JPS5879012A - ポリエステルの製造法 - 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】 本発明はポリエステルの製造法、更に詳しくは鳥速紡糸
に適したポリエステルの製造法に関する。

ポリエステル、特にポリアルキレンテレフタレートは多
くの優れた特性を有するため繊維、フィルム、樹脂等巾
広い分野に利用されて（・る。

なかでもボリエナレンテンフタレートで代表されるポリ
エステルは繊維の分野において最も巾広く大量に利用さ
れている。

従来、ポリエステル繊維、例えばポリエステルフィラメ
ントの加工糸を製造するには、紡糸・延伸・仮撚加工を
それぞれ別工程で行な５方法が主流となっていた。しか
しながら、近年紡糸速度を高速化することにより中位配
向未延伸糸が出現し、延伸仮撚加工を連続してｌ捩で行
なう、所謂るＰＯＹ　−ＤＴＹ法が行なわれるようにな
っている。この方法はポリエステルフィラメントの加工
糸製造工程の生産性向上及び工程知輻化が可能となり、
製造コストの低紙の観点からも優れており、今後の鞘糸
技術の主流をなすものである。

しかしながら、紡糸技術を高速化するに従い棟々の問題
が発生してきた。例えば紡糸違反が２５００　＠　７分
以上、％に３０００ｒＩＬ／分以上の烏速域においては
、しばしば紡糸時の断糸、延伸仮撚加工時の断糸等の衾
糸工８ａＩＩ４子の態化及び得られる加工糸に毛羽の発
生、強度低下、染着斑の発生等の品質低下といった間輸
が発生し、紡糸速度の高速化による生鼓性向上を充分に
満足させることは極めて困難であった。

これら間趙点の対策として檀々の検討がなされている。

例えば紡糸温度、冷却用空気の風量・温度等の紡糸条件
の最適化、紡糸筒、紡示口金岬の改良が試みられている
が、充分に数台するには到っていない。また、ポリエス
テルの改良についても検討されており、ジエチレングリ
コールやポリオキシエチレングリコールの如ぎポリフル
キレングリコール、スルホネート基を有する化合物、ペ
ンタエリスリトール、トリメリット酸、トリメチロール
ブーパンの如ぎ連鎗分枝剤等の共１合、更にはカオリナ
イト、カルシウムやリチウムの如き金属株の節用等数多
くの試みがなされている。しかしながら、共皇合による
改良法はポリエステルのもつ優れた物性の低下が伴ない
、カルシウムやリチウム等の金−の添加はポリマー中の
異物の原因となり、紡糸バック圧の上昇、紡糸口並周辺
の、＃１１ＩＩ！Ｉ堆検といつた好ましからざる現象を
も訪引し、好ましい対策とはいいかたい。

本発明者らはかかる欠点を防止し、＾速防止域において
も生産性が高くかつ＾ロー低下のない条件について種々
検討したところ、嬌速紡糸に゛より得られた紡出糸の配
回度、結晶化度といったその微細構造に、基づく壷内が
表糸工程−子及び品質に大きく関与し、特に生鉱性及び
品質に対して最も有利な条件は得られた紡出糸が＾配向
度で且つ低結晶化度であるという知見が得られた◎この
知見に基づぎ？＃ｈ迷紡糸域において、＾配向度で低結
晶化度である紡出糸が得られるポリエステルを提供せん
として鋭意研究したところ、ポリエステルの製造反応が
完結するまでに特定の化合物を添加すれば、上記目的が
達成でとることを知り、本発明に飼った。

即ち、本発明はテレフタル酸を主とする二官能性カルボ
ン酸又はそのジメチルエステルと少なくとも一樵のグリ
コールとを反応せしめ、次いで該反応生成物を１ｌｉｉ
−ｆｔ七しめてポリエステルなくとも一檀を添加するこ
とを特徴とするポリエステルの製造法である。

本発明で言うポリエステルは、テレフタル酸又はそのジ
メチルエステルとフルキレングリコールとから得られる
ポリアルキレンテレフタレートを主たる対象とし、ここ
で使用するフルキレングリコールとしては、炭素数２〜
６のフルキレングリコールが好ましく、なかでもエチレ
ングリコール、トリメテレ／グリコール、テトラメチレ
ングリコールが特に好ましい。また、第３成分としてテ
レフタル酸以外の二官能性カルボン酸成分及び／又は主
成分とするフルキレングリコール以外のジオール化合物
を共１合せしめたポリエステルであってもよい。

