JPH01204925A - ポリエステルフアイバーフイル及びその製造方法 - 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】 本発明は、普通ポリエステルファイバーフィル（ｆｉｂ
ｅｒｆｉｌｌ）と呼ばれるポリエステルファイバーフィ
リング材料（ｆｉｂｅｒｆｉｌｌｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉ
ａｌ）に関する改良、更に特定的にはポリエステルが鎖
分岐されていることで新規な且つ改良されているポリエ
ステルファイバーフィル及びこのようなポリエステルフ
ァイバーフィルを製造する方法に関する。

ポリエステルファイバーフィルは、寝具類材料を包含す
る枕、クツション及び他の家具材料の合理的に安価な充
填及び／又絶縁材料として及びアパレルにおいて十分に
受は入れられるに至り、そして商業的に大量に生産及び
使用されている。これらの用途のいくつかについて、低
密度及び高いバルク及び改良された熱絶縁性の故に、充
実（ｓｏｌｉｄ）ファイバーフィルよりも、例えばトリ
バー（Ｔ。

＋１ｉｖｅｒ）により米国特許第３．７７２．１３７号
に開示された及びＥＰＡ２００６７６８４　［ジョーン
ズ及びコーリ（Ｊｏｎｅｓ　ａｎｄ　Ｋｏｈｌｉ）］に
開示されたような中空ファイバーフィルを使用すること
が好ましい。

過度の費用を伴わないで改良することができれば、ポリ
エステルファイバーフィルのバルクを最大にしそして改
良することは常に望ましいことであった。コンポーネン
ト間の収縮に差があるため自発的にケン縮するパイコン
ポーネントファイバ（ｂｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｆｉｂ
ｅｒｓ）の使用すら含めて、種々の先行技術の示唆がな
されてきた。しかしながら、パイコンポーネントフィラ
メントの製造は、２つの別々なコンポーネント材料に伴
う費用とは全く別に、均質な（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ
）　（例えばモノコンポーネント）材料の場合に必要な
よりも多くの費用がかかる装置を必要とするという点で
費用がかかり、それ故均質な材料から改良されたバルク
のポリエステルフィラメントを得ることが望ましいであ
ろう。更に、高いバルクを持った均質な（即ちモノコン
ポーネント）ポリエステルファイバーフィルを得るため
に、従来は、プロセスを非常に注意深く監視しそしてプ
ロセス条件を厳密に制御することが必要であるか又は望
ましかった。これは高いバルクのこのような望ましい材
料を得るコストを増加させた。

本発明の目的は、好ましくは、パイコンポーネント７ア
イバの如き費用のかかる材料又は装置を必要としないで
、このような厳密なプロセス制御を必要としないで、前
記の困難を克服しそして改良されたバルクのポリエステ
ルファイバーフィルを提供することである。ポリエステ
ルファイバーフィルにとってコストは常に重要な考慮事
項であっＩこ　。

ポリエステルファイバーフィルは、織布又は編布に使用
するための紡績糸の如き、他の目的でポリエステルステ
ープルファイバを製造するのにも使用される工程と本質
的に同様な工程を伴う方法により製造され、その除権々
の工程が紡績糸におけるよりもファイバーフィルにとっ
て望ましいような性質を与えるように改変されそして最
適化された。かくして、慣用の方法は、ポリエステルポ
リマーを製造し、このポリエステルポリマーヲ溶融紡糸
してフィラメントとし、このフィラメントをトウの形態
で、通常は延伸し、ケン縮しそして緩和させる（ｒｅｌ
ａｘｉｎｇ）ことにより加工し、次いでこのケン縮した
フィラメントを所望の切断長のステープルファイバに転
換する工程を伴う。ポリエステルファイバーフィルの美
観を改良するために滑らかにする”　（５１ｉｃｋｅｎ
）ことがしばしば望ましい。従来は、一般にポリエステ
ルファイバーフィルにとって好ましいポリエステルポリ
マーは、費用を最小にすることの望ましさの故にポリ（
エチレンテレフタレート）であった。このポリマーは、
以後一般にホモポリマー又は標準ポリマー又線状ポリマ
ーと呼ぶ。

本発明に従えば、ポリエステルポリマーが少量の鎖分岐
剤（ｃｈａｉｎ−ｂｒａｎｃｈｅｒ）を含有し、その結
果ポリエステルポリマーは従来商業的製造に使用されて
きたような完全に線状である代わりに鎖分岐されている
という点で改良されているポリエステルファイバーフィ
ル及びこのような鎖分岐されたポリエステルファイバー
フィルを製造する方法が提供される。

