JPS5947727B2

JPS5947727B2 - 高配向未延伸ポリエステルフイラメント

Info

Publication number: JPS5947727B2
Application number: JP14945876A
Authority: JP
Inventors: 春男水島; 頼彦尾本; 怜橋本
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1976-12-14
Filing date: 1976-12-14
Publication date: 1984-11-21
Also published as: JPS5374126A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、加工性が極めて優れ、しかも高品質の嵩高加
工糸を製造するに適した高配向未延伸ポリエステルフィ
ラメントに関する。

ポリエステル、％ｔこポリエチレンテレフタレートを
主体とするポリエステル１′ｉ、優れた％性を有してい
るため広く利用されており１％に溶融紡糸して得られる
フィラメントは広く使用されている。

近年、かかるポリエステルフィラメントの紡糸技術が進
歩し、高速で紡糸して配向度の高い未延伸フィラメント
の製造が可能になり％得られる高配向未延伸フィラメン
トは、一般には、そのまま延伸と嵩高７１ＩＩＸｌ工と
を続いて又は同時ｌこ行なう所謂ＤＴＹ加工に供されて
いる。

しかしながら、かかる高速での紡糸工程やＤＴＹ加工工
程において種々のトラブルが発生する。

即ち、高速紡糸工程においては断糸、捲崩れが多発し、
ＤＴＹ加工工程においてはランプ、断糸１毛羽等が多発
する。

特に最近ＤＴＹ加工速度が高速化し、この欠点も増加す
る。

これらの欠点は、多くの場合、高速紡糸時における溶融
ポリエステルの流動性が不安定であること、得られる高
配向未延伸フィラメントの摩擦係数が高く、またその熱
変形特性が不安定であることに起因するものと考えられ
る。

更に、得られる高配向未延伸フィラメントは、結晶化が
遅いため。

ＤＴＹ加工する際の加熱板上で溶着する欠点もある。

これらの欠点を解決する方法として、高速紡糸に供する
ポリエステル中に固体微粒子を析出又は配合する方法が
提案されている。

しかしながら。現在未だ満足できる方法は見出されてい
ない。

即ち、特開昭４９−１３４９２５号公報や特開昭５０−
１２４号公報には、ポリエステルの合成時ｌこ、使用す
る触媒や燐化合物ｌこよって固体微粒子を析出させる方
法が提案されている。

しかしながら、これらの方法では、ポリエステルの合成
反応に使用する装置の内壁や伝熱面に析出微粒子と同様
成分の異物が付着堆積し易く、この異物が時折脱落して
ポリエステル中に混入し、フィルターの目詰りを起した
り、また製品中にも混入して断糸１毛羽等の原因になっ
たり、製品品質の悪化をもたらす等の多くの欠点がある
。

その丘装置の内壁や伝熱面ｆコ付着堆積する異物のため
反応条件が変動し、得られるポリエステルの品質が不均
−ｌこなり易く、遂ｌこは反応自体困難ｔこなるため屡
々操業を停止して洗浄したり、解体清掃する必要が生じ
、生＃性が極めて悪化する。

また、付着異物の堆積状況を監視する等工程管理も繁雑
になる。

また、特開昭５０−１２６号公報ｌこは１分散値が１０
以下の二酸化チタンを０．０１〜３．０重量飴混合した
高配向未延伸ポリエステルフィラメントをＤＴＹ加工に
供することが提案されている。

しかしながら、かｆＪ）る二酸化チタンを混合したポリ
エステルを用いても１例えば３０００ｍ／分以上の高速
で紡糸した場合、また得られた高配向未延伸フィラメン
トを例えば６０万ｒｐｍ以上の高速スピンドル回転のＤ
ＴＹ加工ｔこ供した場合、断糸。

ラップ、毛羽等の発生を抑制することはできない。

本発明者は以上の欠点を解消し、加工性が極めて優れ、
高品質の嵩高加工糸を製造するＩこ適した高配向未延伸
ポリエステルフィラメントを提供せんとして鋭意研究し
１こ結果％約定粒径の二酸化チタンと特定粒径のカオリ
ンとを夫々特定量併用すればに、記目的を達成し得るこ
とを知り１本発明ｔこ到達したものである。

即ち１本発明は少なくとも５０重量％が粒径０．１〜１
μであるカオリン０．０３〜１重量％と少なくとも６０
重量％が粒径０．２〜０．５μである二酸化チタン０．
０５〜３重量％とを含有し且つ複屈折率が１３Ｘ１０−
３〜８０Ｘ１０−３である高配向未延伸ポリエステルフ
ィラメントに係るものである。