かかるポリエステルを製造するＫは、断簡エステル化法
又はエステル交換法が採用される。

例えばポリエチレンテレフタレートについて成明すると
、テレフタル酸又はテレフタル酸ジメチルとエチレング
リコールとを加熱して発生する水又はメタノールを請出
させながらエステル化又は°エステル交換反応させ、得
られた反応生成物を減圧下加熱して所望の貞合度になる
ま°で重縮合反応させる方法で１＆造される。なお、こ
の製造反応には必賛に応じて触媒を使用するこトカテき
、％に重縮合触媒としてアンチモン化合物を使用すると
き、本発明はより大きな効果を奏することがでとる。

本発明において上記ポリエステルの製造に当って添加す
る化合物は亜（ｊｋ　ｌ！ｌ　（Ｈ＊　８０ｍ　）又は
その金輌塩であり、この金属塩の好ましい具体例として
は酸性亜硫酸リチウム、酸性！ＩＰ懺酸カリウ゛ム、＃
！性亜硫酸ナトリウム、酸性亜硫酸ルビジウムの如きア
ルカリ金楓の塩、醪性亜懺酸カルシウム、酸性亜ａｍマ
グネシウム、酸性亜硫酸バリウムの如＃アルカリ金−の
塩、酸性亜硫酸亜鉛、酸性亜硫酸マンガン、酸性亜恢酸
鉛等をあげることがでとる。これら添加剤は一梱のみ単
独で使用しても、２ｓ以上世用してもよい。

かかる脩加剤の使用量は、極めて少量で目的とする高配
回置で低結晶化度の紡出糸を得ることができるが、ポリ
エステルを構成する二官能性カルボン酸成分に対してｌ
ミリモルチ以上使用するのが好ましい。また、その上限
も％Ｋ　ｔｉｌｌ限する必要はないが、あまりに多くな
るとポリエステルに着色や異物が発生するようになるの
で、２０モルチ以下が好ましい。特に好ましい使用量は
１４９モルチ以上５モル％以下の範四である。

また、その添加時期は、３Ｉｌ［＃ｉ合反応が完結する
以前であれば何時でもよいが、Ｍ動台初期以前具体的に
はポリマーの数平均１合度が３０に到達する以前に添加
するのが好ましい。七〇絵加手段は任意でよく、例えば
象加剤をそのまま添加しても、グリコールの溶液又はス
ラリーとして添加しても、水溶液として添加してもよい
。

このようにして得られるポリエステルを紡糸速度が２６
００ｇ／分以上％　ｊ／Ｃ３０００ｍ　／分収上の高速
域において紡糸しても、配向度が島くかつ結晶化度が低
い紡出糸を紡糸等のトラグルを起こすことなく容易に＃
！造できるため、紡糸速度をさらに＾連化することかで
き、より一層の生産性の向上も可能となる。また、得ら
れた紡出糸の繊維配向度及び結晶化度のバラツキが少な
く、加工時のトラブルもなく、最終的に得られる加工糸
は染着斑吟の品買質動も低下し、品質の安定したも”の
である。更にこのポリエステルは、バルク状態では易結
晶性を呈するため、繊維以外の一般成形用途、樹脂用途
にも極めて有用である。

なお、本発明の方法で得られるポリエステルには各撞添
加剤例えば制電剤、易染剤、着色剤等必要に応じて混合
添加してもよ（、エーテル生成防止剤、結晶剤との併用
も何ら支障なく採用でとる。

次に実施例を挙げて本発明の詳細な説明する。

実施例中の都はＩＬ童部を示し、実施例中に使用する記
号及び測定法は下記に説明する。

〔η）：ａＯ℃のオルソクロロフェノール溶媒中で測定
したポリマーの粘度より求めた極限粘度。

ｃｏｌ　Ｌｔｃｏｌ　　ｂ：ポリマーの色相を六わし、
ノ翫ンタ、−製色差計を用いて測定した。

ｃｏｌ−Ｌの値は大きい程ポリマーの白皮が高＜　、ｃ
ｏｌ−ｂの値は大ぎい程ポリマーの黄味が強いことを示
す。

Δｎ：紡出糸の配向度を示し、づンツク（Ｂｅｒｅｋ　
）法で測定した。

沸水収縮率（ＢＷＳ　’）　：繊維の結晶化度は次式で
求められる沸水収Ｓ率（ＢＷＳ　）で衆わした。沸水収
緬率（ＢＷＳ　）の値が大ぎし・根、低結晶化度である
ことを示して（・る。

