JPH10266018A

JPH10266018A - ポリエステル繊維およびその製造方法

Info

Publication number: JPH10266018A
Application number: JP7228397A
Authority: JP
Inventors: Hiroshige Matsumoto; 太成松本; Hiroshi Takahashi; 洋高橋; Yuhei Maeda; 裕平前田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1998-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】高強度・高伸度をあわせ持つポリエステル繊
維を提供する。【解決手段】アントラキノンまたはアントラキノンを
主骨格とする分子量４００以下の化合物を含有するポリ
エステル組成物を溶融紡糸し、紡糸速度３０００ｍ／分
以下で引き取った後、限界延伸倍率の８５％以上の倍率
で延伸し、１３％以上の弛緩処理を行うことにより、強
度Ｔ［ｇ／ｄ］が５ｇ／ｄ以上、伸度Ｅ［％］が２０％
以上であり、かつ下記式（１）で示されるタフネスＴＯ
［ｇ／ｄ・％］が２２０ｇ／ｄ・％以上であるポリエス
テル繊維を得る。ＴＯ＝Ｔ×Ｅ・・・（１）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高い強度と高い伸
度とをあわせ持つポリエステル繊維およびその製造方法
に関し、特に、産業資材用途、たとえばシートベルト、
エアバッグ、安全ベルト、コンベアベルト、安全ネッ
ト、養生メッシュ、土木工事用シート、ロープ、重布類
などの用途に適するポリエステル繊維およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートで代表され
るポリエステル繊維は、強度、弾性率、寸法安定性にお
いてバランスよく優れた特性をもち、かつ比較的安価に
製造できるため、衣料用途のみならず、産業用途にも広
く使用されている。ポリエステル繊維が産業用途に用い
られる場合、一般に最も重要視される特性は機械的特
性、すなわちその強度および伸度が大きいことであり、
ポリエステル繊維の産業用としての用途が広がるにつ
れ、さらなる高強度・高伸度化への要望が高まってきて
いる。特に、シートベルト、土木工事用シート等の分野
では、その破断に至るまでに吸収し得るエネルギーを高
めるために、実用上十分な強度を有し、さらに従来より
も破断伸度の高い糸が望まれている。

【０００３】従来から、合成繊維の高強度・高伸度化の
ためには、ポリマーの重合度を上げればよいことが知ら
れているが、ポリマーの重合度を上げれば溶融粘度が上
がるため加工性が悪化してしまうという問題がある。こ
の加工性悪化の問題を解決し、ポリエステル系ポリマー
の高重合度化による高強度・高伸度化を図った方法とし
て特公平３−１３２５４号公報に記載の方法がある。該
公報では、ポリエチレンテレフタレートに相溶する化合
物を添加し溶融粘度を低下させ高重合度化したポリエチ
レンテレフタレートの溶融紡糸を可能にしている。しか
しながら、この方法では溶融紡出した糸を液体浴に導入
する必要があるので、装置設備が大型化するばかりでな
く、紡糸速度を上げることができないため、高い生産性
が得られない。特開平３−７６８１０号公報では高重合
度ポリマーの加工性改善、特に紡糸性向上とそれに付随
する未延伸糸の低配向化を目的として、吐出圧力を４０
０〜１２００ｋｇ／ｃｍ²とする方法が開示されてい
る。しかしながら、吐出圧力をこのような高圧とするた
めには溶融部の耐圧性向上の必要があり、装置設備の大
型化は免れない。また、高圧で吐出するため、剪断発熱
により高重合度ポリマーが熱分解されて溶融時粘度低下
が大きくなり、ポリエステル繊維の十分な高強度・高伸
度化はなされていなかった。

【０００４】また、ポリエステル繊維の延伸方法の変更
により、その強度・伸度を高める方法として特開平２−
２５１６１０号公報に記載の方法がある。該公報は、最
終延伸ローラーに巻回されている糸条を非接触型熱板を
用いて加熱しながら弛緩ローラーとの間で弛緩処理を行
い、長時間の均一な熱処理により十分な弛緩を行うこと
により低乾収・高伸度の糸を得んとするものである。し
かしながら、該公報に記載の方法では、糸切れ時に非接
触型熱板への糸条の融着が生じやすく、そのために生産
性・作業性が低下するという問題があった。

【０００５】上記以外の高強度・高伸度化を特徴とする
ポリエステル繊維の製造方法として、添加剤によりポリ
エステルを改質する方法が特開平７−１１５１２号公報
に記載されている。該公報では、固体微粒子およびガラ
ス転移点降下剤をポリエステルに添加し、微粒子練り込
みにより伸度を向上させるとともに、助剤として加える
ガラス転移点降下剤と微粒子との相乗効果により良好な
曳糸性を得んとするものである。しかしながら、この方
法では固体微粒子の添加による高伸度化の達成は可能で
あるものの固体微粒子の添加により強度が低下してしま
い、十分な強度を保持したまま高伸度化を達成すること
はできなかった。

