JP2861335B2 - ナフタレートポリエステル繊維の製造方法 - Google Patents
ナフタレートポリエステル繊維の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、直接紡糸延伸法によりナフタレートポリエ
ステル繊維を製造する方法に関するものである。
ステル繊維を製造する方法に関するものである。
実質的にナフタレン−2,6−ジカルボン酸とエチレン
グリコールとを反応せしめて得られるポリエステル即ち
ポリエチレン−2,6−ナフタレートからなる繊維は、従
来使用されているポリエチレンナルタレート繊維に比べ
て機械的性質並びに熱的性質が優れているため、ゴム補
強材等の産業資材繊維として注目されている。
グリコールとを反応せしめて得られるポリエステル即ち
ポリエチレン−2,6−ナフタレートからなる繊維は、従
来使用されているポリエチレンナルタレート繊維に比べ
て機械的性質並びに熱的性質が優れているため、ゴム補
強材等の産業資材繊維として注目されている。
（従来の技術） かかるナフタレートポリエステル繊維は、ポリエチレ
ン−2,6−ナフタレートを溶融紡糸した糸条を一旦ボビ
ン等に巻き取った後、ピン、プレート方式あるいは加熱
ローラ方式により延伸することによって製造されている
が、従来の紡糸工程と延伸工程を直結して直接紡糸延伸
法によってナフタレートポリエステル繊維を製造しよう
とすると操業性が低下したり製品の品質が低下（強度、
モジュラスの低下）するといった問題があるため、ナフ
タレートポリエステル繊維を工業的に製造する際に直接
紡糸延伸法が採用されたことはなかった。
ン−2,6−ナフタレートを溶融紡糸した糸条を一旦ボビ
ン等に巻き取った後、ピン、プレート方式あるいは加熱
ローラ方式により延伸することによって製造されている
が、従来の紡糸工程と延伸工程を直結して直接紡糸延伸
法によってナフタレートポリエステル繊維を製造しよう
とすると操業性が低下したり製品の品質が低下（強度、
モジュラスの低下）するといった問題があるため、ナフ
タレートポリエステル繊維を工業的に製造する際に直接
紡糸延伸法が採用されたことはなかった。
従来、ポリエチレンナフタレート繊維を直接紡糸延伸
する方法としては例えば、特公昭57-2808にはポリエチ
レン−2,6−ナフタレートにクレイ粉末を分散させる方
法が開示されている。
する方法としては例えば、特公昭57-2808にはポリエチ
レン−2,6−ナフタレートにクレイ粉末を分散させる方
法が開示されている。
（発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来技術の方法は特殊な微粉末状の不
活性物質を予め重合体に添加分散させておくといった工
程が必要である。
活性物質を予め重合体に添加分散させておくといった工
程が必要である。
また、従来より使用されているポリエチレンテレフタ
レート繊維を直接紡糸延伸する方法としては、例えば特
開昭52-99314号公報に示されているが、この方法をポリ
エチレンナフタレート繊維にそのまま応用しようとして
も、延伸の速度を高速にせざるをえず、一方ポリエチレ
ンナフタレートのガラス転移温度がポリエチレンテレフ
タレートに比べて高いため、直接紡糸延伸は適用が困難
であった。
レート繊維を直接紡糸延伸する方法としては、例えば特
開昭52-99314号公報に示されているが、この方法をポリ
エチレンナフタレート繊維にそのまま応用しようとして
も、延伸の速度を高速にせざるをえず、一方ポリエチレ
ンナフタレートのガラス転移温度がポリエチレンテレフ
タレートに比べて高いため、直接紡糸延伸は適用が困難
であった。
この発明は予め、ナフタレートポリエステルに特別な
添加剤を分散させて用いることなく工業的に優れた高生
産性を有する直接紡糸延伸法により高強度・高モジュラ
スなナルタレートポリエステル繊維を製造する方法を提
供せんとするものである。
添加剤を分散させて用いることなく工業的に優れた高生
