JPS62243642A - ポリエチレンテレフタレ−ト溶液の調製方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリエチレンテレ７タレート溶液の調製方法
に関する。更に詳しくは、極細のプリエチレンテレフタ
レート繊維を製造するのに有用なプリエチレンテレフタ
レートと塩化メチレン／１゜１．２−）リクロロー１．
２．２−１リフルオロエタン（以下、単に「トリクロロ
トリフルオロエタン」という。）混合溶媒とから成る溶
液の調製方法に関する。

〔従来の技術〕

ポリマーと低沸点溶媒との溶液を用いて繊維を形成する
方法は、一般に乾式紡糸法として知られている。この中
でも、低沸点溶媒とポリマーからなる溶液を紡糸ノズル
から押出し、瞬間的に溶媒を気化させ繊維を形成する謂
ゆるフラッシュ紡糸法が特公昭４０−２８１２５号及び
特公昭４１−６２１５号に記載されておシ、Ｉリエチレ
ンテレ〔発明が解決しようとする問題点〕 極細高強力のポリエチレンテレフタレート繊維を住」公
昭４０−２８１２５号及び特公昭４１−６２１５号記載
のポリエチレンテレフタレート溶液を用いて製造すると
き、得られる繊維は強度が弱く、かつ場合に依っては充
分に卸１い繊維とならないという問題点を有している。

極細で強度的にも満足のいくポリエチレンテレフタレー
ト繊維を７ラノシユ紡糸法により製造するのに適合する
ポリエチレンテレフタレート溶液の製造方法は十分に確
立されていないのが椀状である。

本発明の目的は、特に、ポリエチレンテレフタレートの
極細高強力繊維をフラッジ−紡糸法により製造するのに
適合するポリエチレンテレフタレート浴液の製造方法を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、フラッシュ紡糸法によシポリエチレンテ
レフタレートの極細高強力繊維を得るのに好適なポリエ
チレンテレフタレート溶液について鋭意研究を行い特定
の溶媒を用いて調製した溶液が極めて有用であること、
及びその溶液はある限定された条件下でのみ調製可能で
あることを見い出し、特願昭６０−２４７２７３として
提案した。しかるに、この提案の方法では安定して高強
度の極細ポリエチレンテレフタレートｗｍｅ得ることが
難しいことが分った。そして、これを解決するために更
に研究を重ね、本発明を見い出した。

すなわち、極細高強力のポリエチレンテレフタレート繊
維を安定に得るには、更に特定の比容、温度及び圧力で
溶液を調製しなげればならないことが分ったのである。

以下に１本発明の詳細な説明する。

本発明のポリエチレンテレフタレート溶液は、ポリエチ
レンテレフタレートと塩化メチレン／トリクロロトリフ
ルオロエタン混合溶媒とからなる。

本発明で使用されるポリエチレンテレフタレートとは、
フェノール／１，１，２，２−テトラクロルエタンの６
０／４０重量％の混合溶媒で、３５℃で濃度１チで測定
し念η８．／Ｃが０．６〜４．５（１０Ｑｃｃ／１１）
程度の繊維グレードから面相重合によって作られた高粘
度樹脂までのものである。

主鎖に他の共重合成分、例えば酸成分として、イソフタ
ル酸、フタール酸、ゲルタール酸、アジピン酸等、グリ
コール成分として、ジエチレングリコール、プロピレン
グリコール、１．４−７”タンジオール、２，２−ビス
（４−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン等を１５
モルチまでの範囲で含むものも同等に用いることができ
る。

本発明の溶液中のポリエチレンテレフタレートの濃度及
び溶媒である塩化メ、チレン／トリクロロトリフルオロ
エタン混合溶媒の組成は先願の特願昭６０−２４７２７
３に記載の通りであるが、次に示す。

本発明の溶液中のポリエチレンテレフタレートの濃度は
ポリマーの重合度、混合溶媒組成等によシ変動し、−概
に限定されないが、通常５〜２０重ｉ％が好ましい。こ
の理由は、この溶液をフラッシュ紡糸の原液として用い
る時、５重量％未満では連続フィラメントの製造が困難
になシ、逆に、２０重量％を超えるとスポンジ状、発泡
状フィラメントとなシ極細繊維とならず、かつ極めて強
度が弱くなるからである。