【０００６】以上のように、高強度・高伸度化を達成す
るための新規なポリエステル繊維の製造方法を提供しよ
うとする様々な試みはなされているが、高強度と高伸度
とをあわせ持つポリエステル繊維を安定かつ効率的に製
造する方法については未だ達成されていないのが実状で
あった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような問題を解決し、高強度・高伸度を特徴とするポリ
エステル繊維を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、アント
ラキノンまたはアントラキノンを主骨格とする分子量４
００以下の化合物を含有するポリエステル繊維であっ
て、強度Ｔ［ｇ／ｄ］が５ｇ／ｄ以上、伸度Ｅ［％］が
２０％以上であり、かつ下記式（１）で示されるタフネ
スＴＯ［ｇ／ｄ・％］が２２０ｇ／ｄ・％以上であるポ
リエステル繊維、ＴＯ＝Ｔ×Ｅ・・・（１）および、アントラキノンまたはアントラキノンを主骨格
とする分子量４００以下の化合物を含有するポリエステ
ル組成物を溶融紡糸し、紡糸速度３０００ｍ／分以下で
引き取った後、限界延伸倍率の８５％以上の倍率で延伸
し、１３％以上の弛緩処理を行うことを特徴とするポリ
エステル繊維の製造方法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明のポリエステル繊維
およびその製造方法の詳細について説明する。

【００１０】本発明のポリエステル繊維は、ポリエステ
ル組成物からなるものであって、該ポリエステル組成物
はアントラキノンまたはアントラキノンを主骨格とする
分子量４００以下の化合物（以下「アントラキノン系化
合物」という）を含有する。

【００１１】本発明のポリエステル繊維は、ポリエステ
ルを主成分とする。本発明に使用するポリエステルと
は、ジカルボン酸成分とジオール成分からなるポリエス
テルをいい、ジカルボン酸成分は少なくともその８５モ
ル％が芳香族ジカルボン酸であり、ジオール成分は少な
くともその８５モル％が脂肪族ジオールであることが好
ましい。

【００１２】芳香族ジカルボン酸としては、たとえばテ
レフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、
ジフェニルカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン
酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルエー
テルジカルボン酸、メチルテレフタル酸、メチルイソフ
タル酸などの芳香族ジカルボン酸が挙げられる。芳香族
ジカルボン酸以外のジカルボン酸成分としては、たとえ
ばアジピン酸、セバシン酸などの炭素数４〜８の脂肪族
ジカルボン酸、またはシクロヘキサンジカルボン酸など
の炭素数８〜１２の脂環族ジカルボン酸などが挙げら
れ、これらの１種以上を芳香族ジカルボン酸と併用する
ことができる。なかでも好ましいジカルボン酸成分はテ
レフタル酸である。

【００１３】また、脂肪族ジオールとしては、たとえば
エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレン
グリコールなどの炭素数２〜１０の脂肪族ジオールが挙
げられる。脂肪族ジオール以外のジオール成分として
は、たとえばシクロヘキサン−１，４−ジメタノールな
どの炭素数６〜１５の脂環族ジオール、またはビスフェ
ノールＡ、ビスフェノールＳなどの炭素数６〜１５の芳
香族ジオール、またはこれらジオールのアルキレンオキ
シド付加物、またはポリオキシエチレングリコール、ポ
リオキシプロピレングリコール、ポリオキシトリメチレ
ングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコールお
よびこれらのオキシアルキレン単位の２種以上を繰り返
し単位とする共重合ポリオキシアルキレングリコールな
どが挙げられ、これらの１種以上を脂肪族ジオールと併
用することができる。なかでも好ましいジオール成分は
炭素数２〜６の脂肪族ジオールである。

【００１４】本発明に使用するポリエステルは、上記ジ
カルボン酸成分およびジオール成分がそれぞれ１種から
なるホモポリマーであってもよく、また上記ジカルボン
酸成分および／またはジオール成分が２種以上からなる
共重合体であってもよい。また、本発明の効果を損なわ
ない範囲で、ジカルボン酸成分およびジオール成分以外
の成分が共重合されていてもよい。好ましいポリエステ
ルとしては、たとえばポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナ
フタレンジカルボキシレート、ポリ（エチレンテレフタ
レート・エチレンイソフタレート）などを挙げることが
できるが、これらのうち特にポリエチレンテレフタレー
トが高強度・高伸度が達成されやすく好ましい。また、
本発明のポリエステル繊維を構成するポリエステル組成
物の固有粘度は０．８以上であることが高強度繊維とな
る点で好ましい。

