(57)【要約】      （修正有）【課題】ＰＰＳの耐熱性、耐薬品性、難燃性等の優れた性質を損なうことなく、低コストでかつ生産安定性に優れたＰＰＳ繊維の製造方法を提供する。【解決手段】（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂に対し、（ｂ）ポリアルキレンテレフタレート樹脂０．１〜８重量％を溶融混練した後、２８５〜３１０℃で溶融紡糸することを特徴とするポリフェニレンスルフィド繊維の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂に対し、（ｂ）ポリアルキレンテレフタレート樹脂０．１〜８重量％を溶融混練した後、紡糸温度２８５〜３１０℃で溶融紡糸することを特徴とするポリフェニレンスルフィド繊維の製造方法。
【請求項２】
（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂が、クロロホルム抽出量が０．５〜４重量％であることを特徴とする請求項１記載のポリフェニレンスルフィド繊維の製造方法。
【請求項３】
（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂が、フラッシュ法で得られたものであることを特徴とする請求項１または２記載のポリフェニレンスルフィド繊維の製造方法。
【請求項４】
（ｂ）ポリアルキレンテレフタレートがポリエチレンテレフタレートおよびポリトリメチレンテレフタレートから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のポリフェニレンスルフィド繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリフェニレンスルフィド繊維の製造方法に関するものであり、さらに詳しくは低コストで、且つ、生産性が向上したポリフェニレンスルフィド繊維の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリフェニレンスルフィド（以下ＰＰＳと略す）は、その優れた耐熱性，耐薬品性，難燃性を生かして電気・電子機器部材，自動車機器部材として注目を集めている。また、射出成形，押出成形等により各種成型部品，フィルム，シート，繊維等に成形可能であり、耐熱性，耐薬品性，難燃性の要求される分野に幅広く用いられている。
【０００３】
しかし、ＰＰＳ樹脂はその融点が高い故に、溶融加工温度や使用温度が高く、そのため揮発性成分が発生し易く、特にフラッシュ法ＰＰＳは揮発成分ガスの発生が顕著である。このため溶融紡糸工程において、揮発性成分が紡糸口金の汚れを引き起こし、作業量の増大や糸切れの原因となる問題があり、その低減が強く望まれている。
【０００４】
この口金汚れの原因はオリゴマーであるといわれており、オリゴマーの発生を抑制するために多くの提案がされている。
【０００５】
ＰＰＳ樹脂を熱酸化処理することにより、オリゴマーを除去あるいはポリマーに反応させることは以前より行われている。例えば、ポリマー粘度が５０００〜１６０００ポイズ（５００〜１６００Ｐａ・ｓ）（３１０℃、剪断速度２００／秒）の範囲で、非ニュートニアン係数ｎが１．５〜２．１になるようにＰＰＳ樹脂にキュアリングを施し、これを溶融押し出しして得られる押出成形物が開示されている（特許文献１参照）。しかし、この方法では熱酸化処理の際にゲル化物が生成し、溶融紡糸時にゲル化物がパックに詰まりやすく、パック圧の急激な上昇を招きやすい難点がある。
【０００６】
また、ＰＰＳの加工温度を下げることで揮発ガス成分の発生を抑制することができる。ＰＰＳの加工温度を下げる方法としては、オリゴマー状エステルを添加する方法（特許文献２）、モノマー性のカルボン酸エステルを添加する方法（特許文献３）、他のチオエーテルを添加する方法（特許文献４）、特定の芳香族リン酸エステルを添加する方法（特許文献５）、ポリアルキレングリコールを添加する方法（特許文献６）が示されている。しかし、いずれの方法においても添加物の耐熱性が乏しいため成形加工時に添加物による蒸発ガスや分解ガスが発生したり、添加物が低分子量であるため成形品表面に移行し、添加物が金型表面や成形品表面を汚染する等の問題を有するものである。
【特許文献１】特開昭６３−２０７８２７号公報
【特許文献２】特開昭６２−４５６５４号公報
【特許文献３】特開昭６２−２３０８４８号公報
【特許文献４】特開昭６２−２３０８４９号公報
【特許文献５】特開平１−２２５６６０号公報