産性を有する直接紡糸延伸法により高強度・高モジュラ
スなナルタレートポリエステル繊維を製造する方法を提
供せんとするものである。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための手段、即ち本発明は、エチ
レン−2,6−ナフタレート単位を90モル％以上含み且つ
極限粘度が0.4以上であるナフタレートポリエステルを
溶融紡糸延伸して力学的及び熱的性質のすぐれたナフタ
レートポリエステル繊維を製造するに際し、紡糸口金よ
り溶融吐出した紡出糸条を冷却固化して引取り、一旦巻
取ることなく引続き、100℃以上に加熱した未延伸糸供
給ローラーと第１段延伸ローラーとの間に配した高温加
圧水蒸気噴出ノズルより、200℃以上に加熱した過加熱
水蒸気を噴出させることにより全延伸倍率の75％以上の
第１段延伸を行ない、次いでナフタレートポリエステル
の融点以下の温度で少なくとも２段目以降の延伸を行な
うことを特徴とするナフタレートポリエステル繊維の製
造方法である。
レン−2,6−ナフタレート単位を90モル％以上含み且つ
極限粘度が0.4以上であるナフタレートポリエステルを
溶融紡糸延伸して力学的及び熱的性質のすぐれたナフタ
レートポリエステル繊維を製造するに際し、紡糸口金よ
り溶融吐出した紡出糸条を冷却固化して引取り、一旦巻
取ることなく引続き、100℃以上に加熱した未延伸糸供
給ローラーと第１段延伸ローラーとの間に配した高温加
圧水蒸気噴出ノズルより、200℃以上に加熱した過加熱
水蒸気を噴出させることにより全延伸倍率の75％以上の
第１段延伸を行ない、次いでナフタレートポリエステル
の融点以下の温度で少なくとも２段目以降の延伸を行な
うことを特徴とするナフタレートポリエステル繊維の製
造方法である。
本発明におけるポリエチレン−2,6−ナフタレートと
はポリマー構成単位の90モル％以上が、エチレン−2,6
−ナフタレート単位であるポリエステルを意味する。こ
のようなポリエステルとしては、ポリエチレン−2,6−
ナフタレート単独重合体が代表的であるが10モル％以下
の割合で適当な第３成分を含む共重合体であってもよ
い。
はポリマー構成単位の90モル％以上が、エチレン−2,6
−ナフタレート単位であるポリエステルを意味する。こ
のようなポリエステルとしては、ポリエチレン−2,6−
ナフタレート単独重合体が代表的であるが10モル％以下
の割合で適当な第３成分を含む共重合体であってもよ
い。
適当な第３成分としては、２個のエステル形成官能基
を有する化合物、たとえば、（ａ）脂肪族ジカルボン
酸、（ｂ）脂環族ジカルボン酸、（ｃ）芳香族ジカルボ
ン酸、（ｄ）オキシカルボン酸、（ｅ）脂肪族グリコー
ル（ｆ）脂環族グリコール（ｇ）芳香族ジフェノールな
どがあげられる。又、該ポリエステルに他のリン酸、亜
リン酸及びそれらのエステルなどの安定剤が含まれてい
ても良いことは言うまでもない。
を有する化合物、たとえば、（ａ）脂肪族ジカルボン
酸、（ｂ）脂環族ジカルボン酸、（ｃ）芳香族ジカルボ
ン酸、（ｄ）オキシカルボン酸、（ｅ）脂肪族グリコー
ル（ｆ）脂環族グリコール（ｇ）芳香族ジフェノールな
どがあげられる。又、該ポリエステルに他のリン酸、亜
リン酸及びそれらのエステルなどの安定剤が含まれてい
ても良いことは言うまでもない。
本発明では、前記ポリエチレン−2,6−ナルタレート
として、極限粘度〔η〕が好ましくは0.4以上2.0以下、
さらに好ましくは0.55〜1.00のものを使用する。極限粘
度が0.4未満のものは十分に機械的及び熱的性質を有す
る繊維が得難いので好ましくない。また、2.0以上のも
のは溶融粘度が高すぎるため溶融押出しが困難になる。
として、極限粘度〔η〕が好ましくは0.4以上2.0以下、
さらに好ましくは0.55〜1.00のものを使用する。極限粘
度が0.4未満のものは十分に機械的及び熱的性質を有す
る繊維が得難いので好ましくない。また、2.0以上のも
のは溶融粘度が高すぎるため溶融押出しが困難になる。
次に、本発明の高強度ナフタレートポリエステル繊維