Ｌｏ：高速紡糸により得られた紡出糸の＃に轍長Ｌｆ：
１４１られた紡出糸を沸水中に３０分間株持した後の繊
維兼 紡糸断糸：１５ＸＱｊ捲＃１００本中の本数で示した。

実施例１ ジメ゛チルテレフタレート９７０ｓ、エチレングリコー
ル６４０部、エステル交侠厚媒として酢酸マンカン０．
３１部及び酸性亜硫酸ナトリウム０．１部を攪拌機、鞘
Ｗ堪及びフンテンサーを設けた反応器に仕込み、１４０
℃から２３０℃に加熱し生成するメタノールを糸外に留
去させながらエステル交換反応せしめた。反応−釦恢３
時間で内温か２３０℃に４した段階で安定剤としてトリ
メチルフォスフニー）　ａ、−Ｓ　Ｓ　部を加え、１０
分後に重縮合触媒として三酸化アンチモン０．４　ｉｌ
ｌ及び艷消剤として二酸化チタン１９１部とエチレング
リコール１１．６部よりなるスラリーを加えた後、攪拌
機、グリコール留出コンデンサーを設けた１合釜に移し
、重縮合反応せしめた。得られたポリマーの品質は表−
１に示した。

次にこのポリマーを紡糸速ｇｔａａｏｏｍ／分に【１１
５デニール／３６フイラメントに紡糸し、得られた紡出
糸の智性及び紡糸断糸について表−１に併せて示した。

＄−１より明ら勾な如く得られた紡出糸は高配向度・低
結晶化度であり、紡糸断糸もなく良好な結果であった。

実施例２ 実施例１１Ｃおいて便用した酸性亜硫はナトリウムに代
えて酸性亜硫酸カルシウム０．０６部を使用する以外は
実施例１と同様に行なった。結果は表−ＩＫ示す如く高
配向度・低結晶化度の紡出糸が得られ、紡糸断糸も０杢
と良好であった。

実施例２〜５ 実施例１において使用した酸性亜＋ＩｋｔＲナトリウム
の使゛用量及び添加時期を表−Ｉ　Ｍｅ載の通りにする
以外は実施例１と同様に行なった、結果は表−ＩＫ示す
如く高配向度・低結晶化度の紡出糸が得られ、紡糸−ｒ
糸も０本と良好であった。

酸性亜ｔ１ｔｃ＃Ｉナトリウムを使用しない以外は実施
例１と同様に行なった。結果は表−１に示す如く低配向
匿・高結晶化度であり、紡糸断糸も１０本と不良であっ
た。

実施例６ 実施例Ｉにおいて便用した酸汁亜懺酸す）　＋７ウムの
使用量を２都にする以外は実ｍ？１１１と同様にしてポ
リマーを製造した。得られたポリエステルの〔η〕は０
．６３９　、軟化点は２６３．１　”（、、ｃｏｌ−Ｌ
は６９３、ｃｏｌ−ｂは＆５であった。また、このポリ
エステルｆ）２０℃／分の昇温速ＪｆＫおけるＤＳＣ（
示差熱分析機）の給米、昇温時の結晶化温度Ｔｅｉは１
３５℃、浴−した後の降臨時の結晶化温Ｆ！ＩＬＴｅｄ
は２１３℃で△Ｔ　＝　Ｔｅａ　−Ｔｃｉ　＝　７８℃
と極めて易結晶性であった。

これに対し、前記比較例で得たポリエステルの同一条件
下でのＤＳＣの結果はＴｅｉが１３６℃、Ｔｃｄが２０
２℃で△Ｔは６６゛Ｃであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. テレフタル酸を主とする二官能性カルボン酸又はそのジ
   メチルエステルと少なくとも一種のグリコールとを反応
   せしめ、次いで、該反応生成を検知することを％徴とす
   るポリエステルの製造法。