ここで言うポリエステルは、ポリエチレンテレフタレー
トを±１こる対象とするが、そのテレフタル酸成分及び
／又はエチレングリコール成分の一部（通常２０モル％
以下）をテレフタル酸成分以外のジカルボン酸成分、エ
チレングリコール成分以外のグリコール成分、オキシカ
ルボン酸成分、ポリオキシアルキレングリコール成分で
置き換えた共重合ポリエステルであってもよく、またア
ミド結合やウレタン結合を一部含有する共重合ポリエス
テルであってモヨイ。

かかるポリエステルの合成Ｅこは、任意の方法が採用さ
れる。

ポリエチレンテレフタレートの場合Ｉこは１通常テレフ
タル酸ジメナルとエチレングリコールとをエステル交換
反応せしめるか、テレフタル酸とエチレングリコールと
を直接エステル化反応せしめるか又はテレフタル酸とエ
チレンオキサイドとを反応せしめるかしてテレフタル酸
のグリコールエステル及び／又はその低重合体を生成せ
しめる第１段階の反応と１次いでこの第１段階の生成物
を重縮合反応せしめる第２段階の反応によって合成され
る。

このようにして得られるポリエステルｔこカオリンと二
酸化チタンを配合するには、ポリエステルの合成反応が
完結する以前の任意の段階で、好ましくは第２段階の重
縮反応初期以前の段階で添加配合すればよい。

その添加に際しては両者を別々Ｉこ同時に又は任意の順
序ｌこ添加しても、また予め混合して添加してもよく、
また、ダリコールスラリーにして添加してもよい。

配合するカオリンは、その５０重量％以とが粒径０，１
〜１μの範囲のものｌこ限られる。

この範囲以外のカオリンを配合しｆこのでは、その量が
適正で且つ後述する最適の二酸化チタンを適正量併用し
ても本発明の目的を達成することはできない。

残りのカオリンの粒径については、特に制限する必要は
ないが、あまりｌこ巨大な粒子が多量存在すると、溶融
紡糸時にパック詰りを生じ易いため。

５μ以下であることが好ましい。

また、このカオリンの組成としては、アルミナが３０重
量％以とで且つ二酸化珪素が４０重量％以上であるもの
が好ましく、詩にアルミナが３５〜５０重量％で且つ二
酸化珪素が４２〜５０重量％、な力）でもアルミナが３
５〜４５重量％で且つ二酸化珪素が４２〜４７重量％の
ものが好ましい。

力）力）るカオリンの配合量は、得られるポリエステル
９０，０３〜１重量％の範囲ｌこすべきである。

この範囲外の量を配合したのでは他の条件を満足させて
も本発明の目的を達成し得ない。

なお、カオリンの粒度分布は、０．００５ｍｏ１％のピ
ロリン酸ソーダ溶液２５０ｍ１ｌＩｃカオリン５ｇを
力口えてジュースミキ→ナーで３分間分散し沈降法によ
って測定する。

上記カオリンと併用する二酸化チタンは、その６０重量
％以とが粒径０．２〜０，５μの範囲のものであり、そ
の配合量（１得られるポリエステル中０．０５〜３重量
％の範囲である。

この粒径及び配合量の何れか一方でも上記範囲を満足し
ないときは他の条件を満足しても本発明の目的を達成す
ることはできない。

また、この二酸化チタンは、その６０重量％以ｔが丘述
の如く粒径０，２〜０，５μであれば、その残りのもの
の粒径は特に制限されない。

しかしｈ記カオリンの場合と同様の理由Ｅこよって１μ
以下のものが好ましい。

なお、二酸化チタンの粒Ｖ分布は、０．０５％のへキサ
メタ燐酸ソーダ溶液２５０ｍＡ１こ二酸化チタン５ｇを
加えてジュースミキサーで３分間分散し遠心沈降法（１
０００ｒ、ｐ、ｍ）ｔこよって測定した。

このようにして得た所定のカオリンと二酸化チタンとを
夫々所定量配合したポリエステルから。

本発明の高配向未延伸フィラメント、即ち複屈折率が１
３Ｘ１０ ”〜８０Ｘ１０ ”である未延伸フィラ
メントを製造するｔこ（れ通常の溶融紡糸法により所定
の紡糸速度（引取速度）で紡糸することｔこよって容易
に製造される。

この紡糸速度は。得られるフィラメントの単糸デニール
、紡出時の溶融ポリエステルの温度及び紡出時の冷却条
件ｌこよって異なり一種に物足できないが、所望の複屈
折率Ｅコ対する適正な紡糸速度は経験的１こ容易に決定
される。

