JP2014526621A - Poly (trimethylene arylate) fiber, method for making the same, and fabric made therefrom - Google Patents

Abstract

ファインデニールのポリ（トリメチレンアリーレート）紡糸延伸繊維は、高度のデニール均一性を特徴とする。４０００〜６０００ｍ／分の紡糸速度における均一なファインデニール糸の作製方法がさらに開示される。本明細書のポリ（トリメチレンアリーレート）繊維は、その中に分散された０．１〜３重量％のポリスチレンを含む。本繊維から作製された布地も開示される。  Fine denier poly (trimethylene arylate) spun drawn fibers are characterized by a high degree of denier uniformity. Further disclosed is a method of making uniform fine denier yarn at a spinning speed of 4000-6000 m / min. The poly (trimethylene arylate) fibers herein contain from 0.1 to 3% by weight of polystyrene dispersed therein. Fabrics made from the fibers are also disclosed.

Description

本発明は、ポリ（トリメチレンアリーレート）繊維の紡糸方法、その結果として得られる繊維、およびその使用に関する。   The present invention relates to a process for spinning poly (trimethylene arylate) fibers, the resulting fibers, and uses thereof.

ポリ（トリメチレンアリーレート）、特にポリ（トリメチレンテレフタレート）（３ＧＴ、ＴｒｉｅｘｔａまたはＰＴＴとも呼ばれる）は、近年、テキスタイルにおいて有用な繊維形成ポリマーとして大きく注目されている。ＰＴＴ繊維は、優れた物理特性および化学特性を有する。部分配向ポリエステル糸（ＰＯＹ）または紡糸延伸糸（ＳＤＹ）、多くはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から作製される連続テクスチャ加工ポリエステル糸は、編地および織布ならびに不織布（例えば、スパンボンドＰＥＴなど）などの多くのテキスタイル用途において幅広く商業的に使用されている。テキスタイル用語の「糸」は個々の繊維の束を指す。例えば、シャツおよびブラウスは、多くの場合、３０〜４０本のフィラメントの束で構成された糸で作られる。   Poly (trimethylene arylate), in particular poly (trimethylene terephthalate) (also called 3GT, Triexta or PTT) has recently received much attention as a fiber-forming polymer useful in textiles. PTT fibers have excellent physical and chemical properties. Continuously textured polyester yarns made from partially oriented polyester yarns (POY) or spun drawn yarns (SDY), mostly polyethylene terephthalate (PET), such as knitted fabrics and woven fabrics and non-woven fabrics such as spunbond PET Widely used commercially in many textile applications. The textile term “yarn” refers to a bundle of individual fibers. For example, shirts and blouses are often made from yarns made up of bundles of 30-40 filaments.

ＰＥＴ糸およびＰＴＴ糸の両方を含むポリエステル糸はいわゆる溶融紡糸プロセスによって作製され、「溶融紡糸される」と言われる。溶融紡糸は、ポリマーが溶融され、いわゆる紡糸口金の孔から押出されるプロセスである。典型的なテキスタイル用途では、紡糸口金には複数（多くの場合、３０〜４０）の孔が設けられ、各孔は、直径が約０．２５ｍｍである。それにより単一の紡糸口金から多数のフィラメントが押出される。これらのフィラメントは結合されて、糸と呼ばれる束を形成する。   Polyester yarns, including both PET and PTT yarns, are made by a so-called melt spinning process and are said to be “melt spun”. Melt spinning is a process in which a polymer is melted and extruded from the so-called spinneret holes. In a typical textile application, the spinneret is provided with a plurality (often 30-40) of holes, each hole having a diameter of about 0.25 mm. Thereby, a large number of filaments are extruded from a single spinneret. These filaments are combined to form a bundle called a yarn.

ポリエステル糸は、他のタイプの糸と任意で組み合わせて、あるいは組み合わせずに使用することができる。従って、ポリエステル糸は布地全体を作り上げることもできるし、あるいは織布において経糸、緯糸または横糸（ｆｉｌｌ）を構成することもできるし、あるいは例えば、綿、羊毛、レーヨン、アセテート、他のポリエステル、スパンデックスおよび／またはこれらの組み合わせとの糸ブレンド中の２本以上の糸のうちの１本として使用することもできる。   The polyester yarn can be used in any combination with or without other types of yarn. Thus, polyester yarn can make up the entire fabric, or it can constitute warp, weft or fill in a woven fabric, or, for example, cotton, wool, rayon, acetate, other polyesters, spandex It can also be used as one of two or more yarns in a yarn blend with and / or combinations thereof.

Ｆｕｊｉｍｏｔｏらの米国特許第６，２８４，３７０号明細書には、１〜２ｄｐｆのＰＴＴ繊維の作製方法が開示されており、第１のロールは３０〜８０℃に加熱され、第２のロールは１００〜１６０℃に加熱され、第１のロールと第２のロールの間に課せられる延伸比は１．３〜４の範囲であった。１３の実施例および１１の反例において、Ｆｕｊｉｍｏｔｏは、１つの反例を除いて、第１のロールを６０℃よりも高い温度に決して加熱しなかった。全ての実施例において、第１のロールの温度は５０〜６０℃の範囲であった。   U.S. Pat. No. 6,284,370 to Fujimoto et al. Discloses a method of making 1-2 dpf PTT fibers, where the first roll is heated to 30-80 ° C. and the second roll is Heated to 100-160 ° C., the stretch ratio imposed between the first roll and the second roll was in the range of 1.3-4. In 13 examples and 11 counterexamples, Fujimoto never heated the first roll to a temperature higher than 60 ° C, except for one counterexample. In all examples, the temperature of the first roll was in the range of 50-60 ° C.

Ｄｉｎｇの米国特許第７，７８５，５０７号明細書には、２〜３ｄｐｆのＰＴＴ繊維の作製方法が開示されており、第１のゴデットは８５〜１６０℃に加熱され、第２のゴデットは１２５〜１９５℃に加熱され、第１のロールと第２のロールの間に課せられる延伸比は１．１〜２の範囲であった。Ｄｉｎｇは、第１のゴデットの７５℃の温度が過度のライン破断を引き起こしたことを教示する。Ｕｓｔｅｒ結果は約０．９０〜０．９５％であった。全ての実施例において、第１のゴデットの温度は９０℃以上であった。   Ding U.S. Pat. No. 7,785,507 discloses a method for making 2-3 dpf PTT fibers, where the first godet is heated to 85-160 ° C. and the second godet is 125 The draw ratio heated between ˜195 ° C. and imposed between the first roll and the second roll was in the range of 1.1-2. Ding teaches that the first godet temperature of 75 ° C. caused excessive line breakage. The Uster result was about 0.90 to 0.95%. In all examples, the temperature of the first godet was 90 ° C. or higher.

Ｈｏｗｅｌｌらの米国特許第６，２８７，６８８号明細書には、ＰＥＴ糸と比べて増大された伸縮性、豪華な嵩および改善された手触りを示すテクスチャ加工ＰＴＴ糸の作製が記載されている。Ｈｏｗｅｌｌらは、最大２６００ｍ／ｍの紡糸速度における部分配向ＰＴＴ糸の作製を記載している。これに対して、ＰＥＴは、日常的に、その数倍の速度で溶融紡糸される。コストの理由で、２６００ｍ／分よりも速い速度でＰＴＴ糸を紡糸可能であることが非常に望ましい。   US Pat. No. 6,287,688 to Howell et al. Describes the production of textured PTT yarns that exhibit increased stretchability, luxurious bulk and improved feel compared to PET yarns. Howell et al. Describe the production of partially oriented PTT yarns at spinning speeds up to 2600 m / m. In contrast, PET is melt-spun on a daily basis at several times the speed. For cost reasons, it is highly desirable to be able to spin PTT yarns at speeds faster than 2600 m / min.

Ｃｈａｎｇらの米国特許第６，９２３，９２５号明細書には、最大５０００ｍ／分の速度で紡糸延伸糸に溶融紡糸することができる、約２％のポリスチレン（ＰＳ）を含有するＰＴＴを含む組成物が開示されている。Ｃｈａｎｇらは、そのように製造された糸のデニール均一性（デニールＣＶ）に関して完全に沈黙しており、紡糸延伸糸の作製のために使用されるゴデットロールの温度に関しても沈黙している。   US Pat. No. 6,923,925 to Chang et al. Describes a composition comprising PTT containing about 2% polystyrene (PS) that can be melt spun into a spun drawn yarn at a speed of up to 5000 m / min. Things are disclosed. Chang et al. Are completely silent with respect to the denier uniformity (denier CV) of the yarn so produced, and also with respect to the temperature of the godet roll used to make the spun drawn yarn.

商業的に実現可能な紡糸速度で紡糸することができ、高品質の布地および衣類の作製において特定の有用性を有するのに十分なデニール均一性を有する、ＰＴＴの低デニール紡糸−延伸フィラメント糸が必要とされている。   PTT's low denier spin-drawn filament yarns can be spun at commercially feasible spinning speeds and have sufficient denier uniformity to have particular utility in making high quality fabrics and garments. is necessary.

第１の態様では、本発明は、組成物中のポリマーの全重量に基づいて、ポリ（トリメチレンアリーレート）中に分散された０．１〜３重量％のポリスチレンを含む組成物を含むフィラメントを提供しており、本フィラメントは、フィラメント当たりのデニールが３以下であり、デニール変動係数が２．５％以下であり、複屈折が少なくとも０．０５５であることを特徴とする。   In a first aspect, the present invention provides a filament comprising a composition comprising 0.1 to 3 weight percent polystyrene dispersed in poly (trimethylene arylate) based on the total weight of the polymer in the composition. The filament is characterized in that the denier per filament is 3 or less, the denier coefficient of variation is 2.5% or less, and the birefringence is at least 0.055.

一実施形態では、ポリ（トリメチレンアリーレート）はポリ（トリメチレンテレフタレート）である。   In one embodiment, the poly (trimethylene arylate) is poly (trimethylene terephthalate).

別の態様では、本発明は、フィラメント当たりのデニールが３以下であり、デニール変動係数が２．５以下であることを特徴とする新規の紡糸延伸フィラメントの形成方法を提供しており、本方法は、連続フィラメント状の押出物が形成される断面形状を有するオリフィスから、ポリ（トリメチレンアリーレート）中に分散された０．１〜３重量％（ポリマーの全重量に基づく）のポリスチレンを含むポリマー溶融物を押出すステップと、押出物を急冷して連続フィラメントに凝固させるステップと、７０〜１００℃の範囲の温度に加熱されて第１の回転速度で回転する第１の従動ロールにフィラメントを巻き付けた後、１００〜１３０℃の範囲の温度に加熱されて第２の回転速度で回転する第２の従動ロールにフィラメントを巻き付けるステップと、前記フィラメントを、少なくとも４，０００メートル／分（ｍ／分）の線速度で巻取りロールに巻き付けるステップとを含み、第１の回転速度の第２の回転速度に対する比率は１．７５〜３の範囲内であり、それにより、フィラメント当たりのデニールが３以下であり、デニール変動係数が２．５％以下である紡糸延伸フィラメントが形成される。   In another aspect, the present invention provides a novel method for forming a drawn drawn filament characterized by having a denier per filament of 3 or less and a coefficient of variation of denier of 2.5 or less. Contains from 0.1 to 3% by weight (based on the total weight of the polymer) of polystyrene dispersed in poly (trimethylene arylate) from an orifice having a cross-sectional shape where a continuous filamentary extrudate is formed. Extruding the polymer melt; quenching the extrudate to solidify into continuous filaments; and filaments in a first driven roll that is heated to a temperature in the range of 70-100 ° C. and rotated at a first rotational speed. After winding the filament, the filament is wound around the second driven roll that is heated to a temperature in the range of 100 to 130 ° C. and rotates at the second rotational speed. And winding the filament around a take-up roll at a linear speed of at least 4,000 meters / minute (m / minute), wherein the ratio of the first rotational speed to the second rotational speed is 1. A spun drawn filament with a denier per filament of 3 or less and a denier coefficient of variation of 2.5% or less is formed.

一実施形態では、ポリ（トリメチレンアリーレート）はポリ（トリメチレンテレフタレート）である。   In one embodiment, the poly (trimethylene arylate) is poly (trimethylene terephthalate).

別の態様では、本発明は、組成物中のポリマーの全重量に基づいて、ポリ（トリメチレンアリーレート）中に分散された０．１〜３重量％のポリスチレンを含む組成物を含むフィラメントを含む布地を提供しており、本フィラメントは、フィラメント当たりのデニールが３以下であり、デニール変動係数が２．５％以下であり、複屈折が少なくとも０．０５５であることを特徴とする。   In another aspect, the invention provides a filament comprising a composition comprising 0.1 to 3 weight percent polystyrene dispersed in poly (trimethylene arylate), based on the total weight of the polymer in the composition. The filament is characterized in that the filament has a denier per filament of 3 or less, a denier coefficient of variation of 2.5% or less, and a birefringence of at least 0.055.

一実施形態では、ポリ（トリメチレンアリーレート）はポリ（トリメチレンテレフタレート）である。   In one embodiment, the poly (trimethylene arylate) is poly (trimethylene terephthalate).

本発明に従う紡糸口金への溶融物供給の一実施形態の概略図である。1 is a schematic view of one embodiment of melt supply to a spinneret according to the present invention. FIG. 本発明に従う紡糸方法の一実施形態の概略図である。1 is a schematic view of an embodiment of a spinning method according to the present invention. 本発明の織布を製造するのに適した織機を示す。1 shows a loom suitable for producing a woven fabric of the present invention. 実施例において使用される紡糸機の概略図である。It is the schematic of the spinning machine used in an Example. 実験結果のグラフであり、デニール変動係数に対する第１のゴデットの温度の効果を示すと共に、紡糸機＃２を用いて得られる結果と、紡糸機＃１を用いて得られる結果とを対比させる。It is a graph of an experimental result, shows the effect of the temperature of the first godet on the denier coefficient of variation, and compares the result obtained using the spinning machine # 2 with the result obtained using the spinning machine # 1.

１つの態様では、本発明は、組成物中のポリマーの全重量に基づいて、ポリ（トリメチレンアリーレート）中に分散された０．１〜３重量％のポリスチレンを含む組成物を含むフィラメントに関し、本フィラメントは、フィラメント当たりのデニール（ｄｐｆ）が３以下であり、デニール変動係数（デニールＣＶ）が２．５％以下であり、複屈折が少なくとも０．０５５であることを特徴とする。   In one aspect, the present invention relates to a filament comprising a composition comprising 0.1 to 3 weight percent polystyrene dispersed in poly (trimethylene arylate) based on the total weight of the polymer in the composition. The filament has a denier per filament (dpf) of 3 or less, a denier coefficient of variation (denier CV) of 2.5% or less, and a birefringence of at least 0.055.