【特許文献６】特開平４−１０３６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ＰＰＳの耐熱性、耐薬品性、難燃性等の優れた性質を損なうことなく、低コストで且つ生産安定性に優れたＰＰＳ繊維の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題は、（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂に対し、（ｂ）ポリアルキレンテレフタレート樹脂０．１〜８重量％を溶融混練した後、２８５〜３１０℃で溶融紡糸することを特徴とするポリフェニレンスルフィド繊維の製造方法により解決される。
【発明の効果】
【０００９】
耐熱性、耐薬品性、難燃性等に優れたＰＰＳ繊維を低コストで且つ生産安定性に優れたＰＰＳ繊維の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１１】
本発明は（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂に対し、（ｂ）ポリアルキレンテレフタレート樹脂０．１〜８重量％を溶融混練した後、２８５〜３１０℃で溶融紡糸することを特徴とするポリフェニレンスルフィド繊維の製造方法である。
【００１２】
本発明で用いられるポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂は下記構造式で示される繰り返し単位を有する重合体であり、耐熱性の観点から下記構造式で示される繰り返し単位を含む重合体を７０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上含むものが好ましい。
【００１３】
【化１】
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【００１４】
耐熱性の点から、上記構造式で示される繰返し単位を７０モル％以上、特に９０モル％以上を含む重合体であることが好ましい。またＰＰＳ樹脂はその繰り返し単位の３０モル％未満を、下記の構造式を有する繰り返し単位等で構成することが可能である。
【００１５】
【化２】
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【００１６】
本発明で用いられるＰＰＳはＰＰＳが９２〜９９．９重量％より構成されていることを特徴としている。ＰＰＳが９２重量％以上とすることで耐熱性、耐薬品性、難燃性等ＰＰＳの優れた特徴を有することができる。
【００１７】
本発明で用いられるＰＰＳ樹脂はクロロホルム抽出量が０．５〜４重量％であると口金汚れ抑制効果が大きく好ましい。クロロホルムで抽出される化合物はＰＰＳオリゴマーなどに代表される低分子化合物であり、これらの化合物が紡糸時に揮発することにより口金汚れが発生すると考えられている。クロロホルム抽出量が０．５重量％より少ない場合はもともと口金汚れに起因する有機系低重合度物が少ないため口金汚れ効果が少ない。一方、４重量％を越えると低分子量化合物の発生を抑制することができず、口金汚れが発生し糸切れなどを引き起こす。好ましくはＰＰＳ樹脂のクロロホルム抽出量は２〜４重量％であり、より好ましくはＰＰＳ樹脂のクロロホルム抽出量は２〜３．５重量％、更に好ましくはＰＰＳ樹脂のクロロホルム抽出量は２〜３重量％である。
【００１８】
本発明に用いる（ａ）ＰＰＳ樹脂の製造方法は前工程、重合反応工程、および回収工程の順で行われる公知の方法によって製造することができる。
【００１９】
本発明で用いる（ａ）ＰＰＳ樹脂の製造方法においては、重合終了後に、重合体、溶媒などを含む重合反応物から固形物を回収する工程が含まれるが、本発明で用いるＰＰＳ樹脂において、どのような方法で回収を行うかによりＰＰＳ樹脂のクロロホルム抽出量が変わってくる。
【００２０】
本発明の回収は冷却条件下で行うことが好ましく、この回収方法の好ましい一つの方法としてはフラッシュ法が挙げられる。フラッシュ法とは、重合反応物を高温高圧（通常２５０℃以上、８ｋｇ／ｃｍ２以上）の状態から常圧もしくは減圧の雰囲気中へフラッシュさせ、溶媒回収と同時に重合体を粉末状にして回収する方法であり、ここでフラッシュとは、重合反応物をノズルから噴出させることを意味する。フラッシュさせる雰囲気は、具体的には例えば常圧中の窒素または水蒸気が上げられ、その温度は通常１５０℃〜２５０℃の範囲が選択される。
【００２１】
