JPS583045B2 - ヨウユウボウシホウニヨリゼンゴウセイセンイオセイゾウスル ホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の対象は、出口側に液状シリコン層が配置された
ノズルを使用する、溶融紡糸法で合成重合体から繊維を
製造する方法に関する。

溶融紡糸法により合成重合体から繊維を製造する場合に
、溶融紡糸液をノズルから押し出すことは公知である。

この場合紡糸液は著しい圧力で紡糸ノズルに通され、ノ
ズル孔を放れた際紡糸液は繊維の形で、一般に標準圧下
にあるいわゆる紡糸筒に達する。

この場合紡糸ノズルの出口側でしばしば故障が生じる。

繊維がノズルから出た直後にバルーン（Ｂａｌｌｏｏｎ
）状に膨張するいわゆるバルーン効果は公知である。

このバルーン効果は生じる繊維を不均一化し、これは例
えば均一な繊度及び均一な着色可能性に関して好ましく
ない影響をおよぼす。

ノズル出口にいわゆる液滴が生じることは極めて好まし
くなく、この液滴は通常直ちにノズル個所での紡糸過程
を中断することを強制する。

液滴の形成により繊維はノズル孔から垂直にではなく傾
斜して出る可能注があり、これによりノズルの出口個所
で繊維に引張力が付加され、繊維は揺動する。

その際繊維は出口近くのノズル面に当り、場合によって
は直ちに切断される。

次いで他のノズル孔にも極めて急速に波及し得る液滴が
このノズル孔に生じる。

他のノズル孔に波及しないまでも、液渦の形成は阻止す
る必要のある紡糸障害をもたらす。

この種の中断による時間的な損失を無視した場合にもこ
の紡糸障害にいわゆる短ボビンの数を増大させることに
なる。

これは繊維工業において非切断繊維、すなわち結び目の
ない繊維が存在する出来るだけ大きなボビンを得ること
が努力されていることから大きな欠点である。

最後にノズルの出口孔を狭める堆積物が出口孔に容易に
生じることにより所望量の紡糸液が単位時間内でノズル
を通らなくなり、不規則な繊度が生じることになる。

薄層の形でノズルに配置された熱安定有機珪素化合物を
有する金属紡糸ノズルを設置することによって上記の諸
欠点を除去する試みはすでになされている（ドイツ特許
第８３７４３６号）。

しかしこの珪素化合物は紡糸ノズルの出口側における特
異な条件に対して十分には安定でないことが指摘されて
いる。

更にこの層は時々ノズル板を解体して損傷することなく
浄化する必要性を克服することができなかった。

またシリコンを安定化する方法も文献に記載されている
。

例えば米国特許第２４４５５６７号明細書にはシリコン
を鉄、コバルト、ニッケル及び銅の化合物を用いて安定
化することが記載されている。

この種の改変シリコンは十分には安定でない。

すなわち紡糸過程でノズル板上でのシリコン油の分解を
十分に阻止することができずまた有害な固体堆積物を生
じることから、このシリコンは溶融紡糸用紡糸ノズルを
仕上げるための材料としてはあまり適当でない。

更に安定化が不十分な場合には酸化分解によりシリコン
油が気化する危険性が生じる。

また使用した金属化合物は紡止された繊維製品を着色さ
せる、それというのもノズルに配置されたシリコン薄膜
の若干が繊維により一緒に流出するからである。

鉄化合物で安定にされた油はノズルに挿入される以前に
すでに溷濁し、青色を有している。

従って紡糸ノズルへの調剤としては従来不安定なシリコ
ンが好んで使用されていた。

この場合特に、少なくとも部分的にフエニル化されたシ
リコンで処理された。

しかしこの方法も一連の欠点を有する。

すなわちフエニル化シロキサンも溶融紡糸条件において
極めて短時間で気化し、従ってノズルは乾燥し、滴を生
じ始める。

このことからノズルは紡糸過程の進行中シリコン油で噴
霧され、後浄化される。

この浄化は主として，残留重合体をノズル出口側から除
去するために、ノズルをとがった平担な材料、例えばメ
ス状装置、刃、スクレーパ等で掻取るいわゆる削り取り
処理により行なう。

実地においては通常ノズルを一定の時間間隔で、ノズル
が滴を生じると否とに拘らず浄化処理する。

すなわちいわゆる循環浄化を行なう。

この手入れはもちろん煩雑であり、労働力に関して著し
い費用を必要とする。

この場合根本的には時期的に予想し得ない紡糸障害の代
りに規則的な紡糸中断が導入されるにすぎない。

この方法によって例えば滴による予期し得ない紡糸障害
は部分的に阻止することができるが、規則的な掻取処理
の間に切削具を中間的に浄化する必要があるという障害
が生じる。

ノズルを調整するためにフエニル化シリコンを使用した
場合、この油はほとんど又はまったく拡がらず、すなわ
ちノズルの表面にほとんど又はまったく展開せず、従っ
てノズル板に均一に配分することは困難である。