一実施形態では、ポリ（トリメチレンアリーレート）はポリ（トリメチレンテレフタレート）である。   In one embodiment, the poly (trimethylene arylate) is poly (trimethylene terephthalate).

一実施形態では、本明細書のフィラメントは連続フィラメントである。代替の実施形態では、本明細書のフィラメントはステープルフィラメントである。一実施形態では、本明細書の複数のフィラメントは結合されてマルチフィラメント糸を形成する。このようにして形成されたマルチフィラメント糸は、テクスチャ加工のため、そしてシャツ、ブラウス、ランジェリー、靴下類などのファインデニール糸が望ましいテキスタイル用途における最終使用のために適している。   In one embodiment, the filaments herein are continuous filaments. In an alternative embodiment, the filaments herein are staple filaments. In one embodiment, the plurality of filaments herein are combined to form a multifilament yarn. The multifilament yarn thus formed is suitable for texturing and for final use in textile applications where fine denier yarn such as shirts, blouses, lingerie, socks, etc. is desirable.

本明細書のマルチフィラメント糸は、当該技術分野において既知の方法によって編地、織布、および不織布を形成するために有用である。   The multifilament yarns herein are useful for forming knitted fabrics, woven fabrics, and nonwoven fabrics by methods known in the art.

代替の実施形態では、本明細書のフィラメントは、様々な種類の不織構造において使用するためにも適している。本明細書のフィラメントはランダムまたは半ランダムなウェブに配列されて、フィラメント不織布を形成することができる。さらなる実施形態では、フィラメント不織布は、本明細書の複数の連続フィラメントストランドを含む。代替のさらなる実施形態では、フィラメント不織布は、単一の連続フィラメントストランドを含む。代替の実施形態では、フィラメント不織布は、本明細書のフィラメントから作製された複数のステープルフィラメントを含む。本発明の目的のためのフィラメント不織布は、その基本的な構造要素が、マルチフィラメント糸セグメントではなく、ランダムまたは半ランダムに配設された単一のフィラメントセグメントである不織布である。   In alternative embodiments, the filaments herein are also suitable for use in various types of nonwoven structures. The filaments herein can be arranged in a random or semi-random web to form a filament nonwoven. In a further embodiment, the filament nonwoven comprises a plurality of continuous filament strands herein. In an alternative further embodiment, the filament nonwoven comprises a single continuous filament strand. In an alternative embodiment, the filament nonwoven comprises a plurality of staple filaments made from the filaments herein. A filament nonwoven fabric for the purposes of the present invention is a nonwoven fabric whose basic structural elements are not single filament segments but single filament segments arranged randomly or semi-randomly.

別の態様では、本発明は、フィラメント当たりのデニールが３以下であり、デニール変動係数が２．５％以下であることを特徴とする新規の紡糸延伸フィラメントの形成方法を提供しており、本方法は、連続フィラメント状の押出物が形成される断面形状を有するオリフィスから、ポリ（トリメチレンアリーレート）中に分散された０．１〜３重量％（ポリマーの全重量に基づく）のポリスチレンを含むポリマー溶融物を押出すステップと、押出物を急冷して連続フィラメントに凝固させるステップと、７０〜１００℃の範囲の温度に加熱されて第１の回転速度で回転する第１の従動ロールにフィラメントを巻き付けた後、１００〜１３０℃の範囲の温度に加熱されて第２の回転速度で回転する第２の従動ロールにフィラメントを巻き付けるステップと、前記フィラメントを、少なくとも４，０００メートル／分（ｍ／分）の線速度で巻取りロールに巻き付けるステップとを含み、第１の回転速度の第２の回転速度に対する比率は１．７５〜３の範囲内である。   In another aspect, the present invention provides a novel method for forming a spun drawn filament, wherein the denier per filament is 3 or less and the coefficient of variation of denier is 2.5% or less. The method includes 0.1 to 3 weight percent (based on the total weight of the polymer) of polystyrene dispersed in poly (trimethylene arylate) from an orifice having a cross-sectional shape that forms a continuous filamentary extrudate. A step of extruding a polymer melt containing, a step of rapidly cooling the extrudate to solidify into continuous filaments, and a first driven roll that is heated to a temperature in the range of 70-100 ° C. and rotates at a first rotational speed. After winding the filament, the filament is wound around the second driven roll that is heated to a temperature in the range of 100 to 130 ° C. and rotates at the second rotation speed. And winding the filament onto a take-up roll at a linear speed of at least 4,000 meters / minute (m / minute), wherein the ratio of the first rotational speed to the second rotational speed is 1.75. Within the range of ~ 3.

以下で提示される実施例において実証されるように、４，０００ｍ／分以上の速度で紡糸されたときに第１のゴデットが７０℃よりも高く設定された場合に３ｄｐｆ以下である糸のデニールＣＶは、第１のゴデットが商業上典型的な温度である６０℃に設定された場合に同じ速度で紡糸された同等の組成物の糸のデニールＣＶよりも著しく低い。   As demonstrated in the examples presented below, a yarn denier that is 3 dpf or less when the first godet is set above 70 ° C. when spun at a speed of 4,000 m / min or more. The CV is significantly lower than the denier CV of an equivalent composition yarn spun at the same speed when the first godet is set at a commercially typical temperature of 60 ° C.

「デニール変動係数」（デニールＣＶ）という用語は、Ｕｓｔｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから入手可能なＵｓｔｅｒ Ｙａｒｎ Ｅｖｅｎｎｅｓｓテスターによって決定されるデニールの変動の係数を指す。いわゆる「Ｕｓｔｅｒテスター」は、繊維または糸の単一の連続ストランドの長さに沿ってデニールの変動を測定する。デニールＣＶは標準的な統計パラメータであり、Ｕｓｔｅｒテスターから決定される平均デニールでデニールの標準偏差を除することによって得られる値を表す。   The term “denier coefficient of variation” (denier CV) refers to the coefficient of variation of denier as determined by the Uster Yarn Evenness tester available from Uster Technologies. The so-called “Uster tester” measures the variation of denier along the length of a single continuous strand of fiber or yarn. Denier CV is a standard statistical parameter and represents a value obtained by dividing the standard deviation of denier by the average denier determined from the Uster tester.

本発明において、他に記載されない限り、濃度は重量百分率の単位で記載される。特に、本明細書のポリ（トリメチレンテレフタレート）または他のポリ（トリメチレンアリーレート）とブレンドされるポリスチレンの濃度が、組成物中のポリマーの全重量に対するポリスチレンの重量パーセントで表されることは理解されるものとする。   In the present invention, unless otherwise stated, concentrations are stated in weight percentage units. In particular, the concentration of polystyrene blended with the poly (trimethylene terephthalate) or other poly (trimethylene arylate) herein is expressed as a weight percent of polystyrene relative to the total weight of polymer in the composition. Shall be understood.

本明細書において数値の範囲が提供される場合、他に具体的に記載されない限り、その範囲の端点を包含すると理解されるものとする。数値は、ＡＳＴＭ Ｅ２９−０８に記載されるように、提供された有効数字の数の精度を有すると理解されるべきである。例えば、数３は２．５〜３．４の範囲を包含すると理解されるものとするが、数３．０は、２．９５〜３．０４の範囲を包含すると理解されるものとする。   Where a numerical range is provided herein, it is to be understood to encompass the endpoints of the range, unless specifically stated otherwise. Numeric values should be understood to have the precision of the number of significant digits provided, as described in ASTM E29-08. For example, number 3 shall be understood to encompass a range of 2.5 to 3.4, while number 3.0 shall be understood to include a range of 2.95 to 3.04.

本発明の目的のために、他に明確に記載されない限り説明は、ポリ（トリメチレンアリーレート）がポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）である実施形態に対するものとする。他のポリ（トリメチレンアリーレート）への本発明の拡張は、重合度が等しいと仮定して、含有される特定のアリーレートモノマー単位の分子量の差異に対して適切な重量による濃度の調整により行われるものとする。   For purposes of the present invention, unless otherwise stated explicitly, the description will be for embodiments where the poly (trimethylene arylate) is poly (trimethylene terephthalate) (PTT). The extension of the present invention to other poly (trimethylene arylates) is by adjusting the concentration by weight appropriate to the molecular weight difference of the specific arylate monomer units contained, assuming that the degree of polymerization is equal. Shall be done.

ポリスチレンおよびＰＴＴの両方のホモポリマーおよびコポリマーはいずれも本発明における使用のために適している。本発明の目的のために、「コポリマー」という用語は、ジポリマーだけでなくターポリマー、テトラポリマーなども包含すると理解されるものとする。「コポリマー」という用語は、一緒に重合された任意の数のモノマーを包含すると理解されるものとする。実際的には、適用の大半はホモポリマー、ジポリマー、およびターポリマーに限定される。   Both polystyrene and PTT homopolymers and copolymers are suitable for use in the present invention. For the purposes of the present invention, the term “copolymer” shall be understood to encompass not only dipolymers but also terpolymers, tetrapolymers and the like. The term “copolymer” shall be understood to include any number of monomers polymerized together. In practice, the majority of applications are limited to homopolymers, dipolymers, and terpolymers.

一実施形態では、フィラメントは、９７〜９９．９ｗｔ％のＰＴＴおよび３〜０．１ｗｔ％のポリスチレン（ＰＳ）を含む組成物を含む。別の実施形態では、フィラメントは、７０〜９９．５ｗｔ％のＰＴＴ、３〜０．５ｗｔ％のＰＳ、および場合により最大２９．５ｗｔ％の他のポリエステルを含む組成物を含む。別の実施形態では、フィラメントは、９８〜９９．５ｗｔ％のＰＴＴおよび２〜０．５ｗｔ％のＰＳを含む組成物を含む。   In one embodiment, the filament comprises a composition comprising 97-99.9 wt% PTT and 3-0.1 wt% polystyrene (PS). In another embodiment, the filament comprises a composition comprising 70-99.5 wt% PTT, 3-0.5 wt% PS, and optionally up to 29.5 wt% other polyester. In another embodiment, the filament comprises a composition comprising 98-99.5 wt% PTT and 2-0.5 wt% PS.

一実施形態では、フィラメントは、９７〜９９．９ｗｔ％のＰＴＴおよび３〜０．１ｗｔ％のポリスチレン（ＰＳ）から本質的になる組成物から本質的になる。別の実施形態では、フィラメントは、７０〜９９．５ｗｔ％のＰＴＴ、３〜０．５ｗｔ％のＰＳ、および場合により最大２９．５ｗｔ％の他のポリエステルから本質的になる組成物から本質的になる。別の実施形態では、フィラメントは、９８〜９９．５ｗｔ％のＰＴＴおよび２〜０．５ｗｔ％のＰＳから本質的になる組成物から本質的になる。   In one embodiment, the filament consists essentially of a composition consisting essentially of 97-99.9 wt% PTT and 3-0.1 wt% polystyrene (PS). In another embodiment, the filament consists essentially of a composition consisting essentially of 70-99.5 wt% PTT, 3-0.5 wt% PS, and optionally up to 29.5 wt% other polyester. Become. In another embodiment, the filament consists essentially of a composition consisting essentially of 98-99.5 wt% PTT and 2-0.5 wt% PS.

適切なＰＴＴポリマーは、１，３−プロパンジオールと、テレフタル酸またはテレフタル酸ジメチルとの縮合重合によって形成される。これらとの共重合のための１つまたは複数の適切なコモノマーは、４〜１２個の炭素原子を有する線状、環状、および分枝状の脂肪族ジカルボン酸またはエステル（例えば、ブタン二酸、ペンタン二酸、ヘキサン二酸、ドデカン二酸、および１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、およびこれらの対応するエステル）；テレフタル酸またはエステル以外の、８〜１２個の炭素原子を有する芳香族ジカルボン酸またはエステル（例えば、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸）；２〜８個の炭素原子を有する線状、環状、および分枝状の脂肪族ジオール（１，３−プロパンジオール以外）、例えば、エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、および１，４−シクロヘキサンジオール；ならびに４〜１０個の炭素原子を有する脂肪族および芳香族エーテルグリコール、例えば、ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、または４６０未満の分子量を有するポリ（エチレンエーテル）グリコール（ジエチレンエーテルグリコールを含む）からなる群から選択される。コモノマーは通常、０．５〜１５モル％の範囲のレベルでＰＴＴコポリマー中に存在し、最大３０モル％の量で存在することができる。   Suitable PTT polymers are formed by the condensation polymerization of 1,3-propanediol and terephthalic acid or dimethyl terephthalate. One or more suitable comonomers for copolymerization therewith are linear, cyclic, and branched aliphatic dicarboxylic acids or esters having 4 to 12 carbon atoms (eg, butanedioic acid, Pentanedioic acid, hexanedioic acid, dodecanedioic acid, and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid and their corresponding esters); aromatic dicarboxylic acids having 8-12 carbon atoms, other than terephthalic acid or esters, or Esters (eg, isophthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid); linear, cyclic, and branched aliphatic diols having 2 to 8 carbon atoms (other than 1,3-propanediol), such as Ethanediol, 1,2-propanediol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2-dimethyl 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, and 1,4-cyclohexanediol; and aliphatic and aromatic ether glycols having 4 to 10 carbon atoms, such as hydroquinone bis It is selected from the group consisting of (2-hydroxyethyl) ether or poly (ethylene ether) glycol (including diethylene ether glycol) having a molecular weight of less than 460. The comonomer is usually present in the PTT copolymer at a level in the range of 0.5 to 15 mol% and can be present in an amount up to 30 mol%.

ＰＴＴは、特性に有意な悪影響を与えないように選択される少量の他のコモノマーを含有することができる。このような他のコモノマーには、例えば０．２〜５モル％の範囲のレベルの５−スルホイソフタル酸ナトリウムが含まれる。非常に少量の三官能性コモノマー、例えばトリメリット酸を粘度調節のために取り込むことができる。ＰＴＴは、最大３０モルパーセントの他のポリマーとブレンドされ得る。例としては、上記で列挙されるものなどの他のジオールから調製されたポリエステルがある。   The PTT can contain small amounts of other comonomers that are selected so as not to significantly affect the properties. Such other comonomers include, for example, sodium 5-sulfoisophthalate at a level in the range of 0.2 to 5 mole percent. Very small amounts of trifunctional comonomers, such as trimellitic acid, can be incorporated for viscosity control. PTT can be blended with up to 30 mole percent of other polymers. Examples include polyesters prepared from other diols such as those listed above.