フラッシュ法は、溶媒回収と同時に固形物を回収することができ、また回収時間も比較的短くできことから、経済性に優れた回収方法である。この回収法では、固化過程でＮａに代表されるイオン性化合物や有機系低重合度物（オリゴマー）がポリマー中に取り残されやすい傾向があり、クロロホルム抽出量が２〜４重量％となる。
【００２２】
本発明で用いるＰＰＳ樹脂の回収方法としては、重合反応物を結晶化させながら徐々に冷却した後、固形物を濾過して回収する方法が挙げられるが、この方法の場合は、徐々に冷却するためフラッシュ法に比べ時間がかかり、生産性が若干低い傾向がある。また、有機溶媒と固形分を分離する工程が別途必要となる。但し、おそらく結晶化過程で粒子から排除されるため、回収した固形物から残存するイオン性化合物や有機系低重合度物の除去やイオン交換がフラッシュ上に比べ比較的容易であるため、クロロホルム抽出量が２％より少なくなる。
【００２３】
本発明で用いられる（ａ）ＰＰＳ樹脂の回収方法は特に限定されないが、フラッシュ法により回収されたＰＰＳ樹脂が経済性に優れていることからより好ましく用いられる。
【００２４】
本発明で用いられる（ａ）ＰＰＳ樹脂は、回収工程を経て生成した後、酸処理、熱水処理または有機溶媒による洗浄を施されたものであることが好ましい。
【００２５】
酸処理を行う場合は次の通りである。本発明でＰＰＳ樹脂の酸処理に用いる酸は、ＰＰＳ樹脂を分解する作用を有さないものであれば特に限定はなく、酢酸、塩酸、硫酸、リン酸、珪酸、炭酸及びプロピル酸などが挙げられ、なかでも酢酸及び塩酸がより好ましく用いられるが、硝酸のようなＰＰＳ樹脂を分解、劣化させるものは好ましくない。
【００２６】
酸処理の方法は、酸または酸の水溶液にＰＰＳ樹脂を浸漬せしめるなどの方法があり、必要により適宜攪拌または加熱することも可能である。例えば、酢酸を用いる場合、ｐＨ４の水溶液を８０〜２００℃に加熱した中にＰＰＳ樹脂粉末を浸漬し、３０分間攪拌することにより十分な効果が得られる。酸処理を施されたＰＰＳ樹脂は残留している酸または塩などを物理的に除去するため、水または温水で数回洗浄することが必要である。洗浄に用いる水は、酸処理に基づいた化学変性の効果を損なわない意味で蒸留水、脱イオン水であることが好ましい。
【００２７】
熱水処理を行う場合は次の通りである。すなわち、本発明において使用するＰＰＳ樹脂を熱水処理するにあたり、熱水の温度を１００℃以上にすることが好ましい。本発明の熱水洗浄によるＰＰＳ樹脂の好ましい化学的変性の効果を発現するため、使用する水は蒸留水あるいは脱イオン水であることが好ましい。熱水処理の操作は、通常、所定量の水に所定量のＰＰＳ樹脂を投入し、圧力容器内で加熱攪拌することにより行われる。ＰＰＳ樹脂と水との割合は、水が多いいことが好ましいが、通常、水１Ｌに対し、ＰＰＳ樹脂２００ｇ以下の浴比が選択される。
【００２８】
また処理の雰囲気は、末端基の分解は好ましくないので、これを回避するため不活性雰囲気下とすることが好ましい。更に、この熱水処理操作を終えたＰＰＳ樹脂は、残留している成分を除去するため温水で数回洗浄するのが好ましい。
【００２９】
有機溶媒で洗浄する場合は次の通りである。すなわち、本発明でＰＰＳ樹脂の洗浄に有機溶媒は、ＰＰＳ樹脂を分解する作用などを有しないものであれば特に制限はなく、例えばＮ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホラスアミド、ピペラジノン類などの含窒素極性溶媒、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、スルホランなどのスルホキシド・スルホン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトフェノンなどのケトン系溶媒、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、２塩化エチレン、パークロルエチレン、モノクロルエタン、ジクロルエタン、テトラクロルエタン、パークロルエタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのアルコール・フェノール系溶媒およびベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒などが挙げられる。これらの有機溶媒のうちでも、Ｎ−メチルピロリドン、アセトン、ジメチルホルムアミドおよびクロロホルムなどの使用が特に好ましい、また、これらの有機溶媒は、１種類または２種類以上の混合で使用される。
【００３０】