【００１５】本発明のポリエステル繊維は、ポリエステ
ルを主成分とするが、そのポリエステルの重量比率は、
通常、ポリエステル繊維の８５重量％以上であり、好ま
しくは９０重量％以上であり、より好ましくは９５重量
％以上である。ポリエステル繊維中のポリエステルの重
量比率が高いほど繊維中の構造欠陥生成が抑制され、高
強度・高伸度が達成されやすい。なお、本発明のポリエ
ステル繊維は、ポリエステル以外の成分として、本発明
の効果を損なわない範囲で、ポリエステル以外のポリマ
ーや、公知の耐候剤、安定剤、無機物粒子などを含有し
てもよい。

【００１６】本発明のポリエステル繊維は、アントラキ
ノンまたはアントラキノンを主骨格とする分子量４００
以下の化合物（以下「アントラキノン系化合物」とい
う）を含有するが、ここでアントラキノンとは、通常、
９，１０−アントラキノンをいうが、１，２−アントラ
キノンや１，４−アントラキノンのような９，１０位以
外の位置に酸素が結合したアントラキノンであってもよ
い。また、アントラキノンを主骨格とする化合物とは、
アントラキノンと同じ分子構造を部分構造としてもつ化
合物のことをいい、アントラキノンの酸素結合位置以外
の位置に、アルキル基、ヒドロキシル基、アミノ基、ア
ルキルアミノ基、ニトロ基、スルホン酸基、カルボン酸
基、フェニル基などの置換基やハロゲン原子がついた化
合物などのいわゆるアントラキノン誘導体、およびベン
ズアントラキノン誘導体やナフタセンキノン誘導体など
のことをいう。なお、本発明で使用するアントラキノン
系化合物の分子量は４００以下である必要がある。アン
トラキノン系化合物の分子量が４００を越えると、ポリ
エステル系ポリマーとの相溶性が低下し、その効果を十
分得ることができず、高強度・高伸度が達成されなくな
ってしまう。

【００１７】アントラキノン系化合物の具体例として
は、たとえば、９，１０−アントラキノン、１，２−ア
ントラキノン、１，４−アントラキノン、２−メチルア
ントラキノン、２−エチルアントラキノン、１−ヒドロ
キシアントラキノン、１，２−ジヒドロキシアントラキ
ノン、１，４−ジヒドロキシアントラキノン、１，５−
ジヒドロキシアントラキノン、１，８−ジヒドロキシア
ントラキノン、２−ヒドロキシメチルアントラキノン、
１−アミノアントラキノン、２−アミノアントラキノ
ン、１−アミノ−４−ヒドロキシアントラキノン、２−
アミノ−３−ヒドロキシアントラキノン、１−（Ｎ−メ
チルアミノ）アントラキノン、１−ニトロアントラキノ
ン、アントラキノン−１−カルボン酸、アントラキノン
−２−カルボン酸、アントラキノン−１−スルホン酸、
アントラキノン−２−スルホン酸、１−フェニルアント
ラキノン、２−クロロアントラキノン、１，２−ベンズ
アントラキノン、５，１２−ナフタセンキノンなどが挙
げられる。好ましいアントラキノン系化合物は、アント
ラキノンの他、９，１０−アントラキノンの１〜８位に
アルキル基やフェニル基がついた化合物および／または
分子量が比較的小さくポリエステル系ポリマーとの相溶
性がよい化合物が挙げられ、具体的には９，１０−アン
トラキノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルア
ントラキノンなどが挙げられる。

【００１８】本発明のポリエステル繊維中のアントラキ
ノン系化合物の含有量は、好ましくは０．２重量％以
上、１０重量％以下であり、より好ましくは１重量％以
上、５重量％以下である。この含有量が少なすぎると、
ポリエステル繊維中の分子鎖間相互作用低減の効果が十
分でなく高倍率延伸時に分子鎖が切断しやすく、その結
果、高強度・高伸度化を同時に達成することができな
い。また、この含有量が多すぎると、溶融粘度の過度の
低下や化合物の昇華による糸切れなどにより著しく製糸
性が悪化してしまうため、工業的生産が困難となる。