一実施形態では、ＰＴＴは、少なくとも８５モル％のトリメチレンテレフタレート繰返し単位を含有する。さらなる実施形態では、ＰＴＴは、少なくとも９０モル％のトリメチレンテレフタレート繰返し単位を含有する。またさらなる実施形態では、ＰＴＴは、少なくとも９８モル％のトリメチレンテレフタレート繰返し単位を含有する。またさらなる実施形態では、ＰＴＴは、１００モル％のトリメチレンテレフタレート繰返し単位を含有する。   In one embodiment, the PTT contains at least 85 mol% trimethylene terephthalate repeat units. In a further embodiment, the PTT contains at least 90 mol% trimethylene terephthalate repeat units. In yet a further embodiment, the PTT contains at least 98 mol% trimethylene terephthalate repeat units. In yet a further embodiment, the PTT contains 100 mole% trimethylene terephthalate repeat units.

一実施形態では、適切なＰＴＴは、０．７０〜２．０ｄｌ／ｇの範囲の固有粘度（ＩＶ）を特徴とする。さらなる実施形態では、適切なＰＴＴは、０．８０〜１．５ｄｌ／ｇの範囲のＩＶを特徴とする。またさらなる実施形態では、適切なＰＴＴは、０．９０〜１．２ｄｌ／ｇの範囲のＩＶを特徴とする。   In one embodiment, a suitable PTT is characterized by an intrinsic viscosity (IV) in the range of 0.70 to 2.0 dl / g. In a further embodiment, a suitable PTT is characterized by an IV in the range of 0.80 to 1.5 dl / g. In a still further embodiment, a suitable PTT is characterized by an IV in the range of 0.90 to 1.2 dl / g.

一実施形態では、適切なＰＴＴは、１０，０００〜４０，０００Ｄａの範囲の数平均分子量（Ｍ_n）を特徴とする。さらなる実施形態では、適切なＰＴＴは、２０，０００〜２５，０００Ｄａの範囲のＭ_nを特徴とする。 In one embodiment, a suitable PTT is characterized by a number average molecular weight ( _Mn ) in the range of 10,000 to 40,000 Da. In a further embodiment, a suitable PTT is characterized by a M _n in the range of 20,000 to 25,000 Da.

一実施形態では、適切なポリスチレンは、ポリスチレンホモポリマー、α−メチル−ポリスチレン、およびスチレン−ブタジエンコポリマー、ならびにこれらのブレンドからなる群から選択される。一実施形態では、ポリスチレンはポリスチレンホモポリマーである。さらなる実施形態では、ポリスチレンホモポリマーは、５，０００〜３００，０００Ｄａの範囲のＭ_nを特徴とする。またさらなる実施形態では、ポリスチレンホモポリマーのＭ_nは、５０，０００〜２００，０００Ｄａの範囲である。またさらなる実施形態では、ポリスチレンホモポリマーのＭ_nは、７５，０００〜２００，０００Ｄａの範囲である。またさらなる実施形態では、ポリスチレンホモポリマーのＭ_nは、１２０，０００〜１５０，０００Ｄａの範囲である。有用なポリスチレンはアイソタクチック、アタクチック、またはシンジオタクチックであり得る。高分子量のアタクチックポリスチレンホモポリマーが好ましい。 In one embodiment, the suitable polystyrene is selected from the group consisting of polystyrene homopolymers, α-methyl-polystyrene, and styrene-butadiene copolymers, and blends thereof. In one embodiment, the polystyrene is a polystyrene homopolymer. In a further embodiment, the polystyrene homopolymer is characterized by a M _n in the range of 5,000 to 300,000 Da. In a further embodiment, M _n of polystyrene homopolymer is in the range of 50,000～200,000Da. In a further embodiment, M _n of polystyrene homopolymer is in the range of 75,000～200,000Da. In yet a further embodiment, the _{Mn of the} polystyrene homopolymer ranges from 120,000 to 150,000 Da. Useful polystyrene can be isotactic, atactic, or syndiotactic. High molecular weight atactic polystyrene homopolymer is preferred.

本発明において有用なポリスチレンは、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈ．）、ＢＡＳＦ（Ｍｏｕｎｔ Ｏｌｉｖｅ，Ｎ．Ｊ．）およびＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓａｉｎｔ Ｌｏｕｉｓ，Ｍｏ．）を含む多数の供給業者から市販されている。   Polystyrene useful in the present invention is available from Dow Chemical Co. (Midland, Mich.), BASF (Mount Olive, NJ) and Sigma-Aldrich (Saint Louis, Mo.).

ＰＴＴおよびＰＳは溶融ブレンドされてから、ストランドの形態で押出され、続いてペレットに切断される。他の形態の溶融混合と、その後のフレーク、チップ、または粉末などへの粉砕とを実施することもできる。いくつかの状況下では、１５％よりも高いＰＳ濃度を有する第１のＰＴＴ／ＰＳブレンドを含むペレットを作製した後、ペレットを再溶融し、再溶融物を付加的なＰＴＴで希釈して、３％以下のＰＳ濃度を有する第２の溶融ブレンドを形成し、第２の溶融ブレンドを本明細書のフィラメントに押出すのが便利であることもある。   PTT and PS are melt blended and then extruded in the form of strands and subsequently cut into pellets. Other forms of melt mixing and subsequent grinding into flakes, chips, powders or the like can also be performed. Under some circumstances, after making a pellet containing a first PTT / PS blend having a PS concentration higher than 15%, the pellet is remelted and the remelt is diluted with additional PTT, It may be convenient to form a second melt blend having a PS concentration of 3% or less and extrude the second melt blend into the filaments herein.

本明細書のフィラメントは、ＰＴＴおよびＰＳを含む組成物を含む。いくつかの実施形態では、これらはブレンド中のただ２つの材料であり、これらは全部で１００重量％であり得る。しかしながら、多くの場合、ブレンドは、商業的な使用のポリエステルポリマー組成物中に一般に含まれるような他の材料を有し得る。このような添加剤には、他のポリマー、可塑剤、ＵＶ吸収剤、難燃剤、染料などが含まれるが、これらに限定されない。従って、ポリ（トリメチレンテレフタレート）およびポリスチレンの合計は１００重量％にならないであろう。他のポリマーは、例えば、糸ブレンドに酸可染性を付与するポリアミドを含むことができる。付加的な非ポリエステルポリマーが添加される例では、ポリエステルのＰＳに対する重量パーセント濃度の比率は、他のポリマーを含まない組成物と同じままである。   The filament herein includes a composition comprising PTT and PS. In some embodiments, these are just two materials in the blend, which can be 100% by weight in total. In many cases, however, the blend can have other materials as commonly included in polyester polymer compositions for commercial use. Such additives include, but are not limited to, other polymers, plasticizers, UV absorbers, flame retardants, dyes, and the like. Thus, the sum of poly (trimethylene terephthalate) and polystyrene will not be 100% by weight. Other polymers can include, for example, polyamides that impart acid dyeability to the yarn blend. In the example where an additional non-polyester polymer is added, the ratio of the weight percent concentration of polyester to PS remains the same as the composition without other polymers.

本発明によると、ＰＳは、５００ナノメートル未満の平均サイズを有する粒子の形態である。一実施形態では、ポリスチレンは２％以下の濃度のポリスチレンホモポリマーであり、ポリ（トリメチレンアリーレート）は、少なくとも９８モル％のトリメチレンテレフタレートモノマー単位を含むＰＴＴである。   According to the present invention, PS is in the form of particles having an average size of less than 500 nanometers. In one embodiment, the polystyrene is a polystyrene homopolymer at a concentration of 2% or less, and the poly (trimethylene arylate) is a PTT containing at least 98 mol% trimethylene terephthalate monomer units.

本発明のフィラメントは、ｄｐｆが３以下であり、デニールＣＶが２．５％以下であり、複屈折が少なくとも０．０５５であることを特徴とする。本明細書のフィラメントの典型的な物理特性は、３グラム／デニールよりも高い靱性と、３０〜７０％の破断点伸びとを含む。一実施形態では、フィラメントのデニールは２．５以下である。別の実施形態では、複屈折は少なくとも０．０６０である。   The filament of the present invention is characterized in that dpf is 3 or less, denier CV is 2.5% or less, and birefringence is at least 0.055. Typical physical properties of the filaments herein include toughness greater than 3 grams / denier and elongation at break of 30-70%. In one embodiment, the denier of the filament is 2.5 or less. In another embodiment, the birefringence is at least 0.060.

別の態様では、本発明はシングルまたはマルチフィラメント糸の作製方法に関し、（ａ）ＰＴＴおよび０．１〜３重量％（ｗｔ％）のポリスチレン（ＰＳ）から本質的になる溶融ブレンドを作製するステップと、（ｂ）そのように作製されたポリマー溶融ブレンドを溶融紡糸して、分散されたＰＳを含有するＰＴＴの１本または複数のフィラメントを形成するステップとを含む。   In another aspect, the present invention relates to a method for making single or multifilament yarns: (a) making a melt blend consisting essentially of PTT and 0.1 to 3 wt% (wt%) polystyrene (PS). And (b) melt spinning the polymer melt blend so produced to form one or more filaments of PTT containing dispersed PS.

本発明のフィラメントは都合よく、紡糸延伸フィラメント（すなわち、紡糸プロセスにおいて完全に延伸されたフィラメント）として作製される。完全に延伸とは、急冷後のフィラメントがその破断までの極限伸びの近くまで伸びていることを意味する。好ましくは、紡糸は、紡糸口金の１つまたは複数の孔から少なくとも４，０００ｍ／ｍの紡糸速度で本明細書のポリマーブレンドを押出すことを含む。「紡糸速度」という用語は、機械的な巻上げ装置などにおける紡糸繊維の集積速度を指す。   The filaments of the present invention are conveniently made as spun drawn filaments (ie, filaments that are fully drawn in the spinning process). Completely stretched means that the filament after quenching extends to near its ultimate elongation until breakage. Preferably, spinning includes extruding the polymer blend herein through a spin speed of at least 4,000 m / m from one or more holes in the spinneret. The term “spinning speed” refers to an accumulation speed of the spun fiber in a mechanical winding device or the like.

本発明のフィラメントの特徴である０．０５５以上の高い複屈折は、紡糸−延伸プロセスにおいてフィラメントに加えられた高度の延伸の直接的な結果である。高い複屈折は、紡糸−延伸フィラメントと、後で延伸−テクスチャ加工される部分配向紡糸された糸とを区別する原則方法である。   The high birefringence of 0.055 or more characteristic of the filaments of the present invention is a direct result of the high degree of drawing applied to the filaments in the spin-draw process. High birefringence is the principle method of distinguishing between spin-drawn filaments and partially oriented spun yarns that are later drawn-textured.

図１は、本発明における使用に適した溶融紡糸機の一実施形態の概略図である。図１を参照すると、ＰＴＴは連続溶融重合器１で製造され、そこから溶融形態で移送ライン２を通って逆回転ツインスクリュー押出機３へ搬送され、ツインスクリュー押出機には、混合ゾーンが設けられている。同時に、ＰＳを含むペレットは減量（ｗｅｉｇｈｔ−ｌｏｓｓ）フィーダ４または他のペレットフィーダ手段によってサテライト押出機５に供給され、そこでペレットは溶融され、ツインスクリュー押出機３の混合ゾーンにおいてまたはそれよりも上流で、移送ライン６を通してツインスクリュー押出機３に溶融形態で供給される。ツインスクリュー押出機において、ＰＴＴ／ＰＳ溶融ブレンドが形成される。得られた溶融ブレンドは、移送ライン７を通って紡糸口金を含む紡糸ブロック８に供給され、そこから１本または複数の連続フィラメント９が押出される。   FIG. 1 is a schematic diagram of one embodiment of a melt spinning machine suitable for use in the present invention. Referring to FIG. 1, PTT is produced in a continuous melt polymerization apparatus 1, from which it is conveyed in a molten form through a transfer line 2 to a counter-rotating twin screw extruder 3, and the twin screw extruder is provided with a mixing zone. It has been. At the same time, the pellets containing PS are fed to the satellite extruder 5 by means of a weight-loss feeder 4 or other pellet feeder means, where the pellets are melted and in the mixing zone of the twin screw extruder 3 or upstream thereof. Then, it is supplied to the twin screw extruder 3 through the transfer line 6 in a molten form. In a twin screw extruder, a PTT / PS melt blend is formed. The resulting melt blend is fed through a transfer line 7 to a spinning block 8 containing a spinneret, from which one or more continuous filaments 9 are extruded.