有機溶媒による洗浄方法としては、有機溶媒中にＰＰＳ樹脂を浸漬せしめるなどの方法があり、必要により適宜攪拌または加熱することも可能である。
【００３１】
有機溶媒でＰＰＳ樹脂を洗浄する際の洗浄温度については特に制限はなく、常温〜３００℃程度の任意の温度が選択できる。洗浄温度が高くなるほど洗浄効率が高くなる傾向があるが、通常は常温〜１５０℃の洗浄温度で十分効果が得られる。圧力容器中で、有機溶媒の沸点以上の温度で加圧かに洗浄することも可能である。また、洗浄時間についても特に制限はない。洗浄条件にも夜が、バッチ式戦場の場合、通常５分間以上洗浄することによって十分な効果が得られる。また、連続式で洗浄することも可能である。
【００３２】
これらの酸処理、熱処理または有機溶媒による洗浄は、目的の溶融粘度及びクロロホルム抽出量を有するＰＰＳを得るために適宜組み合わせて行うことが可能である。
【００３３】
本発明において用いるＰＰＳ樹脂は、重合終了後に酸素雰囲気下においての加熱および過酸化物などの架橋剤を添加しての過熱による架橋処理により高分子量化して用いることも可能である。
【００３４】
熱酸化架橋による高分子量化を目的として乾式熱処理する場合には、その温度は１６０〜２６０度が好ましく、１７０〜２５０℃の範囲がより好ましい。また、酸素濃度は５体積％以上、更には８体積％以上とすることが望ましい。酸素濃度の上限には特に制限はないが、５０体積％程度が限界である。処理時間は、１〜１００時間が好ましく、２〜５０時間がより好ましく、３〜２５時間が更に好ましい。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは攪拌翼付の加熱装置であっても良いが、効率よくしかもより均一に処理する場合は、回転式あるいは攪拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。
【００３５】
また、熱酸化架橋を抑制し、揮発除去を目的として乾式熱処理を行うことが可能である。その温度は１３０〜２５０℃が好ましく、１６０〜２５０℃の範囲がより好ましい。また、この場合の酸素濃度は５体積％未満、更には２体積％未満とすることが好ましい。処理時間は、０．５〜５０時間が好ましく、１〜２０時間がより好ましく、１〜１０時間が更に好ましい。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは攪拌翼付の加熱装置であっても良いが、効率よくしかもより均一に処理する場合は、回転式あるいは攪拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。
【００３６】
本発明で用いられる（ａ）ＰＰＳ樹脂の形状は特に限定されるものではない。フラッシュ法で得られたＰＰＳ樹脂の形状は顆粒状かパウダー状であるので、それをそのまま使用してもかまわない。また、一旦フレークやペレットの形状にした後、使用してもかまわない。
【００３７】
本発明で用いられる（ｂ）ポリアルキレンテレフタレート樹脂はジオール成分とテレフタル酸成分を用いて得られる重合体である。ジオール成分としては、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、２,２−ビス（２’−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパンなど、およびそれらのエステル形成能を持つそれらの誘導体が挙げられる。
【００３８】
エチレングリコールおよびそのエステル形成能を有する誘導体、１，３−プロパンジオールおよびそのエステル形成能を有する誘導体と、テレフタル酸およびそのエステル形成能を有する誘導体を重縮合して得られるポリアルキレンテレフタレートがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）は熱安定性に優れるため、口金汚れを抑制する効果が大きく、且つ、比較的安価なポリマーであることから好ましい。
【００３９】
本発明の製造方法で用いられるポリアルキレンテレフタレートの固有粘度は０．５〜１．１であることが好ましい。ここで言う固有粘度はポリアルキレンテレフタレートの分子量に置き換えることもでき、固有粘度０．５〜１．１に相当する数平均分子量（Ｍn）は１００００〜３００００である。固有粘度が０．５より小さいと結晶性が低下する傾向にあり、また、１．１を超えると分散性が低下し樹脂組成物の機械特性が低下する傾向にある。より好ましくは、０．６〜１．０である。
【００４０】
