(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全酸成分の９０モル％以上をテレフタル酸成分とし、全グリコール成分の９０モル％以上をエチレングリコール成分として得られたポリエステルポリマーからなるポリエステル繊維であって、該ポリエステルポリマーが水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウムからなる群から選ばれた少なくとも１種のナトリウム化合物の含有量が、ナトリウム原子に換算して該ポリエステルポリマーに対して０．０３〜１重量％の範囲にある、製糸性の改善されたポリエステル繊維。
【請求項２】
全酸成分の９０モル％以上をテレフタル酸成分とし、全グリコール成分の９０モル％以上をエチレングリコール成分として得られたポリエステルポリマーを紡糸速度４０００ｍ／分以上で溶融紡糸して得られたポリエステル繊維であって、該ポリエステルポリマーが水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウムからなる群から選ばれた少なくとも１種のナトリウム化合物の含有量が、ナトリウム原子に換算して該ポリエステルポリマーに対して０．０３〜１重量％の範囲にある、製糸性の改善されたポリエステル繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエステル繊維及びその製造方法に関し、更に詳しくは高速な製糸条件であっても、製糸調子が良好なポリエステル繊維及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリエステル繊維を得るためには、重合体を溶融紡糸し、次いで延伸する、いわゆる２工程法が一般的である。この延伸時の延伸倍率は溶融紡糸条件、特に引取速度に依存しており、過大な延伸倍率は糸切れや風合いの低下につながるので、延伸倍率には限度がある。
【０００３】
一般に、紡糸工程における生産性は単位時間あたりの紡糸口金からのポリマーの吐出量に大きく依存し、吐出量を上げ、それに比例して引き取り速度を上げれば繊維の生産性は向上する。しかしながら、ポリエステル繊維においては、引き取り速度を上げると糸の伸度が低下するため、後に続く延伸又は延伸仮撚の工程での延伸倍率をさげなければ工程調子が悪化する。その結果、後に続く延伸又は延伸仮撚時の延伸比が小さくなり、吐出量増加による効果が、延伸比の低下によって相殺されてしまう結果となる。
【０００４】
この問題点は、紡糸引き取り速度を高くしても、紡糸糸条内部での分子配向が大きくならないようにすれば解決可能であり、ポリマーに微量の分岐成分を導入することが提案されている（特開昭５３−２９２号公報、特開昭６３−７５１１２号公報、特開昭６３−７５１１４号公報）。これらの方法によれば、確かに分子配向は抑制されるが、一定量以上の分岐成分を導入すると製糸性が極端に悪化し断糸が多発するため、生産性向上の程度は小さい。
【０００５】
また、ポリエステルに非相溶のポリマーとポリエステルポリマーとをブレンド紡糸することも提案されており、該非相溶のポリマーとして、例えば、スチレン系重合体を添加する方法（特開昭５６−９１０１３号公報）、ポリ−４−メチル−１−ペンテンを添加する方法（特開昭５７−４７９１２号公報）、液晶ポリマーを添加する方法（特開昭５７−１１２１１号公報）等が提案されている。
【０００６】
これらの方法によれば配向は抑制されるものの、得られるポリエステル繊維は該非相溶ポリマーによる影響を受け、スチレン系重合体のように低い軟化点温度を有するポリマーを添加した場合には、表層に存在する低軟化点ポリマーのために、高温の熱処理を必要とする仮撚加工等の処理を行うと融着をおこしたり、白濁や染色品の発色性が不十分となることが多い。
【０００７】
この問題点を解決するため、芯部に伸長粘度がポリエステルより高いポリマーを０.０１〜１５％ブレンドしたポリマーを配し、鞘部にポリエステルポリマーを配した複合繊維が提案されている（特開平８−２４６２４７号公報）。しかしながら複合繊維を安定して紡糸することは、通常の繊維を紡糸するよりも困難であり、また複合繊維の紡糸設備は通常の繊維の紡糸設備よりも高価となるため、本方法を採用することは、かえってコストアップとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の有していた問題点を解決し、製糸工程時の工程通過性を向上させて、紡糸口金からのポリマー吐出量増加によって繊維の生産性を向上させることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、ポリエステルに特定量の結晶化促進剤を添加することによって、上記の問題点を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち本発明の目的は、
全酸成分の９０モル％以上をテレフタル酸成分とし、全グリコール成分の９０モル％以上をエチレングリコール成分として得られたポリエステルポリマーからなるポリエステル繊維であって、該ポリエステルポリマーが水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウムからなる群から選ばれた少なくとも１種のナトリウム化合物の含有量が、ナトリウム原子に換算して該ポリエステルポリマーに対して０．０３〜１重量％の範囲にある、製糸性の改善されたポリエステル繊維、