それ故、本発明に従えば、ポリエステルポリマーが、ト
リメセード（ｔｒｉｍｅｓａｔｅ）、トリメリテート又
はオキシシリケート残基約２乃至約１０ＭＥＱ１好まし
くは約４乃至約８ＭＥＱで鎖分岐された重合したエチレ
ンテレフタレート残基から本質的に成るポリエステルフ
ァイバーフィルが提供される。本明細書においてＭＥＱ
とは、ポリマー１ｇ当たりの反応性分岐部位のマイクロ
当量を意味する。このような鎖分岐されたポリエステル
ポリマーは、例えば、トリバーの米国特許第３，７７２
．１３７号に記載の如き、そして特にＥＰＡ２００６７
６８４に記載の如きフィラメントの長さに沿って多数の
ボイド、例えば４つのボイド／フィラメントを持った、
そのフィラメントが中空断面であるポリエステルファイ
バーフィルに特に有用であることが分かった。

本発明の他の観点に従えば、ポリ（エチレンテレフタレ
ート）を製造し、このポリ（エチレンテレフタレート）
を溶融紡糸してフィラメントとし、このフィラメントを
トウの形態において、延伸し、ケン縮しそして緩和させ
ることにより加工し、次いでこのケン縮したフィラメン
トをステープルファイバに転換する工程を含むポリエス
テルファイバーフィルを製造する方法において、前記ポ
リマーに、鎖分岐剤、例えばトリメリト酸、トリメシン
酸又はそれらのエステル、特にグリコレート又はテトラ
エチルシリケートを導入することにより改変された方法
が提供される。

好ましい鎖分岐剤は、エチレングリコール溶液として導
入するのが好都合でありそし、ポリエステルポリマーを
形成するための反応の第１段階である、エチレングリコ
ールとテレフタル酸又はジメチルテレフタレートとの反
応に導入することができる。

プレポリマー又はオリゴマーと呼ばれることがある低分
子量物質が重合される前に、特にこのような物質が形成
されるポリマー形成の第１段階とこのような物質が重合
される第２段階との間で、鎖分岐剤を導入し、その際特
にトリメリト酸のグリコレートを使用するのが好ましい
。

添付図面は、゛ストンピング”　　（ｓｔａｍｐｉｎｇ
）と呼ばれそして今後も呼ぶ促進使用試験に付した種々
の枕の堅固さ（ｆ　ｉｒｍｎｅｓｓ）に対して高さをプ
ロットしたグラフである。

示された如く、適当な量の鎖分岐剤の導入によるポリエ
ステルポリマーの変性別として、ポリエステルファイバ
ーフィルを製造するための慣用の方法を行うことができ
る。ポリエステルポリマーの鎖分岐は、後述するように
、最終ポリエステルファイバーフィルにおける重要な且
つ予期しない利点を与える。好ましい鎖分岐剤はトリメ
リト酸、トリメシン酸及びそれらのエステルである。こ
のような鎖分岐剤の使用は、両者共１９８６年９月１２
日に出願された同時係属中の米国特許出願第９０７．２
９８号及び第９０７，２９９号においてリース（Ｒｅｅ
ｓｅ）によっても提唱されておりそして、得られるポリ
エステルポリマーは全く異なった目的であるドローテキ
スチャー化供給系を製造するために使用される。しかし
ながら、鎖分岐剤及びポリエステルポリマーへのそれら
の導入の論議についてこれらの同時係属中の出願の開示
を参照することができる。同様に、同様な目的で包含さ
れる、他の好ましい鎖分岐剤、即ちテトラエチルシリケ
ート（ＴＥＳ）の開示については、やはり１９８６年９
月１２日のリースにより出願された同時係属中の米国特
許出願第９０７，３００号を参照することができる。

ポリエステルの製造プロセスにおける少量の鎖分岐剤の
導入は得られるポリエステルを変性し、従ってこのポリ
エステルはコポリマーである。このような鎖分岐剤はポ
リエステルファイバーフィルのために以前に商業的に使
用されたことはないと信じる。この特定の使用は、以前
には示唆さえされてはいない。その理由は、一般にポリ
エステルファイバーフィルのために最も安価な成分及び
加工を使用することが望ましいと考えられていたからで
ある。しかしながら、後述するとおり、本発明のポリエ
ステルファイバーフィルは、ポリマーの鎖分岐及びポリ
マーの製造のプロセスにおける鎖分岐剤の供給の故に重
要な且つ予期されない利点を提供する。

他の目的でポリエステルポリマーにおける鎖分岐の使用
を示唆するのは新しいことではない。故に、異なる目的
、特に、例えばミード（Ｍｅａｄ）及びリースの米国特
許第３，３３５，２１１号に、布の耐ピリング性を改良
するために低粘度ポリエステルステープルファイバの製
造のために、ポリエステルポリマーにおけるＴＥＳの使
用は既に示唆されている。この異なる目的のために、Ｔ
ＥＳはポリエステルの形成中に同様にして導入される。

好ましくは再溶融操作を回避することによって、紡糸の
前にポリエステルを無水に保つことの重要性が強調され
た。ポリエステルファイバが水分にさらされると、加水
分解が起こり、従ってポリエステルファイバの粘度を急
激に減少させ、これが利点であっに。