本発明で用いられる（ｂ）ポリアルキレンテレフタレート樹脂の形状は特に限定されるものではなく、例えば、ペレット、フレーク、顆粒状、パウダーなどが挙げられる。
【００４１】
本発明は（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂に対し、（ｂ）ポリアルキレンテレフタレート樹脂０．１〜８重量％を溶融混練した後溶融紡糸することを特徴としている。ポリアルキレンテレフタレートをこの範囲とすることで、樹脂組成物の流動性および結晶性が飛躍的に向上する。本来、ＰＰＳは融点が２８５℃と高く、流動性を得るためには３００℃以上に加熱する必要がある。本発明の樹脂組成物とすることで融点は変化しないが融点以上における流動性が飛躍的に向上することを見出したものである。また、驚くべきことに本発明で用いられるＰＰＳ樹脂組成物は一度溶融すると融点である２８５℃まで冷却しても十分な流動性を得ることができる。このような樹脂組成物とすることで低温での成型加工性と寸法安定性を両立することができた。
【００４２】
この原因は明らかではないが、ＰＰＳ分子間にポリアルキレンテレフタレートが入り込み樹脂組成物を可塑化し流動化していると考えられる。また、ポリアルキレンテレフタレートがＰＰＳ分子間に入り込むことで、ポリアルキレンテレフタレートのベンゼン環とＰＰＳのベンゼン環がスタッキングし、冷却時の結晶性を向上させていると考えられる。このようなことから、ポリアルキレンテレフタレートの含有量が０．１重量％より少ないと２８５〜３１０℃での流動性が低くなり紡糸時に糸切れとなる。また、８重量％より多いとＰＰＳ樹脂の優れた特性である耐熱性、耐薬品性、難燃性等が得られない。更に、ポリアルキレンテレフタレートが異物となり最終製品の強度が低下する。好ましくは０．１〜５重量％である。
【００４３】
本発明の溶融混練の方法は特に限定されず、公知の加熱溶融混合装置を使用することができる。
【００４４】
加熱溶融混合装置としては、単軸押出機、２軸押出機、スクリューが３軸-以上備えられた多軸押出機、それらの組み合わせの多軸押出機、ニーダー・ルーダーなどを使用することができる。中でも、２軸押出機を用いるとＰＰＳとポリアルキレンテレフタレートの分散性が向上することから紡糸性が向上するため好ましく用いられる。より好ましくはニーディングゾーンが２箇所以上ある２軸押出機を用いることである。
【００４５】
本発明の溶融混練の方法において、混練時のＰＰＳおよびポリアルキレンテレフタレートの混練機への供給方法は特に限定されず、例えば、ＰＰＳおよびポリアルキレンテレフタレートを予めブレンドし混練機へ供給する方法、ＰＰＳおよびポリアルキレンテレフタレートの各々を計量しながら混練機へ供給する方法、ＰＰＳを供給した混練機へポリアルキレンテレフタレートをサイドフィードで供給する方法が挙げられる。
【００４６】
溶融混練の温度は、２８０〜３５０℃で溶融混練することが好ましい、ここでいう温度とは混練部分や混練機先端にある樹脂の温度である。通常、混練機先端に温度計を取付けて測定することができる。溶融混練の温度がこの範囲とすることで紡糸の安定性や得られる繊維の強度、色調など品質が良好となるので好ましい。
【００４７】
混練時間は特に限定されないが、０．５〜３０分であることが好ましい。混練時間をこの範囲とすることで、分散性とＰＰＳの熱分解抑制が両立でき、紡糸の安定性や得られる繊維の強度、色調など品質が良好となるので好ましい。
【００４８】
本発明は上記溶融混練した後、紡糸温度は２８５〜３１０℃で溶融紡糸することを特徴としている。紡糸温度が３１０℃を越えるとＰＰＳに含まれているオリゴマーなど有機系低重合度物やポリアルキレンテレフタレートの分解物やオリゴマーなどが揮発し、口金が汚れなどにより糸切れが多発するなど、安定した紡糸が困難となる。紡糸温度を低くすることで有機系低重合度物の発生量が少なくなるなどして、ポリアルキレンテレフタレートの分解物やオリゴマーの揮発量が抑制できるため、より低温で溶融紡糸することが好ましいが、２８５℃未満では樹脂の流動性が悪く安定した溶融紡糸が困難となる。本発明の範囲とすることで、ポリマーの流動性と有機系低重合度物や分解物などの揮発成分の発生量が両立でき、安定してポリフェニレンスルフィド繊維を製造することができる。より好ましい紡糸温度は２８５〜３００℃である。
【００４９】
本発明のポリフェニレンスルフィド繊維の製造方法において、溶融混練工程を経て、溶融紡糸工程により溶融紡糸されれば特に限定されるものではない。具体的には例えばＰＰＳ樹脂とポリアルキレンテレフタレート樹脂を予め押出機で溶融混練したペレットを使用しても良いし、ポリアルキレンテレフタレート樹脂が高濃度に含有したマスターバッチを作成しておき、紡糸工程で任意の濃度に希釈しても良い。また、混練機を紡糸機に直結し、ペレットを得ることなく混練した溶融物を直接紡糸してもかまわない。
