JPS5891820A - ポリエステル弾性糸の製造法 - 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、弾性的性質が極めて優れたブロック共重合ポ
リエーテル・ポリエステルからなる弾性糸の製造法に関
する。更に詳しくは、ポリブチレンテレフタレート系ポ
リエステルをハードセグメントとしポリオキシブチレン
グリコール系ポリエーテルをソフトセグメントとするブ
ロック共重合ポリエーテル・ポリエステルを溶融紡糸し
１次いで延伸した後熱処理することを特徴とする弾性糸
の製造法に関するものである。 従来より、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル
をハードセグメントとし、ポリオキシブチレングリコー
ル系ポリエーテルをソフトセグメントとするブロック共
重合ポリエーテルポリエステルが弾性を呈することは知
られており、かかるポリエチレンテレフタレート系弾性
体を溶融紡糸して弾性糸にすることも提案されている。 しかしながら、ポリエチレンテレフタレート系弾性糸は
、その溶融紡糸性及び弾性特性の点で満足されるもので
なく、″４Ｍ用化されるに至っていない。その溶融紡糸
性忙関する最も大きな問題点は、紡糸より捲取りに到る
間で単糸相互及びマルチフィラメント相互の融着が生じ
る点であり、捲取不能になることさえある。この問題点
を解決する方策として、ハードセグメントの重量割合を
増加させること、及び溶融押出後の冷却域を長（するこ
とが考えられる。しかしながら、前者の方策では、融着
を充分忙防市することができないばかりか、得られる弾
性糸の弾性特性が悪化する。また、後者の方策では、冷
却域が長くなるに従って空気抵抗が大になるため、紡出
糸条Ｋかかる張力が高くなり、断糸が発生したり、捲取
性が悪化し、更にはｐｊ増不能になる。 弾性特性の点については、ブロック共重合ポリエーテル
ポリエステルは、結晶化したハードセグメント部分が小
さな結晶として非晶質のソフトセグメント中に細かく且
つ広く分布し、ハードセグメント部分がソフトセグメン
トの非晶部分をつなぎとめるゴム状網目構造の交絡点の
役割になっている。実際には、結晶化したハードセグメ
ント部分、応力が発生したｌ＠に配向結晶化するソフト
セグメント部分及び全く非晶のソフトセグメント部分の
３つに分けて考えるのが一般的であって、ソフトセグメ
ントによる弾性回復力の発生は、応力発生時における・
１−ドセグメントのつなぎとめ効果の大小に太き（影響
され、ハードセグメントの結晶性が高いこと、ハードセ
グメント結晶を効率よく分布させることが必要であって
１弾性糸としては・・−ドセグメントの重量割合を増加
させることは得策でない。ポリエチレンテレフタレート
は結晶性力充分でな（、これをハードセグメントとして
使用したのではつなぎとめ効果が弱いため、延伸や熱処
理の如き後処理を組合せる必要がある。しかしながら、
ポリエチレンテレフタレート系弾性糸の場合延伸処理は
、鑑かしくまた熱処理のみでは、内部構造的に結晶化は
不充分であって効果的でない。 このように、ポリエチレンテレフタレート系弾性糸は、
ｆ８融紡糸特性が感く、しかも弾性特性も充分でないた
め実用化されていない。本発明者は、溶融紡糸法によっ
て安価に且つ容易に弾性特性の優れた弾性糸を提供せん
とし

【鋭意検討した結果、本発明に到達したものである
。 即ち、本発明は、＋４リプチレンテレ７タレート系ポリ