図２は、本発明に従って溶融紡糸するための１つの適切な構成を示す。３４本のフィラメント２２（３４本全てのフィラメントが示されるわけではない）は、ホール紡糸口金２１から押出される。フィラメントは冷却ゾーン２３を通過し、糸束に形成され、仕上げアプリケータ２４を通り過ぎる。冷却ゾーンは、室温および６０％相対湿度において４０フィート／分の速度で糸束に空気が衝突される空気急冷ゾーンを含む。空気急冷ゾーンは、いわゆるクロスエアー型急冷（糸束を横切って空気が流れる）のために、あるいはいわゆる放射型急冷（空気源が収束フィラメントの中央にあり、３６０°にわたって放射状に外側に流れる）のために設計することができる。放射型急冷はより均一で効果的な急冷方法である。仕上げアプリケータ２４の後、糸は、セパレータロールと連結されて６０〜１００℃（一実施形態では、７０〜１００℃）に設定された、供給ロールとしても知られている第１の従動ゴデットロール２５に移動される。糸は、第１のゴデットロールおよびセパレータロールの周囲に６〜８回巻き付けられる。糸は、第１のゴデットロールから、第２のセパレータロールと連結されて１１０〜１３０℃に設定された、延伸ロールとしても知られている第２の従動ゴデットロールに移動される。糸は第２のゴデットロールおよびセパレータロールの周囲に６〜８回巻き付けられる。延伸ロールの速度は４０００〜６０００ｍ／分であり、延伸ロール速度の供給ロール速度に対する比率は１．７５〜３の範囲である。糸は、延伸ロールから、第３のセパレータロールに連結された、室温でそして第２のゴデットロールのロール速度よりも１〜２％速い速度で動作される第３の従動ゴデットロール２７に移動される。糸は第３のロール対の周囲に６〜１０回巻き付けられる。糸は、第３のロール対からインターレースノズル２８を通過し、次に、第３のロール対の出力と一致する速度で動作される巻上げ装置２９に移動される。   FIG. 2 shows one suitable configuration for melt spinning in accordance with the present invention. 34 filaments 22 (not all 34 filaments are shown) are extruded from the hole spinneret 21. The filament passes through the cooling zone 23, is formed into a yarn bundle, and passes through the finishing applicator 24. The cooling zone includes an air quench zone where air strikes the yarn bundle at a rate of 40 feet / minute at room temperature and 60% relative humidity. The air quenching zone is for so-called cross-air quenching (air flows across the yarn bundle) or so-called radial quenching (air source is in the center of the converging filament and flows radially outwards over 360 °) Can be designed for. Radial quenching is a more uniform and effective quenching method. After finishing applicator 24, the yarn is connected to a separator roll and set to 60-100 ° C (in one embodiment, 70-100 ° C), a first driven godet roll 25, also known as a supply roll. Moved to. The yarn is wound 6 to 8 times around the first godet roll and separator roll. The yarn is transferred from the first godet roll to a second driven godet roll, also known as a draw roll, connected to the second separator roll and set at 110-130 ° C. The yarn is wound 6 to 8 times around the second godet roll and separator roll. The speed of the drawing roll is 4000 to 6000 m / min, and the ratio of the drawing roll speed to the supply roll speed is in the range of 1.75 to 3. The yarn is transferred from the draw roll to a third driven godet roll 27 connected to a third separator roll, which is operated at room temperature and at a speed 1-2% faster than the roll speed of the second godet roll. The yarn is wound 6-10 times around the third roll pair. The yarn passes from the third roll pair through the interlace nozzle 28 and then is moved to a hoisting device 29 that is operated at a speed consistent with the output of the third roll pair.

図２を参照すると、本明細書のプロセスに従って、押出されたフィラメントが急冷の前に第１のゴデットロールにより延伸力をかけられて引き下ろされるように、急冷されるフィラメントは、第１のゴデットロールの周囲に少なくとも１回（しかし好ましくは複数回）巻き付けられる。第１のゴデットロールの下流で、第１のゴデットロールと第２のゴデットロールの間にあるフィラメントの部分に第２のゴデットが延伸力をかけるように、フィラメントは、第２のゴデットロールの周囲に少なくとも１回（しかし好ましくは複数回）巻き付けられる。図２に示される実施形態では、フィラメントは、第２のゴデットロールから、第２の（延伸）ゴデットロールよりも１〜２％速い速度で動作し、レットダウンロールとしての機能を果たす第３のゴデットロールへ方向付けられる。フィラメントは、第３のゴデットから巻上げ装置へ向けられる。フィラメントが巻上げ装置に巻き付けられる速度が紡糸速度として記載される。典型的な設備では、巻上げ装置は、張力制御された巻上げ装置である。   Referring to FIG. 2, in accordance with the process herein, the quenched filaments are drawn on the first godet roll so that the extruded filament is drawn down by the first godet roll prior to quenching. It is wrapped around the circumference at least once (but preferably multiple times). Downstream of the first godet roll, the filament is at least once around the second godet roll so that the second godet exerts a drawing force on the portion of the filament between the first godet roll and the second godet roll. Wrapped (but preferably multiple times). In the embodiment shown in FIG. 2, the filaments move from a second godet roll to a third godet roll that operates at a rate 1-2% faster than the second (stretched) godet roll and acts as a let-down roll. Oriented. The filament is directed from the third godet to the winding device. The speed at which the filament is wound around the winding device is described as the spinning speed. In a typical installation, the hoisting device is a tension-controlled hoisting device.

本発明によると、第１のゴデットロールは７０〜１００℃の範囲の温度に加熱され、第２のゴデットロールは１００〜１３０℃の範囲の温度に加熱される。第１のゴデットロールは第１の回転速度で駆動され、第２のゴデットロールは第２の回転速度で駆動される。本発明によると、第２の回転速度の第１の回転速度に対する比率（延伸比）は、１．７５〜３の範囲内である。   According to the present invention, the first godet roll is heated to a temperature in the range of 70-100 ° C, and the second godet roll is heated to a temperature in the range of 100-130 ° C. The first godet roll is driven at a first rotational speed, and the second godet roll is driven at a second rotational speed. According to the present invention, the ratio of the second rotational speed to the first rotational speed (stretch ratio) is in the range of 1.75-3.

一実施形態では、本発明の複数のフィラメントのそれぞれは、マルチホール紡糸口金から個々に押出される。そのように押出されたフィラメントは結合されて糸を形成する。通常、糸は、押出フィラメント、またはスレッドラインのいくらかの攪拌、撚り、またはその両方を適用して、フィラメントの交絡を引き起こすことによって結び付けられる。そのように形成された糸は複数のフィラメントを含み、各フィラメントは、ｄｐｆが３以下であり、デニールＣＶが２．５％以下であり、複屈折が少なくとも０．０５５であることを特徴とする。一実施形態では、フィラメントのデニールは２．５以下である。別の実施形態では、複屈折は少なくとも０．０６０である。典型的な糸は、３４、４８、６８、および７２本のフィラメントを含むが、糸を製造するために結合されるフィラメントの数は決して限定されない。   In one embodiment, each of the plurality of filaments of the present invention is individually extruded from a multi-hole spinneret. The so extruded filaments are combined to form a yarn. Typically, yarns are tied together by applying some agitation, twisting, or both of extruded filaments, or thread lines, to cause entanglement of the filaments. The yarn so formed comprises a plurality of filaments, each filament having a dpf of 3 or less, a denier CV of 2.5% or less, and a birefringence of at least 0.055. . In one embodiment, the denier of the filament is 2.5 or less. In another embodiment, the birefringence is at least 0.060. Typical yarns include 34, 48, 68, and 72 filaments, but the number of filaments that are combined to make the yarn is in no way limited.

本発明に従って形成される糸は、本発明に従う複数のフィラメントから構成されるものだけに限定されず、他のフィラメントも同様に含有することができる。例えば、本発明に従って形成される糸は、他のポリエステルおよびポリアミド、ポリアクリレートの他のフィラメント、ならびに所望され得るような他のフィラメントを含有することができる。他のフィラメントはステープル繊維であってもよい。   The yarns formed according to the present invention are not limited to those composed of a plurality of filaments according to the present invention, but may contain other filaments as well. For example, yarns formed in accordance with the present invention can contain other polyesters and polyamides, other filaments of polyacrylates, and other filaments as may be desired. The other filament may be a staple fiber.

本発明に従って形成される糸（上記で記載される紡糸−延伸プロセスによって形成することができる）は、連続ポリエステル繊維にテキスタイル様の美しさを提供するために、一般に実施されるような仮撚り加工のための供給糸として使用するのに適している。いくつかのタイプのテクスチャ加工装置（全て当該技術分野において周知である）があるが、テクスチャ加工プロセスは、ａ）上記の紡糸プロセスに従って形成されるような糸パッケージを提供するステップと、（ｂ）パッケージから糸を解くステップと、（ｃ）摩擦撚り要素または仮撚りスピンドルに糸の端部を通すステップと、ｄ）スピンドルを回転させ、それによって、加熱を伴いながら、回転スピンドルの上流で糸に撚りをかけ、回転スピンドルの下流で上流の撚りを解くステップと、（ｅ）パッケージに糸を巻き付けるステップとを含む。   Yarns formed in accordance with the present invention (which can be formed by the spin-draw process described above) are false twisted as commonly practiced to provide textile-like aesthetics to continuous polyester fibers. Suitable for use as supply yarn for. Although there are several types of texturing devices (all well known in the art), the texturing process comprises: a) providing a yarn package as formed according to the spinning process described above; (b) Unwinding the yarn from the package; (c) passing the end of the yarn through a frictional twisting element or false twisting spindle; and d) rotating the spindle, thereby heating the yarn upstream of the rotating spindle with heating. Twisting and unwinding upstream downstream of the rotating spindle and (e) winding the yarn around the package.

本発明は、ファインデニール（３ｄｐｆ以下）の紡糸−延伸ＰＴＴ糸の紡糸における生産性の増大を可能にする。本発明のフィラメントおよびその糸は、純粋（ｎｅａｔ）なＰＴＴで達成可能な最大紡糸速度よりも３０〜７０％高い紡糸速度で作製された。得られた糸は、ＰＳを含有しない（そして必ずしも約３０００ｍ／分で紡糸されたわけではない）点だけが本発明の糸と異なるＰＴＴマルチフィラメント糸の伸びおよび靱性の２０％以内の伸びおよび靱性を特徴とする。従って、本発明のフィラメントから本質的になる糸は、使用される繊維機械で必要とされる微調整を伴うだけで、様々な種類のテキスタイル用途において有用である。得られた糸は、ＰＳを含有せずに３０００ｍ／分で作製されたＰＴＴ糸のために使用される条件と同一または類似の条件下で、とりわけ、テクスチャ加工糸、布およびカーペットの作製において有用である。   The present invention allows increased productivity in spinning fine denier (3 dpf or less) spin-drawn PTT yarn. The filaments of the present invention and their yarns were made at spinning speeds 30-70% higher than the maximum spinning speed achievable with neat PTT. The resulting yarn has an elongation and toughness that is within 20% of the elongation and toughness of a PTT multifilament yarn that differs from the yarn of the present invention only in that it does not contain PS (and is not necessarily spun at about 3000 m / min). Features. Thus, yarns consisting essentially of the filaments of the present invention are useful in various types of textile applications, with only the fine tuning required by the textile machinery used. The resulting yarn is useful under the same or similar conditions as used for PTT yarns made at 3000 m / min without PS, especially in making textured yarns, fabrics and carpets It is.

本発明のフィラメントにおいて、ＰＴＴは連続相、すなわち「マトリックス」であり、ＰＳは、ＰＴＴマトリックス内に分散された不連続相である。一実施形態では、ＰＴＴマトリックス中に分散されるＰＳ粒子の大きさは５００ｎｍ以下である。さらなる実施形態では、ＰＴＴマトリックス中に分散されるＰＳ粒子の大きさは２００ｎｍ以下である。   In the filaments of the present invention, PTT is a continuous phase, or “matrix”, and PS is a discontinuous phase dispersed within the PTT matrix. In one embodiment, the size of the PS particles dispersed in the PTT matrix is 500 nm or less. In a further embodiment, the size of the PS particles dispersed in the PTT matrix is 200 nm or less.

本発明の有益な特徴は、ファインデニールの高強度で強靱な紡糸延伸ＰＴＴ糸を４０００ｍ／分以上の紡糸速度で紡糸できることを含む。これらの有益な特徴は、ＰＳの微粒径と、ＰＴＴ中のＰＳの分散の体積均質性との両方に依存し、これらは次に、十分に高せん断溶融混合の適用に依存する。紡糸された糸の紡糸性能および／または物理特性が突然低下するしきい値粒径は存在しない。むしろ、ＰＳ粒径が大きくなると、性能は徐々に低下する。５００ｎｍ以上の範囲の粒径では、デニールＣＶは徐々に大きくなる。同様に、ＰＴＴマトリックス中の粒子分布に関して、均質性の特定のしきい値は存在しない。分散の均一性が良好である程、得られる紡糸フィラメントはより均一になる。本発明の１つの特に価値のある利益は、２．５％未満のデニールＣＶを特徴とする紡糸−延伸糸の製造である。低デニールＣＶは、テキスタイル用途のためのファインデニール糸の作製において特に重要である。ＰＳがＰＴＴ中に分散されるプロセスが、５００ｎｍ未満の粒径と、分散の十分に高い均一性とを保証するのに十分なせん断力を特徴としない限り、デニールＣＶが２．５％以下になる可能性は極めて低い。   Beneficial features of the present invention include the ability to spin fine denier high strength and tough spun drawn PTT yarns at spinning speeds of 4000 m / min or higher. These beneficial features depend on both the fine particle size of the PS and the volume homogeneity of the dispersion of the PS in the PTT, which in turn depends on the application of a sufficiently high shear melt mixing. There is no threshold particle size at which the spinning performance and / or physical properties of the spun yarn are suddenly reduced. Rather, the performance gradually decreases as the PS particle size increases. For particle sizes in the range of 500 nm or more, the denier CV gradually increases. Similarly, there is no specific threshold of homogeneity for particle distribution in the PTT matrix. The better the uniformity of dispersion, the more uniform the resulting spun filament. One particularly valuable benefit of the present invention is the production of spin-drawn yarns characterized by a denier CV of less than 2.5%. Low denier CV is particularly important in making fine denier yarns for textile applications. Denier CV below 2.5% unless the process in which PS is dispersed in PTT is characterized by sufficient shear force to ensure particle size less than 500 nm and sufficiently high uniformity of dispersion Is very unlikely.

溶融物に適用されるせん断力の量は、混合要素の回転速度、溶融物の粘度、および混合ゾーン中の溶融物の滞留時間に依存する。せん断力が低すぎる場合、ＰＳは初めから分散しないか、あるいは５００ｎｍよりも大きいサイズの液滴に急速に凝集する傾向がある。   The amount of shear force applied to the melt depends on the rotational speed of the mixing element, the viscosity of the melt, and the residence time of the melt in the mixing zone. If the shear force is too low, the PS will not disperse from the beginning or will tend to agglomerate rapidly into droplets of a size larger than 500 nm.

