JPH07292522A

JPH07292522A - ポリエステル繊維の製造法

Info

Publication number: JPH07292522A
Application number: JP10600894A
Authority: JP
Inventors: Koji Kakumoto; 幸治角本; Shuji Miyazaki; 修二宮崎; Akira Kanatsuki; 亮金築
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1994-04-20
Publication date: 1995-11-07

Abstract

(57)【要約】【目的】産業資材用途、特に、ゴム補強用に適する、
良好な寸法安定性と耐熱性を兼ね備えたポリエステル繊
維を工業的に安定して生産性よく製造する。【構成】固有粘度が 0.8〜1.1 のポリエチレンテレフ
タレート又はこれを主体とするポリエステルに対し、ジ
フェニルテレフタレートのようなジアリールテレフタレ
ートを0.05〜0.5 重量％添加して溶融紡糸し、紡出糸条
を1700〜3500ｍ／分の引取速度で引き取り、紡糸に連続
して、延伸糸の切断伸度が10〜20％となるように熱延伸
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業資材用、特にゴム
補強用繊維に適した、熱に対する寸法安定性が優れると
同時に、耐熱性に優れたポリエステル繊維の製造法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート繊維で代表
されるポリエステル繊維は、産業資材用繊維として広く
使用されており、特に、ゴム補強用繊維として優れた性
能を有しているが、近年、高性能化への要求の高まりと
ともに、高熱環境下での寸法安定性と耐熱性を同時に満
たす繊維が要望されている。

【０００３】寸法安定性を高める方法として、紡糸速度
の高速化により、分子配向度の高い未延伸糸を引き取
り、熱延伸を施す方法が知られている（特公昭63− 528
号、同63− 529号等）。また、近年より高度な性能の要
求により、紡糸速度はさらに高速化の方向に進み、紡糸
ドラフトゾーンで配向結晶化させる方法が提案されてい
る（特開昭60−259620号、特公平３− 21647号等）。し
かし、これらの方法で製造した繊維は、分子の非晶部分
の配向度が低く、寸法安定性は優れているが、強度は従
来の産業資材用繊維より劣っており、また、配向度の低
い非晶部がゴム中で劣化しやすいため、耐熱性がゴム補
強用繊維として満足されるレベルに達しないという大き
な欠点を持っている。

【０００４】ゴム中での劣化を防ぐ方法として、繊維を
コード化した後のディップ処理時に、コードを劣化成分
から保護する成分を付与する方法が提案されている（特
開平２− 99667号、同２−127562号、同３− 59168号
等）。しかし、これらはいずれも繊維の表面を保護する
のみで、内部構造の改質には至っておらず、配向結晶化
を伴う高速紡糸により得た繊維に対しては、大きな効果
は期待できない。

【０００５】繊維の内部構造を改良する方法としては、
プラズマ延伸法（特開平３−137219号）や放電部分での
延伸法（特開平５−148712号）等の新規な延伸法を採用
する方法も提案されているが、これらは、装置が大がか
りであったり、高速延伸に適していない等、工業的規模
の生産には適していない。

【０００６】このように、熱に対する寸法安定性とゴム
中での耐熱性を兼ね備えたポリエステル繊維の工業的規
模での開発は、未だ達成されていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、産業資材用
途、特に、ゴム補強用に適する、良好な寸法安定性と耐
熱性を兼ね備えたポリエステル繊維を、工業的に安定し
て生産性よく製造することのできるポリエステル繊維の
製造法を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するもので、その要旨は、固有粘度が 0.8〜1.1 のポリ
エチレンテレフタレート又はこれを主体とするポリエス
テルに対し、ジアリールテレフタレートを0.05〜0.5 重
量％添加して溶融紡糸し、紡出糸条を1700〜3500ｍ／分
の引取速度で引き取り、紡糸に連続して、延伸糸の切断
伸度が10〜20％となるように熱延伸することを特徴とす
るポリエステル繊維の製造法にある。

【０００９】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明におけるポリエステルは、実質的にポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）からなるものであり、ＰＥＴ本
来の性質を損なわない範囲において共重合成分を含有し
ていてもよく、耐熱剤、難燃剤、艶消剤等の添加剤を含
有していてもよい。そして、紡糸に供するポリエステル
としては、固有粘度（フェノールとテトラクロロエタン
との等重量混合溶剤を用いて20℃で測定）が 0.8〜1.1
の範囲にあるものを使用することが必要である。固有粘
度がこの範囲より低いと、繊維の強度や耐熱性が劣った
ものとなり、一方、この範囲より高いと、紡糸応力が高
く、配向結晶化をコントロールしにくいため、好ましく
ない。