テトラエチルシリケート又は更に適切にはテトラエチル
オルトンリケートは商業的に容易に入手可能であり、従
って本発明において好ましいオキシシリケート鎖分岐剤
であるが、米国特許第３゜３３５，２１１号に開示され
た如き他のヒドロカルビルオキシシリコン化合物を使用
することができることが認識されるであろう。上記特許
の開示は川魚により本明細書に加入する。

マクリーン（ＭａｃＬｅａｎ）等の米国特許第４，０９
２゜２９９号は、高延伸比供給系及びそのドローテキス
チャー化において生産性を改良することを示唆している
。関連米国特許第４．ｌ１３．７０４号は、フィラメン
ト形成性ポリマー及びその製造方法を示唆している。こ
の２つの開示は実質的に同一であるので、米国特許第４
，０９２，２９９号のみについて論議する。マクリーン
は、他の目的で鎖分岐剤を導入することを示唆するいく
つかの先行技術特許も挙げている。

マクリーン等の米国特許第４，０９２，２９９号は、ポ
リエステルが、ポリマー１ｇ当たりの反応性分岐部位の
マイクロ当量（ＭＥＱ）ｌ−１５又は２−１４、好まし
くは５−１２ＭＥＱを有するような量で鎖分岐剤を使用
することを示唆している。彼はドローテキスチャー化の
間延伸比を増加させること及び／又はフィラメント形成
の間引取速度を増加させることにより生産性を増加させ
た。

その理由は、供給系の配向（複屈折）が鎖分岐剤を使用
することによって減少させられるからである。ペンタエ
リスリトールが好ましい鎖分岐剤として示唆されている
が、これはポリマー製造中揮発するので、本発明にとっ
ては望ましくない。このような揮発性鎖分岐剤の使用は
、得られるポリエステルファイバーフィルの加工問題及
び均一性の欠如をもたらすであろう。

本発明に従えば、ポリマーの製造中問題及び変動性を引
き起こす程揮発性ではないように十分に安定であり（加
工及び重合の間モノマー形態及びポリマーの形成、フィ
ラメントへの紡糸、その後の加工の間ポリマー形態の両
方で）、そして反応系に容易に添加されるように触媒下
のグリコール（ｃａｔａｌｙｚｅｄ　ｇｌｙｃｏｌ）に
可溶性である鎖分岐剤を使用することが望ましい。トリ
メリト酸およびそのエステル誘導体は実施例で後述する
ようにこれらの機能を果たす。トリメシン酸及びそのエ
ステル誘導体は同様な機能及び利点を有するであろうと
いうこと及びＴＥＳもまた上述の如くポリマー形成及び
フィラメント形成中加水分解が回避されるならば同様な
機能及び利点を有するであろうと考えられる。大抵のポ
リエチレンテレフタレートポリエステルを製造するため
の２つの主な経路、即ち、ジメチルテレフタレートをエ
チレングリコール（Ｅ　Ｇ）によりエステル交換して、
プレポリマーと呼ばれることがある低分子量物質を形成
し、続いて更に重合させる方法又は、テレフタル酸（Ｔ
ＰＡ）をＥＧと反応させてプレポリマーを形成し、続い
て更に重合させる方法がある。ＤＭＴ経路が使用される
場合には、トリメチルトリメリｆ−ト（ＴＭＴＭ）の如
きエステルが一般に好ましく、これに対してＴＰＡ経路
ではトリメリト酸（ＴＭＡ）が一般に好ましいであろう
。ポリエステルファイバーフィルにとっては、第３の経
路及びグリコレート（Ｅ　ｘ　Ｔ　Ｍ　Ｔ　Ｍ　）が、
後述するように好ましいことがある。

マクリーンはペンタエリスリトールの使用に限定されな
いで、２より大きい官能性を持った、即ち、２個より多
くのヒドロキシル、カルボキシル又はエステルの如き官
能性基を含有する他の鎖分岐剤も包含する。従って、他
のポリヒドロキシ鎖分岐剤が挙げられておりそして芳香
族多官能性酸又はエステル（７欄）が挙げられている。

トリメシン酸、トリメチルトリメセード及びテトラメチ
ルピロメリテートが特定的に４１−４２行に挙げられて
いるが、実施例では使用されていない。

表■、１２欄に、トリマー酸が１１，８００及び２３．
６００　ｐ　ｐｍ　（６，５及び１２．９ＭＥＱと言わ
れているが、それぞれ１２．９及び２５．１ＭＥＱと計
算される）の量で使用されそしてメリット酸（ベンゼン
ヘキサカルボン酸）が９．８及び１４．７ＭＥＱの量で
使用されている。