を製造するための技術的な特徴を説明する。
を製造するための技術的な特徴を説明する。
本発明の高強力ナフタレートポリエステル繊維の製造
に際し、前記ポリエチレン−2,6−ナフタレートを溶融
紡糸し、常法に従い紡出糸条を冷却するが、高倍率延伸
をさらに可能とするため吐出後の糸条を直ちにある区間
高温加熱域に通過させた後冷却することも有用である、
ついで油剤を付与し、一旦巻取ることなく直ちに延伸に
供する。
に際し、前記ポリエチレン−2,6−ナフタレートを溶融
紡糸し、常法に従い紡出糸条を冷却するが、高倍率延伸
をさらに可能とするため吐出後の糸条を直ちにある区間
高温加熱域に通過させた後冷却することも有用である、
ついで油剤を付与し、一旦巻取ることなく直ちに延伸に
供する。
次に本発明の延伸熱処理方法について説明する。ま
ず、引き取られた未延伸糸を未延伸糸供給第１ローラー
と未延伸糸供給第２ローラーとの間で、10％未満のプレ
ドラフトをかける。プレドラフトが10％を越えると未延
伸糸の塑性変形が起こり易くなり、以降の延伸が非常に
不安定化する。従って10％未満のプレドラフトをフィラ
メント数、全繊度に応じて最も未延伸糸供給ローラー上
での糸条走行状態を均一に引きそろえられる条件に設定
することが必要である。プレドラフトを全く付与しない
場合は、未延伸糸のフィラメント相互の配列の均一性を
維持することが困難になるため、延伸の安定性の確保が
困難になるので好ましくない。
ず、引き取られた未延伸糸を未延伸糸供給第１ローラー
と未延伸糸供給第２ローラーとの間で、10％未満のプレ
ドラフトをかける。プレドラフトが10％を越えると未延
伸糸の塑性変形が起こり易くなり、以降の延伸が非常に
不安定化する。従って10％未満のプレドラフトをフィラ
メント数、全繊度に応じて最も未延伸糸供給ローラー上
での糸条走行状態を均一に引きそろえられる条件に設定
することが必要である。プレドラフトを全く付与しない
場合は、未延伸糸のフィラメント相互の配列の均一性を
維持することが困難になるため、延伸の安定性の確保が
困難になるので好ましくない。
プレドラフトをかけて引きそろえられた未延伸糸を10
0℃以上に加熱した未延伸糸供給第２ローラーと第１段
延伸ローラーとの間に高温加圧水蒸気噴出ノズルを設
け、200℃以上に加熱した過加熱水蒸気を噴出させるこ
とにより全延伸倍率の75％以上の第１段延伸を行う。未
延伸糸供給第２ローラーの温度は、ローラー上で未延伸
糸の後のびが発生して未延伸糸の走行状態が不安定化し
ない範囲に温度を抑える必要がある。従って、未延伸糸
供給第２ローラーの温度は100℃以上150℃未満にする必
要がある。又、未延伸糸供給第２ローラーを一定温度に
加熱しない場合、雰囲気温度等の影響を受けて以降の延
伸が不安定化する。
0℃以上に加熱した未延伸糸供給第２ローラーと第１段
延伸ローラーとの間に高温加圧水蒸気噴出ノズルを設
け、200℃以上に加熱した過加熱水蒸気を噴出させるこ
とにより全延伸倍率の75％以上の第１段延伸を行う。未
延伸糸供給第２ローラーの温度は、ローラー上で未延伸
糸の後のびが発生して未延伸糸の走行状態が不安定化し
ない範囲に温度を抑える必要がある。従って、未延伸糸
供給第２ローラーの温度は100℃以上150℃未満にする必
要がある。又、未延伸糸供給第２ローラーを一定温度に
加熱しない場合、雰囲気温度等の影響を受けて以降の延
伸が不安定化する。
加熱された未延伸糸供給第２ローラーと第１段延伸ロ
ーラーとの間に過加熱水蒸気噴出ノズルを設置して過加
熱水蒸気を噴出させることにより第１段延伸を行う。
ーラーとの間に過加熱水蒸気噴出ノズルを設置して過加
熱水蒸気を噴出させることにより第１段延伸を行う。
特に、過加熱水蒸気により延伸は、未延伸糸供給第２
ローラー上での糸条の結晶化を最小限に抑制することが
できるため、第１段延伸の倍率を高くすることができ
る。これらの技術は、従来例を見ないものであり、本発
明の大きな特徴の一つである。
ローラー上での糸条の結晶化を最小限に抑制することが
