JPS63288269A - 芳香族ポリエステル繊維の製造法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は高強度、高弾性率を有する芳香族ポリエステル
繊維の製造法に関する。

（従来の技術と問題点） 近年、芳香族ポリエステルの中で、溶融時に異方性を示
すものを溶融紡糸することにより、高弛度、高弾性率を
有する繊維が得られることが明らかになってきた。かか
る繊維は溶融紡糸するのみで高配向、高結晶性のｍ維を
形成し、高物性を発現するが、こわを更に、延伸、若し
くは、軟化温度付近で熱処理することにより、強度、弾
性率ともに、一層内上させる事が出来る。

ところが、この繊維を製造、加工するに当って、繊維の
表面特性や、生産性向上のための糸条速度の増加等によ
り、糸条と各種接触体との摩擦が極めて増大し、この結
果繊維の損傷や静電気発生による毛羽、断糸、ローラー
への巻き付き等の発生や、それに伴う物性の低下、接触
体の寿命減少等、品質や生産性の面で解決すべきＩＮ題
が少くない。

その解決方法の一つとして、繊維に油剤を付着させる方
法があるが、かかる繊維は極めて疎水性であるとともに
、結晶性が高く、ち密で平滑な表面構造を有するがため
Ｇこ、従来の方法では均一に油剤を付与させ、充分な摩
擦特性の改良効果を挙げることか困難であった。

（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は、製造加工時に上述のようなトラブルを
起こさぬように高度の平滑性、及び帯電防止機能を付与
するため、繊維処理用油剤を均一に付与する方法を提供
する事である。

かかる本発明の目的は、溶融時に異方性を示す芳香族ポ
リエステルを溶融紡糸して得られた１維を表面張力が４
０ｄ）’ｎ／ａｍ以下の油剤の水溶液　又は水性乳化液
で油剤処理する事により達成される。

本発明における溶融時に異方性を示す芳香族ポリエステ
ルとは、９０°直交した２枚の偏光板の間にある加熱試
料台上にポリエステル試料粉末を置いて、昇温しでいっ
た時に、流動可能な温度域において光を透過しうる性質
を有する物を言う。

このようなポリエステルとしては特公昭５５−２０００
８号、同５６−１８０１６号公報等に示される芳香族ジ
カルボン酸、芳香族ジオール、及び、又は、芳香族ヒド
ロキシカルボン酸や、これ等の誘導体から形成されるも
ので、場合によりこれ等と、脂環族ジオール、脂肪族ジ
オールやこれらの誘導体との共重合体も含まれる。

ここで、芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフ
タル酸、イソフタル酸、４　、４’−ジカルボキシジフ
ェニル、２，６−ジカルボキシナフタレン、１．２−ビ
ス（４−カルボキシフェノキシ）エタン等や、これらの
アルキル、アリール、アルコキシ、ハロゲン基の核置換
体カ挙げられる。

芳香族ジオールとしては、例えば、ヒドロキノン、レゾ
ルシン、４　、４’−ジヒドロキシジフェニル、４　、
４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、４．４′−ジヒド
ロキシジフェニルエタン、４゜４′−ジヒドロキシジフ
ェニルエーテル、４　、４’−ジヒドロキシジフヱニル
スルフイド、２，６−ジヒドロキシナフタレン、１，５
−ジヒドロキシナフタレン、ｌ、４−ジヒドロキシナフ
タレン、２．２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プ
ロパン等や、これらのアルキル、アリール、アルコキシ
、ハロゲン基の核置換体が挙げられる。

又、芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、ｐ
−ヒドロキシ安息香酸、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、２−
ヒドロキシナフタレン−６−カルボン酸、ｌ−ヒドロキ
シナフタレン−５−カルボン酸、ｐ−４−ヒドロキシフ
ェニル安息香酸等や、これらのアルキル、アリール、ア
ルコキシ、ハロゲン基の核置換体が挙げられる。