ＤＭＴエステル交換経路を使用してポリエステルを製造
する実施例１で後に見られるように、プレポリマーを製
造するために適当な触媒を使用してＤＭＴとＥＧとの他
の点では慣用のエステル交換反応に使用される触媒下の
ＥＧ浴溶液溶解するのが好都合である。更なる重合（仕
上げと呼ばれることがある）を、やはり慣用・の方法で
リンの如き適当な物質によって真空下に行なって必要な
粘度（ＬＲＶとして測定して）のポリマーを製造する。

次いで得られるポリマーは、好ましくは、フレークへの
中間転換及び再溶融を伴わないで紡糸装置に連続的に通
され、そして常法により溶融紡糸されて更に加工するた
めに集められてトウにされる。

ＴＭＴＭは３個の反応性カルボキシル基を持ち、その２
つは分子鎖において反応する。他の１つは鎖分岐と呼ば
れる側鎖を形成するために反応する。

これらの鎖分岐が他の分子と反応すれば、架橋が形成さ
れる。明らかに、形成される架橋より多くの鎖分岐が存
在する。ＴＭＴＭのこれらの（カルボキシル）反応部位
が３つしかないので、鎖分岐のためには１つしかない。

故に、当量重量（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　ｗｅｉｇｈｔ
）と分子量は同じである。０．０５重量％のＴＭＴＭ　
（ポリマーの重量に基づいて）は５００　ｐｐｍと同じ
でありそして殆ど２ＭＥＱである。同様に、０．１０重
量％ＴＭＴＭ（１０００ｐｐｍ）は殆ど４ＭＥＱである
。トリメシン酸は、トリメリト酸と同じ分子量を持って
いるので、同じ値が成り立つ。ＴＥＳは４つの反応性基
を持ち、その２つが分子の鎖で反応し、従って鎖分岐の
ためには２つが利用可能である。故に、当量重量は分子
量の半分である。４ＭＥＱは約０．０４３重量％のＴＥ
　Ｓ　（４３０ｐｐｍ）である。

有意な生成物改良を得るためには少なくとも約２ＭＥＱ
の鎖分岐剤が好ましい。後に実施例３に示される如く、
得られる生成物の利点のいくらかは鎖分岐剤の量と共に
増加するようである。しかしながら、これらの生成物の
利点の大部分は約４ＭＥＱを使用することにより得られ
そして、このような量の更なる増加は、ポリエステルフ
ァイバーフィルにとって重要な考慮事項である費用を増
加させる。実質的に望ましい上限であることが証明でき
る約１０ＭＥＱの如きより大きい量では加工の問題も注
目された。特定の最終用途については、より大きい量の
生成物利点はこのような問題に耐えて正当化することが
できるけれども、約４乃至８ＭＥＱの鎖分岐剤の量が実
際に最も有利であることが証明されると予想される。

既に示されたとおり、ポリエステルポリマーに少量の鎖
分岐剤を導入することは、得られるポリエステルファイ
バーフィルに利点を与える。後で実施例で論議されると
おり、これらの利点のいくらかは予期されないものであ
る。ポリエステルファイバーフィルのバルクは幾つかの
最終用途において重要であり、そして本発明に従えば、
鎖分岐されたポリエステルファイバーフィルのバルクは
、このような鎖分岐剤なしで製造された、あるときは線
状ポリマーと呼ばれる標準ホモポリマーから製造された
匹敵するポリエステルファイバーフィルと比較して改良
されていることが見出された。

市販のポリエステルファイバーフィルの１つの重要な特
性は゛ロアｌ−”　（ｌｏｆｔ）と呼ばれる、即ち、他
の何等の重量もかけれらることなしに、取り囲んでいる
布によってのみ拘束された、枕の如き物品におけるファ
イバーフィルの外観である。他の重要な特性は支持バル
ク（ｓｕｐｐｏｒｔ　ｂｕｌｋ）であり、これは０．２
ｐｓｉ（０，０１４ｋｇ／ｃｍ２）の荷重下のバルクと
して便宜上測定されモしてＴＢ　ＲＭ（全バルク範囲測
定）　（Ｔｏｔａｌ　Ｂｕｌｋ　Ｒａｎｇｅ　Ｍｅａｓ
ｕｒｅｍｅｎｔ）試験でのＢＬ２測定値として後に表１
に示される。この試験はトリバーの米国特許第３，７７
２．１３７号に一般に記載されている。ロフトはしばし
ば僅かに０．００１ｐｓｉ　（０，００００７ｋｇ／Ｃ
ｍ”）の荷重の下で測定される。他の重要な特性は、長
期の使用後のバルク耐久性又は保持であるが、これは、
やはりトリバーにより一般に述べられている枕ストンピ
ング方法を行った後測定することができる。