通常、この紡糸速度は１５００〜４５００ｍ／分の範囲
である。

このようにして得られる本発明の高配向未延伸ポリエス
テルフィラメント（し加工性が極めて良好で高速加工Ｉ
こ適し、しカ）もその紡糸も極めて容易である。

なお、本発明の高配向未延伸フィラメントには、必要Ｉ
こ応じて安定剤、耐熱剤、耐候剤。

抗酸化剤、制電剤等任意の添加剤を含有せしめてもよい
。

以下ｔこ実施例をあげて本発明を更に詳述する。

なお、実施例中の部は重量部を示し、〔η〕はオルソク
ロルフェノール溶液中３５℃で測定しｆこ値より求めた
極限粘度である。

実施例テレフクル酸ジメナル１００部、エチレングリコール７
０部及びエステル交換触媒として酢酸マンガンＯ，ＯＳ
部を攪拌上加熱し１発生するメタノールを留去しながら
２１０分を要してエステル交換反応せしめ１こ。

次いでこのエステル交換反応生成物１こ重縮合触媒とし
て三酸化アンチモン０．０３部及び安定剤としてリン酸
トリメナル０．０４部を加え、更に下記のカオリンと二
酸化チタンとを夫夫エチレングリコールスラリーｌこし
て第１表記載の量添加し、２８０℃に昇温し、系内を減
圧ｌこ移行し、０．５朋Ｈ＆の減圧下２８０°Ｃで１０
０分間重縮合反応せしめ１こ。

碍られ１こポリエステｌしの〔η〕及び軟化点は第１表
ｔこ示す通りであった。

このポリエステルを、直径０．３ｍｒｎの紡糸孔３６
個を有する紡糸口金を用いて紡糸温度２９０℃、吐出量
５５ｇ／分で溶融紡糸し、３０００ｍ／分の巻取速度で
９ｋｇ／ｌボビンに巻取った。

得られた未延伸フィラメントの複屈折率、摩擦係数（繊
維−金属間動摩擦係数μ（ｄ）Ｆ−Ｍ、繊維−繊維間静
摩擦係数μ（ｓ）Ｆ−Ｆ）、紡糸時の断糸率（全巻取ボ
ビン数に対する断糸発生ボビン数の割合）及び巻崩れ率
（全巻取ボビン数に対する巻崩れ発生ボビン数の割合）
を第１表に示した。

得られた未延伸フィラメントを、延伸倍率１．５５倍、
スピンドル回転数８０万回／分、加工速度２２０ｍ／分
で延伸と仮撚加工を同時に行なって３ｋｇ／ｌボビンと
して巻取った。

加工時の解撚張力、解撚張力ｌこ対するカロ撚張力の張
力比、断糸率（全巻取ボビンに対する断糸発生ボビン数
の割合）及び先巻率（全巻取ボビンに対する先巻ボビン
数の割合）を第１表ｔこ示した。

第１表より明らカ）なように、カオリンのみを含有して
いる高配向フィラメントを示す比較例１或いは５でｉｔ
、 μ（ｄ）Ｆ−Ｍ及びμ（ｓ）Ｆ−Ｆは共に低い値
を示しており、一方、ＴｉＯ２のみを含有している高配
向フィラメントヲ示す比較例２或いは４では、μ（ｄ）
Ｆ−Ｍ及びμ（ｓ）Ｆ −Ｆｌｊ共Ｉこ低い値を示し
ている。

これら比較タリ１こ対して、実施例１〜９の本発明で規
定する添加量にあるＴ１０２及びカオリンを含有して
いる高配向フィラメントでは、μ（ｄ）Ｆ−Ｍ１１カオ
リンのみを含有している高配向フィラメント並又はそれ
以下の低い値を、且つμ（ｓ）Ｆ−ＦはＴｉＯ２のみを
含有している高配向フィラメント並又はそれ以丘の高い
値を示している。

その結果。実施例１〜９のものは前記比較１３１；！ｌ
こ比べて、７７Ｄ工特性（断糸率及び先巻率）は勿論
、紡糸特性（断糸率及び巻崩れ率）も共に良好となるの
である。

注、カオリン；４００メツシユの篩を通過し。

粒径０．１〜１０μのものが６２．８重量％。

組成、Ａ＃２０３３８．５重量％。

５ｉ０４４．５重量％二酸化チタン；４００メツシユーの篩を通過し１粒径０
．２７０．５μのものが８０重量％。

Claims

【特許請求の範囲】１少なくとも５０重量％が粒径０６１〜１μであるカ
オリン０，０３〜１重量％と少なくとも６０重量％が粒
径０，２〜０．５μである二酸化チタン０．０５〜３重
量％とを含有し且つ複屈折率が１３Ｘ１０−β〜８０Ｘ
１０−３である高配向未延伸ポリエステルフィラメント
。２カオリンが少なくとも３０重量％のアルミナと少な
くとも４０重量％の二酸化珪素を含有する特許請求の範
囲第１項記載の高配向未延伸ポリエステルフィラメント
。