溶融混合プロセスは、バッチ式および連続式の両方で実施することができる。ポリマー配合の技術分野において一般的に使用されているような、いわゆる高せん断ミキサーが適切である。適切な市販の高せん断バッチ式ミキサーの例としては、バンバリー（Ｂａｎｂｕｒｙ）ミキサーおよびブラベンダー（Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ）ミキサーが挙げられるが、これらに限定されない。連続式高せん断ミキサーの例としては、同時回転ツインスクリュー押出機およびファレル（Ｆａｒｒｅｌ）連続式ミキサーが挙げられるが、これらに限定されない。逆回転ツインスクリュー押出機も適切である。一般に、適切な高せん断ミキサーは、ポリマー溶融物に対して５０／ｓ（１００／ｓが好ましい）の最小せん断速度を与えることができるものである。溶融混合の後、得られたブレンドは、後で紡糸機に供給するためにペレット状にすることもできるし、あるいは溶融ブレンドを直接紡糸機に供給することもできる。別の有用な方法は、ポリマー溶融物を結合させることである。この方法の一例は、連続重合器からＰＴＴ溶融物をツインスクリュー押出機の第１の段階に提供し、サテライト押出機からのＰＳ溶融物をツインスクリュー押出機の混合ゾーンに供給し、それにより溶融ブレンドを形成することであろう。別の方法では、未溶融ポリマーは、溶融混合のためにツインスクリュー押出機に供給される前に、タンブリングなどによって乾燥混合され得る。   The melt mixing process can be carried out both batchwise and continuously. So-called high shear mixers, as commonly used in the polymer compounding art, are suitable. Examples of suitable commercially available high shear batch mixers include, but are not limited to, Banbury mixers and Brabender mixers. Examples of continuous high shear mixers include, but are not limited to, a co-rotating twin screw extruder and a Farrel continuous mixer. A counter-rotating twin screw extruder is also suitable. In general, a suitable high shear mixer is one that can provide a minimum shear rate of 50 / s (preferably 100 / s) to the polymer melt. After melt mixing, the resulting blend can be pelletized for later feeding to the spinning machine, or the melt blend can be fed directly to the spinning machine. Another useful method is to bind the polymer melt. An example of this method is to provide the PTT melt from the continuous polymerizer to the first stage of the twin screw extruder and feed the PS melt from the satellite extruder to the mixing zone of the twin screw extruder, thereby melting Would form a blend. Alternatively, the unmelted polymer can be dry mixed, such as by tumbling, before being fed to a twin screw extruder for melt mixing.

５００ｎｍよりも大きい平均粒径は、良好な繊維紡糸性能の観点から好ましくない。さらに、単一の縦糸に沿っても、縦糸間においても均一であるフィラメントの紡糸は、ＰＳ粒子の体積分布の均質性に明確に依存する。本発明の範囲を少しも限定することはないが、その実際の溶融処理において、ＰＳ粒子は溶融して、溶融ＰＴＴマトリックス内に分散される溶融液滴を形成することが推測される。   An average particle size greater than 500 nm is not preferred from the viewpoint of good fiber spinning performance. Furthermore, the spinning of filaments that are uniform along a single warp and between warps is clearly dependent on the homogeneity of the volume distribution of the PS particles. While not limiting the scope of the invention in any way, it is assumed that in its actual melting process, the PS particles melt and form molten droplets that are dispersed within the molten PTT matrix.

溶融ミキサー内の温度は、ＰＴＴおよびＰＳの両方の融点よりも高く、材料のいずれかの最低分解温度よりも低くなければならない。明確な温度は、使用されるポリマーの特定の属性に依存し得る。典型的な実施では、溶融温度は２００℃〜２７０℃の範囲である。   The temperature in the melt mixer must be above the melting point of both PTT and PS and below the lowest decomposition temperature of any of the materials. The specific temperature may depend on the specific attributes of the polymer used. In a typical implementation, the melting temperature is in the range of 200 ° C to 270 ° C.

一実施形態では、ＰＴＴ／ＰＳブレンドペレット中のＰＳの濃度は、０．５〜１．５％の範囲である。   In one embodiment, the concentration of PS in the PTT / PS blend pellet is in the range of 0.5-1.5%.

図１に示されるように、そしてポリマー繊維の溶融紡糸に対して一般的に当てはまるように、ポリマー溶融物は、移送ラインを通って紡糸口金に供給される。押出機から移送ラインへの溶融物の流入は乱流状態にある。しかしながら、紡糸口金の供給は、紡糸口金の複数の孔を通る均一な流れを達成するために層流でなければならない。移送ライン内で、溶融物の流れは乱流から層流に移行する。   As shown in FIG. 1 and as is generally true for polymer fiber melt spinning, the polymer melt is fed to the spinneret through a transfer line. The melt flow from the extruder to the transfer line is in a turbulent state. However, the spinneret feed must be laminar to achieve a uniform flow through the plurality of holes in the spinneret. Within the transfer line, the melt flow transitions from turbulent flow to laminar flow.

フィラメントの紡糸は、幅広く商業的に使用されている従来の装置および手順を用いて達成することができる。実際問題として、３ｄｐｆ以下のファインデニールフィラメントの紡糸について、３％よりも高いＰＳ濃度は、そのように製造された繊維の機械特性の低下をもたらすことが見出される。さらに、５％のＰＳでは、ファインデニールフィラメントは全く溶融紡糸することができないことが見出される。   Filament spinning can be accomplished using conventional equipment and procedures that are widely used commercially. In practice, for fine denier filament spinning of 3 dpf or less, a PS concentration higher than 3% is found to result in a decrease in the mechanical properties of the fiber so produced. Furthermore, at 5% PS, it is found that fine denier filaments cannot be melt spun at all.

溶融紡糸の前に、ポリマーブレンドぺレットは、好ましくは、溶融紡糸中の加水分解を回避するために３０ｐｐｍ未満の水分レベルまで乾燥される。当該技術分野において知られている乾燥のための手段はどれも十分である。一実施形態では、閉ループ熱風乾燥機が使用される。通常、ＰＴＴ／ＰＳブレンドは１３０℃および−４０℃未満の露点で６時間乾燥される。このように乾燥されたＰＴＴ／ＰＳポリマーブレンドは２５０〜２６５℃で繊維に溶融紡糸される。   Prior to melt spinning, the polymer blend pellets are preferably dried to a moisture level of less than 30 ppm to avoid hydrolysis during melt spinning. Any means for drying known in the art is sufficient. In one embodiment, a closed loop hot air dryer is used. Usually, PTT / PS blends are dried for 6 hours with dew points below 130 ° C and -40 ° C. The PTT / PS polymer blend thus dried is melt spun into fibers at 250-265 ° C.

その１つの実施形態が以下に詳細に記載される典型的な溶融紡糸プロセスにおいて、乾燥ポリマーブレンドペレットは押出機に供給され、押出機はペレットを溶融させ、得られた溶融物を計量ポンプに提供する。計量ポンプは、容量測定で制御されたポリマーの流れを移送ラインを通して加熱紡糸パックへ送達する。ポンプは、数マイクロメートルよりも大きいあらゆる粒子を除去するためのろ過媒体（例えば、砂床およびフィルタスクリーン）を含有する紡糸パックを通してその流れを推し進めるために、１０〜２０ＭＰａの圧力を提供しなければならない。紡糸口金を通る質量流量は、計量ポンプによって制御される。パックの底部で、ポリマーは、金属の厚い板（紡糸口金）の複数の小さい孔を通って空気急冷ゾーン内に出る。孔の数およびその寸法は大きく変わり得るが、通常、単一の紡糸口金孔は、０．２〜０．４ｍｍの範囲の直径を有する。紡糸は、２３５〜２９５℃、好ましくは２５０〜２９０℃の紡糸口金温度において有利に達成される。   In a typical melt spinning process, one embodiment of which is described in detail below, dry polymer blend pellets are fed to an extruder, which melts the pellets and provides the resulting melt to a metering pump To do. The metering pump delivers a volumetrically controlled polymer flow through the transfer line to the heated spin pack. The pump must provide a pressure of 10-20 MPa to drive its flow through a spin pack containing filtration media (eg, sand bed and filter screen) to remove any particles larger than a few micrometers. Don't be. The mass flow rate through the spinneret is controlled by a metering pump. At the bottom of the pack, the polymer exits into the air quench zone through a plurality of small holes in a thick metal plate (spinneret). Although the number of holes and their dimensions can vary greatly, typically a single spinneret hole has a diameter in the range of 0.2-0.4 mm. Spinning is advantageously achieved at a spinneret temperature of 235-295 ° C, preferably 250-290 ° C.

そのサイズの孔を通る典型的な流量は、１〜５ｇ／分の範囲である傾向がある。紡糸口金孔のために多数の断面形状が用いられるが、円形断面が最も一般的である。通常、紡糸フィラメントが巻き取られる、高度に制御された回転ロールシステムによって、ライン速度は制御される。フィラメントの直径は流量および巻取り速度によって決定され、紡糸口金孔のサイズによらない。   Typical flow rates through holes of that size tend to be in the range of 1-5 g / min. A number of cross-sectional shapes are used for the spinneret holes, but a circular cross-section is most common. Usually, the line speed is controlled by a highly controlled rotating roll system in which the spun filaments are wound. The diameter of the filament is determined by the flow rate and the winding speed, and does not depend on the size of the spinneret hole.

このようにして製造されたフィラメントの特性は、特に、紡糸口金からの出口とフィラメントの凝固点との間の急冷ゾーンとして知られている領域において、スレッドラインの動力学によって決定される。急冷ゾーンの具体的な設計、出現してくるまだ運動能力のあるフィラメントを横切る空気流量は、急冷されたフィラメントの特性に非常に大きな影響を与える。クロスフロー型急冷および放射型急冷はいずれも一般に使用されている。急冷または凝固の後、フィラメントは巻取り速度で移動し、この速度は通常、紡糸口金孔からの出口速度よりも１００〜２００倍速い。従って、紡糸口金孔から出現した後に、スレッドラインのかなりの加速（および伸長）が生じる。紡糸フィラメント中に凍結される配向の量は、凝固点におけるフィラメント内の応力レベルに直接関係する。   The properties of the filaments thus produced are determined by the dynamics of the threadline, particularly in the region known as the quench zone between the exit from the spinneret and the freezing point of the filament. The specific design of the quench zone, the air flow across the emerging yet viable filament, has a huge impact on the properties of the quenched filament. Both cross-flow type quenching and radiant quenching are generally used. After quenching or solidification, the filament moves at the take-up speed, which is usually 100 to 200 times faster than the exit speed from the spinneret hole. Thus, significant acceleration (and elongation) of the thread line occurs after emerging from the spinneret hole. The amount of orientation frozen in the spun filament is directly related to the stress level in the filament at the freezing point.

それにより製造される溶融紡糸フィラメントは、所望の最終用途と一致するように捕集される。例えば、ステープル繊維に変えることを目的としたフィラメントの場合、複数の連続フィラメントを結合してトウにすることができ、トウは、いわゆるピドリング缶（ｐｉｄｄｌｉｎｇ ｃａｎ）に集積される。テクスチャ加工などのように連続的な形態での使用を目的としたフィラメントは通常、張力制御された巻上げ装置に取り付けられた糸パッケージに巻き付けられる。本発明によると、集積速度は少なくとも４，０００ｍ／分である。   The melt spun filaments produced thereby are collected to match the desired end use. For example, in the case of filaments intended to be converted into staple fibers, a plurality of continuous filaments can be combined into a tow, and the tow is collected in a so-called pidding can. Filaments intended for use in a continuous form, such as texturing, are typically wound on a yarn package attached to a tension-controlled winding device. According to the invention, the accumulation rate is at least 4,000 m / min.

テクスチャ加工は、一般に仮撚り加工として知られているプロセスにより、撚りをかけ、ヒートセットし、そして撚りを解くことによって捲縮を付与する。これらのマルチフィラメント糸（「束（ｂｕｎｄｌｅ）」としても知られている）は、これらが製造される紡糸延伸糸と同じ数のフィラメントを含む。従って、これらは、好ましくは、少なくとも１０本、そしてさらにより好ましくは少なくとも２５本のフィラメントを含み、通常、最大１５０本またはそれ以上、好ましくは最大１００本、より好ましくは最大８０本のフィラメントを含有することができる。糸は、通常、少なくとも１、より好ましくは少なくとも２０、好ましくは少なくとも５０、より好ましくは最大２５０、そして最大１，５００の全デニールを有する。フィラメントは、好ましくは少なくとも０．１ｄｐｆ、より好ましくは少なくとも０．５ｄｐｆ、より好ましくは少なくとも０．８ｄｐｆ、最も好ましくは最大３ｄｐｆである。   Texture processing imparts crimp by twisting, heat setting, and untwisting through a process commonly known as false twisting. These multifilament yarns (also known as “bundles”) contain the same number of filaments as the spun drawn yarns from which they are made. Thus, they preferably contain at least 10 and even more preferably at least 25 filaments, usually containing up to 150 or more, preferably up to 100, more preferably up to 80 filaments. can do. The yarn usually has a total denier of at least 1, more preferably at least 20, preferably at least 50, more preferably at most 250, and at most 1,500. The filament is preferably at least 0.1 dpf, more preferably at least 0.5 dpf, more preferably at least 0.8 dpf, and most preferably at most 3 dpf.

ＰＴＴステープル繊維は、２４５〜２８５℃の温度でＰＴＴ／ＰＳブレンドをフィラメントに溶融紡糸し、フィラメントを急冷し、急冷されたフィラメントを延伸し、延伸されたフィラメントを捲縮し、フィラメントを、好ましくは０．２〜６インチ（０．５〜１５ｃｍ）の長さを有するステープル繊維に切断することによって作製することができる。１つの好ましいプロセスは、（ａ）ＰＴＴおよび０．１〜３％のＰＳを含むポリマーブレンドを提供するステップと、（ｂ）２４５〜２８５℃の温度で溶融ブレンドを溶融紡糸してフィラメントにするステップと、（ｃ）フィラメントを急冷するステップと、（ｄ）急冷されたフィラメントを延伸するステップと、（ｅ）機械的な捲縮機を用いて、８〜３０捲縮／インチ（３〜１２捲縮／ｃｍ）の捲縮レベルで、延伸されたフィラメントを捲縮するステップと、（ｆ）捲縮されたフィラメントを５０〜１２０℃の温度で弛緩させるステップと、（ｇ）弛緩されたフィラメントを、好ましくは０．２〜６インチ（０．５〜１５ｃｍ）の長さを有するステープル繊維に切断するステップとを含む。このプロセスの１つの好ましい実施形態では、延伸フィラメントは捲縮の前に８５〜１１５℃でアニーリングされる。好ましくは、アニーリングは、加熱ローラを用いて張力をかけて実行される。別の好ましい実施形態では、延伸フィラメントは捲縮の前にアニーリングされない。ステープル繊維は、テキスタイル糸およびテキスタイルまたは不織布の作製において有用であり、ファイバーフィル用途およびカーペットの製造のために使用することもできる。   PTT staple fibers are obtained by melt spinning a PTT / PS blend into filaments at a temperature of 245-285 ° C., quenching the filaments, drawing the quenched filaments, crimping the drawn filaments, It can be made by cutting into staple fibers having a length of 0.2 to 6 inches (0.5 to 15 cm). One preferred process includes: (a) providing a polymer blend comprising PTT and 0.1-3% PS; and (b) melt spinning the melt blend into a filament at a temperature of 245-285 ° C. (C) quenching the filament, (d) stretching the quenched filament, and (e) 8-30 crimps / inch (3-12 inches) using a mechanical crimper. Crimping the drawn filaments at a crimp level of (crimp / cm); (f) relaxing the crimped filaments at a temperature of 50-120 ° C .; and (g) relaxing the filaments. Cutting into staple fibers having a length of preferably 0.2 to 6 inches (0.5 to 15 cm). In one preferred embodiment of this process, the drawn filaments are annealed at 85-115 ° C. prior to crimping. Preferably, the annealing is performed with tension using a heated roller. In another preferred embodiment, the drawn filaments are not annealed before crimping. Staple fibers are useful in making textile yarns and textiles or nonwovens, and can also be used for fiber fill applications and carpet manufacturing.