更にこの調剤はノズルの一定の個所にはまったく達せず
また使用個所は急速に乾燥するという危険性も存在する
。

従ってこのシリコン油も連続的な処理には特に適してい
ない。

これらの欠点はノズル板が大きい場合に特に生じる。

この油は高い温度で分解した重合体のような堆積物を溶
解し、掻取りに際して塗り潰され、すなわちノズル板を
汚なくする。

ところで出口側に液状シリコン層を設けたノズルから紡
糸液を押し出すことにより溶融紡糸法で合成重合体から
繊維を製造する場合に、セリウム化合物で安定化された
シリコンを使用することが有利であることが判明した。

セリウム化合物で安定化されたシリコンは５０〜６００
ｃＰの粘度を有するものが極めて適当であり、この場合
７０〜３００ｃＰの粘度が特に有利である。

シリコンとしてはポリジメチルシロキサンを使用するの
が好ましい。

本発明方法の特に有利な実施形では、セリウムアセチル
アセトネートと反応性の水素含有シロキサンとの反応生
改物により安定化されたシリコンを使用する。

本発明方法で使用されるシリコンは、例えばレムプ（Ｒ
■ｍｐｐ）著、「ヘミーレキシコン」（Ｃｈｅｍｉｅ−
Ｌｅｘｉｋｏｎ）１９６６年、第５９３４頁以降に記載
されているようないわゆるオルガノ−シロキサンである
。

この場合有利なのはその酸素原子及び珪素原子が鎖中で
交換されておりかつ珪素の側方原子価が主として炭化水
素基によって飽和されている線状重合体である。

液状又はあまり粘性でない構造のシリコンが本発明の枠
内で特に適している。

粘度約５０〜６００ｃＰのシリコンを特に使用すること
ができる。

メチルシリコン、すなわち側方原子価並びに双方の末端
原子価が完全に又は十分にメチル基によって飽和されて
いるシリコンを使用するのが有利である。

しかし他の炭化水素基を有するシリコン並びにメチル基
が部分的にフエニル基によって代えられているシリコン
も使用することができる。

使用されるシリコンがもっぱら線状構造であることは決
ずしも必要ではない。

側方又は未端位の原子価が完全に又は十分にメチル基で
飽和されていないシリコンにあっては特にフエニル化度
１０％まで、有利には３％までのフエニル化シリコンが
極めて有利である。

フエニル化度とは原子価の何％がフエニル基によって代
えられているかを示すものである。

本発明方法の有利な実施例ではメチルシロキサンとフエ
ニル化シリコンとからなる混合物を使用する。

この種の混合物を使用することによって特に好ましい浄
化効果が得られる、それというのもノズル金属／堆積物
の境界面で良好な分離作用が得られまた浄化溶解効果が
得られるからである。

シリコンを安定化するため本発明の枠内で種々のセリウ
ム化合物を使用することができる。

すなわち硝酸セリウム又は硫酸セリウムのような純粋な
無機化合物を使用することができる。

有機酸の塩も挙げることができる。

キレート構造を有するセリウム化合物、例えばセリウム
のアセチルアセトネートも極めて適当である。

セリウムアセチルアセト不一トと反応性水素原子を有す
るシロキサンとの反応生成物により得られるシリコンも
本発明の枠内で適している。

反応性水素原子を有するシリコンとは、珪素の側方又は
未端位の原子価が完全にはアルキル基又はフエニル基に
よって飽和されていず、この位置になお水素原子を有す
る化合物である。

この水素原子は特に良好な反応可能性を有し、セリウム
化合物との反応に際してセリウムをシリコン化合物に化
学的に結合させる。

酸素の存在で実施する反応は、セリウムが酸素原子を介
して共原子価的にシリコン分子と結合している化合物を
もたらすものと思われる。

この化学的化合物は本発明の枠内で安定剤として良好に
作用し、シリコン挿入中に十分量の空気中の酸素の存在
で回収され、従って長期間に渡って安定効果を得ること
ができる。

この種の安定化されたシリコンは極めて均一で、沈着傾
向を有さず、実際に無色である。

セリウム化合物で安定化されたシリコンは極めて簡単な
方法で、溶融紡糸法で使用されるノズルに設けることが
できる。

従ってノズルは例えば紡糸前に適当な刷毛を用いて安定
化されたシリコン調剤を設けることができる。

安定化されたシリコンは適切な装置を用いて噴霧するこ
ともできる。

この場合シリコンは展開剤を一緒に使用して噴霧するこ
とができる。

しかし分散原理に応じてガス例えば空気の使用下に噴霧
することも可能である。

ノズルはその都度掻取浄化前に調整することができる。

本発明方法は一連の予想外の利点を有する。

セリウム化合物で安定化されたシリコンは紡糸ノズルの
出口面に極めて良好に分配される、それというのも均一
なフイルムを形成するからである。

すなわち噴霧後例えば油は十分に迅速にノズル孔の方向
で、紡糸中一定量の油を消費する個所に移動する。

このノズルは安定化されていないシリコンを使用した場
合よりもまだセリウム化合物以外の安定剤で安定化した
シリコンの場合よりも著しく長い期間操作可能である。

安定剤としてセリウムを使用することによって、それ自
体均一なフイルムを形成するが、相応する安定剤なしに
は極めて急速に分解しかつ紡糸障害をもたらすメチルシ
リコンの使用が可能とされる。