【００１０】本発明の特徴は、ＰＥＴにジアリールテレ
フタレートを添加して溶融紡糸することにある。ジアリ
ールテレフタレートは、ＰＥＴと相溶性があり、繊維中
での分散性に優れ、分子鎖の流動を促進し、低張力での
製糸を可能とし、非晶部の不均一な配向に起因する熱劣
化や収縮率の増加を抑制する。また、この化合物は、適
度な結晶化を誘発するため、ＰＥＴの結晶構造を阻害す
ることがなく、少量の添加であれば、強度や重合度に影
響することもない。さらに、ジアリールテレフタレート
を添加することにより延伸性が良好となり、スピンドロ
ー法のような高速延伸に十分対応でき、生産性が向上す
る。

【００１１】本発明におけるジアリールテレフタレート
は、アリール基の炭素原子数が14以下のものが好まし
く、アルキル基やバロゲン原子等を置換基として有して
いてもよい。ジアリールテレフタレートのアリール基の
具体例としては、フェニル基、ｏ−、ｐ−又はｍ−トリ
ル基、ｏ−クロロフェニル基、α−又はβ−ナフチル
基、ｏ−又はｐ−フェニルフェニル基、2,４−ジエチル
フェニル基、２−メチル−４−クロロフェニル基等が挙
げられる。（２個のアリール基は、同一でも異なるもの
でもよい。）

【００１２】ジアリールテレフタレートの添加量は、ポ
リエステルに対し、0.05〜0.5 重量％とすることが必要
であり、この範囲より少ないと効果が少なく、この範囲
より多いとポリエステルの重合度が低下する等、強伸度
特性に影響するため、好ましくない。

【００１３】本発明においては、まず、ジアリールテレ
フタレートを添加したＰＥＴを紡糸温度 290〜310 ℃で
溶融紡糸し、紡出糸条を、加熱筒等を配設し、口金下方
５〜20cmの範囲の雰囲気温度を 250〜350 ℃とした領域
を通過させた後、冷却することが好ましい。紡糸温度及
び雰囲気温度がこの範囲より低いと、初期応力が高く、
高速引取りが困難になり、また、この範囲より高いと、
その後の冷却が不完全になる。冷却は、10〜30℃の冷却
風を40ｍ／分以上の風速で20cm以上の長さにわたって吹
き付ける方法で行うことが望ましい。

【００１４】引取速度は、1700〜3500ｍ／分とすること
が必要である。引取速度がこの範囲より低いと、紡糸応
力が低く、配向結晶化度が低くなるので、寸法安定性が
悪くなり、この範囲より高いと、最高延伸倍率が低くな
り、耐熱性が悪くなる。

【００１５】引取った糸条は、紡糸に連続して延伸する
スピンドロー法により熱延伸する。熱延伸は二段以上の
多段で行うことが好ましく、加熱は加熱ローラ、加熱蒸
気、ヒートプレート、ヒートボックス等適宜の加熱手段
により行うことができる。延伸は、延伸糸の切断伸度が
10〜20％となるように行うことが必要である。切断伸度
が10％未満になるようにするには、延伸倍率を切断延伸
倍率近くにしなければならないため、延伸性が悪いとと
もに、ディップコードにしたときの乾熱収縮率が高くな
る。一方、切断伸度が20％を超えるものは、延伸が不十
分で強度が低いと同時に、高伸度が影響してゴム中での
耐熱性が劣ったものとなる。延伸糸の切断伸度が10〜20
％となるようにするには、延伸倍率を適切に選定して延
伸すればよく、通常、延伸倍率は、 3.5〜1.7 の範囲
で、引取速度に応じて定められる。