本発明は、主としてマルチフィラメント糸に関連して記載されるが、本明細書において記載される優先度は、モノフィラメントにも適用可能であることは理解されるべきである。   Although the present invention will be described primarily with reference to multifilament yarns, it should be understood that the priorities described herein are also applicable to monofilaments.

フィラメントは円形であることもできるし、あるいは八葉形、デルタ、サンバースト（太陽としても知られている）、スカラップオーバル、三葉形、テトラ−チャネル（４チャネルとしても知られている）、スカラップリボン、リボン、星形などの他の形状を有することもできる。これらは、中実、中空またはマルチ中空であり得る。   Filaments can be circular, or octalobal, delta, sunburst (also known as the sun), scalloped oval, trilobal, tetra-channel (also known as 4-channel), It can also have other shapes such as scalloped ribbons, ribbons, stars. These can be solid, hollow or multi-hollow.

別の態様では、本発明は、組成物中のポリマーの全重量に基づいて、ポリ（トリメチレンアリーレート）中に分散された０．１〜３重量％のポリスチレンを含む組成物を含むフィラメントを含む布地を提供しており、本フィラメントは、フィラメント当たりのデニールが３以下であり、デニール変動係数が２．５％以下であり、複屈折が少なくとも０．０５５であることを特徴とする。一実施形態では、ポリ（トリメチレンアリーレート）はポリ（トリメチレンテレフタレート）である。   In another aspect, the invention provides a filament comprising a composition comprising 0.1 to 3 weight percent polystyrene dispersed in poly (trimethylene arylate), based on the total weight of the polymer in the composition. The filament is characterized in that the filament has a denier per filament of 3 or less, a denier coefficient of variation of 2.5% or less, and a birefringence of at least 0.055. In one embodiment, the poly (trimethylene arylate) is poly (trimethylene terephthalate).

一実施形態では、フィラメントは束ねて糸にされ、布地は織布である。代替の実施形態では、フィラメントは束ねて少なくとも１本の糸にされ、布地は編地である。さらに別の実施形態では、布地は不織布であり、さらなる実施形態では、布地はスパンボンド布である。   In one embodiment, the filaments are bundled into yarn and the fabric is a woven fabric. In an alternative embodiment, the filaments are bundled into at least one yarn and the fabric is a knitted fabric. In yet another embodiment, the fabric is a nonwoven fabric, and in a further embodiment, the fabric is a spunbond fabric.

１つの定義では、不織布は、織ったり編んだりされていない布地である。織物構造および編物構造は、インターレーシング（織物）またはルーピング（編物）のいずれかによって作られた、かみ合った糸の規則的なパターンを特徴とする。いずれの場合も、糸は、布地の一方の面から他方の面へ、そして逆方向に何度も繰り返される規則的なパターンに従う。織布または編地の完全性は、布地自体の構造によって形成される。   In one definition, a nonwoven fabric is a fabric that is not woven or knitted. Woven and knitted structures are characterized by a regular pattern of meshed yarns made either by interlacing (woven fabric) or looping (knitted fabric). In either case, the yarn follows a regular pattern that is repeated many times from one side of the fabric to the other and in the opposite direction. The integrity of the woven or knitted fabric is formed by the structure of the fabric itself.

不織布では、最も一般的には、フィラメントはランダムパターンでレイダウンされ、機械的な手段ではなく化学的または熱的な手段によって互いに結合される。このような手段によって製造される不織布の１つの市販の例は、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＳｏｎｔａｒａ（登録商標）スパンボンドポリエステルである。いくつかの場合には、不織布は、Ｐｏｐｐｅｒらの米国特許第６，５７９，８１５号明細書に記載されるように、インターレーシングまたはルーピングを含まず、繊維が一方の面から他方の面へ互い違いにならない複雑な３次元の位相幾何学的な配列で繊維の層をレイダウンすることによって製造することができる。   In nonwovens, most commonly, the filaments are laid down in a random pattern and bonded together by chemical or thermal means rather than mechanical means. One commercially available example of a non-woven fabric produced by such means is Sonara® spunbond polyester available from DuPont Company. In some cases, the nonwoven fabric does not include interlacing or looping and the fibers are staggered from one side to the other as described in US Pat. No. 6,579,815 to Popper et al. Can be produced by laying down the layers of fibers in a complex three-dimensional topological arrangement.

織布は、互いに直交してインターレースされる複数の糸で作られる。布地の長さに平行な糸は「経糸」と呼ばれ、その方向に直交する糸は「横糸（ｆｉｌｌｉｎｇ）」または「緯糸」と呼ばれる。各経糸は「縦糸（ｅｎｄ）」とよばれる。あらゆる布地または衣料品店において見られるように、糸がインターレースされる特定の方法、糸のデニール、糸自体の触覚的および視覚的の両方の美しさ、糸の密度、および経糸の横糸に対する比率を変化させることによって、美しさの膨大なバリエーションを達成することができる。概して、織布の構造は布地にある程度の強剛性を付与し、織布は一般に編地ほど伸縮しない。   The woven fabric is made of a plurality of yarns that are interlaced orthogonally to each other. Yarns parallel to the length of the fabric are called "warp yarns" and yarns orthogonal to the direction are called "filling" or "wefts". Each warp is called a “warp” (end). As seen in any fabric or clothing store, the specific method by which the yarn is interlaced, the denier of the yarn, both the tactile and visual beauty of the yarn itself, the density of the yarn, and the ratio of warp to weft By changing, you can achieve a huge variation of beauty. In general, the structure of the woven fabric imparts a certain amount of rigidity to the fabric, and the woven fabric generally does not stretch as much as the knitted fabric.

本発明の織布において、少なくとも経糸の一部は、組成物中のポリマーの全重量に基づいて、ポリ（トリメチレンアリーレート）中に分散された０．１〜３重量％のポリスチレンを含む組成物を含むフィラメントを含む糸を含んでおり、フィラメントは、フィラメント当たりのデニールが３以下であり、デニール変動係数が２．５％以下であり、複屈折が少なくとも０．０５５であることを特徴とする。一実施形態では、ポリ（トリメチレンアリーレート）はポリ（トリメチレンテレフタレート）である。   In the woven fabric of the present invention, at least a portion of the warp comprises 0.1 to 3 weight percent polystyrene dispersed in poly (trimethylene arylate) based on the total weight of the polymer in the composition. A filament containing filaments, wherein the filament has a denier per filament of 3 or less, a denier coefficient of variation of 2.5% or less, and a birefringence of at least 0.055. To do. In one embodiment, the poly (trimethylene arylate) is poly (trimethylene terephthalate).

一実施形態では、経糸および横糸の両方が、本明細書のフィラメントを含む糸を含む。一実施形態では、経糸は、少なくとも４０％（本数による）の本明細書のフィラメントを含む糸と、少なくとも４０％（本数による）の綿糸とを含む。一実施形態では、経糸は少なくとも８０％（本数による）の本明細書のフィラメントを含む糸を含み、横糸は少なくとも８０％の綿糸を含む。概して、横糸よりも経糸のほうに、より大きい物理的要求が課せられる。   In one embodiment, both the warp and the weft include a yarn comprising the filaments herein. In one embodiment, the warp includes at least 40% (by number) of yarns comprising the filaments herein and at least 40% (by number) of cotton yarns. In one embodiment, the warp comprises at least 80% (by number) of yarns comprising the filaments herein and the weft comprises at least 80% cotton. Generally, greater physical requirements are imposed on warps than wefts.

織布は、何千年にもわたって製造されてきたように織機において製造される。織機は大きな変化を受けてきたが、動作の基本原理は同じままである。図３ａは、織機の実施形態の概略図であり、側面図で示される。複数の（多くの場合、何百もの）平行な縦糸３２で構成される経糸ビーム３１は、織機の供給装置として配置される。経糸ビーム３１は、図３ｂにおいて正面図で示される。図３ａには、ハーネスが２つの織機が示されている。各ハーネス３４ａおよび３４ｂは、複数の（多くの場合、何百もの）いわゆる「綜絖」を保持するフレームである。ハーネス３４の正面拡大図を示す図３ｃを参照すると、各綜絖３１１は、孔３１２が中にある鉛直ワイヤである。ハーネスは上下に動くように配設され、一方が上に移動すると、他方は下に移動する。縦糸の一部分３３ａは上部ハーネス３４ａの綜絖３１１内の孔３１２に通され、縦糸の別の部分３３ｂは下部ハーネス３４ｂの綜絖内の孔に通され、それにより、縦糸３３ａと３３ｂとの間に間隙が開けられる。図示されるタイプの織機において、シャトルコック３６は図示されない手段（通常は、木製パドル）によって推進されて、ハーネスが上下に移動すると左右に移動または往復する。シャトルコックは横糸３７のボビンを有しており、シャトルコックが縦糸の間隙を通って移動すると横糸３７が巻き出される。いわゆる「リード」または「筬」３５は一連の鉛直ワイヤを保持するフレームであり、その間を縦糸が自由に通過する。図３ｄはリード３５の正面図を示しており、鉛直ワイヤ３１３と、経糸がその間を通過する空間３１４とが描かれる。鉛直ワイヤ３１４の厚さは、布地の横断方向において、経糸の間隔と、それにより経糸の密度とを決定する。リードは、新しく挿入される横糸を図の右方向へ押して、形成中の布地３８の所定位置に押し込む役割を果たす。布地は布地ビーム３１０に巻き付けられる。ロール３９はガイドロールである。   Woven fabrics are manufactured on a loom as they have been manufactured for thousands of years. Although the loom has undergone major changes, the basic principles of operation remain the same. FIG. 3a is a schematic view of an embodiment of a loom and is shown in a side view. A warp beam 31 composed of a plurality (often hundreds) of parallel warp yarns 32 is arranged as a supply device for the loom. The warp beam 31 is shown in front view in FIG. 3b. FIG. 3a shows a loom with two harnesses. Each of the harnesses 34a and 34b is a frame that holds a plurality (often hundreds) of so-called “hooks”. Referring to FIG. 3 c, which shows a front enlarged view of the harness 34, each ridge 311 is a vertical wire with a hole 312 in it. The harness is arranged to move up and down, and when one moves up, the other moves down. A portion 33a of the warp is passed through a hole 312 in the heel 311 of the upper harness 34a, and another portion 33b of the warp is passed through a hole in the heel of the lower harness 34b, so that there is a gap between the warps 33a and 33b. Can be opened. In a loom of the type shown, the shuttlecock 36 is propelled by means not shown (usually a wooden paddle) and moves or reciprocates left and right as the harness moves up and down. The shuttlecock has a bobbin for the weft yarn 37. When the shuttlecock moves through the gap between the warp yarns, the weft yarn 37 is unwound. The so-called “lead” or “筬” 35 is a frame that holds a series of vertical wires, through which the warp passes freely. FIG. 3d shows a front view of the lead 35, in which a vertical wire 313 and a space 314 through which the warp passes are drawn. The thickness of the vertical wire 314 determines the warp spacing and thereby the warp density in the cross direction of the fabric. The lead plays a role of pushing the newly inserted weft to the right in the figure and pushing it into a predetermined position of the fabric 38 being formed. The fabric is wrapped around the fabric beam 310. The roll 39 is a guide roll.

経糸ビームの巻取りは、通常、所望の縦糸の数と同数の糸パッケージまたはスプールがいわゆるクリールに取り付けられ、各縦糸が、一連の正確なガイドおよびテンショナーを通して経糸ビームに供給され、次に経糸ビーム全体が一度に巻き取られる正確な動作である。   The winding of the warp beam is usually done by attaching as many yarn packages or spools as the desired number of warp yarns to a so-called creel, each warp being fed to the warp beam through a series of precise guides and tensioners, and then warp beam It is an accurate operation that is rolled up all at once.

インターレーシングの特定のパターン、経糸対横糸比によって、作製される織布のタイプが決定される。基本的なパターとしては、平織、斜文織、および朱子織が挙げられる。その他のより装飾的な織物パターンも多数知られている。   The particular pattern of interlacing, the warp to weft ratio, determines the type of woven fabric produced. Basic putters include plain weave, oblique weave, and satin weave. Many other more decorative textile patterns are also known.

編成は、１本または複数の糸を互いにルーピングすることによって布地が作製されるプロセスである。編物は、織物よりも伸縮性および弾力性である傾向にある。編物は、織物よりも耐久性が低い傾向にある。織物の場合のように、多数の編物パターンおよび編成スタイルがある。本発明によると、一実施形態では、本明細書の布地は、組成物中のポリマーの全重量に基づいて、ポリ（トリメチレンアリーレート）中に分散された０．１〜３重量％のポリスチレンを含む組成物を含むフィラメントを含む糸を含む編地であり、フィラメントは、フィラメント当たりのデニールが３以下であり、デニール変動係数が２．５％以下であり、複屈折が少なくとも０．０５５であることを特徴とする。一実施形態では、ポリ（トリメチレンアリーレート）はポリ（トリメチレンテレフタレート）である。   Knitting is the process by which a fabric is made by looping one or more yarns together. Knitted fabrics tend to be more elastic and elastic than woven fabrics. Knitted fabrics tend to be less durable than woven fabrics. There are numerous knitting patterns and knitting styles, as in the case of textiles. According to the present invention, in one embodiment, the fabric herein comprises 0.1 to 3 weight percent polystyrene dispersed in poly (trimethylene arylate), based on the total weight of polymer in the composition. A filament comprising a yarn comprising a filament comprising a composition comprising: a filament having a denier per filament of 3 or less, a denier coefficient of variation of 2.5% or less, and a birefringence of at least 0.055 It is characterized by being. In one embodiment, the poly (trimethylene arylate) is poly (trimethylene terephthalate).