Ｂ’ｄｌａ族ジカルポジカルボン酸ｔｒａｎｓ　−１、
４−ジカルボキシシクロヘキサン、ｃｉｓ−１，４−ジ
カルボキシシクロヘキサン等や、これらのアルキル、ア
リール、アルコキシ、ハロゲン基の核置換体が挙げられ
る。

脂環族及び脂肪族ジオールとしてはキシリレンジオール
、エチレングリコール、ｔｒａｎｓ　−１＃４−ジヒド
ロキシシクロヘキサン、（ｉｓ−１゜４−ジヒドロキシ
シクロヘキサン等や、これらのアルキル、アリール、ア
ルコキシ、ハロゲン基の核置換体が挙げられる。

本発明に用いられる芳香族ポリエステルは上記原料、又
はそれ等の誘導体の組み合せ等をエステル化、もしくは
エステル交換反応により重縮合させることにより得られ
る。

本発明の対象として好ましい芳香族ポリエステルとして
は、例えば、 （１）ｐ−ヒドロキシ安息香酸残基４０〜７０モル％と
上記芳香族ジカルボン酸残基１５〜８０モル％と芳香族
ジオール残基１５〜３０モル％とから成るコポリエステ
ル、（２）テレフタル酸、及び／又は、イソフタル酸ト
クロルヒドロキノン、フェニルヒドロキノン、及び／又
は、ヒドロキノンから成るコポリエステル、 （８）ｐ−ヒドロキシ安息香酸残基２０〜８０モル％と
２−ヒドロキシナフタレン−６−カルボン酸残基２０〜
８０モル％とから成るコポリエステル 等を挙げる事が出来る。

重縮合を行うに当っては既知の塊状重合、溶液重合、懸
濁重合法を採用することができ、１５０〜８６０°Ｃで
、常圧、又は、ｌＯ〜０．１ｔｏｒｒの減圧下に、場合
１ζより、Ｓｂ、Ｔｉ、Ｇｅ化合物等の重合触媒、リン
系化合物等の安定剤、Ｔｉ０ｇ　、　にａにＯｓ　、タ
ルク等の充填剤等を添加して行うことができる。得られ
たポリマーはそのままで、或いは、粉体状で不活性気体
中、又は減圧下に熱処理して紡糸用の試料としても良い
し、或いは、一度、押し出し機により造粒して用いる事
もできる。

本発明における溶融紡糸を行うための装置は既知の物を
使用できる。紡糸温度は２８０〜４２０℃、好ましくは
、８００〜４００℃である。この範囲より温度が低いと
装置に負荷がかかったり、溶融体の均一性が充分でなか
つたり、逆に、温度が高い場合には、ポリマーの分解が
起こったりして、安定な溶融紡糸を行うことができない
。

溶融紡糸された繊維は巻きとるか、引き落とす。得られ
たＪｉｌＪ＃はそのままでも使用できるが、延伸や熱処
理、あるいは、これらの組み合せの操作を施すことによ
って用いても良い。

通常の有機ａｍ、例えば、ポリエチレンテレフタレート
のような溶融時に異方性を示さないポリエステル繊維の
場合、表面張力が４０　ｄｙｎ／ａ−以下の油剤を使用
しなくとも、例えば、表面張力が６０〜６０ｄ）’ｎ／
ａ＊の油剤の乳化液を付着させる事により、先に述べた
ような取扱い上の問題を解決する事ができる。実施例中
の表１で示す５０〜６０ｄｂ ポリエチレンテレフタレート繊維には効果がある。

本発明においては上述のようにして得られた繊維を、下
記に詳述する表面張力が４０　ｄｙｎ　／１以下の、油
剤の水溶液　又は水性乳化液で油剤処理する事が重要で
ある。

水溶液、水性乳化液にする油剤の種類としては目的、用
途により適宜法められるが、ポリエステル繊維と化学的
に反応して該繊維の物性を低下させるものでない限り、
既知の物を用いる事ができる。