できるため、第１段延伸の倍率を高くすることができ
る。これらの技術は、従来例を見ないものであり、本発
明の大きな特徴の一つである。
このようにして高度に延伸された第１段延伸糸が得ら
れる。第１段延伸倍率は、全延伸倍率（TDR）の75％を
越えるように設定することが必要である。第１段延伸倍
率が全延伸倍率の75％未満の場合には、第１段延伸糸に
未延伸の部分が残るため全延伸倍率を高くすることがで
きなくなる。
れる。第１段延伸倍率は、全延伸倍率（TDR）の75％を
越えるように設定することが必要である。第１段延伸倍
率が全延伸倍率の75％未満の場合には、第１段延伸糸に
未延伸の部分が残るため全延伸倍率を高くすることがで
きなくなる。
第１段延伸された糸条は、さらに150℃以上に加熱し
た第１段延伸ローラーと200℃以上に加熱した第２段延
伸ローラーとの間に好ましくは高温加圧蒸気噴出ノズル
を設け、250℃以上に加熱した過加熱水蒸気を噴出させ
ることにより第２段延伸を行う。
た第１段延伸ローラーと200℃以上に加熱した第２段延
伸ローラーとの間に好ましくは高温加圧蒸気噴出ノズル
を設け、250℃以上に加熱した過加熱水蒸気を噴出させ
ることにより第２段延伸を行う。
ナフタレートポリエステルの直接紡糸延伸方法におい
て全延伸倍率（TDR）は下記式で示す範囲内で行うこと
が必要である。
て全延伸倍率（TDR）は下記式で示す範囲内で行うこと
が必要である。
2.21＋3.79×0.923x＜TDR＜4.04＋6.96×0.923x ここでｘは未延伸糸の複屈折（Δｎ×103）を示す。T
DRが上限値を越える倍率になると単繊維の切断が生じ良
好な操業状況を得にくく、又下限値未満である場合は延
伸が不安定になるとともに満足な物性が得られない。
DRが上限値を越える倍率になると単繊維の切断が生じ良
好な操業状況を得にくく、又下限値未満である場合は延
伸が不安定になるとともに満足な物性が得られない。
以上のようにして高度に分子鎖を伸長せしめたポリエ
チレン−2,6−ナフタレート繊維は、第２段延伸に引き
続いて、加熱されたリラックスローラーを用いて緩和熱
処理することにより、分子鎖の配向度を均整化して、繊
維の初期モジュラスを高くし寸法安定性を向上させるこ
ともできる。
チレン−2,6−ナフタレート繊維は、第２段延伸に引き
続いて、加熱されたリラックスローラーを用いて緩和熱
処理することにより、分子鎖の配向度を均整化して、繊
維の初期モジュラスを高くし寸法安定性を向上させるこ
ともできる。
上記の如き本発明により得られたポリエチレン−2.6
−ナフタレートポリエステル繊維は毛羽が少なく引張り
強度5.0〜12.0g/d、伸度５〜20％、初期モジュラス200
〜350g/d、乾熱収縮率１〜10％の性能を有し、紡糸と延
伸とを独立して行う通常の方法によるものと遜色のない
ものとなる。
−ナフタレートポリエステル繊維は毛羽が少なく引張り
強度5.0〜12.0g/d、伸度５〜20％、初期モジュラス200
〜350g/d、乾熱収縮率１〜10％の性能を有し、紡糸と延
伸とを独立して行う通常の方法によるものと遜色のない
ものとなる。
本発明のポリエチレン−2,6−ナフタレートポリエス
テル繊維は、各種工業用資材、例えばタイヤ、ベルト、
ホース等の補強材として有用であり、且つ低価格で製造
することができるので極めて有効である。
テル繊維は、各種工業用資材、例えばタイヤ、ベルト、
ホース等の補強材として有用であり、且つ低価格で製造
することができるので極めて有効である。
（実施例） 以下実施例により、本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらの具体例により限定されるものではない。
尚、本発明の評価に用いた測定法は以下の通りである。
発明はこれらの具体例により限定されるものではない。
尚、本発明の評価に用いた測定法は以下の通りである。
（極限粘度） ｐ−クロフフェノール／テトラクロルエタン＝3/1混
合溶媒を用い、30℃で測定した。
合溶媒を用い、30℃で測定した。