【００１９】本発明のポリエステル繊維は、現在一般に
供されている高強度・高伸度ポリエステル繊維と同様に
広く産業用途として有用なものであり、強度Ｔ［ｇ／
ｄ］が５ｇ／ｄ以上、好ましくは６ｇ／ｄ以上であり、
伸度Ｅ［％］が２０％以上であり、かつ下記式（１）で
示されるタフネスＴＯ［ｇ／ｄ・％］が２２０ｇ／ｄ・
％以上である。ＴＯ＝Ｔ×Ｅ・・・（１）強度Ｔが５ｇ／ｄ未満または伸度Ｅが２０％未満または
タフネスＴＯが２２０ｇ／ｄ・％未満では産業用繊維と
しての実用性の点で不十分である。

【００２０】本発明のポリエステル繊維は、マルチフィ
ラメント、モノフィラメント、ステープルファイバー、
トウ、スパンボンドなどとして用いられる。この中で
も、高強度、高伸度の要求の高いマルチフィラメント、
モノフィラメントに有効である。マルチフィラメント、
モノフィラメントは、これらの繊維を巻き付けたパッケ
ージの形で供給することが好ましい。パッケージの形態
は任意であるが、チーズ形状、パーン形状などが採用さ
れる。巻き量は１ｋｇ以上、４０ｋｇ以下が取り扱い性
の点で好ましく、巻密度は０．９ｇ／ｃｍ³以上、１．
３ｇ／ｃｍ³以下が好ましい。また、本発明のポリエス
テル繊維の単糸デニールは使用目的に応じて選択すれば
よいが、通常０．５デニール以上、１００００デニール
以下である。また、マルチフィラメントデニールとして
は３０デニール以上、１００００デニール以下が好まし
い。本発明のポリエステル繊維の断面形状は、丸、扁
平、中空、Ｙ型、Ｔ型、多角形など任意であるが、高強
度の観点から、丸断面が好ましい。

【００２１】次に、本発明のポリエステル繊維の製造方
法を以下に示す。本発明のポリエステル繊維の製造方法
では通常の溶融紡糸法によればよく、その原料はポリエ
ステルを主体とする組成物であればよいが、ポリエチレ
ンテレフタレートを主体とするものが好ましく、この組
成物の固有粘度は０．９以上であることが好ましい。固
有粘度が小さすぎると、本発明の目的とする高強度でか
つ高伸度のポリエステル繊維を得ることが難しいので好
ましくない。

【００２２】本発明に使用するポリエステル組成物と
は、前述のポリエステルを主成分とする組成物をいい、
組成物中のポリエステルの重量比率は、通常、ポリエス
テル繊維の８５重量％以上であり、好ましくは９０重量
％以上であり、より好ましくは９５重量％以上であり、
ポリエステル以外の成分として、本発明の効果を損なわ
ない範囲で、ポリエステル以外のポリマーや、公知の耐
候剤、安定剤、無機物粒子などを含有してもよい。ただ
し、本発明に使用するポリエステル組成物は、必須成分
として、前述のアントラキノン系化合物を含有する。こ
のアントラキノン系化合物は、ポリエステルの重合前に
添加されてもよいし、重合後に添加されてもよい。重合
前に添加する一例を挙げれば、テレフタル酸とエチレン
グリコールの混合スラリーをエステル化した後に該化合
物を添加し、重縮合を施し、さらに必要に応じて常法の
固相重合を施すことによりアントラキノン系化合物を含
有した重合体を得る方法が挙げられる。また、重合後に
添加する一例を挙げれば、ブレンダーに蓄えられた重合
後のポリエステルチップに粉末状の該化合物を所定量添
加した後ブレンダーを回転させるなどして、均一に混合
されたアントラキノン系化合物添加済み重合体チップを
得る方法が挙げられる。または、アントラキノン系化合
物を加熱・溶融してギアポンプ等にて計量後、溶融紡糸
機のチップ供給部や溶融ポリマー中へ直接送り込んでも
よい。これら重合後に添加する場合において、溶融紡糸
の原料となるポリエステル組成物は、固有粘度が０．９
以上のポリエステル重合体チップあるいはこの溶融物と
アントラキノン系化合物の混合物であることが好まし
い。さらに高濃度のアントラキノン系化合物とマスター
バッチのベースポリマーをあらかじめ２軸エクストルー
ダーなどの混練機で均一に溶融混練した後、チップ状に
カットしてマスターバッチを作成し、このマスターバッ
チとベースとなるポリエステル系ポリマーを所望の希釈
率となるようそれぞれ計量しつつチップ混合したり、溶
融混合して、ポリエステル系ポリマーに含有させる、い
わゆるマスターバッチ法も好ましく用いられる。