エステルをハードセグメントとし、ポリオキシブチレン
グリコール系ポリエーテルをソフトセグメントとするブ
ロック共重合１！リエーテルポリエステルを溶融紡糸し
、次いで延伸した後熱処理することを特徴とするポリエ
ステル弾性糸の製造法に係るものである。 本発明の弾性糸の基体となるブロック共重合ポリエーテ
ルポリエステルのハードセグメントを構成するポリエス
テル部分は、テレフタル酸成分とブチレングリコール成
分とからなるポリブチレンテレフタレートを主たる対象
とする。 しかしながら、この酸成分の一部１通常３０モル％以下
をテレフタル酸成分以外のジカルボン酸成分やオキシカ
ルボン酸成分で置き換えても及び／又はグリコール成分
の一部１通常３０モ　５　− ル％以下をブチレングリコール成分以外のジオキシ成分
で置き換えたポリエステルであってもよい。また、ソフ
トセグメントを構成するポリエーテル部分は、ポリオキ
シブチレングリコールを主たる対象とするが、その経皮
単位の３０％以下をブチレングリコール成分以外のジオ
キシ成分で置き換えたポリエーテルであってもよ（Ｘ。 上記ポリエーテル部分の平均分子量は、あまりに少ない
と充分な弾性特性が得られ雉（、逆にあまりに多いとノ
＼−ドセグメントとの相溶性が悪化するようになるので
、５００〜５ｏｏｏの範囲が好ましく、８００〜３００
０の範囲が特に好ましい。また、上記ポリエーテル部分
のポリエステル部分圧対する割合は、あまりに少ないと
充分な弾性特性が得られ難く、逆にあまりに多くなると
融点低下が大きくなって充分な熱的特性が得られ難くな
るため、重量割合で０２５〜４．０倍の範囲が好ましく
、０．４〜２５倍の範囲が特に好ましい。 　６− 上記ブロック共重合ポリエーテルポリエステルを製造す
る圧は任意の方法が採用される。通常テレフタル酸又は
テレフタル酸ジメチルとブチレングリコールとポリオキ
シブチレングリコールとを加熱反応させるか、又は予め
ブチレンテレフタレートを合成し、これとポリオキシブ
チレングリコールとを加熱反応させる方法が採用される
。この際、必要に応じて任意の触媒を使用でき、また各
種安定剤、紫外ｍｅ、収剤、増粘分岐剤、艶消剤１着色
剤、その他各種改質剤等も必要に応じて任意に使用でき
る。 上記ブロック共重合ポリエーテルポリエステルは、溶融
紡糸時において、固化し易いのでフィラメント相互の融
着は生じ難（、極めて容易に溶融紡糸できる。なお、こ
の溶融紡糸には特別の手段を要せず、一般の熱可塑性合
成重合体の溶融紡糸法に準じて行うことができる。すな
わちポリウレタン弾性糸と異なり、通常のポリエステル
繊維と同様に糸条及び単糸のデニールを任意に設定する
ことができる。 本製造法忙よって得られる綾線の弾性特性においても、
ハード成分の結晶性が高く、ゴム状網目構造をとり易く
、つなぎとめ効果も大であって、優れた性能を有する。 上記の共重合ポリエーテルポリエステルを溶融紡糸し、
次いで延伸復電炎熱処理した弾性糸の背伸曲線を図に示
す。図には、実施例２により溶融紡糸した糸の背伸曲線
をｒａｔ、次いで延伸した糸のそれをｌｂｌ、更忙定長
熱処理した糸を（ｃｌで示したものであり、特忙（ｂｌ
　、　（ｃｌは従来の熱可塑性合成線維にはみられない
背伸曲線のパターンである。 曲線（ｂｌで示される糸条は、適当な倍率で延伸された
後、弾性糸自身の弾性回復によって弛緩するが、その時
非晶部の緩和がおこり非晶部がよりランダムとなるため
、初期モジュラスが低下し５０〜１００％伸長時の荷押