またシリコン油が存在しない個所は実際に形成されず、
分解生成物がノズルに形成されることも、安定化されな
かった油に比して著しく僅かである。

本発明方法によって必要な中間浄化の回数も著しく少な
くされる。

更に通常の掻取り助剤を使用した場合よりもきれいに掻
取ることができる。

本発明で使用した安定化シリコン油は掻取り浄化に際し
ての特に良好な滑剤としてまた同時に著しく有用な分離
剤としても作用し、これはノズル板に堆積物が固着する
のを阻止する。

個々の主掻取り循環の間隔は著しく延長することができ
る。

これにより一層高い重量での噴霧が可能でありまたいわ
ゆる短ボビンの数を徹底的に減少させることもできる。

それというのも必要な中間掻取り処理を著しく減少させ
ることができるからである。

本発明方法は溶融紡糸法で細い繊度を製造する場合に特
に大きな利点を有する。

周知のように製造過程でしばしば紡糸障害を生じること
なく細い繊度を得ることは特に困難である。

好ましくない紡糸障害は特に細い又は最細の繊度を得る
場合に観察される。

紡糸障害傾向は本発明方法の場合特に一層細いか又は最
細の繊度を得る場合にも減少される。

次に実施例に基づき本発明方法を詳述する：例 １ｌエルレンマイヤーフラスコ中で硝酸セリウム６．５
１．ｇ及びアセチルアセトン４．５ｇを蒸留水３００ｍ
ｌに溶かし、十分に振りながら２％アンモニア溶液を滴
加してｐＨ値を正確に８．０にする。

セリウムアセチルアセトン−水和物の淡黄色の沈殿が生
じ、これを吸引漏斗で濾別し、蒸留水約３００ｍｌで後
洗浄する。

きれいな生成物が得られるまで、沈殿を高真空中で加熱
することなく乾燥する。

新たに製造したセリウムアセチルアセトン−水和物４．
１０ｇを蒸留ベンゾール２．５ｌ中で還流下に５〜１０
分間加熱し、その際毎分５ｌの空気流を溶液に通す。

暗赤色の溶液にベンゾール１００ｍｌ中の反応註水素原
子含有シロキサン６．２５ｇの溶液を加え、更に毎分５
ｌの空気を導入しながらなお１時間還流下に加熱する。

その後安定化すべきシリコン油５ｋｇを加え、毎分５ｌ
の空気を連続的に導入しながらベンゾールを留去し、２
７５℃の内部温度に加熱し、空気量を毎分８０〜１００
ｌに上げ、更に内部温度２７５℃で４時間加熱する。

こうして安定にした油は良好な白色を有しかつ完全に澄
明である。

上記のようにして安定化したシリコン油を噴霧すること
によりノズルにシリコンフイルムを被覆する。

こうしてシリコン被覆したノズルを用いて自体公知の溶
融紡糸法によりポリアミド６から繊度１７ｄｔｅｘの繊
維を製造する。

規定の掻取処理で８時間の時間間隔を置いた場合、紡糸
個所１２個及び１日当り０．８３の付加的中間浄化が必
要とされたにすぎない。

市販のシリコンをノズル用調整剤として使用した場合、
ほとんど同じ条件で５．３６の中間浄化が必要とされた
。

次に本発明の実施態様並びに関連事項につき列記する： １）セリウム化合物で安定にされた粘度５０〜６００ｃ
Ｐのシリコンを使用することを特徴とする特許請求の範
囲記載の方法。

２）粘度７０〜３００ｃＰの安定にされたシリコンを使
用することを特徴とする前記第１項による方法。

３）シリコンとしてポリジメチルシロキサンを使用する
ことを特徴とする特許請求の範囲記載並びに前記第１〜
２項による方法。

４）セリウムアセチルアセトネートと反応性水素含有メ
チルシロキサンとの反応生成物によって， 安定にされ
たシリコンを使用することを特徴とする特許請求の範囲
配載並びに前記第１〜３項による方法。

５）フエニル化度１０％まで、有利には３％までのシリ
コンを使用することを特徴とする特許請求の範囲記載、
並びに前記第１，２及び４項による方法。

６）メチルシロキサンとフエニル化シロキサンとの混合
物を使用することを特徴とする特許請求の範囲記載並び
に前記第１〜５項による方法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 出口側に液状シリコン層を設けられたノズルから紡
   糸液を押し出すことにより溶融紡糸法で合成重合体から
   繊維を製造するに当り、セリウムアセチルアセトネート
   と反応性水素含有シロキサン液状物との反応生成物を使
   用することを特徴とする溶融紡糸法により全合成繊維を
   製造する方法。