【００２３】いずれの方法においても、アントラキノン
系化合物が均一に繊維中に含有されることが重要であ
り、チップ計量器やギアポンプを用いて添加混合時の計
量性を上げることや、溶融紡糸時に静止混合器を通過さ
せたり、金属焼結体や金属不織布を通過させることが好
ましい。また、この観点から、アントラキノン系化合物
を含有したポリエステル系ポリマーを溶融する際には、
エクストルーダー型の溶融紡糸機を用いることが好まし
い。

【００２４】前述のように生産プロセスに適した溶融紡
糸機を用いればどのような方法で溶融紡糸してもよい
が、本発明の製造方法においては溶融紡糸したのちの糸
条を紡糸速度３０００ｍ／分以下で引き取る必要があ
り、また紡糸速度１０００ｍ／分以下で引き取ることが
好ましい。３０００ｍ／分より速い紡糸速度で引き取っ
た場合、未延伸糸の配向が高くなり過ぎてしまい、引き
続き高倍率延伸および高い割合の弛緩処理を行うことが
できなくなるため、本発明の目的とする高強度・高伸度
を特徴とするポリエステル繊維を得ることができなくな
る。また、本発明の工業的生産への適用を考えると生産
効率の点から紡糸速度は３００ｍ／分以上とすることが
好ましい。引き取った未延伸糸は一旦巻き取られてから
改めて延伸されてもよく、あるいたは一旦巻き取られる
ことなく引き続き延伸ローラーで延伸されてもよい。ま
た、延伸工程は１段で行われてもよいし、２段以上の多
段で行われてもよい。

【００２５】前述のどの紡糸延伸方法の場合において
も、引き取った未延伸糸は限界延伸倍率の８５％以上の
倍率で延伸することが必要であり、限界延伸倍率の９０
％以上の倍率で延伸することが好ましく、限界延伸倍率
の９５％以上の倍率で延伸することがさらに好ましい。

【００２６】本発明でいうところの「限界延伸倍率」と
は、以下のような延伸倍率のことをいう。すなわち、溶
融紡糸によって得た未延伸糸を一旦巻き取った後または
巻き取ることなく引き続いて、１段または２段以上の多
段で延伸を行う延伸方法において、最終段の延伸供給ロ
ーラーの温度を１１０℃、最終段の延伸引取ローラーの
温度をポリエステルの融点よりも３０℃低い温度とし、
これらのローラー間に、ポリエステルの融点よりも２５
℃低い温度で、長さが５０ｃｍの糸条加熱用接触式熱板
を設け、最終段の延伸引取ローラーの回転速度を上昇さ
せていくことで延伸倍率を徐々に変化させた場合に、そ
れ以上上昇させていくと糸条が破断してしまう速度のう
ち最も低い速度の、第１段延伸供給ローラーの回転速度
に対する倍率をいう。延伸倍率を限界延伸倍率の８５％
未満とするとポリエステル繊維中に緊張した状態で存在
しているポリエステル分子鎖が少ないために、化合物の
添加による延伸時のポリエステル分子鎖の切断を低減す
るという本発明の効果が得られにくく、高強度・高伸度
が得られにくい。

【００２７】また、アントラキノン系化合物を添加し限
界延伸倍率の８５％以上の倍率で延伸されたポリエステ
ル繊維中には、より多くのポリエステル分子鎖が緊張し
た状態で存在しているため、安定に大きな弛緩処理を行
うことが可能となる。本発明では、アントラキノン系化
合物の添加と高倍率延伸の効果を生かし高伸度のポリエ
ステル繊維を得るために、延伸後の弛緩処理時におい
て、１３％以上、好ましくは１５％以上の弛緩処理を行
う。弛緩処理率が１３％未満である場合には、十分な伸
度、タフネスが得られにくい。

【００２８】高強度・高伸度を特徴とするポリエステル
繊維を得る製造方法として、高倍率延伸後に高い割合の
弛緩処理を施すという製造方法は公知であるが、我々は
さらなる高強度・高伸度化を達成するため鋭意研究した
結果、以下のことを新たに見い出した。すなわち、上述
したようにアントラキノン系化合物をポリエステル系ポ
リマーに添加することで延伸時のポリエステル分子鎖の
切断を低減させることができること、この作用によりさ
らなる高倍率での延伸が可能となること、および該化合
物によるこのような作用下において限界延伸倍率の８５
％以上の倍率で延伸することで初めて高い強度を有する
ポリエステル繊維を得ることができるということ、さら
にこのような高倍率で延伸した後のポリエステル繊維中
にはより多くのポリエステル分子鎖が切断されることな
く緊張した状態で存在しており、これらの分子鎖を十分
に弛緩させることにより、さらに伸度の大きなポリエス
テル繊維を得ることができるということである。つま
り、本発明ではアントラキノン系化合物をポリエステル
に添加することと高倍率延伸後に高い割合の弛緩処理を
施すことの相乗効果によって初めてさらなる高強度・高
伸度化を同時に達成することができることを見い出たも
のである。