鎖分岐剤の使用から得られる他の利点は、後に実施例で
述べるとおり、重合プロセスでの増加した処理高又は生
産性である。これは、相当な商業的利点であることがで
きそして、より少ない触媒又は重合促進剤を使用するこ
とを可能とし、これは費用を減少させそして得られるポ
リマーの色への影響（このことが重要でありうる場合及
び好ましい触媒がこのような望まない作用を及ぼす傾向
がある場合）も回避するといったような随伴する実際の
利点を与えることができる。鎖分岐剤の使用は、変成し
ていないポリマーの場合よりも有意に高い紡糸張力を与
えることが注目された。これは下流での利点を与える。

鎖分岐剤の使用は、例えば、特により重いデニール又は
異常な（丸くない）断面のフィラメントを紡糸する際に
、紡糸破断の頻度を減少させるという意味で、改良され
た紡糸性能を与えると考えられる。既に示したとおり、
標準ホモポリマーを使用すると、品質基準を満足するこ
とを確実にするために、厳重なプロセス制御を行うこと
が必要であった。鎖分岐されたポリエステルの使用は、
特に延伸操作によるトウの加工に際し、同じ厳重なプロ
セス制御を必要としないで所望の品質基準を得ることを
可能とするという意味で、加工がより容易であるという
予期しない利点を与えた。鎖分岐されたポリエステルは
、手触りの悪いファイバ（１１ａｒｓｈｆｉｂｅｒｓ）
の数を減少させるという意味で延伸操作を改良したとも
考えられる。特に驚くべき重要な利点は、ケン縮の保持
に関して注目され、そして鎖分岐剤の使用はこの予期し
ない利点とも関連していると考えられる。連続フィラメ
ントのトウをケン縮に付し、続いてしばしば緩和工程と
呼ばれる熱固定に付されるのが普通であり、この緩和工
程は必要であったが、有効なケン縮又はバルクを一般に
減少させるものであった。意外にも、鎖分岐されたポリ
エステルを使用すると、緩和工程の後により高い程度の
ケン縮（又はバルク）が保持されていると思われる。個
々に取り上げると、これらの改良のいくらかはささいな
ように見えるかも知れないが、それらを合計すると、ポ
リマーに鎖分岐剤を使用することによる増加したコスト
、このコストはパイコンポーネント材料からポリエステ
ルファイバーフィルを製造するコストよりは相当少ない
、を補償して余りある有意な利点となる。

本発明を下記の実施例により更に説明する。

実施例１ ■−ホモポリマー比較品 工業的な交換及び重合条件を使用して、ジメチルテレフ
タレート（ＤＭＴ）及びエチレングリコール（Ｅ　Ｃ）
から、０．４％Ｔ　ｉ　Ｏ２（重量）を含有するポリエ
チレンテレフタレートを製造する。

ＤＭＴ及びＥＧを反応容器に加え、この反応容器にマン
ガン（Ｍ　ｎ　）及びアンチモン（Ｓ　ｂ）触媒も加え
る。交換反応によって主としてモノマーといくらかのオ
リゴマーより成る低分子量物質が得られる。交換反応が
終了すると、適当な量のリン酸の添加によりＭｎを中和
する。低分子量物質の重合は、所望の分子量（ＬＲＶ２
０．５）が得られるまで行う。次いでポリマーを紡糸機
に移し、そして２９０°Ｃで、ラジアルクエンチ（ｒａ
ｄｉａｌ　ｑｕｅｎｃｈ）及び１１９５ｙｐｍ（キー１
フ分）の速度で、所望のｄｐｆ　（デニール／ファイバ
）の中空フィラメントの束とする。フィラメントを合わ
せて大きなトウとして延伸しく９５°Ｃの温度及び３゜
２３延伸比で）、ケン縮しそして緩和しく１７０°Ｃの
温度で１５分間）、そして最終的に切断してステープル
ファイバとし、パンケージングする。

最終ステープルは６ｄｐｆであり、１０％（容量）の空
隙率と８ケン縮／インチを持っている。バルク及びバル
ク保持を測定しそして、その値を本発明に従う製品と比
較する目的で標準（１００％）とみなす。

実験ｌの方法を本発明の下記の製品について繰り返す。

２Ａ−ＴＭＴＭ ＤＭＴ及びＥＧの他に、約２ＭＥＱのトリメチルトリノ
リテート（ＴＭＴＭ）をＥＧと共に交換反応容器に加え
る。この量のＴＭＴＭは触媒下のＥＧに完全に可溶であ
りそしてマンガン又はアンチモンの触媒活性を高めも抑
制もしないが、重合速度は色又はカルボキシル末端基の
ような特性に不利に影響を与えることなく有意に（約２
％）増加する。この場合に、増加した重合の速度を使用
して重合の期間を減少させ、それにより高い重合処理量
を得る。しかしながら、所望により゛、より高い相対粘
度、改良された仕上げ性（ｆｉｎｉｓｈａｂｉｌｉｔｙ
）　（即ち、厳密さの少ない重合条件）又はこれらの利
点の組み合わせを得ることができる。比相対粘度（ｓｐ
ｅｃｉｆｉｃ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ
）　（Ｌ　ＲＶ　）についてＴＭＴＭによって溶融粘度
は有意により高いことが見出だされる。又、この新しい
フィラメントはより高い紡糸張力でホモポリマーよりも
良好に紡糸され、これはスレッドライン（ｔｈｒｅａｄ
ｌｉｎｅ）安定性を改良しそして、成る期間にわたりそ
してスレッドライン対スレッドラインで比較して、フィ
ラメントに沿ってより良好なデニール安定性を与える。