例えば、平滑剤としては、芳香族カルボン酸と一価アル
コールのエステル（例えば、トリオクチルトリメリテー
ト、ジオレイルフタレート等）、−価アルコールの脂肪
酸エステル（例えば、ジオクチルセパケート、トリデシ
ルイソステアレート、オレイルオレート、オレイルラウ
レート等）、多価アルコールの一塩基性脂肪酸エステル
（例えば、ペンタエリスリトールテトラオクタネート、
トリメチロールプロパントリデカネート、ジエチレング
リコールジオレート等）、パラフィン系として鉱物油等
があげられる。

帯電防止剤としては穏々のイオン性界面活性剤が挙げら
れるが、例えば、イミダシリン型、ベタイン型等の両性
界面活性剤、ステアリルアンモニウムエトサルフェート
、ジメチルステアリルアミンナイトレート等のカチオン
性界面活性剤、硫酸化ヒマシ油等のサルフェート、ラウ
リルスルフォネートのＮａ塩、ラウリルスルフォネート
のに塩等のアニオン性界面活性剤等を挙げる事ができる
。

乳化剤としては、一般に、非イオン性界面活性剤が使用
されるが、これ等は活性水素を有する長鎖アルキル化合
物にエチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付
加させたものである。このような活性水素を有する長鎖
アルキル化合物としては種々の物があり、例えば、高級
脂肪酸（オレイン酸、ステアリン酸、ラウリン酸等）、
高級アルコール（ソルビタン、トリメチロールプロパン
の部分脂肪酸エステル、オレイルアルコール、ステアリ
ルアルコール、セチルアルコール、ラウリルアルコール
、オクチルアルコール等）、高級アルキルアミン（ステ
アリルアミン、ラウリルアミン等）、アルキルフェノー
ル（ドデシルフェノール、ノニルフェノール等）が挙げ
られる。

処理方法としては上記より選ばれた一種、又は二種以上
で構成され、所定範囲の表面張力を有する水溶液、又は
水性乳化液を繊維に付着させる事により行う。

付着方法としては特に限定するものではなく、例えば、
通常の繊維における油剤の付与方法と同様に、水溶液も
しくは水性乳化液で覆われた回転ロール表面、又は給油
用ノズルサイドの如き滑らかな固定ノズル表面に走行す
る繊維を接触する方法とか、一旦巻き取った後に、かぜ
状の繊維を水溶液、又は水性乳化液に浸漬する方法、或
いは走行するａｍに噴霧する方法等がある。

尚、液の分散状態、又は溶解状態を知る方法としてはそ
の液の光線透過率の測定や顕微鏡観察による方法等があ
る。

処理剤の繊維に対する付着量は水溶液、又は水性乳化液
の液の種類、目的とする繊維の用途等を考慮して決定す
べきであるが、乾燥時においての付着量が０．０５〜５
重量％の範囲が好ましく用いられる。

（発明の効果） 上述した本発明の技術手段を採用することにより、耐摩
耗性、収束性、制電作用に優れ、且つ、高物性で商品化
価値の高い芳香族ポリエステル繊維を工業的に製造する
事ができる。

本発明に従って得られた芳香族ポリエステル繊維はタイ
ヤコード、ローブ、ケーブル、ＦＲＰ。

ＦＲＴＰ、ＦＲＣ，テンションメンバー、スピーカーコ
ーン、防弾チロツキ、宇宙服、海底作業服、ライダー服
、安全手袋、安全エプロンといった幅広い用途分野に用
いる事ができる。