及び全酸成分の９０モル％以上をテレフタル酸成分とし、全グリコール成分の９０モル％以上をエチレングリコール成分として得られたポリエステルポリマーを紡糸速度４０００ｍ／分以上で溶融紡糸して得られたポリエステル繊維であって、該ポリエステルポリマーが水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウムからなる群から選ばれた少なくとも１種のナトリウム化合物の含有量が、ナトリウム原子に換算して該ポリエステルポリマーに対して０．０３〜１重量％の範囲にある、製糸性の改善されたポリエステル繊維の製造方法により達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のポリエステル繊維は、全酸成分の９０モル％以上をテレフタル酸成分とし、全グリコール成分の９０モル％以上をエチレングリコール成分として得られたポリエステルポリマーからなっている必要がある。１３０℃での半結晶化時間が３０秒以下であるポリエステルポリマーからなることが好ましい。該半結晶化時間が短いほど生産性向上効果は大きく、該結晶化時間は好ましくは２０秒以下、より好ましくは１５秒以下である。
【００１２】
通常のホモポリエチレンテレフタレートポリマーの該結晶化時間は１分以上であり、該結晶化時間を３０秒以下とするためには、結晶化促進剤の添加などの方法による結晶化の促進が必要となる。
【００１３】
本発明のポリエステル繊維は、その繊維強度が２．０ｇ／ｄｅ以上であることが好ましい。上述の半結晶化時間を短くするためには結晶化促進剤を添加すればよいが、該結晶化促進剤の添加方法、添加量が不適切であり、繊維強度が２ｇ／ｄｅ未満となる場合には該半結晶化時間が３０秒以下であったとしても断糸が頻発し、かえって生産性が悪化することとなる。好ましい繊維強度は２．２ｇ／ｄｅ以上である。
【００１４】
また、本発明のポリエステル繊維は、その繊維伸度が１００％以上であることが好ましい。該伸度が１００％未満であると、上述の半結晶化時間が３０秒以下であっても、高い生産性を発揮することはできない。該繊維伸度は、好ましくは１２０％以上、より好ましくは１４０％以上である。
【００１５】
更に、本発明のポリエステル繊維は、その複屈折率が０．０６５以下であることが好ましい。該複屈折率は繊維内部の配向度の指標となり、０．０６５を越える場合には、後加工での延伸倍率を十分確保することができず、吐出量増大による生産性向上効果が相殺される。該複屈折は０．０５５未満であることが好ましく、特に０．０４５未満であることが好ましい。
【００１６】
本発明のポリエステル繊維を構成するポリマーは、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウムからなる群から選ばれた少なくとも１種のナトリウム化合物を含むことが必要であり、なかでも、炭酸ナトリウムが最も好ましい。これらのナトリウム化合物は、結晶核剤として働くため、上述の半結晶化時間を短縮することができる。該ナトリウム化合物の添加量は、ナトリウム原子に換算して０．０３〜１重量％の範囲となることが好ましい。該範囲無いにあるときには、生産性向上効果は相対的に大きくなり、ポリマー着色や製糸性悪化なども発生しない。
【００１７】
本発明において、繊維を製造する際の紡糸速度は、生産性を高めるため、４０００ｍ／分以上であることが必要である。４０００ｍ／分未満である場合には、本発明のポリエステル繊維とホモポリエステル繊維とは同一紡速での品質差は小さいために、本発明のポリエステル繊維により達成される、製糸性改善効果は小さい。より好ましくは、該紡糸速度は４３００ｍ／分以上であることが好ましい。
【００１８】
本発明のポリエステル繊維は、ポリエステルの全酸成分を基準として９０モル％以上がテレフタレート成分、全グリコール成分を基準として９０モル％以上がエチレングリコール成分であれば、他の成分を共重合していてもよく、他の成分として、フタル酸成分、イソフタル酸成分、５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分、２，６−ナフタレンジカルボン酸成分、１，５−ナフタレンジカルボン酸成分、ジフェニルジカルボン酸成分、セバシン酸成分、アジピン酸成分、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸成分、ダイマ−酸成分等の脂肪族、脂環式、あるいは芳香族のジカルボン酸成分を例示できる。また、グリコール成分として、テトラメチレングリコール成分、トリメチレングリコール成分、ヘキサメチレングリコール成分、シクロヘキサン−１、４−ジメタノール成分、ネオペンチルグリコール成分、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加体、ビスフェノールＳのエチレンオキサイド付加体、ビスフェノ−ルＡ成分、ダイマージオール成分のような脂肪族、脂環式、あるいは芳香族のジオール成分を例示できる。
【００１９】