重要なことは、中空繊維について、空隙率がより大であ
り（２１％）そして４％高いバルク（項目１と比較して
１０４％）を示すファイバを与えたということである。

この新しいフィラメントはより高い延伸張力を必要とし
、これは延伸の前に厳密さの少ない熱的条件及び環境条
件を必要とした。紡糸及び延伸条件及び性質は、紡糸速
度が１３５２ｙｐｍであり、延伸比が３．１３Ｘである
ことを除いては、項目ｌのそれらと同様であった。驚く
べきことに、実験Ｉのホモポリマーと比較して、元のバ
ルクの改良（１０４％）より更に有意な、バルク保持の
改良（１１２％）があった。

２Ｂ−ＥｘＴＭＴＭ ＴＭＴＭを２ＭＥＱのトリメリト酸のトリヒドロキシエ
チルエステル（Ｅ　ｘ　Ｔ　Ｍ　Ｔ　Ｍ　）で代替した
ことを除いては、実験２Ａの方法を繰り返した。

ＥｘＴＭＴＭはＴＭＴＭに同等であるか又は多分子ＭＴ
Ｍよりも僅かに良好な結果を与えることが見出だされた
。

上記に示したとおり、実験２Ａ及び２Ｂについては、鎖
分岐剤は交換反応容器に加えられたＥＧ中の溶液として
加えられた。下記の実験について、鎖分岐剤は交換反応
容器であるこの第１容器と第２反応容器との間に注入さ
れる。

３Ａ−ＴＭＴＭ 低分子量物質が交換反応容器から重合容器へと移される
につれて、ＴＭＴＭを、ＥＧと共に交換反応容器に加え
る代わりに、容器間の移送配管に注入した（ＥＧ溶液と
して）ことを除いては、実験２Ａの方法を繰り返した。

得られるポリマーは実験２Ａのポリマーと実質的に同等
であり、そして、加工（紡糸、延伸、切断及びパッケー
ジング）は満足でありそして実験２Ａに同等であった。

３Ｂ−ＥｘＴＭＴＭ ＴＭＴＭの代わりにＥｘＴＭＴＭにより実験３Ａを繰り
返しＩ；。得られるポリマー、紡糸しそして延伸したヤ
ーン及びステープルは実験３Ａのものに本質的に同等で
あったが、幾つかの理由でＥＸＴＭＴＭはＴＭＴＭより
好ましい。グリコレート、ＥｘＴＭＴＭからの副生物は
ＥＧであり、これに対して、ＴＭＴＭからの副生物はメ
タノールである。メタノールは交換反応からの副生物で
もあるので、このことは実験２Ａではなんらの問題にも
ならなかったが、この重合からの副生物はＥＧである。

更に、ＥｘＴＭＴＭはＴＭＴＭより高い沸点及びより低
い蒸気圧を持っており、それ故副生物ＥＧと共に逃げる
傾向はなく、それ故最終ポリマー（及びそれからの生成
物）は、ＥｘＴＭＴＭを使用する場合には、改良された
均一性を持つと思われる。ＥｘＴＭＴＭは取り扱いも容
易であり、室温で注ぐことができモしてＴＭＴＭよりも
容易にＥＧに溶解する。

実施例２ ポリエチレンテレフタレートポリマーを反応容器に過剰
のエチレングリコール（ＥＧ）と共に加えて重合度（Ｄ
Ｐ）を減少させそして低分子量物質の相対的に均一なか
たまり（ｍａｓｓ）を得る。この低分子量物質を、配管
（以後ＯＬ、オリゴマー配管と呼ぶ）を通して第２容器
にポンプで送る。ＯＬを通しての移送の間、ＴＭＴＭを
前記かたまりに注入して約４ＭＥＱの最終ポリマー中の
濃度を得る。第２反応容器で、ＴＭＴＭは反応して鎖分
岐したポリマーを形成し、過剰のＥＧを除去し、前記塊
のＤＰを約６乃至８単位に増加させる。ポリマーを仕上
げ機と呼ぶ第３の容器にポンプで送り、そこで粘度（Ｌ
　ＲＶ）を前記塊の撹拌、温度及び圧力の正しい制御に
よって所望の値に増加させる。