（繊維の強度、伸度、初期モジュラス） JIS-L-1013（1981）の7.5.1に準じ、標準状態の試験
室で、東洋ボールドウィン（株）製の定速伸長型引張試
験機TENSILON UTM-IIIを使用して測定した。
室で、東洋ボールドウィン（株）製の定速伸長型引張試
験機TENSILON UTM-IIIを使用して測定した。
実施例１〜３ 極限粘度0.73のポリエチレン−2,6−ナフタレート
を、310℃に保持された孔径0.4mm、孔数190個を有する
紡糸口金から吐出量190g/分で溶融吐出した糸条を冷却
固化させ、次いでオイリングローラーでオイリングし
た。この糸条を巻とらずに、直ちに200m/分の速度で回
転している未延伸糸供給第１ローラーに供した。未延伸
糸供給第１ローラーに供された糸条を、第１表に示す条
件で延伸を行った。
を、310℃に保持された孔径0.4mm、孔数190個を有する
紡糸口金から吐出量190g/分で溶融吐出した糸条を冷却
固化させ、次いでオイリングローラーでオイリングし
た。この糸条を巻とらずに、直ちに200m/分の速度で回
転している未延伸糸供給第１ローラーに供した。未延伸
糸供給第１ローラーに供された糸条を、第１表に示す条
件で延伸を行った。
得られた繊維の特性を第１表に示す。
実施例４ 極限粘度0.95のポリエチレン−2,6−ナフタレート
を、320℃に保持された孔径0.4mm、孔数190個を有する
紡糸口金から吐出量95g/分で溶融吐出した糸条を冷却固
化させ次いでオイリングローラーでオイリングした。こ
の糸条を巻取らずに直ちに150m/分の速度で回転してい
る未延伸供給第１ローラーに供した。その後第１表に示
す条件で延伸した。得られた繊維特性を第１表に示す。
を、320℃に保持された孔径0.4mm、孔数190個を有する
紡糸口金から吐出量95g/分で溶融吐出した糸条を冷却固
化させ次いでオイリングローラーでオイリングした。こ
の糸条を巻取らずに直ちに150m/分の速度で回転してい
る未延伸供給第１ローラーに供した。その後第１表に示
す条件で延伸した。得られた繊維特性を第１表に示す。
比較例１〜４ 実施例１と同様の未延伸糸で延伸条件を変更した場合
の延伸条件と繊維特性を第１表に示す。
の延伸条件と繊維特性を第１表に示す。
比較例５ 実施例１と同様の未延伸糸を一旦捲取り、延伸工程に
移した場合の延伸条件と繊維特性を第１表に示す。
移した場合の延伸条件と繊維特性を第１表に示す。
第１表に示すように本発明の方法で製造したポリエチ
レン−2,6−ナフタレート繊維は秀れた力学的特性とと
もに寸法安定性も兼ね備えた良好なものであり、比較例
５に示す断続方法に比べて約10倍の速度で生産可能とな
る画期的方法である。
レン−2,6−ナフタレート繊維は秀れた力学的特性とと
もに寸法安定性も兼ね備えた良好なものであり、比較例
５に示す断続方法に比べて約10倍の速度で生産可能とな
る画期的方法である。
一方比較例１〜４に示した本発明以外の条件では延伸
性不良あるいは不可となる領域であり、延伸糸を得たと
しても力学特性は不十分なものであった。
性不良あるいは不可となる領域であり、延伸糸を得たと
しても力学特性は不十分なものであった。
（発明の効果） 以上の如く、本発明によれば、予め、ナフタレートポ
リエステルに特別な添加剤を分散させて用いることな
く、高強度・高モジュラスなナフタレートポリエステル
繊維を優れた高生産性を奏する直接紡糸延伸法により製
造することができる。
リエステルに特別な添加剤を分散させて用いることな
く、高強度・高モジュラスなナフタレートポリエステル
繊維を優れた高生産性を奏する直接紡糸延伸法により製
造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) D01F 6/62 301 D01F 6/62 306
Claims (1)
- 【請求項１】エチレン−2,6−ナフタレート単位を90モ
ル％以上含み且つ極限粘度が0.4以上であるナフタレー
トポリエステルを溶融紡糸延伸して力学的及び熱的性質