【００１６】本発明の方法によれば、強度が 7.0ｇ／ｄ
以上、 180℃での乾熱収縮率が 4.0％以下のポリエステ
ル繊維が製造でき、ディップコードにしたときの 177℃
での乾熱収縮率を 1.5％以下、ゴム中 160℃で３時間保
持後の強力保持率を70％以上とすることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、特性値の測定法は次のとおりである。 (a) 強伸度島津製作所製オートグラフＳ−100 を用い、試料長25c
m、引張速度30cm／分の条件で測定した。 (b) 乾熱収縮率原糸については、 180℃で30分間無張力下で熱処理し、
ディップコードについては、 177℃で 0.015ｇ／ｄの荷
重をかけて熱処理して測定した。 (c) ゴム中での耐熱性ディップコードをゴム中に埋め込み、温度 160℃、圧力
25kg／cm² で３時間加硫し、取り出したコードの強力を
測定し、埋め込む前の強力に対する強力保持率を算出し
て評価した。

【００１８】実施例１固有粘度が 1.0のＰＥＴチップに対し、ジフェニルテレ
フタレート（ＤＰＴ）を表１に示す添加量で添加し、混
合したものをエスクトルーダー型溶融紡糸機に供給し、
直径 0.5mmの紡糸孔を 500個有する紡糸口金を用いて、
紡糸温度 305℃で紡出し、口金直下に配設した長さ13c
m、温度 325℃の加熱筒を通した後、長さ30cmの円筒型
冷却装置より、風速60ｍ／分、温度18℃の冷却風を糸条
に吹き付けて冷却した。冷却された糸条を70℃の加熱引
取ローラで表１に示した引取速度で引き取り、引取ロー
ラと 140℃の第１延伸ローラとの間で 1.5倍に延伸し、
次いで、第１延伸ローラと 200℃の第２延伸ローラとの
間で表１に示した全延伸倍率となるように延伸し、第２
ローラと 230℃の熱処理ローラとの間で 0.97 倍の弛緩
熱処理を行った後、巻き取り、1500ｄ／500fのポリエス
テル繊維を得た。得られた繊維の物性を測定した結果を
表１に示す。なお、No. １及び２が本発明の実施例で、
No. ３〜８は比較例である。

【００１９】

【表１】

【００２０】次に、No. １〜８の原糸をリング撚糸機に
よりＺ方向に39回／10cmの下撚をかけ、下撚をかけたも
のを２本合糸してＳ方向に39回／10cmの上撚をかけて生
コードとした。この生コードに、リッツラー社製ディッ
ピングマシンを用い、固形分15重量％のＲＦＬ液を 3.5
〜4.0 重量％付着させ、乾燥ゾーン 160℃×60秒、熱処
理ゾーン 240℃×50秒×２回の条件で処理し、ディップ
コードとした。ディップコードの強度、強力保持率（原
糸の強力に対する）、乾熱収縮率及びゴム中での耐熱性
を測定した結果を表２に示す。

【００２１】

【表２】

【００２２】本発明の実施例であるNo. １及び２では、
いずれもディップコードでの乾熱収縮率が1.5 ％以下
で、ゴム中の耐熱性は70％以上であった。これに対し
て、比較例であるNo. ３では、ジフェニルテレフタレー
トの添加量が多いため、粘度低下をきたし、紡糸調子も
悪く、コードの強度、耐熱性ともに不満足であった。ま
た、No. ４では、ジフェニルテレフタレート無添加のた
め、耐熱性、乾熱収縮率ともに劣っていた。さらに、N
o. ５では、引取速度が低いため、延伸倍率を高くする
必要があり、乾熱収縮率が高く、No. ６では、引取速度
が高いため、延伸倍率を低くする必要があり、強度と耐
熱性が低かった。また、No. ７では、延伸不十分（切断
伸度が大きい）で、強度及びゴム中での耐熱性が悪く、
No. ８では、延伸しすぎ（切断伸度が小さい）で、延伸
性が悪く、ディップコードでの乾熱収縮率が高かった。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、産業資材用途、特に、
ゴム補強用に適する、良好な寸法安定性と耐熱性を兼ね
備えたポリエステル繊維を工業的に安定して生産性よく
製造することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固有粘度が 0.8〜1.1 のポリエチレンテ
レフタレート又はこれを主体とするポリエステルに対
し、ジアリールテレフタレートを0.05〜0.5 重量％添加
して溶融紡糸し、紡出糸条を1700〜3500ｍ／分の引取速
度で引き取り、紡糸に連続して、延伸糸の切断伸度が10
〜20％となるように熱延伸することを特徴とするポリエ
ステル繊維の製造法。