曲線パターンが低応力での伸長のしやすさを示している
。このことは結晶化度が変化しないのに延伸後複屈折率
が低下するという現象が説明される。延伸倍率は、初期
モジュラスを低下させかつ非晶部をランダム化させるた
めに、１２倍が最低必要である。一方延伸倍率が６．０
倍を越えると、逆に一時的に配向した非晶部の塑性変形
が太き（なりすぎて、緩和しなくなり、弾性糸としての
特徴が失なわれる。 延伸時の温度はポリブチレンテレフタレート糸のガラス
転移点である２０℃以上から、メルトフロー状態が生ず
る１６０℃までの温度範囲が適用できるが、４Ｉに２０
℃〜１００℃の範囲内で良好な結果が得られる。また延
伸は紡糸直後でもよいし数日後でもよい。このように延
伸処理をすれば従来の紡糸品に比べ新らしいメリットが
生じる。 しかしながら弾性糸として、各種織編物等として用いる
場合は、必ずといってよい程熱処理を受ける。この熱処
理は後加工工程で必須であり、これを避けるわけにはい
かない。図のｌｅｔで示した熱処理後の糸条の背伸曲線
は、（ｂｌを低伸長側へスライドした特徴あるパターン
となって　９− いる。この理由は、不明であるが延伸釦より配向、ラン
タム化されたハードセグメントが熱処叩時に結晶化する
時、ソフトセグメントをひきずって結晶化し、ソフトセ
グメント長を実質的に短か（する働きをなしていると推
定される。 すなわち、本発明の方法で得られた弾性糸、即ち図の（
ｃｌの背伸曲線で示される弾性糸は低応力高伸長という
一般的なパターンでなく、高応力、低伸長時のＩ！ｌＩ
［ｌＩ！１：回復が侵れているという点で特異性が認め
られる。 なお熱処理温度は、２０〜１６０℃の範囲が好ましく、
特［５０〜１４０℃の範囲が良好である。 以下に実施例をあげて本発明を更に詳述する。 なお、実施例中の部はｆ［１１１であり、製品糸の強度
、伸度１弾性特性は′Ｆ紀に示す方法で測足した。 １、　伸長回復性 （１１瞬間伸長回復率 試料１０１に、５０％又は１００％伸長−ｌ〇　− するに対応する荷重をかけて素早く５０％又は１００％
伸長させ、５秒後に荷重な増り除き素早く試料の長さｌ
ｃｓを絖みとり。 次式忙より算出する。 （２）　　伸長弾性率 ＪＩＳ　　Ｌ　　１０７３（１９７７３合ｍ繊維糸試験
法の伸長弾性率Ｂ法忙定められた測定方法により１０％
、Ｓｅ５又は１００％伸長時の伸長弾性率で示す。 （３）　　長時間伸長回復率 長さｌ０Ｃ１１の試料１１［，１００％伸長するに相当
する荷重をかけて４時間放置しにのときの試料長１　ｃ
ＩＬ）　１次に荷重を取り除いて４時間放置後の試料長
！′傭を測定し。 次式によって算出する。 ２　クリープ 長さ］Ｏｃａの試料に、１００％伸長するに相当する荷
重をかけて４時間放置し、この時の試料長１ｃｍを測定
し１次式によって算出する。 実施例１ テレフタル酸ジメチル２３０部、テトラメチレングリコ
ール１５９部、数平均分子量２０００のポリオキシブチ
レングリコール１０５咄、ペンタエリスリトール０．１
１部、チタニウムテトラブトキシド０２６部を反応釜へ
入れ、内温１７０℃でエステル交換反応を行い、理論量
の６５％のメタノールを留出させた後内温を２００〜２
４５℃に昇温し、弱真空下で６０分１次いで高真空下で
２００分反応させた。ここで安定剤としてイルガノック
ス１０１０（チバガイギー社製）３．５部、チヌビン３
２７Ｃチバガイギー社製）　０．２１部を添加し、２０
分攪拌後反応を終了させた。 このようにして得たポリマーはソフト成分が全ポリマー