（実施例） 以下に本発明の理解を容易にするため、実施例、参考例
を示すが、これ等はあくまで例示的なものであり、本発
明を限定するものではない。

（参考例） 櫛型攪拌翼を持つ重合槽にｐ−アセトキシ安息香酸７゜
２に９（４０モル）、テレフタル酸２．４９＃（１５モ
＃）、イソフタル酸０．８８＃９（５モル）、４．４’
−ジアセトキシジフェニル５．４５＃（２０，２モル）
を仕込んだ。次に、窒素ガス雰囲気下に攪拌しながら昇
温し、８３０°Ｃで８時間、この間に生成して来る酢酸
を除去しながら、強力な攪拌で重合を行った。

冷却後、ポリマーを取りだしたところ、収量は１０．８
８＃で理論収量の９７．８％であった。

このポリマーをハンマーミルで粉砕し、２−以下の粒子
とした後、ロータリーキルン中で窒素ガス雰囲気で２８
０℃、５時間処理したところ、８６０℃以上で溶融状態
での光学異方性が観察された。

このポリエステルを用いて、８〇−径のスクリュー型押
出機により、溶融紡糸を行った。用いた口金は孔径０．
０７ｍ５、孔長０．１４ｍ＋、孔数８０８である。

８６５℃で紡糸したところ、淡黄色の透明繊維が得られ
た。

得られた繊維を除湿した空気中で８２０℃、８時間熱処
理したところ、繊維径１６，２μｍ。

強度２９．２９／ｄ、伸度２．９％、弾性率１０８０ｇ
／ｄとなった。

（実施例及び比較例） 参考例で得たｍ維に表１記載の油剤の水系乳化液を付着
させた。処理後の試料につき油剤の付着状況、耐摩耗性
及び糸走行時の摩擦帯電圧を評価した。結果を表１に示
した。

尚、測定方法は以下の様にして行った。

■　水系エマルジ冒ンの表面張力測定 高滓製作所製のデュヌーイ式表面張カ測定器を用いた。

■　油剤付着状況の判定 処理後の繊維試料表面を日立製作新製の走査型電子顕微
鏡Ｓ−５７０で観察した。６０本の試料について、付着
の不均一性、凝集状態、数から判定した。表１において
、「○」が良好、「×」が劣るを表す。

■　繍雑間耐摩耗性 処理試料を２０℃、相対湿度６０％の雰囲気で、松本油
脂製薬製の糸摩擦抱合力試験機を用いて、張カ一定（１
００ｙ）のもとに、糸と糸とをある角度（８０’）交差
させ、撚を掛け（撚数１回）、糸と糸とを摩擦させ、断
糸するまでのストローク数（毎分１５ｏ回のストローク
数で測定）を測定した。

■　走行摩擦帯電圧 処理繊維試料を２０℃、相対湿度６０％の雰囲気で東し
■製の短糸法摩擦測定機を使用して張カ一定（１００Ｆ
）のもとに、１００ｍ／分の糸速度で走行させ、摩擦体
（梨地クロムビン）に接触角１８０°で接触させ、摩擦
体から５５１後の位置で、フィラメント糸の摩擦帯電圧
を電位測定器を使用して測定した。

！！１ 水　油剤の種類（何れも松本油脂製薬■製である。）Ａ
　アクテノール　ＵＳ−１０（ソルビタン脂肪酸エステ
ル系）Ｂ　アクテノール　　し−１（ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル系） Ｃビスター　ＭＬ　　　　　　　（ベタイン系）Ｄ　ブ
リアン　ＬＰ　　　　　　　（ポリグリセリンラウレー
ト系）Ｅ　　ブＩＪアン　ＮＰ−１０８（ポリオキシエ
チレンノニルフェニルステアレート系） 表１に示すように、本発明に従い、表面張力が４０　ｄ
ｙｎ　／　ｔｙｎ以下の油剤の水乳化液を用いて処理し
た繊維が優れた性能を有することがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融時に異方性を示す芳香族ポリエステルを溶融紡糸し
   て得られた繊維を４０ｄｙｎ／ｃｍ以下の表面張力を有
   する、油剤の水溶液又は水性乳化液で油剤処理する事を
   特徴とする芳香族ポリエステル繊維の製造法。