【００５０】
紡糸工程では、増粘によるゲル化を防止するため、窒素雰囲気下で上記紡糸温度に加熱し、口金より吐出することが望ましい。口金は通常の溶融紡糸に使用するもの、例えば吐出孔径Ｄが０．１５〜０．５ｍｍφで、吐出孔深さＬが０．２〜２．０ｍｍ程度のものが好ましく用いられる。
【００５１】
口金から吐出した糸条は、通常、紡出後に風速５〜１００ｍ／分のチムニー風により冷却され、集束剤として油剤を適量付与させて、巻き取ることにより得られる。引き取り速度に特に制限は無いが、通常５００ｍ／分〜７０００ｍ／分の範囲である。また、製造プロセスもＵＹ（低速紡糸）もしくはＰＯＹ（高速紡糸）の状態で一旦巻き取り公知の延伸機を用いて延伸処理するＵＹ−ＤＴ（延伸撚糸）、ＰＯＹ―ＤＴ方式、一旦巻き取ることなく紡糸延伸工程を連続して行うＤＳＤ（直接紡糸延伸）方式などのプロセスが適用出来る。また、ＰＯＹ―仮撚り工程やＤＴ−仮撚り工程などの工程も適用することも可能である。
【００５２】
さらに、短繊維を製造する際には、必要に応じて、紡糸で得られた糸条を温水浴中、もしくは熱板上にて適正倍率にて延伸後、必要に応じてスタッフィングボックス型クリンパーにて捲縮を付与し、所定の温度にて弛緩熱処理を施し、次いで、油剤を付与後、所定の長さに繊維を切断し、短繊維を得ることができる。得られる糸の特性に特に制限は無いが、通常、単糸繊度０．５〜１０．０ｄｔｅｘ、強度は２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは３．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、強度の上限に特に制限はないが通常１０．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下、伸度１０〜１００％、乾熱収縮率０〜２０．０％、の繊維が得られる。
【００５３】
また本発明のＰＰＳ繊維の断面形状は特に限定されるものでは無く、通常の円形断面のみならず、△断面、Ｙ字断面、□断面、十字断面、中空断面、Ｃ型断面、田型断面などいかなる異形断面も採用できる。
【００５４】
本発明で得られた繊維は、抄紙ドライヤーキャンバス、ネットコンベヤー、バグフィルター、モーター結束糸などの各種用途に好適に使用することができる。
【実施例】
【００５５】
以下に本発明を実施例で具体的に説明する。
【００５６】
以下の実施例において、材料特性については下記の方法により行った。
（１）メルトフローレート（ＭＦＲ）
測定温度３１５．５℃、５０００ｇ荷重とし、ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８−８６に準ずる方法で測定した。
（２）クロロホルム抽出量
ＰＰＳポリマー１０ｇを円筒形濾紙に秤量し、クロロホルム２００ｍＬでソックスレー抽出（バス温１２０℃、５時間）を行った。抽出後クロロホルムを除去し、残差量を秤量しポリマー重量当たりで計算した。
（３）紡糸時糸切れ回数
紡糸時間が０〜１０時間、１０〜２０時間における糸切れ回数をカウントした。糸切れ回数が要因は様々考えられるが、０〜１０時間と比較し１０〜２０時間で糸切れ回数が多くなるのは口金汚れによる糸切れである。
［参考例１］ＰＰＳ−１の調製（フラッシュ法）
攪拌機および底に弁の付いた２０リットルオートクレーブに、４７％水硫化ナトリウム（三協化成）２３８３ｇ（２０．０モル）、９６％水酸化ナトリウム８３６ｇ（２０．１モル）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）３９６０ｇ（４０．０モル）、酢酸ナトリウム６２５ｇ（７．６２モル）、およびイオン交換水３０００ｇを仕込み、常圧で窒素を通じながら２２５℃まで約３時間かけて徐々に加熱し、水４２００ｇおよびＮＭＰ８０ｇを留出した後、反応容器を１６０℃に冷却した。仕込みアルカリ金属硫化物１モル当たりの系内残存水分量は０．１７モルであった。また、硫化水素の飛散量は０．０２３モルであった。
【００５７】