上記したような他の成分は単独で用いても２種以上を併用してもどちらでもよく、その用途に応じて任意に用いればよく、また、艶消し剤、制電剤、熱安定剤、光安定剤等を本発明の効果を損なわない範囲で添加しても良い。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、製糸性が改善され、生産性の優れたポリエステル繊維を得ることができ、得られたポリエステル繊維は、生糸のままで、あるいは撚糸、仮撚り加工糸として、タイツ、水着、靴下などのストレッチ素材やインナーウエアー、スポーツウエアー、ブラシ、キャンバスなどの用途、及び裏地、スラックス、ブルゾンなどの衣料用途、リボン、テープ、ベルトなどの資材用途に好適に用いることができる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれにより何等限定されるものではない。実施例中の部は重量部を意味する。なお、実施例中の各値は以下の方法によって測定を行った。
Ａ．）固有粘度  ＩＶ：
オルトクロロフェノール中３５℃で測定した。
【００２２】
Ｂ．）繊維強伸度：
島津製引っ張り試験機「オ−トグラフＡＧ−１００Ｅ」を使用、試料長２５ｃｍ、引っ張り速度２０ｃｍ／分の条件で応力−伸長曲線を求めた。次に伸びを初期試料長で割った値を伸度とした。
【００２３】
Ｃ．）半結晶化時間：
コタキ製作所製、ポリマー結晶化速度測定装置  ＫＭ−７０１型を使用し、試料となるポリマーから、膜厚５０μｍのフイルムを形成してプレパラートにはさみサンプルとした。該サンプルを３１０℃で２分間溶融し、その後１３０℃オイルバス中にて冷却して、偏光透過率の経時変化から半結晶化時間を測定した。
【００２４】
［実施例１］
ポリエステルポリマーの製造：
テレフタル酸ジメチル１９４部、エチレングリコール１２４部及び酢酸マンガン４水塩０．０６部を精留塔付き反応層にいれ、常法に従ってエステル交換反応を行い、理論量のメタノールの留出せしめた。次いで反応生成物を精留塔付き重縮合用フラスコへ入れ、安定剤としてトリメチルホスフェート０．０４部、重縮合触媒として３酸化アンチモン０．０７９部を加え、更に、結晶化促進剤としての炭酸ナトリウムのエチレングリコール２％溶液を、炭酸ナトリウム換算で０．９６部となるように加え、温度２８５℃、常圧で３０分、更に３０ｍｍＨｇの減圧下で１５分反応を進行させた後、系内を徐々に減圧にし、撹袢下１１０分間反応させた。最終内温は２８５℃、最終内圧は０．３７ｍｍＨｇであり、得られたポリマーの固有粘度は０．６３であった。
【００２５】
ポリエステル繊維の製造：
得られたポリマーを、２９５℃の雰囲気下に保持した２軸ルーダーに通過させ溶融混練させた後、２９５℃に保持した紡糸パック中に導いて、孔数２４の紡糸口金からポリマーを吐出し、紡糸速度４５００ｍ／分にて直接巻き取った。ポリマー吐出量は巻き取り糸の総繊維繊度が１５０ｄｅとなるよう調整した。製糸は３日間行なった。このポリエステル繊維の固有粘度は０．６１であった。結果を表１に示す。
【００２６】
［実施例２］
実施例１において、結晶化促進剤として水酸化ナトリウムのエチレングリコール２％溶液を水酸化ナトリウム換算で０．５８部となるように加えること以外は同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００２７】
［実施例３］
実施例１において、結晶化促進剤として安息香酸ナトリウムのエチレングリコール２％溶液を安息香酸ナトリウム換算で１．９２部となるように加えること以外は同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００２８】
［実施例４］
実施例１において、結晶化促進剤としてステアリン酸ナトリウムを３．８４部加えること以外は同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００２９】
［実施例５］
実施例１において、結晶化促進剤として水酸化ナトリウムのエチレングリコール２％溶液を水酸化ナトリウム換算で１．３４部となるように加えること以外は同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００３０】
［実施例６］
実施例１において、結晶化促進剤として、炭酸ナトリウムのエチレングリコール２％溶液を炭酸ナトリウム換算で２．９部となるように加えること以外は同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００３１】
［比較例１］
実施例１において、結晶化促進剤としての炭酸ナトリウムのエチレングリコール２％溶液を加えないこと以外は同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００３２】
［比較例２］
実施例１において、炭酸ナトリウムのエチレングリコール２％溶液を加えることなく、ポリスチレンを１．９２部加えること以外は同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００３３】
［比較例３］
実施例１において、炭酸ナトリウムのエチレングリコール２％溶液を加えること無く、無水トリメリット酸を０．３８部加えること以外は同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
0003869551.tif 000002
【００３５】
上述の結果からも明らかな通り、ナトリウム化合物を結晶化促進剤として含有させたポリエチレンテレフタレートポリマーは、通常のホモポリエチレンテレフタレート、ポリスチレンを添加したポリエチレンテレフタレート、無水トリメリット酸を添加したポリエチレンテレフタレートと比べて、繊維伸度が向上し、後加工時の生産性を向上できる性能を有している。