比較として、標準線状ポリマーを、ＴＭＴＭを注入しな
いことを除いては本質的に同じ方法で製造した。

ＴＭＴＭを含有する新規なポリマーは標準ホモポリマー
よりも短い時間で所望のＬＲＶに到達し、従って厳密さ
のより少ない撹拌条件、温度及び／又は真空を使用する
ことができ、及び／又は生産性は２５％も増加させるこ
とができる。この新規なポリマーはより良好な又は同等
の色を持っている。その理由は、重合時間を減少させる
ことの可能性及び／又は条件は直接又は間接に色を改良
する可能性に導くからである。

新規なポリマーと比較品を、同一の標準系において且つ
同等な標準条件下に、仕上げ器から直接に紡糸機にポン
プで送り（押出、クエンチング、フレークへの切断、ブ
レンディング、乾燥及び再溶融なしに）、そして同一標
準条件下に紡糸しそして集める。紡糸加工性は、標準フ
ィラメントよりも幾分良好であり、スレッドラインの張
力が幾分高いので、取り扱いがより容易であることが見
出だされる。これは、７００ｙｐｍ　（６４０ｍｐｍ）
のオーダーの低紡糸速度での高ｄｐｆのフィラメントに
ついて特に重要でありうる。フィラメントをその後の加
工のために集めてトウとする。

フィラメントを約４５−５５％の標準伸びを与えるよう
な延伸比での慣用の延伸に付し、スタッファボックスケ
ン縮機でケン縮しそして緩和させる。新規なトウ及び標
準のトウからのフィラメントは、それらがケン縮機から
出て緩和機に入るとき、はぼ同じケン縮を持っているが
、驚くべきことに、本質的に同じ条件下に緩和させた後
、新規なトウは、緩和された形態で、標準よりも高いケ
ン縮頻度を持っている。最大のバルクを必要とする最終
用途について、これは新規な製品利点及び／又は加工利
点を与える。標準製品で得られるバルクのレベルが完全
に許容しうる最終用途については、新規なトウ及びそれ
からのステープルは厳密さの少ない条件下に加工するこ
とができる。ケン縮しそして緩和したトウを次いで標準
製品と少なくとも同等な性質及び操作性でステーグルに
切断することができる。

促進最終使用性能に７ミユレートした標準内部実験室試
験で証明されたとおり、新規なトウ及びステーブルの重
要な改良は、より高い絶対レベルの堅固さの保持（ｆｉ
ｒｍｎｅｓｓ　ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）及び高さの保持（
ｈｅｉ（Ｈｈｔ　ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）である。２つの
大きな最終用途は睡眠枕及び家具枕であり、この場合に
堅固さ及び高さ保持は非常に重要である。新規な製品は
、最初に作られたとき及び使用後に標準製品と比較して
、より高いレベルの堅固さ及び高さを持っている。

最初８ＭＥＱのＴＭＴＭを実験３Ａ（実施例１の）にお
ける如く○Ｌに注入し、次いで８ＭＥＱのＴＭＴＭを実
験２Ａ（実施例１の）における如く交換反応容器に加え
、他はこの実施例と同じで、この実施例を２回繰り返し
た。得られるファイバは、枕に構成し、これを枕ストン
ピングにさらしたときのバルク及びバルク保持において
有利に比較した（この実施例で述べた如く、比較に従っ
て作られた標準ホモポリマーファイバの枕と）。この方
法を、８ＭＥＱの他の鎖分岐剤、即ち、ＯＬ配管に加え
るトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）のテレフタレート
エステル（ＴＭＰＴ）を使用して繰り返す。ＴＭＰの揮
発性により起こるであろう問題を回避するためにテレフ
タレートエステル（ＴＭＰＴ）を使用する。ポリマー製
造、紡糸、延伸、ケン縮、緩和及び切断において、この
新規な製品は、ＴＭＴＭで作られた製品と多かれ少なか
れ同等であり、許容できる加工性であり、枕ストンピン
グ試験を含めて標準ホモポリマーに勝る利点を示すが、
ＴＭＴＭの使用が好ましい。

実施例３ 表Ｉは、他の点では本質的に実施例２の方法に従い、Ｔ
ＭＴＭ含有率の変化の効果を示す。重合の速度は、ＴＭ
ＴＭの量に依存して成る程度増加する。しかしながら、
このような増加の量はＴＭＴＭ含有率と線形ではなく、
より低いＴ　Ｍ　Ｔ　Ｍ含有率でより大きい。表Ｉに示
されたとおり、紡糸処理量は本発明の各品目についてホ
モポリマーの９０ｐｐｈ　（ポンド／時間）に対して１
０’０ｐｐｈに増加した。各新規なファイバは表■から
分かるとおり、標準にまさる利点を有し、増加した生産
速度、空隙率及びバルク保持を示す。