次に、ｐ−ジクロロベンゼン（シグマアルドリッチ）２９２５ｇ（１９．９モル）、ＮＭＰ１５１５ｇ（１５．３モル）を加え、反応容器を窒素ガス下に密封した。その後、４００ｒｐｍで攪拌しながら、２００℃から２２５℃まで０．８℃／分の速度で昇温し、２２５℃で３０分保持した。次いで２７４℃まで０．３℃／分の速度で昇温し、２７４℃で５０分保持した後、２８２℃まで昇温した。オートクレーブ底部の抜き出しバルブを開放し、窒素で加圧しながら、内容物を攪拌機付き容器に１５分かけてフラッシュし、２５０℃でしばらく攪拌して大半のＮＭＰを除去し、ＰＰＳと塩類を含む固形物を回収した。
【００５８】
得られた固形物およびイオン交換水１５１２０ｇを攪拌機付きオートクレーブに入れ、７０℃で３０分洗浄した後、ガラスフィルターで吸引濾過した。次いで７０℃に加熱した１７２８０ｇのイオン交換水をガラスフィルターに注ぎ込み、吸引濾過してケークを得た。
【００５９】
得られたケークおよびイオン交換水１１８８０ｇを、攪拌機付きオートクレーブに仕込み、オートクレーブ内部を窒素で置換した後、１９２℃まで昇温し、３０分保持した。その後オートクレーブを冷却して内容物を取り出した。
【００６０】
内容物をガラスフィルターで吸引濾過した後、これに７０℃のイオン交換水１７２８０ｇを注ぎ込み吸引濾過してケークを得た。得られたケークを８０℃で熱風乾燥し、さらに１２０℃で２４時間で真空乾燥することにより、乾燥ＰＰＳを得た。得られたＰＰＳ−１は、ＭＦＲが２００ｇ／１０分、クロロホルム抽出量が２．６％であった。
【００６１】
［参考例２］ＰＰＳ−２の調製（フラッシュ法ではない後処理方法）
攪拌機付きの２０リットルオートクレーブに、４７％水硫化ナトリウム（三協化成）２３８３ｇ（２０．０モル）、９６％水酸化ナトリウム８４８ｇ（２０．４モル）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）３２６７ｇ（３３モル）、酢酸ナトリウム５３１ｇ（６．５モル）、及びイオン交換水３０００ｇを仕込み、常圧で窒素を通じながら２２５℃まで約３時間かけて徐々に加熱し、水４２００ｇおよびＮＭＰ８０ｇを留出したのち、反応容器を１６０℃に冷却した。硫化水素の飛散量は、仕込みアルカリ金属硫化物１モル当たり０．０１８モルであった。
【００６２】
次に、ｐ−ジクロロベンゼン（シグマアルドリッチ）２９７４ｇ（２０．２モル）、ＮＭＰ２５９４ｇ（２６．２モル）を加え、反応容器を窒素ガス下に密封し、４００ｒｐｍで攪拌しながら、２２７℃まで０．８℃／分の速度で昇温し、その後２７０℃まで０．６℃／分の速度で昇温し２７０℃で１４０分保持した。その後２５０℃まで１．３℃／分の速度で冷却しながら６８４ｇ（３８モル）のイオン交換水をオートクレーブに圧入した。その後２００℃まで０．４℃／分の速度で冷却した後、室温近傍まで急冷した。内容物を取り出し、１０リットルのＮＭＰで希釈後、溶剤と固形物をふるい（８０ｍｅｓｈ）で濾別し、得られた粒子を２０リットルの温水で数回洗浄、濾別した。次いで１００℃に加熱されたＮＭＰ１０リットル中に投入して、約１時間撹拌し続けたのち、濾過し、さらに熱湯で数回洗浄した。次に９．８ｇの酢酸を含む２０リットルの温水で洗浄、濾別した後、２０リットルの温水で洗浄、濾別してＰＰＳポリマー粒子を得た。これを、８０℃で熱風乾燥し、１２０℃で２４時間で真空乾燥することにより、乾燥ＰＰＳを得た。得られたＰＰＳ−２は、ＭＦＲが１８０ｇ／１０分、クロロホルム抽出量が０．５％であった。
【００６３】
［参考例３］ＰＥＴの製造
高純度テレフタル酸（三井化学社製）１０００ｇとエチレングリコール（日本触媒社製）４５０ｇのスラリーを予めビス（ヒドロキシエチル）テレフタレート約１２３０ｇが仕込み、温度２５０℃、圧力１．２×１０５Ｐａに保持されたエステル化反応槽に４時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに１時間かけてエステル化反応を行い、このエステル化反応生成物の１２３０ｇを重縮合槽に移送した。
【００６４】
引き続いて、エステル化反応生成物が移送された前記重縮合反応槽に、三酸化アンチモンを２３０ｐｐｍとなるように添加し、その後、低重合体を３０ｒｐｍで撹拌しながら、反応系を２５０℃から２８５℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を４０Ｐａまで下げた。
【００６５】
最終温度、最終圧力到達までの時間はともに６０分とした。所定の撹拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージして常圧に戻し、重縮合反応を停止して、冷水中にストランド状に吐出、直ちにカッティングしてＰＥＴチップ１０００ｇを得た。得られたポリマーのＩＶは０．６５であった。