本発明の溶液のｉｌｉ製に用いる溶媒である塩化メチレ
ン／トリクロロトリフルオロエタン混合溶媒の組成はポ
リマーの重合度、溶液の濃度、紡糸に用いる際の溶液の
温度等によシー概に限定されないが１通常塩化メチレン
／トリクロロトリフルオロエタンの組成が重量比で４＝
６〜９：１であることが好ましい。トリクロロトリフル
オロエタンの組成が６０重ｆｉｔ％を超えるとポリエチ
レンテレフタレートの溶解が困難となシ、均一な溶液が
形成されなくなる。ま７’ｊ、１０重ｆａ％未満になる
と混合溶媒の気化ガス温度が低くなシすぎるためか、こ
の溶液を用いてフラッシュ紡糸して得られる繊維の延伸
が十分でなくなって強度の高い繊維となシ難い。

本発明のポリエチレンテレフタレート浴液′？Ａ製方法
は、ポリエチレンテレフタレートと塩化メチレン／トリ
クロロトリフルオロエタン混合溶媒との混合物の比容’
ｉ１．Ｏｅｃ／ＩＩ以下とし、２４０℃以上２８０℃以
下に加熱してポリエチレンテレフタレートを溶解した後
、溶液の圧力Ｐ（ｋｇ／ｃＩｎＧ）と溶液の温度Ｔ（ｔ
：）が Ｐ≧２．８Ｔ−５３２ を満足するように溶液を保つことを特徴とする。

本発明の調製方法において、ポリエチレンテレフタレー
トと塩化メチレン／トリクロロトリフルオロエタン混合
溶媒との混合物の比容は、１．０ｃｃ　／　９以下とす
る。こうすることによって、溶液圧力を十分高くし、４
り千チレンテレフタレートの溶解を極めて速く進行させ
ることができる。また、ポリマー溶解の温度が下けられ
、ポリマーの分解が抑制できる。たとえば、第１図を用
いて説明すると、η５．／Ｃが１．２８のポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ　）と塩化メチレン（ＭＣ）／
）リクロロトリフルオロエタン（Ｆ−１１３）の混合系
（ＰＥＴ　１５重量％、ＭＣ／Ｆ−１１３＝５１５　）
の場合、温度２５０℃で比容１．２ｃｃ／ＩＩでは圧力
的９０ゆ／　ｃｍ　Ｇを示すのに対して、比容１．０α
し′Ｉとすれば、　１５０に９／ＪＧを示し、溶解性は
極めて向上する。また、比容１．２ｅｅ／Ｊでは、圧力
１５０に９／ｃｍ２Ｇを得るのに２９５℃にしなければ
ならないが、比容１．ＯｅＣ／ＩＩとすれは、２５０℃
でよい。

また、塩化メチレン／トリクロロトリフルオロエタンが
重量比で９／１の混合溶媒とη３．／Ｃが０．７３のポ
リエチレンテレフタレート７重に％の混合物は、比容０
．９３Ｃｃ／ｉで、２４２℃で、２６０　ｋｇ７ａｎ　
Ｇを示し、極めて速やかにポリエチレンテレフタレート
が溶解する。ポリエチレンテレフタレートの溶解を短時
間に行わせることは、ポリエチレンテレフタレートの分
解が抑制でき、紡糸後の繊維の高強度化に極めて有効で
あることが分ったのである。

溶液の温度を２４０℃以上２８０℃以下にして、ポリエ
チレンテレフタレートを溶解することも、上記のように
、ポリエチレンテレフタレートの溶解を短時間で終了さ
せる九めである。２８０℃を超える温度は、ポリエチレ
ンテレフタレートの分解を著しく促進し、不適である。

本発明の方法において、あらかじめ溶融させたポリマー
と加熱した溶媒を合流させて溶解させてもよい。この方
法は、溶液形成に対し効果的である。特に、連続的に溶
解から紡糸に至る紡糸法においてはその様な方法が有効
となる。

ポリエチレンテレフタレート溶解後は、溶液圧力Ｐ　Ｃ
ｋｇ７３２Ｇ　）と溶液温度Ｔ（’Ｃ）の関係をＰ≧２
．８Ｔ−５３２ に保つことが必要であることが判明した。Ｐ≧２．８Ｔ
−５３２の範囲の浴液を用いてフラッシュ紡糸をすると
、均一で極めて細いフィブリルからなる、高強度の繊維
となる。この範囲を外れると、すなわちＰ（２，８Ｔ−
５３２の範囲では、フィブリルの太さが不均一で、強度
の低い繊維となる。