【００２９】本発明のポリエステル繊維の製造方法で
は、従来の設備を用いて、低コストで高強度・高伸度を
特徴とするポリエステル繊維を得ることができる。ま
た、延伸以降の工程では従来の製糸工程作業に比べて、
弛緩処理率などの条件が異なるだけであるので、装置設
備の大型化や作業の複雑化を強いられることなく、従来
の生産性、作業性をそのまま維持することができる。

【００３０】本発明のポリエステル繊維の製造方法によ
り得られる高強度・高伸度を特徴とするポリエステル繊
維は、たとえば、シートベルトなどのエネルギー吸収ベ
ルトに用いると、同じ量の基布で従来に比べてより大き
い衝撃を吸収することができたり、従来よりもより薄く
収納性の良い基布で同等の衝撃吸収性能を得ることがで
きる。また、工事用の養生メッシュシートに用いると、
用いる基布の量は従来に比べて少ない量で済むため、シ
ートの軽量化および作業性の向上を図ることができる。
さらに、ベルト補強用資材として使用すれば、衝撃力や
異物の噛み混みなどに対して破断や損傷の起きにくい耐
久性の優れたベルトが得られる。その他、コンベアベル
ト、安全ベルト、安全ネット、土木工事用シート、遮水
シート、ロープ、漁網、テント基布、重布類、フレキシ
ブルコンテナ、帆布、エアバッグ基布、ホース補強用資
材、ゴム補強用資材等、高い強度と高い伸度とをあわせ
持つポリエステル繊維が求められる分野においてきわめ
て有用である。

【００３１】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。なお、実施例中の物性は次の方法で測定した値であ
る。強度Ｔ［ｇ／ｄ］および伸度Ｅ［％］：（株）オリエン
テック社製“テンシロン”引張試験機を用い、試料長２
５ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／分の条件で測定した。固有粘度（ＩＶ）：重合体の固有粘度は、オルソクロル
フェノール１００ｍｌに対し試料８ｇを溶解した溶液の
相対粘度ηをオストワルド式粘度計を用いて測定し、次
の近似式によって求めた。ＩＶ＝０．０２４２η＋０．２６３４

【００３２】実施例および比較例に挙げたポリエステル
繊維は以下の製造方法により得た。

【００３３】実施例１，３〜７、比較例１〜３，６それぞれの実施例および比較例では、エチレンテレフタ
レートの重合前にアントラキノン（分子量：２０８．２
２）を１０重量％添加・重縮合することによりマスター
チップを得、このマスターチップとアントラキノン系化
合物無添加のポリエチレンテレフタレートチップとをア
ントラキノンの含有量が所望の重量％になるようにブレ
ンドした。ブレンドされたチップは、ブレンドチップの
固有粘度が表１に示した値（前記測定法による）となる
まで固相重合した。また、実施例および比較例における
溶融紡糸に際しては、吐出量一定とし、０．９φの吐出
孔を９６個持つ口金を用い、押し出しにはエクストルー
ダー型の溶融紡糸機を用いた。以上の条件のもとで前述
のブレンドチップを用いて紡糸温度２９５℃で溶融紡糸
し、口金から紡出直後長さ３００ｍｍ、温度３２０℃の
加熱筒内の雰囲気を通過させた後、風速４０ｍ／分のチ
ムニー風により冷却し油剤を付与した後、表１に示す紡
糸速度で引取ることにより未延伸糸を一旦巻き取った。
この未延伸糸を表１に示す延伸方法および総延伸倍率で
延伸し、温度２３５℃において熱固定した後、表１に示
す割合で弛緩処理を施して巻き取ることにより約５００
ｄ／９６ｆｉｌのポリエステル繊維を得た。