のすぐれたナフタレートポリエステル繊維を製造するに
際し、紡糸口金より溶融吐出した紡出糸条を冷却固化し
て引取り、一旦巻取ることなく引続き、100℃以上に加
熱した未延伸糸供給ローラーと第１段延伸ローラーとの
間に配した高温加圧水蒸気噴出ノズルより、200℃以上
に加熱した過加熱水蒸気を噴出させることにより全延伸
倍率の75％以上の第１段延伸を行ない、次いでナフタレ
ートポリエステルの融点以下の温度で少なくとも２段目
以降の延伸を行なうことを特徴とするナフタレートポリ
エステル繊維の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23126890A JP2861335B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | ナフタレートポリエステル繊維の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23126890A JP2861335B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | ナフタレートポリエステル繊維の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04119119A JPH04119119A (ja) | 1992-04-20 |
| JP2861335B2 true JP2861335B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=16920948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23126890A Expired - Fee Related JP2861335B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | ナフタレートポリエステル繊維の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2861335B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5397527A (en) * | 1991-12-30 | 1995-03-14 | Alliedsignal Inc. | High modulus polyester yarn for tire cords and composites |
| CA2126328C (en) * | 1992-01-21 | 2002-05-21 | Peter B. Rim | High modulus polyester yarn for tire cords and composites |
| JP6659006B2 (ja) * | 2015-09-08 | 2020-03-04 | 株式会社ブリヂストン | Ｐｅｆ原糸の製造方法 |
| JP2017053060A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 株式会社ブリヂストン | Ｐｅｆ原糸の製造方法、ｐｅｆ原糸及びタイヤ |
| JP6659008B2 (ja) * | 2015-09-08 | 2020-03-04 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ用繊維、ゴム・繊維複合体及びタイヤ |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP23126890A patent/JP2861335B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH04119119A (ja) | 1992-04-20 |
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