スクリュー型３０１押出機
で紡糸湿度２９０℃、吐出量２４グ、延伸倍率５１倍、
捲取速度１００ｍで繊度２３１０ｄのモノフィラメント
を得た。

このモノフィラメントを、ＡＳＩＤＡ式、サーモセッタ
ーで内温１００℃に保持し、手動で２０時間ごとに生蒸
気を通蒸して、無緊張で１５０時間処理して強度保持率
を測定し第−表に結果を示した。

比較例 ２ 比較例１とまったく同じ方法で、重縮合反応を行ない所
望の重合度の半分に達した時点で重合槽内の真空をＮ２
ガスで破り、ステアリン酸銅を、銅として０．００６３
部、ＫＩｏ、１２５部を添加し、更に重縮合反応を継続
して所望の重合度に達した所で、ポリマーを重合槽内よ
り吐出し、冷却固化し、４Ｘ４Ｘ２ｍｍの大きさを有す
るポリマーチップとした。

ポリマーの色調は（すんだ灰色を帯びていた。

このポリマーのηｓｐ／ｃは、０．７３、カルボキシル
末端基濃度は１３であった。

このチップで繊度２３１０ｄのモノフィラメントを製造
し、湿熱処理結果を第１表に示した。

比較例 ３ ジメチルテレフタレート１００部、■・４ブタンジオ一
ル１０２部、テトライソプロビルチタネート０．０３９
部を仕込み、エステル交換して得られたビス−（ω−ヒ
ドロキシルブチル）テレフタレ−１−を、内容量０．４
ｍ”の重合槽に入れ、酸化亜鉛０．０３部、亜リン酸０
．０１部を仕込み、２３０°Ｃから次第に温度をあげ同
時に真空度をあげつつ、最終的に２８０℃、０．１ ｍ
ｍＨｇの圧力で重縮合反応を行なった。

攪拌トルクより所望の重合度に達したところで、ポリマ
ーを重合槽より吐出し冷却固化し、４Ｘ４Ｘ２ｍｍの大
きさを有するチップを得た。

このチップは白色でありηｓｐ／ｃは、０．７６、カル
ボキシル末端基濃度は、３７であった。

このチップを充分に乾燥し、スクリュー型３０鬼押出機
で、紡糸温度２００℃、吐出量２４′ｙ′、延伸倍率５
．１倍、捲取速度１００ｍで繊度２３１０ｄのモノフィ
ラメントを得た。

これをサーモセッターで処理し測定結果を第１表に示し
た。

実施例 １ 比較例１とまったく同じ方法で重縮合反応を行ない、所
望の重合度に達した時点で重合槽内の真空をＮ２ ガス
でやふり系内を常圧にし市販の結晶性ポリプロピレン（
徳山ポリグロ、￥１１３）を７．５部添加し、常圧で３
０分攪拌した後ポリマーを重合槽より吐出し、チップに
した。

このチップより２３１０ｄのモノフィラメントを製造し
処理結果を第１表に示した。

実施例 ２〜６ 実施例１とまった（同じ方法で重縮合反応を行ない、所
望の重合度に達した時点で重合槽内の真空をＮ２ガスで
やぷり系内を常圧にし市販の結晶性ポリプロピレンの添
加量を、それぞれかえて重合した。

又ポリプロピレンに変えて、ポＩＪ −４−メチルペン
テン１（ＩＣＩＴＰＸポリマー、ＤＸ−８４５）の添加
量を、それぞれかえて重合した。

これらのポリマーより、それぞれ２３１０ｄのモノフィ
ラメントを製造し、湿熱処理結果を第１表に示した。

実施例 ７ 比較例３で得たチップ、８８部に市販高密度ポリエチレ
ン（無化成、５ＵＮＴＥＣ，Ｓ−３６０）１２部を添加
しブレンダーで混合した。

このチップを充分に乾燥し３０１押出機で２３１０ｄの
モノフィラメントを得た。

これを処理した結果を第１表に示した。

第１表の湿熱処理結果より、本発明のモノフィラメント
は、極めて優れた耐湿熱性を示すものである。

比較例 ４ 比較例１と同じ方法で重縮合して得られたチップを、内
容量０．１５ｍ”の減圧型回転式乾燥機に仕込み、減圧
下内温２２０℃で２２時間固相重合した。

得られたチップのηｓｐ ／ ｃは、１．１６でありカ
ルボキシル末端基濃度は２８であった。

このチップを充分に乾燥し、スクリュー型３０１押出機
で、紡糸温度２９０ ’Ｃ１吐出量２４グ、延伸倍率５
．１倍、捲取速度１００ｍで、繊度２３１０ｄのモノフ
ィラメントを得た。

このモノフィラメントを、加圧型４１オートクレーブに
、水４００ｃｃを添加、内圧６．５ｋｇ／ｃｒＡになる
ように、加熱保持し、この条件でモノフィラメントを、
無緊張で４時間、湿熱処理して強度保持率を測定し結果
を第２表に示した。

比較例 ５ 比較例１と同じ方法で、重縮合反応を行ない、比較例１
より低重合度のプレポリマーを製造した。

これプレポリマーのηｓｐ ／ ｃは、０．４７でカル
ボキシル基末端濃度は、１９．２であった。

これを更にクラッシャーで微粉砕し、粒径０．５〜１．
０闘のプレポリマーに粒度をそろえた。

このプレポリマーを２２０℃で、１８時間固相重合しη
ｓｐ／ｃ０．７６、カルボキシル末端基濃度、９のポリ
マーを得た。

このチップで２３１０ｄのモノフィラメントを製造し、
比較例４と同じ方法で、湿熱処理した結果を第２表に示
した。

実施例 ８ 比較例４で得られた固相重合チップ９５部に、市販低密
度ポリエチレン（ＡＳＡＨＩ−ＤＯＷ、ポリエチレン、
Ｆ−２１３５）、５部を配合し、減圧型回転式ドライヤ
ーで、乾燥しながら充分に混合した。

このチップをスクリュー型３０１押出機で、紡糸温度２
９０℃、吐出量２４グ、延伸倍率５．１倍、捲取速度１
００ｍで繊度２３１０ｄのモノフィラメントを得た。

これを比較例４と同じ方法で湿熱処理し、結果を第２表
に示した。

この結果より、ポリエチレンは、低密度でも、高密度で
も充分な効果があることが判明した。

実施例 ９〜１３ 実施例８と同じ方法で、市販低密度ポリエチレンの添加
量はそれぞれ、１０，１５重量％、又、市販結晶性ポリ
プロピレンの添加量を、それぞれ５．１０．１５重量％
と変化させた以外は同じ方法でモノフィラメントを製造
し、湿熱処理結果を第２表に示した。

実施例 １４ 比較例４で得られた固相重合チップ９０部に、市販ポリ
スチレン（ＡＳＡＨＩ−ＤＯＷ、スタイロン、８６３）
１０部を配合し、このチップをスクリュー型３０１押出
機で、紡糸しモノフィラメントを得た。

このモノフィラメントの湿熱処理結果を、第２表に示し
た。

■、２表の結果からも明らかなように、本発明で実施し
たモノフィラメンＩ・は、高温多湿の苛酷な条件下でも
、長時間の使用に耐え、切断強伸度の低下が少な〈産業
資材用分野での有用性を示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリアルキレンテレフタレートまたは、主としてポ
   リアルキレンテレフタレートよりなるポリエステルに、
   ポリオレフィンを０．１〜４０重量％配合せしめてなる
   ポリエステルモノフィラメント。