さらに本発明において企図されるのは、本発明の布地から縫われた衣類である。本明細書の衣類は、組成物中のポリマーの全重量に基づいて、ポリ（トリメチレンアリーレート）中に分散された０．１〜３重量％のポリスチレンを含む組成物を含むフィラメントを含む糸を含む布地を含んでおり、フィラメントは、フィラメント当たりのデニールが３以下であり、デニール変動係数が２．５％以下であり、複屈折が少なくとも０．０５５であることを特徴とする。一実施形態では、ポリ（トリメチレンアリーレート）はポリ（トリメチレンテレフタレート）である。   Also contemplated in the present invention is a garment sewn from the fabric of the present invention. The garment herein includes a filament comprising a filament comprising a composition comprising 0.1 to 3 weight percent polystyrene dispersed in poly (trimethylene arylate), based on the total weight of the polymer in the composition. The filament is characterized by having a denier per filament of 3 or less, a denier coefficient of variation of 2.5% or less, and a birefringence of at least 0.055. In one embodiment, the poly (trimethylene arylate) is poly (trimethylene terephthalate).

布地からの衣類の製造は極めて周知の技術である。布地からの衣類の作製は、通常は紙から、あるいは自動プロセスのためにコンピュータ化された形でパターンを作製するステップと、必要とされる布片を測定するステップと、布地を切断して必要な布片を作製するステップと、次にパターンに従って布片を縫い合わせるステップとを含む。衣類は、１つまたは複数のスタイルの本発明の布地だけから作られてもよい。あるいは、衣類は、１つまたは複数のスタイルの本発明の布地と、その他の布地とを組み合わせて作製されてもよい。   The production of garments from fabrics is a very well known technique. Fabrication from fabric is usually required by creating a pattern from paper or in computerized form for automated processes, measuring the required piece of fabric, and cutting the fabric Making a fabric piece and then sewing the fabric pieces according to a pattern. The garment may be made from only one or more styles of the fabric of the present invention. Alternatively, the garment may be made by combining one or more styles of the fabric of the present invention with other fabrics.

本発明は以下の特定の実施形態においてさらに記載されるが、これらに限定されない。   The invention is further described in the following specific embodiments, but is not limited thereto.

試験方法
固有粘度
ＰＴＴの固有粘度（ＩＶ）は、Ｖｉｓｃｏｔｅｋ Ｆｏｒｃｅｄ Ｆｌｏｗ Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ Ｙ９００（Ｖｉｓｃｏｔｅｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘ．）を用いて決定した。ＡＳＴＭ Ｄ−５２２５−９２の手順に従って、１９℃において５０／５０重量％のトリフルオロ酢酸および塩化メチレンの溶媒混合物中０．４ｇ／ｄｌのＰＴＴ溶液を形成し、粘度を決定した。これらのＩＶ測定値を、ＡＳＴＭ Ｄ４６０３−９６に従って６０／４０重量％のフェノール／１，１，２，２−テトラクロロエタン中で手動により測定したＩＶ値と相関させた。 Test Method Intrinsic Viscosity The intrinsic viscosity (IV) of PTT was determined using Viscotek Forced Flow Viscometer Y900 (Viscotek Corporation, Houston, Tex.). The viscosity was determined by forming a 0.4 g / dl PTT solution in a solvent mixture of 50/50 wt% trifluoroacetic acid and methylene chloride at 19 ° C. according to the procedure of ASTM D-5225-92. These IV measurements were correlated with IV values measured manually in 60/40 wt% phenol / 1,1,2,2-tetrachloroethane according to ASTM D4603-96.

数平均分子量
ポリスチレンの数平均分子量は、ＡＳＴＭ Ｄ５２９６−９７に従って決定した。較正標準が４４，０００のＭ_wを有するポリ（エチレンテレフタレート）であり、ヘキサフルオロイソプロパノール溶媒であったことを除いて、ポリ（トリメチレンテレフタレート）についても同じ方法を使用した。 Number Average Molecular Weight The number average molecular weight of polystyrene was determined according to ASTM D5296-97. The same method was used for poly (trimethylene terephthalate) except that the calibration standard was poly (ethylene terephthalate) with a M _w of 44,000 and was a hexafluoroisopropanol solvent.

靱性および破断点伸び
フィラメントおよび糸の物理特性は、Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｃｏｒｐ．の引張試験機モデルＮｏ．１１２２を用いて測定した。より具体的には、ＡＳＴＭ Ｄ−２２５６に従って、破断点伸びＥ_bおよび靱性を測定した。 Toughness and elongation at break The physical properties of filaments and yarns are described in Instron Corp. Tensile Tester Model No. Measured using 1122. More specifically, the elongation at break _Eb and toughness were measured according to ASTM D-2256.

紡糸キャンペーンおよび結果に対する紡糸機の影響
繊維の紡糸を４つの別々のキャンペーンで実施した。以下により詳細に記載されるように、キャンペーン＃１、３、および４は紡糸機＃２で実行し、キャンペーン＃２は紡糸機＃１で実行した。 Effect of spinning machine on spinning campaign and results Fiber spinning was carried out in four separate campaigns. As described in more detail below, campaigns # 1, 3, and 4 were run on spinning machine # 2, and campaign # 2 was run on spinning machine # 1.

紡糸機＃１から得られた結果は、表４および図５に示されるように散在しており、決定的であるとは考えられない。特に、デニール変動係数は本発明において明記される限界よりも高く、第１のゴデットの温度と共に系統的に変化するとは思われなかった。   The results obtained from Spinner # 1 are interspersed as shown in Table 4 and FIG. 5, and are not considered definitive. In particular, the denier coefficient of variation was higher than the limit specified in the present invention and did not appear to systematically change with the temperature of the first godet.

図５は、第１のゴデット温度に対するデニールＣＶを示すグラフであり、キャンペーン１，３、および４から得られたデータは全てまとめてひし形でプロットされており、キャンペーン＃２からのデータは三角形を用いてグラフに示されている。以下の表３〜６に示されるように、紡糸機＃２を使用した３つのキャンペーンで得られたデータ点は、全てが同じ紡糸条件セットを用いて得られたわけではなかった。それにもかかわらず、図５において分かるように、ひし形で示される紡糸機＃２からのデータは、約７５〜８５℃の範囲の第１のゴデット温度がデニールＣＶの最小値に対応するという明白な傾向を示した。同様の傾向は、キャンペーン＃２のデータでは観察されなかった。   FIG. 5 is a graph showing denier CV versus first godet temperature, where the data from campaigns 1, 3 and 4 are all plotted together in a diamond, and the data from campaign # 2 is a triangle. Used in the graph. As shown in Tables 3-6 below, the data points obtained in the three campaigns using Spinner # 2 were not all obtained using the same set of spinning conditions. Nevertheless, as can be seen in FIG. 5, the data from Spinner # 2 shown in diamonds is clear that the first godet temperature in the range of about 75-85 ° C. corresponds to the minimum value of denier CV. Showed a trend. A similar trend was not observed in Campaign # 2 data.

デニール変動係数は、短距離のデニール変動性の尺度であり、これは次に、溶融紡糸プロセスの安定性の指標となる。溶融紡糸プロセスは、紡糸組成物は不安定性を引き起こすので不安定であり得る。また、機械が不安定であるために不安定であり得る。この場合、キャンペーン＃２において生じた高デニールＣＶが機械の性能および設計のアーチファクトであったことは、図５から明らかである。   Denier coefficient of variation is a measure of short range denier variability, which in turn is an indicator of the stability of the melt spinning process. The melt spinning process can be unstable because the spinning composition causes instability. It can also be unstable because the machine is unstable. In this case, it is clear from FIG. 5 that the high denier CV that occurred in Campaign # 2 was a machine performance and design artifact.

紡糸機＃１は、溶融紡糸をもたらすための最も基本的な装置だけが備えられた、実験室で造られた紡糸機であった。紡糸機＃１は、普段は、実験組成物を繊維に溶融紡糸することができるかどうかについて最も基本的な情報を得るためだけに使用した。本明細書のキャンペーン＃２では、スケジューリングの混乱のためにキャンペーン＃２が予定された日に紡糸機＃２を利用できなかったので使紡糸機＃１を使用した。紡糸機＃２は、パイロットプラントの紡糸ラインであった。そこでの条件は、フルサイズの商業規模の紡糸ラインに完全に拡張可能であった。これは、本発明の特徴である結果の違いを実証するために選択された紡糸ラインであった。   Spinner # 1 was a laboratory built spinner equipped with only the most basic equipment to effect melt spinning. Spinner # 1 was usually used only to obtain the most basic information about whether the experimental composition could be melt spun into fibers. In the campaign # 2 in this specification, the spinning machine # 1 was used because the spinning machine # 2 could not be used on the day when the campaign # 2 was scheduled due to scheduling confusion. Spinner # 2 was a pilot plant spinning line. The conditions there were fully scalable to a full size commercial scale spinning line. This was the spinning line selected to demonstrate the difference in results that is characteristic of the present invention.

図４には、紡糸機＃２が概略的に描かれている。サイロ乾燥器４１により、シングルスクリュー押出機４２に乾燥樹脂ブレンドペレットを重量供給した。シングルスクリュー押出機４２の出力は、圧力下で、オーバーフローポート４４が設けられたギアポンプ４３の入力へ直接供給した。ギアポンプの出力は、短い（長いものも含む）移送ライン４５を介して、６つの端部（そのうち４つの端部を使用した）のスピンパック４６に供給した。４つのスレッドライン４７のそれぞれ（１つ示す）を、その３６ホール紡糸口金（図示せず）から押出した。紡糸口金の各孔は、０．２７ｍｍ直径の円形断面および０．５０ｍｍの長さを特徴とした。各スレッドライン４７は、キャンペーン１では、周囲の空気がスレッドラインを横切って一方の側から他方の側に流れる長さ約１．７５ｍのクロスフロー型急冷空気ゾーン４８を通過し、キャンペーン３および４では、周囲の空気がスレッドラインの周りに放射状に流れてさらにより均一なフィラメントを生じる長さ約１．７５ｍの放射型急冷空気ゾーン４８を通過した。このように急冷されたスレッドラインのそれぞれを仕上げロール４９と接触させてから、第１の加熱ゴデット（供給ロール）４１０および対応する第１のセパレータロール４１１の周囲に６〜８回巻き付けて、スレッドラインを離して保持した。次に、スレッドラインを、インターレースノズル（図示せず）を通して第２の加熱ゴデット（延伸ロール）４１２および第２の対応する第２のセパレータロール４１３へ、そして巻上げ装置４１４へ向けた。これも図示されていないが、温度を保持するために、各ゴデットをホットチェストによって部分的に包囲した。押出機には３つの加熱ゾーンと出力部分のヘッドゾーンとが設けられた。   FIG. 4 schematically shows the spinning machine # 2. The dry resin blend pellets were supplied by weight to the single screw extruder 42 by the silo dryer 41. The output of the single screw extruder 42 was supplied directly to the input of a gear pump 43 provided with an overflow port 44 under pressure. The output of the gear pump was fed to a spin pack 46 at six ends (of which four ends were used) via a short (including long) transfer line 45. Each of the four thread lines 47 (one shown) was extruded from its 36-hole spinneret (not shown). Each hole in the spinneret was characterized by a circular cross section of 0.27 mm diameter and a length of 0.50 mm. Each thread line 47 passes through a cross-flow quench air zone 48 of length 1.75 m in Campaign 1 where ambient air flows from one side to the other across the thread line. The ambient air passed through a radial quench air zone 48 of about 1.75 m in length that flowed radially around the threadline to produce an even more uniform filament. Each of the rapidly cooled thread lines is brought into contact with the finishing roll 49, and then wound around the first heating godet (supply roll) 410 and the corresponding first separator roll 411 6 to 8 times. The line was held apart. The thread line was then directed through an interlace nozzle (not shown) to a second heated godet (stretching roll) 412 and a second corresponding second separator roll 413 and to a hoisting device 414. Although not shown, each godet was partially surrounded by a hot chest to maintain temperature. The extruder was provided with three heating zones and an output zone head zone.

紡糸機＃１および紡糸機＃２は、図４に記載されるレイアウトに関して実質的に同一であった。１つの違いは、紡糸機＃１の急冷空気用煙突が紡糸機＃２におけるその同等の物よりもはるかに狭いことであった。   Spinner # 1 and Spinner # 2 were substantially identical with respect to the layout described in FIG. One difference was that the quench air chimney of spinner # 1 was much narrower than its equivalent in spinner # 2.

全ての実施例および比較例において、それぞれの条件セットの下で同時に紡糸された４本のスレッドラインの平均の結果が報告される。セットポイント条件の変化の後、試験サンプルの作製の前に約４５分間運転することによって紡糸機を定常状態に到達させた。ポリマーの組成物を変更する際には、ＰＳを含有しないＰＴＴにより紡糸機をパージした。紡糸口金を変更する際には、紡糸実験の間で機械をパージした。   In all examples and comparative examples, the average result of four thread lines spun simultaneously under each condition set is reported. After changing the setpoint conditions, the spinning machine was allowed to reach a steady state by running for about 45 minutes before making the test sample. When changing the composition of the polymer, the spinner was purged with PTT containing no PS. When changing the spinneret, the machine was purged between spinning experiments.