詳細にこの境界、すなわちＰ＝２．８Ｔ−５３２を調べ
ると、ポリエチレンテレフタレートと塩化メチレン／ト
リクロロトリフルオロエタン（重量比９／１）の相分離
線であることが判明した（第２図に示す）。また、トリ
クロロトリフルオロエタンの比率を増すに従い、あるい
はポリエチレンテレフタレートの分子量が大きくなるに
従い、相分離線は高圧・低温側に移動すること、またポ
リエチレンテレフタレートの濃度であまり違いはないこ
とがわかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、フラッシュ紡糸法によりポリエチレン
テレフタレート繊維を製造する際の好適な紡糸原液を調
製できる。すなわち、本発明によって調製された溶液か
ら極めて細いフィブリルから構成される強度的にも満足
のいく連続フィラメントを安定に得ることができる。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

実施例１゜ フェノール／１，１，２．２−テトラクロロエタンの６
０／４０重量％混合溶媒を用い、３５℃で１％濃度で測
定した粘度数（ηｇｐ／ｃ）が０．７３（１００ＣＣ／
１１　）のポリエチレンテレフタレート１５．９と塩化
メチレン／１，１．２−トリクロロ−１゜２．２−トリ
フルオロエタン（重量比９／１　）の混合溶媒２００ｇ
を内容積２００ｃｃの窓付きオートクレーブに仕込んだ
。この時のポリマー濃度は７チで、比容は０．９３ｃｃ
／ｙでおりた。プロペラ型攪拌機を回転させながら内容
物を加熱した。オートクレーブに取付けられた窓よシ観
察した結果、約３０分後に２４２℃に到達し、次いで約
２分でポリマーが溶解し、均一な溶液が形成された。こ
の時のオートクレーブの内圧は２６０ｋｉ／ｃｍ　Ｇで
あった。

実施例２〜４、比較例１〜４ 実施例１と同様にして測定したη、、／Ｃが１．２８の
ポリエチレンテレフタレート及び実施例１と同じ混合溶
媒を内容積５３２ＣＣのオートクレーブにそれぞれ５１
．４ｇ及び５２１ｇ仕込んだ（ポリマー製置は９．０重
証チ、比容は０．９３Ｃｅ／Ｊｉ’になる）。

プロペラ型攪拌機を回転させながらオートクレーブを加
熱し、内容物を２５０℃、２７５ゆ／　ａｍ２Ｇの状態
に一旦した後、溶液をわずかにオートクレーブから抜い
て２３５　ｋｌｌ　／　ｃｒｎ２Ｇ　（温度は２５０℃
に保持して）とした（比容は、温度、圧力、比容の関係
から、　０．９５ｃｃ／Ｊ　）。オートクレーブ内を窒
素ガスで２３５　ｋｌ１７ｃｍ２Ｇ　に加圧し、その圧
力を保ちながら、その溶液を直径０．７　ｍ、長さ５簡
のオリアイスを通し、直径８諺、長さ４０＋ｗの導管に
導き、直径０．８ｍ、孔長／孔径Ｌ／Ｄ＝１の紡口を通
して大気中に一気に放出した。その結果、極めて細かい
直径０．５〜４μのフィブリルから成る繊度６９５ｄの
連続フィラメントが得られた。このフィラメントの強度
は、１．１１／ｄであった。紡糸前に液を抜かずに紡糸
を行う方法も行った。オリフィスと紡口及び導管部のヒ
ータ制御温度を適宜変えた。結果を第１表に示す。