【００３４】実施例２，９、比較例４２−エチルアントラキノン（分子量：２３６．２７）を
加熱・溶融して添加用ギアポンプにて計量後、溶融紡糸
機のチップ供給部へ直接送り込みむことで、表１に示し
たチップ固有粘度（前記測定法による）を持つアントラ
キノン系化合物無添加のポリエチレンテレフタレートチ
ップに２−エチルアントラキノンを添加した。２−エチ
ルアントラキノンの添加は窒素雰囲気中で行い、このよ
うにして得られる２−エチルアントラキノンとポリエチ
レンテレフタレートチップの混合物をそのまま溶融紡糸
した。また、実施例および比較例における溶融紡糸に際
しては、吐出量一定とし、０．９φの吐出孔を９６個持
つ口金を用い、押し出しにはエクストルダー型の溶融紡
糸機を用いた。以上の条件のもとで前述の混合物を用い
て紡糸温度２９５℃で溶融紡糸し、口金から紡出直後長
さ３００ｍｍ、温度３２０℃の加熱筒内の雰囲気を通過
させた後、風速４０ｍ／分のチムニー風により冷却し油
剤を付与した後、表１に示す紡糸速度で引取ることによ
り未延伸糸を一旦巻き取った。この未延伸糸を表１に示
す延伸方法および総延伸倍率で延伸し、温度２３５℃に
おいて熱固定した後、表１に示す割合で弛緩処理を施し
て巻き取ることにより約５００ｄ／９６ｆｉｌのポリエ
ステル繊維を得た。

【００３５】実施例８、比較例５実施例１と同じ方法により得たブレンドチップを用い、
さらに実施例１と同じ口金、溶融紡糸機を用い、同じ紡
糸温度、加熱筒条件、冷却条件にて紡糸を行った。表１
に示す紡糸速度で引き取った未延伸糸は一旦巻き取るこ
となく引き続き表１に示す延伸方法および総延伸倍率で
延伸し、温度２３５℃において熱固定した後、表１に示
す割合で弛緩処理を施して巻き取ることにより約５００
ｄ／９６ｆｉｌのポリエステル繊維を得た。

【００３６】比較例７エチレンテレフタレートの重合前にアントラキノン−
１，５−ジスルホン酸ナトリウム（分子量：４１２．３
１）を１０重量％添加・重縮合することによりマスター
チップを得た以外は実施例１と同じ製糸条件により、約
５００ｄ／９６ｆｉｌのポリエステル繊維を得た。

【００３７】表１ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― チップ添加化合物アントラキノン系紡糸速度固有粘度化合物含有量［％］ [m/min] ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 実施例１１．２７Ａｑ３．０５００実施例２１．２３ＥｔＡｑ３．０５００実施例３１．２７Ａｑ３．０５００実施例４１．２７Ａｑ３．０５００実施例５１．２７Ａｑ３．０５００実施例６１．２７Ａｑ０．２５００実施例７１．２７Ａｑ８．０５００実施例８１．２７Ａｑ３．０２８００実施例９０．９８ＥｔＡｑ３．０５００ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 比較例１１．２７なし０５００比較例２１．２７Ａｑ３．０５００比較例３１．２７Ａｑ３．０５００比較例４０．７８ＥｔＡｑ３．０５００比較例５１．２７Ａｑ３．０３４００比較例６１．２７Ａｑ１２．０５００比較例７１．１７ＡｑＳｕＮａ３．０５００ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 備考）Ａｑ：アントラキノン（分子量：２０８．２２）ＥｔＡｑ：エチルアントラキノン（分子量：２３６．２７）ＡｑＳｕＮａ：アントラキノン−１，５−ジスルホン酸ナトリウム（分子量：４１２．３１）

【００３８】表１（続き） ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 延伸方法総延伸倍率限界延伸倍率Ｔ／Ｌ比率弛緩処理率（Ｔ）（Ｌ）［％］［％］ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 実施例１２段６．３５６．６７９５．２２１実施例２２段６．３７６．７０９５．１２０実施例３２段６．２０６．６７９３．０１８実施例４２段５．８０６．６７８７．０１４実施例５１段５．６７６．０５９３．７１７実施例６２段６．１３６．６０９２．９１７実施例７２段６．８９７．４１９３．０１８実施例８２段２．５９２．８２９１．８１５実施例９２段４．３７５．１３８５．２１６ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 比較例１２段５．９０６．３１９３．５１４比較例２２段５．５０６．６７８２．５１４比較例３２段６．３５６．６７９５．２１２比較例４２段７．０９７．７０９３．５１６比較例５２段２．１８２．３４９３．５１３比較例６２段７．４２７．９３９３．６１８比較例７２段６．３５６．８３９３．０１５ ―――――――――――――――――――――――――――――――――――

【００３９】以下に、実施例および比較例の物性を示
す。表２ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 延伸糸強度伸度タフネス固有粘度［ｇ／ｄ］［％］［ｇ／ｄ・％］ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 実施例１０．９３０７．９０３４２６７実施例２０．９２３８．０３３３２６５実施例３０．９２８７．９９３２２５６実施例４０．９２８７．７２３０２３２実施例５０．９２６７．１１３４２４２実施例６０．９２７７．８７２９２２８実施例７０．９２０７．４０３０２２２実施例８１．０３５７．７０２９２２３実施例９０．８１０６．５２３５２２８ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 比較例１０．９３６８．４８２３１９５比較例２０．９２６７．０６３０２１２比較例３０．９２８８．７２２４２０９比較例４０．７０８６．０７３３２００比較例５１．０５２６．８０２６１７７比較例６０．９１８６．６７３１２０７比較例７０．８６２８．２５２５２０６ ―――――――――――――――――――――――――――――――――――