重量に対し３０重置部で、還元比粘度１，８１１．融点
２１０℃であった。このポリマーを２６０℃で溶融紡糸
して１３５デニールの弾性糸を得た。その強度は０．４
４　Ｊｉｌ／ｄｅ　、伸度は２５０％、瞬間伸長回復率
は５０％伸長時８２％、１００％伸長時７３％であり、
伸長弾性率は１０％伸長時３００％、５０％伸長時７４
％、１００％伸長時５２％、長時間伸長回復率は６５％
、クリープは３０％であった。 このようにして得られた弾性糸に、室飄で１、５倍に延
伸後１６０℃の乾熱状Ｍｉｌｌ　０秒間保持し唱処理を
施した。この弾性糸の強度は０、６０１７　ｄｅ　ｌ伸
度１１０％、瞬間伸長回復率は５０％伸長時８０％、１
００％伸長時７２％、伸長弾性率は１０％伸長時７４％
、５０％伸長時７２％、１００％伸長時４８％、艮時間
回復峯は２５％、クリープは１５％であった。 実施例２ テレフタル酸ジメチル１６７部、テトラメチレングリコ
ール１０５部、数平均分子量２０００１３− のポリオキシブチレングリコール３２５部、ペンタニル
スリトール０．５部、チタニウムテトラブトキシド０３
５部を反応釜へ入れ、内温】７０℃でエステル交換反応
を行い、４論量の６５％のメタノールを留出させた後内
温を２００℃〜２４５℃に昇温し５弱真空下で６０分、
次いで高真空下で２００分反応させた。ここで安定剤イ
ルガノックス１ｏｔｏｒチバガイギ一社製１５部、チヌ
ビン３２７Ｃチバガイギー社製）０３部を添加し、２０
分攪拌後反応を終了させた。 得られたポリマーはソフト成分が全ポリマーに対し６５
重量％であり、還元比粘度は２１９゜融点１９１℃であ
った。このポリマーを２６０℃で溶融紡糸して、１３５
デニールの弾性糸を得た。その強度は０．９２１／ｄｅ
−伸度４００％、瞬間伸長回復率は５０％伸長時、１０
０％伸長時８８％、伸長弾性率は１０％伸長時ＩＱＯ％
。 ５０％伸長時８０％、１００％伸長時７５％。 長時間伸長回復率は１４０％、クリープは６０％であっ
た。 １４− このよ５Ｋして得られた弾性糸な溶融紡糸直後８５℃で
３０倍で延伸し、次いで１５０℃乾熱状態に３０秒間放
置した。 この弾性糸の強度は１．４８９／ｄｅ　、伸度は２２０
％、瞬間伸長回復率は５０％伸長時８３％、１００％伸
長時７２％、伸長弾性率は１０％伸長時１００％、５０
％伸長時７５％、１００％伸長時６２％、長時間伸長回
復率は３５°／、、クリープは１０％であった。 尚、溶融紡糸直後の糸条の背伸曲線を図の（ａｌに、こ
れを延伸した糸条の背伸曲線を図のｌｂ）に、次いで熱
・処理を施した糸条の背伸曲線を図のｌｃｌに示した。

【図面の簡単な説明】

図は、弾性糸の荷伸曲−を示すものであり、（ａｌは肪
糸直侵の糸条、ｌｂｌは延伸後の糸条、ｌｃｌは本発明
の方法によった延伸熱処理後の背伸曲線を示す。 蝮　　Ｒ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　ポリブチレンテレフタレート系ポリエステル
   をハードセグメントとし、ポリオキシブチレングリプー
   ル系ポリエーテルをソフトセグメントとするブロック共
   重合ポリエーテル・ポリエステルを溶融紡糸し、次いで
   延伸した後熱処理することを特徴とするポリエステル弾
   性糸の製造法 （２）　延伸温度が２０〜１６０℃である特許請求範囲
   第１項記載のポリエステル弾性糸の製造法 （３）　　延伸時の倍率が１．２〜ａ、Ｏ倍である特許
   請求範囲第１項記載のポリエステル弾性糸の製造法