実施例２と同様にてポリマー溶液を調製し念後、溶液を
オートクレーブから抜いて、１５５　ｋｇ７ｃｍ　Ｇ（
２５０℃）とし、実施例２と同様に紡糸した。

結果を第１表に示す。フィブリルの大きさが不均一のフ
ィラメントとなシ、強度は低下した（比較例１：圧力、
温度関係が適正範囲を外れている。

Ｐ＝１５５（２，８Ｘ２５０−５３２＝１６８））。

紡糸前に液を抜かずに紡糸を行う方法についても行った
。結果を第１弐に示す。

以下余白 実施例５ 実施例１と同様にして測定したηａｐ／ｃが０．７３（
１００ＩＬｌ／ｇ）のポリエチレンテレフタレート１５
ｇと塩化メチレン／１，１．２−トリクロロ−１，２，
２−トリフルオロエタン（重量比７／３）の混合溶媒２
００ｇを内容積２００ｃｃの窓付きオートクレーブに仕
込んだ。この時のポリマー濃度ハ７チで比容は０．９３
ｅｅ／９であった。プロペラ型攪拌機を回転させながら
内容物を加熱した。オートクレーブに取付けられた窓よ
シ観察した結果、約４０分後２６６℃に到達後約２分で
ポリマーが溶解し、均一な溶液が形成された。この時の
オートクレーブの内圧は３１０に＆／ｃｍ”　Ｇであっ
た。

実施例６．比較例５ 実施例１と同様にして測定した１７ｓｐ／ｃが１．２８
のポリエチレンテレフタレート及び実施例３と同じ混合
溶媒を内容積５３２ｅｅのオートクレーブにそれぞれ４
０．０９．５３２Ｉ仕込んだ（ポリマー濃度は７．０重
量％、比容は０．９３ＣＣ／９になる）。

プロペラ型攪拌機を回転させながらオートクレーブを加
熱し、内容物を２６８℃、３２　ｏｋｇ／ｃｍ”　Ｇの
状態に一旦した後、溶液の温度を２６０℃とした後、溶
液をオートクレーブかられずかに抜いズ、圧力２５５　
ｋｌ！　／　ａｎ”Ｇとした。温度、圧力及び比容の関
係から溶液の比容は１．ｏｃｃ／９以下である。

オートクレーブ内を窒素ガスで２５５ｋｌ！／ｃＷＩ”
Ｇに加圧し、その圧力を保ちながら、溶液を直径０．７
露、長さ５雪のオリフィスに通し、直径８瓢、長さ４０
■や導管に導き、直径０．８■、Ｃ／Ｄ＝１の紡口を通
して大気中に一気に放出した。その結果、極めて細いフ
ィブリルからなる繊度８５０ｄの連続フィラメントが得
られた。このフィラメントの強度は１．０Ｉｉ／ｄ、伸
度は６０％であった。

同様にしてポリマー溶液をｖＩ４ａした後、溶液をオー
トクレーブから抜いて、１７５ｋｇ／倒２Ｇ（温度２６
０℃）　（Ｐ＝２．８Ｘ２６０−５３２＝１９６）１７
５　Ｃｋｇ／副２Ｇ））に保った後、窒素ガスで１７５
　ｋｌ／　／　ｃｍ”　Ｇに加圧し、同様にフラッシュ
紡糸した結果、フィブリルの太さが不均一のフィラメン
トとなシ、強度は０．４９／ｄと低下した（比較例５）
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ηｓｐ／ｃ＝１、ｚｓ（ｔｏｏｃｃ／ｇ）の
ポリエチレンテレフタレートと塩化メチレン／トリクロ
ロトリフルオロエタンの混合系（ＰＥＴＡ度１５ｗｔ％
、ＭＣ／Ｆ−１１３＝５１５）の温度、比容、圧力の関
係を示す。 第２図は、ηｓｐ／ｃ　＝　０．７３のポリエチレンテ
レフタレートと塩化メチレン／トリクロロトリフルオロ
エタンの混合系（ＰＥＴ濃度７．　Ｏｗｔ％、ＭＣ／Ｆ
　−１１３＝９／１　）の相分離線を示す。図中上側（
高圧、低温側）が均一相、下側（低圧、高温側）が二相
のそれぞれ領域である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリエチレンテレフタレート５〜２０重量％と塩化
   メチレン／１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリ
   フルオロエタンが重量比で４：６〜９：１である混合溶
   媒とからなるポリエチレンテレフタレート溶液を調製す
   るに当り、ポリエチレンテレフタレートと塩化メチレン
   ／１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロ
   エタン混合溶媒との混合物の比容を１．０ｃｃ／ｇ以下
   とし、２４０℃以上２８０℃以下の温度に加熱してポリ
   エチレンテレフタレートを溶解した後、溶液の圧力Ｐ（
   ｋｇ／ｃｍ＾２Ｇ）と溶液の温度Ｙ（℃）がＰ≧２．８
   Ｔ−５３２ を満足するように溶液を保つことを特徴とするポリエチ
   レンテレフタレート溶液の調製方法。