ポリマーブレンドの作製
乾燥ＰＴＴおよびＰＳを３０ｍｍ Ｔ／Ｓ押出機に同時供給することによって、ＰＴＴ中のＰＳ（０．８および０．５５ｗｔ％）のサンプルを作った。Ｓｏｒｏｎａ（登録商標）Ｓｅｍｉ−Ｄｕｌｌ ＰＴＴ樹脂ペレット（１．０２ＩＶ、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥから入手可能）ポリトリメチレンテレフタレートを、表１に示される量でポリスチレン（１６８Ｍ ＫＧ ２、ＢＡＳＦから入手可能）ペレットと混ぜ合わせた。ＰＴＴは、使用する前に、窒素パージを備えた１２０℃の真空オーブン内で１４時間乾燥させた。２つのポリマーを個々に、Ｗｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ ＺＳＫ−３０逆回転ツインスクリュー押出機の第４のバレルセクションへ減量供給した。使用した供給速度は、ポンド／時（ｐｐｈ）で表１に示される。押出機は、２つの混練ゾーンおよび３つの搬送セクションが交互の配列で設けられた、１３のバレルセクションで構築された３０ｍｍ直径のバレルを有し、押出機は３２のＬ／Ｄ比を有した。各バレルセクションは独立して加熱した。セクション１〜４を２５℃に設定し、セクション５〜１３を２１０℃に設定し、３／１６インチのストランドダイも２１０℃に設定した。バレルセグメント８に真空を適用した。表１は、供給物の組成、出力速度、および溶融温度も示す。押出物をダイから出た直後に水中で急冷し、次に標準的なペレット化装置を用いて１／８インチのペレットにペレット化した。 Preparation of polymer blends Samples of PS (0.8 and 0.55 wt%) in PTT were made by co-feeding dry PTT and PS to a 30 mm T / S extruder. Sorona® Semi-Dull PTT resin pellets (1.02IV, available from DuPont Company, Wilmington, DE) Polytrimethylene terephthalate in polystyrene (168M KG 2, available from BASF) in the amounts shown in Table 1. Mixed with pellets. Prior to use, the PTT was dried in a 120 ° C. vacuum oven with a nitrogen purge for 14 hours. The two polymers were individually weighted into the fourth barrel section of the Werner & Pfleiderer ZSK-30 counter rotating twin screw extruder. The feed rates used are shown in Table 1 in pounds per hour (pph). The extruder had a 30 mm diameter barrel built with 13 barrel sections, with two kneading zones and three conveying sections arranged in an alternating arrangement, and the extruder had an L / D ratio of 32 . Each barrel section was heated independently. Sections 1-4 were set at 25 ° C, sections 5-13 were set at 210 ° C, and a 3/16 inch strand die was also set at 210 ° C. A vacuum was applied to the barrel segment 8. Table 1 also shows the feed composition, output speed, and melting temperature. The extrudate was quenched in water immediately after exiting the die and then pelletized into 1/8 inch pellets using a standard pelletizer.

溶融紡糸
以下に記載される４つの別々の紡糸キャンペーンにおいて繊維の溶融紡糸を実行した。表２は、各キャンペーンの間、一定に保持した紡糸パラメータを示す。 Melt spinning Fiber melt spinning was carried out in four separate spinning campaigns described below. Table 2 shows the spinning parameters held constant during each campaign.

キャンペーン＃１−紡糸機＃２
そのように作製されたＰＴＴ／ＰＳブレンドの溶融配合ペレットを乾燥サイロにおいて１４０℃で一晩乾燥させ、水分含量を５０ｐｐｍ未満まで低下させた。乾燥させた溶融ブレンドを、紡糸機＃２の上記の図４のシングルスクリュー押出機へ重量供給した。押出機の設定点（℃）は、ゾーン１〜３において、それぞれ２３０／２５５／２６３であった。押出機の出力を、ギアポンプを通してスピンパックに溶融供給した。スピンパックには６つの紡糸位置が設けられ、そのうち４つに紡糸口金を設け、各紡糸口金は３６個の孔を有し、各孔は直径０．２７ｍｍおよび長さ０．５ｍｍであり、円形断面を有した。そのように製造された各糸は７５デニールの３６フィラメント糸であった。第１のゴデットロールの設定は表３に示される。第２のゴデットロールを１１０℃および４５００ｒｐｍに保持したことに注意されたい。急冷空気は、０．３５ｃｍ／ｓの空気速度によるクロスフロー型急冷であった。 Campaign # 1-spinning machine # 2
The so-prepared PTT / PS blend melt blended pellets were dried in a dry silo at 140 ° C. overnight to reduce the moisture content to less than 50 ppm. The dried melt blend was weight fed to the single screw extruder of FIG. The set point (° C.) of the extruder was 230/255/263 in zones 1 to 3, respectively. The output of the extruder was melted and fed to the spin pack through a gear pump. The spin pack has six spinning positions, four of which have spinnerets, each spinneret has 36 holes, each hole is 0.27 mm in diameter and 0.5 mm in length, circular It had a cross section. Each yarn so produced was a 75 denier 36 filament yarn. The settings for the first godet roll are shown in Table 3. Note that the second godet roll was held at 110 ° C. and 4500 rpm. The quenching air was a cross flow type quenching with an air velocity of 0.35 cm / s.

追従したプロトコルは以下の通りであった：第２のゴデットロール（延伸ロール）を４５００ｍ／分および１１０℃に設定し、実験の過程で変更しなかった。次に、第１のゴデットロール（供給ロール）を６０℃に設定して実験を行い、破断点伸びを５５〜６５％の範囲であるように調整したときに最高靱性をもたらす延伸比を同定するために、速度を変更した。ポリマーブレンド＃２（０．０５５％のＰＳ）では、２．０９の延伸比は、破断点伸びが所望の範囲内にある（すなわち、供給ロールを２１５０ｍ／分に設定した）ときに最高靱性をもたらすことが見出された。次に、８５および１１０℃のさらなる供給ロール温度で紡糸を継続した。ポリマーブレンド＃１（０．８％のＰＳ）について同じ手順を追従し、破断点伸びが所望の範囲内にある（すなわち、供給ロール速度＝１９００ｍ／分）ときに２．３７の延伸比が最高靱性をもたらすことを見出した。   The protocol followed was as follows: the second godet roll (stretching roll) was set to 4500 m / min and 110 ° C. and was not changed during the course of the experiment. Next, an experiment was conducted with the first godet roll (feed roll) set to 60 ° C., and the stretch ratio that provides the highest toughness when the elongation at break was adjusted to be in the range of 55 to 65% was identified. Changed the speed. For polymer blend # 2 (0.055% PS), a draw ratio of 2.09 provides maximum toughness when the elongation at break is within the desired range (ie, the feed roll was set at 2150 m / min). It was found to bring. The spinning was then continued at additional feed roll temperatures of 85 and 110 ° C. Following the same procedure for polymer blend # 1 (0.8% PS), the stretch ratio of 2.37 was highest when the elongation at break was in the desired range (ie, feed roll speed = 1900 m / min) Found to provide toughness.

結果は表３に示される。   The results are shown in Table 3.

キャンペーン＃２−紡糸機＃１
上記のブレンド＃１と同一のＰＴＴ中０．８０重量％の新しい溶融ブレンド。そのように作製されたＰＴＴ／ＰＳブレンドの溶融配合ペレットを乾燥サイロにおいて１４０℃で一晩乾燥させ、水分含量を５０ｐｐｍ未満まで低下させた。乾燥させた溶融ブレンドペレットを、紡糸機＃１の上記の図４のシングルスクリュー押出機へ重量供給した。押出機の設定点（℃）は、ゾーン１〜３において、それぞれ２３０／２５５／２６３であった。押出機の出力を、ギアポンプを通してスピンパックに溶融供給した。スピンパックには６つの紡糸位置が設けられ、そのうち４つに紡糸口金を設け、各紡糸口金は３６個の孔を有し、各孔は直径０．２７ｍｍおよび長さ０．５ｍｍであり、円形断面を有した。そのように製造された各糸は７５デニールの３６フィラメント糸であった。第１のゴデットロールの設定は表４に示される。第２のゴデットロールを１１０℃および４５００ｒｐｍに保持したことに注意されたい。急冷空気は、０．３５ｃｍ／ｓの空気速度によるクロスフロー型急冷であった。 Campaign # 2-spinning machine # 1
0.80 wt% new melt blend in PTT identical to blend # 1 above. The so-prepared PTT / PS blend melt blended pellets were dried in a dry silo at 140 ° C. overnight to reduce the moisture content to less than 50 ppm. The dried melt blended pellets were weight fed to the single screw extruder of FIG. The set point (° C.) of the extruder was 230/255/263 in zones 1 to 3, respectively. The output of the extruder was melted and fed to the spin pack through a gear pump. The spin pack has six spinning positions, four of which have spinnerets, each spinneret has 36 holes, each hole is 0.27 mm in diameter and 0.5 mm in length, circular It had a cross section. Each yarn so produced was a 75 denier 36 filament yarn. The settings for the first godet roll are shown in Table 4. Note that the second godet roll was held at 110 ° C. and 4500 rpm. The quenching air was a cross flow type quenching with an air velocity of 0.35 cm / s.

追従したプロトコルは以下の通りであった：第２のゴデットロール（延伸ロール）を４５００ｍ／分および１１０℃に設定し、実験の過程で変更しなかった。次に、第１のゴデットロール（供給ロール）を６０℃に設定して実験を行い、破断点伸びを５５〜６５％の範囲であるように調整したときに最高靱性をもたらす延伸比を同定するために、速度を変更した。ポリマーブレンド＃１（０．８％のＰＳ）について追従し、破断点伸びが所望の範囲内にある（すなわち、第１のゴデットロール速度＝１９００ｍ／分）ときに２．３７の延伸比が最高靱性をもたらすことを見出した。   The protocol followed was as follows: the second godet roll (stretching roll) was set to 4500 m / min and 110 ° C. and was not changed during the course of the experiment. Next, an experiment was conducted with the first godet roll (feed roll) set to 60 ° C., and the stretch ratio that provides the highest toughness when the elongation at break was adjusted to be in the range of 55 to 65% was identified. Changed the speed. Following for polymer blend # 1 (0.8% PS), a draw ratio of 2.37 is the highest toughness when the elongation at break is within the desired range (ie, first godet roll speed = 1900 m / min) Found to bring.

実施例５および６は、直径０．２７ｍｍの紡糸口金オリフィスを用いて実施した。実施例７および８は、直径０．３２ｍｍの紡糸口金オリフィスを用いて実施した。その他の紡糸条件は表２および表４に示される。結果は表４に示される。   Examples 5 and 6 were performed using a spinneret orifice with a diameter of 0.27 mm. Examples 7 and 8 were carried out using a spinneret orifice with a diameter of 0.32 mm. Other spinning conditions are shown in Tables 2 and 4. The results are shown in Table 4.

キャンペーン＃３−紡糸機＃２
キャンペーン＃２で使用したものと同じバッチの０．８０重量％のＰＳを含有するＰＳ／ＰＴＴを使用した。 Campaign # 3-spinning machine # 2
The same batch of PS / PTT containing 0.80 wt% PS as used in Campaign # 2 was used.

これらの実施例では、７５デニール／３６フィラメント糸を紡糸し、急冷が放射型急冷であったことを除いて、上記のキャンペーン＃１について記載したものと同じ紡糸機手順および設定を用いて、溶融紡糸を行った。紡糸条件は表３および表５に示される。この場合もやはり、押出機の加熱ゾーンはそれぞれ２３０／２５５／２６３℃に設定した。紡糸口金の直径は０．２７ｍｍであった。流量は３７．５ｇ／分に制御した。結果は表５に示される。   In these examples, 75 denier / 36 filament yarn was spun and melted using the same spinning machine procedure and settings described for Campaign # 1 above, except that the quench was a radial quench. Spinning was performed. The spinning conditions are shown in Tables 3 and 5. Again, the heating zone of the extruder was set to 230/255/263 ° C., respectively. The diameter of the spinneret was 0.27 mm. The flow rate was controlled at 37.5 g / min. The results are shown in Table 5.

キャンペーン＃４−紡糸機＃２
上記のブレンド＃２と同一の方法でＰＴＴ中０．８％のＰＳの第３のブレンドを作った。 Campaign # 4-spinning machine # 2
A third blend of 0.8% PS in PTT was made in the same manner as blend # 2 above.

これらの実施例では、７５デニール／７２フィラメント糸を紡糸したことを除いて、キャンペーン＃３について記載したものと同じ紡糸機手順および設定を用いて、溶融紡糸を行った。紡糸条件は表３および表６に示される。この場合もやはり、押出機の加熱ゾーンはそれぞれ２３０／２５５／２６３℃に設定した。紡糸口金の直径は０．２７ｍｍであった。実施例１２および実施例１３において記される場合を除いて、流量は３７．５ｇ／分に制御した。結果は表６に示される。   In these examples, melt spinning was performed using the same spinning machine procedure and settings as described for Campaign # 3 except that 75 denier / 72 filament yarn was spun. The spinning conditions are shown in Tables 3 and 6. Again, the heating zone of the extruder was set to 230/255/263 ° C., respectively. The diameter of the spinneret was 0.27 mm. Except as noted in Example 12 and Example 13, the flow rate was controlled at 37.5 g / min. The results are shown in Table 6.

Claims (6)

組成物中のポリマーの全重量に基づいて、ポリ（トリメチレンアリーレート）中に分散された０．１〜３重量％のポリスチレンを含む組成物を含むフィラメントであって、前記フィラメント当たりのデニールが３以下であり、デニール変動係数が２．５％以下であり、複屈折が少なくとも０．０５５であることを特徴とするフィラメント。   A filament comprising a composition comprising from 0.1 to 3 weight percent polystyrene dispersed in poly (trimethylene arylate) based on the total weight of the polymer in the composition, wherein the denier per filament is A filament characterized in that it has a denier coefficient of variation of 2.5% or less and a birefringence of at least 0.055. 前記ポリ（トリメチレンアリーレート）がポリ（トリメチレンテレフタレート）である、請求項１に記載のフィラメント。   The filament according to claim 1, wherein the poly (trimethylene arylate) is poly (trimethylene terephthalate). 前記組成物が、前記組成物中のポリマーの全重量に基づいて、ポリ（トリメチレンアリーレート）中に分散された０．５〜２重量％のポリスチレンを含む、請求項１に記載のフィラメント。   The filament of claim 1, wherein the composition comprises 0.5-2 wt% polystyrene dispersed in poly (trimethylene arylate) based on the total weight of the polymer in the composition. 前記組成物が、前記組成物中のポリマーの全重量に基づいて、ポリ（トリメチレンアリーレート）中に分散された０．５〜２重量％のポリスチレンから本質的になる、請求項３に記載のフィラメント。   The composition of claim 3, wherein the composition consists essentially of 0.5 to 2 wt% polystyrene dispersed in poly (trimethylene arylate), based on the total weight of the polymer in the composition. Filament. 前記組成物が、前記組成物中のポリマーの全重量に基づいて、ポリ（トリメチレンテレフタレート）中に分散された０．５〜２重量％のポリスチレンを含む、請求項２に記載のフィラメント。   The filament according to claim 2, wherein the composition comprises 0.5-2 wt% polystyrene dispersed in poly (trimethylene terephthalate) based on the total weight of the polymer in the composition. 前記組成物が、前記組成物中のポリマーの全重量に基づいて、ポリ（トリメチレンテレフタレート）中に分散された０．５〜２重量％のポリスチレンから本質的になる、請求項２に記載のフィラメント。   3. The composition of claim 2, wherein the composition consists essentially of 0.5-2% by weight polystyrene dispersed in poly (trimethylene terephthalate), based on the total weight of the polymer in the composition. filament.

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