【００６６】
［参考例４］ＰＴＴの製造
ジメチルテレフタレート１０００ｇ、１，３−プロパンジオール７８９ｇおよびエステル交換反応触媒としてテトラブチルチタネート（以下ＴＢＴという）０．２１ｇ、酢酸リチウム２水和物（以下ＬＡＨという）０．２１ｇを用い、１４０〜２３０℃まで撹拌しながら４時間かけて昇温し、エステル交換反応を終了し、着色防止剤としてリン酸０．０５ｇを添加した。
【００６７】
引き続いて、重縮合層に移送しＴＢＴ１．０５ｇを添加して、その後、低重合体を３０ｒｐｍで撹拌しながら、反応温度を２３０℃から２５０℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を４０Ｐａまで下げた。最終温度、最終圧力到達までの時間はともに６０分とした。所定の撹拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージして常圧に戻し、重縮合反応を停止して、冷水中にストランド状に吐出、直ちにカッティングしてＰＴＴチップ１０００ｇを得た。このポリマーのＩＶは１．１２であった。
【００６８】
実施例１
ＰＰＳ顆粒９７重量％およびＰＥＴチップ３重量％を３２０℃に加熱されたベント式２軸混練押出機に供給して、せん断速度１００ｓｅｃ−１、滞留時間１分にて溶融押出し、ＰＰＳ９７重量％およびＰＥＴ３重量％であるポリマーチップを得た。
【００６９】
次いで、得られたポリマーチップを１５０℃で１０時間、真空乾燥し、２軸混練押出機が接続された紡糸機に供給した。紡糸機に接続された２軸混練押出機は設定温度３００℃、せん断速度１００ｓｅｃ−１とした。また、紡糸温度は２９５℃、口金口径０．２３ｍｍ、口金孔数２４ホール、１０００ｍ／分の条件で紡糸し、未延伸糸を得た。２０時間紡糸した結果、口金汚れは無く、糸切れ回数は０回であり紡糸性は良好であった。
【００７０】
次いで得られた未延伸糸を、延伸温度９０℃、熱処理温度１７０℃、延伸倍率２．６倍で延伸した。延伸時の糸切れ回数は０回であり延伸性は良好であった。
【００７１】
得られた延伸糸は強度３．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度３５％であり糸物性の良好な糸であった。得られた糸物性を表１に示した。
実施例２
ＰＥＴをＰＴＴに変更した以外は実施例１と同様にして行った。紡糸の結果および糸物性を表１に示した。
実施例３
ＰＰＳ−１をＰＰＳ−２に変更した以外は実施例１と同様にして行った。紡糸の結果および糸物性を表１に示した。
比較例１
ＰＰＳ−１を１５０℃で１０時間、真空乾燥し、２軸混練押出機が接続された紡糸機に供給した。紡糸機に接続された２軸混練押出機は設定温度３２０℃、せん断速度１００ｓｅｃ−１とした。また、紡糸温度は３２０℃、口金口径０．２３ｍｍ、口金孔数２４ホール、１０００ｍ／分の条件で紡糸し、未延伸糸を得た。２０時間紡糸した結果、口金汚れが激しく、糸切れ回数は１０回であり紡糸性は悪いものであった。
【００７２】
次いで得られた未延伸糸を、延伸温度９０℃、熱処理温度１７０℃、延伸倍率２．６倍で延伸した。延伸時に毛羽が多く発生し、延伸性は悪いものであった。
【００７３】
得られた延伸糸は強度２．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度３５％であった。得られた糸物性を表１に示した。
比較例２
紡糸温度を２９５℃に変更した以外は比較例１と同様にして行った。結果を表１に示した。
【００７４】
紡糸時にパック圧が上昇し糸が吐出されず紡糸することができなかった。
【００７５】
【表１】
2010144267.tif 000004
【００７６】
実施例４〜６および比較例３
ＰＥＴの量を変更した以外は実施例１と同様にして行った。結果を表２に示した。
【００７７】
本請求項の範囲内では糸切れ回数が０であり延伸時の毛羽の発生もなく製糸性が良好であった。
【００７８】
一方、ＰＥＴの添加量が多いと紡糸工程ではバラスが発生し糸切れが多発し、延伸工程でも毛羽が発生した。得られた糸は強度が低いものであった。
【００７９】
【表２】
2010144267.tif 000005
【００８０】
実施例７〜９および比較例４
紡糸温度を変更した以外は実施例１と同様にして行った。結果を表３に示した。
【００８１】
紡糸温度を高くすると口金汚れが発生する傾向が見られ、本請求項の範囲内を超えると紡糸工程の糸切れや延伸工程の毛羽発生が多く発生した。
【００８２】
【表３】
2010144267.tif 000006