表　　１ ＴＭＴＭ含有量紡糸処理空隙％支持バルク邑旦　重量％
　瘍　量ｐｐｈ　　（容量）　　ＴＢＲＭ　ＢＬ２Ａ　
　　Ｏ０９０１０，０，５８ Ｂ　　　Ｏ，０５２１００２１，２，７２Ｇ　　　Ｏ，
１５６１００１６，５，７２Ｄ　　　Ｏ，２５１０１０
０１５，３，７７加工において、延伸されモしてケン縮
されたトウにおいて゛スプリンター”　　（ｓｐｌｉｎ
ｔｅｒｓ）　（ファイバの欠陥）がより少ないことも見
出だされたが、これは重要な利点である。その理由は手
触りの悪いフィラメントを含まないトウ及びステープル
は加工する、例えば、カーデイング及びガーネッティン
グするのがはるかに容易であるからである。

各々のこのような品目を枕に加工し、そしてストンピン
グ試験中高さ及び堅固さにつき比較し、その結果を添付
図面でグラフで示す。望ましいことは、同じ高さでの最
大の堅固さである。明らかに、標準ホモポリマーＡと対
照的に、品目８１Ｃ及びＤの各々について顕著な利点が
ある。

所望により、スリックナーを適用することができそして
、スリソクナーは望ましくは硬化された、例えばハフマ
ン（Ｈｕｆｆｍａｎ）により米国特許第３，２７１．１
８９号に又はミード（Ｍｅａｄ）等により米国特許第３
，４５４，１８９号に開示された如きシリコーンスリッ
クナーであるか又は、例えば、１９８６年ｌＯ月２１日
に出願された、同時係属中のＵＳＳＮ９２１，６４６号
に記載の如き、ポリ（アルキレンオキサイド）型の親水
性コーチインクチある。

デニール及び切断長は常用のものであることができる。

鎖分岐されたポリマーは、ｄｐｆ６又はそれより低い低
デニールファイバーフィルにおいて特に有利なようであ
る。

本発明の実施態様を示せば下記のとおりである。

１、ポリエステルポリマーが、約２乃至ｌＯ〜ＩＥＱの
トリメリテート、トリメリテート又はオキシシリケート
残基により鎖分岐された重合したエチレンテレフタレー
ト残基かも本質的に成るポリエステルファイバーフィル
。

２、ポリエステルポリマーが、約４乃至８ＭＥＱの量の
トリメリテート残基により鎖分岐された重合したエチレ
ンテレフタレート残基から本質的に成るポリエステルフ
ァイバーフィル。

３、フィラメントが断面において中空である上記ｌ又は
２に記載のポリエステルファイバーフィル。

４、フィラメントがその長さに沿って４つの連続した空
隙を持って断面において中空である上記３に記載のポリ
エステルファイバーフィル。

５、ポリ（エチレンテレフタレート）を製造し、このポ
リ（エチレンテレフタレート）を溶融紡糸してフィラメ
ントとし、このフィラメントをトウの形態において、延
伸し、ケン縮しそして緩和させることにより加工し、次
いでこのケン縮したフィラメントをステープルファイバ
に転換する工程を含むポリエステルファイバーフィルを
製造する方法において、トリメリト酸、トリメシン酸又
はそれらのエステル又はテトラエチルシリケートの如き
鎖分岐剤を前記ポリエステルポリマーに導入することに
より改良された方法。

６、鎖分岐剤をエチレングリコール溶液として導入する
上記５に記載の方法。

７、エチレングリコールとテレフタル酸又はジメチルテ
レフタレートとの反応である、反応の第１段階に鎖分岐
剤を導入する上記６に記載の方法。

８、低分子量物質が重合される前に鎖分岐剤を導入する
上記５又は６に記載の方法。

９、低分子量物質が形成されるポリマー形成の第１段階
と低分子量物質が重合される第２段階との間で鎖分岐剤
を導入する上記８に記載の方法。

１０、鎖分岐剤をトリメリト酸のグリコレートとして導
入する上記８又は９に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、ストンピング試験と呼ぶ促進使用試験に付
した種々の枕の堅固さに対して高さをプロットしたグラ
フである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリエステルポリマーが、約２乃至１０ＭＥＱのト
   リメリセート、トリメリテート又はオキシシリケート残
   基により鎖分岐された重合したエチレンテレフタレート
   残基から本質的に成ることを特徴とするポリエステルフ
   ァイバーフィル。 ２、ポリ（エチレンテレフタレート）を製造し、このポ
   リ（エチレンテレフタレート）を溶融紡糸してフィラメ
   ントとし、このフィラメントをトウの形態において、延
   伸し、ケン縮しそして緩和させることにより加工し、次
   いでこのケン縮したフィラメントをステープルファイバ
   に転換する工程を含むポリエステルファイバーフィルを
   製造する方法において、トリメリト酸、トリメシン酸又
   はそれらのエステル又はテトラエチルシリケートの如き
   鎖分岐剤を前記ポリマーに導入することにより改変され
   ることを特徴とする方法。