【００４０】

【発明の効果】本発明により得られるポリエステル繊維
は、高強度・高伸度、また高タフネスであり、産業資材
用途、特にエネルギー吸収ベルト、ゴム補強資材、重布
類など高い強度と高い伸度とをあわせ持つポリエステル
繊維が求められる分野においてきわめて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アントラキノンまたはアントラキノンを
主骨格とする分子量４００以下の化合物を含有するポリ
エステル繊維であって、強度Ｔ［ｇ／ｄ］が５ｇ／ｄ以
上、伸度Ｅ［％］が２０％以上であり、かつ下記式
（１）で示されるタフネスＴＯ［ｇ／ｄ・％］が２２０
ｇ／ｄ・％以上であるポリエステル繊維。ＴＯ＝Ｔ×Ｅ・・・（１）
【請求項２】アントラキノンまたはアントラキノンを
主骨格とする分子量４００以下の化合物の含有量が０．
２重量％以上、１０重量％以下であることを特徴とする
請求項１記載のポリエステル繊維。
【請求項３】アントラキノンまたはアントラキノンを
主骨格とする分子量４００以下の化合物の含有量が１重
量％以上、５重量％以下であることを特徴とする請求項
１記載のポリエステル繊維。
【請求項４】アントラキノンまたはアントラキノンを
主骨格とする分子量４００以下の化合物が、９，１０−
アントラキノン、２−メチルアントラキノンおよび２−
エチルアントラキノンからなる群から選択された１種以
上の化合物であることを特徴とする請求項１記載のポリ
エステル繊維。
【請求項５】強度Ｔ［ｇ／ｄ］が６ｇ／ｄ以上である
ことを特徴とする請求項１記載のポリエステル繊維。
【請求項６】ポリエステルがポリエチレンテレフタレ
ートであることを特徴とする請求項１記載のポリエステ
ル繊維。
【請求項７】ポリエステル繊維の固有粘度が０．８以
上であることを特徴とする請求項１記載のポリエステル
繊維。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか１項に記載のポ
リエステル繊維からなるパッケージ。
【請求項９】アントラキノンまたはアントラキノンを
主骨格とする分子量４００以下の化合物を含有するポリ
エステル組成物を溶融紡糸し、紡糸速度３０００ｍ／分
以下で引き取った後、限界延伸倍率の８５％以上の倍率
で延伸し、１３％以上の弛緩処理を行うことを特徴とす
るポリエステル繊維の製造方法。
【請求項１０】ポリエステルを主体とし、アントラキ
ノンまたはアントラキノンを主骨格とする分子量４００
以下の化合物を０．２重量％以上、１０重量％以下含有
する、固有粘度が０．９以上のポリエステル組成物を溶
融紡糸し、紡糸速度３０００ｍ／分以下で引き取った
後、限界延伸倍率の８５％以上の倍率で延伸し、１３％
以上の弛緩処理を行うことを特徴とするポリエステル繊
維の製造方法。
【請求項１１】ポリエステル組成物に含まれるアント
ラキノンまたはアントラキノンを主骨格とする分子量４
００以下の化合物の量が１重量％以上、５重量％以下で
あることを特徴とする請求項９または１０記載のポリエ
ステル繊維の製造方法。
【請求項１２】アントラキノンまたはアントラキノン
を主骨格とする分子量４００以下の化合物が、９，１０
−アントラキノン、２−メチルアントラキノンおよび２
−エチルアントラキノンからなる群から選択された１種
以上の化合物であることを特徴とする請求項９または１
０記載のポリエステル繊維の製造方法。
【請求項１３】限界延伸倍率の９０％以上の倍率で延
伸することを特徴とする請求項９または１０記載のポリ
エステル繊維の製造方法。
【請求項１４】限界延伸倍率の９５％以上の倍率で延
伸することを特徴とする請求項９または１０記載のポリ
エステル繊維の製造方法。
【請求項１５】１５％以上の弛緩処理を行うことを特
徴とする請求項９または１０記載のポリエステル繊維の
製造方法。
【請求項１６】紡糸速度が１０００ｍ／分以下である
ことを特徴とする請求項９または１０記載のポリエステ
ル繊維の製造方法。