JP2945130B2 - タイヤコードまたはベルト材補強用ナフタレートポリエステル繊維およびその製造法 - Google Patents
タイヤコードまたはベルト材補強用ナフタレートポリエステル繊維およびその製造法Info
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Description
タレートポリエステル繊維およびその製造法に関し、特
にタイヤコードやベルト材などの産業資材用途での補強
用繊維に好適な繊維およびその製造法に関する。
は、特公昭55−1371号公報に記載されているように、特
定の延伸条件で延伸、熱処理を行った場合には、最高1
0.3g/deまで高強度化できることが知られている。これ
らの場合、糸の伸度は5.1〜5.5%と極めて低伸度であ
り、 にて定義されるシルクファクターは20〜23.5にすぎな
い。このような低伸度の糸をタイヤコードやベルト材用
に撚糸して使用すると、いわゆる強力利用率が低いた
め、低強力のコードしか得られず、ナフタレートポリエ
ステル繊維の性能を充分発揮することができない。
て高速紡糸を行って別種の結晶形を有する繊維を得てい
るが、その伸度は9.5%であり、シルクファクターも25.
0と比較的良好ではあるが、強度は8.1g/deの低強度レベ
ルに留まっている。
リエステル繊維およびその製造法を提供すること、特に
タイヤコードやベルト材の補強用に好適な原繊維および
その製造法を提供することを目的とする。
ル%以上含み、極限粘度が0.65以上のナフタレートポリ
エステル繊維であって、強度が9.0g/de以上、弾性率が2
10g/de以上、かつシルクファクターが26.0以上であるタ
イヤコートまたはベルト材補強用ナフタレートポリエス
テル繊維(以下、単に「ナフタレートポリエステル繊
維」ともいう)である。
フタレートポリエステルは、ポリマー繰り返し単位の90
モル%以上がエチレン−2,6−ナフタレート単位である
ポリエステルである。
6−ナフタレートが代表的であるが、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。一
般に、ポリエチレン−2,6−ナフタレートは、ナフタレ
ン−2,6−ジカルボン酸またはその機能的誘導体を触媒
の存在下で適当な反応条件の下に重合せしめることによ
って合成される。この場合、ポリエチレン−2,6−ナフ
タレートの重合完結前に適当な1種または2種以上の第
3成分を添加すれば、共重合ポリエステルが合成され
る。適当な第3成分としては、(a)2個のエステル形
成官能基を有する化合物;例えばシュウ酸、コハク酸、
アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸などの脂肪族ジカ
ルボン酸:シクロプロパンジカルボン酸、シクロブタン
ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸などの脂環族
ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−
2,7−ジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸などの芳
香族ジカルボン酸;ジフェニルエーテルジカルボン酸、
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、3,5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸
ナトリウムなどのカルボン酸;グリコール酸、p−オキ
シ安息香酸、p−オキシエトキシ安息香酸などのオキシ
カルボン酸;プロピレングリコール、トリメチレングリ
コール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコ
ール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチレングリ
コール、p−キシリレングリコール、1,4−シクロヘキ
サンジメタノール、ビスフェノールA、p,p′−ジフェ
ノキシスルホン−1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキ
シ)ベンゼン、2,2−ビス(p−β−ヒドロキシエトキ
シフェニル)プロパン、ポリアルキレングリコール、p
−フェニレンビス(ジメチルシクロヘキサン)などのオ
キシ化合物、あるいはその機能的誘導体:前記カルボン
酸類、オキシカルボン酸類、オキシ化合物類またはその
機能的誘導体から誘導される高重合度化合物などや、
(b)1個のエステル形成官能基を有する化合物、例え
ば安息香酸、ベンゾイル安息香酸、ベンジルオキシ安息
香酸、メトキシポリアルキレングリコールなどが挙げら
れる。さらに、(c)3個以上のエステル形成官能基を
有する化合物、例えばグリセリン、ペンタエリスリトー
ル、トリメチロールプロパンなども重合体が実質的に線
状である範囲内で使用可能である。
剤やリン酸、亜リン酸およびそれらのエステルなどの安
定剤が含まれていてもよいことはいうまでもない。
糸の極限粘度が0.65以上、好ましくは0.7〜1.0である。
本発明でいう極限粘度は、ポリマーをフェノールとオル
トジクロロベンゼンとの混合溶媒(容量比6:4)に溶解
し、35℃で測定した粘度から求めた値である。極限粘度
が0.65未満では、高強度・高タフネスな糸質の繊維は得
られない。なお、極限粘度が1.0を超えるような繊維
は、紡糸工程性が不良となり良く、実用上望ましくな
い。
高タフネスであり、特にタイヤコードやベルト材の補強
用に好適な繊維であり、その強度が9.0g/de以上、好ま
しくは9.5g/de以上、弾性率が210g/de以上、好ましくは
230〜が260g/deであって、かつシルクファクター 26.0以上、好ましくは26.5〜32.0である。
資材として用いた場合強力が低いため耐久性が劣ってく
る。
イヤのベルト材として用いた場合の性能が劣ってくるほ
か、高弾性率が得られるというナフタレートポリエステ
ル繊維の特性を充分に発揮することができない。
をへてコード化する際の強力低下が大きく、耐久性が劣
ったタイヤコードしか得られない。
ン−2,6−ナフタレート単位を90モル%以上含みかつ極
限粘度が0.6以上のナフタレートポリエステルを、紡糸
速度120〜1,200m/分、紡糸ドラフト20〜250で溶融紡糸
するとともに、未延伸糸の複屈折率を0.050以下として
巻取り、巻き取った未延伸糸を熱延伸工程に供給し、15
0〜170℃の加熱供給ローラと170〜200℃の第1段延伸ロ
ーラ間で全延伸倍率の80%以上の倍率で第1段延伸を行
い、引き続き第1段延伸ローラの直後に設けた加熱プレ
ートを210〜240℃とし、第1段延伸ローラと220〜245℃
の第2段延伸ローラ間で第2段延伸を行ったのち、第2
段延伸ローラと非加熱の巻取りローラとの間で3〜5%
の制限収縮を行うことによって得ることができる。
ルは、極限粘度が0.70以上のものである。極限粘度が0.
70未満では、高強度で高タフネスな糸質の良好な繊維が
得られない。
タレートポリエステルを溶融紡糸するに際し、紡糸口金
から吐出後、融点以上の温度の加熱帯域を通過せしめて
遅延冷却したのち、冷却風にて冷却固化せしめる。次い
で、油剤を付与したのち、紡糸速度を120〜1,200m/分、
紡糸ドラフトを20〜250、かつ複屈折率(Δn)を0.050
以下として巻き取る。
のΔnが大となり延伸性が低下する。
が低下し、糸切れの発生につながる。
比として定義されるが、具体的には下式〔I〕から求め
た。
孔当たり体積吐出量を示す。) 紡糸ドラフトが250を超えると、Δnがアップするほ
か、紡糸調子が低下する。一方、紡糸ドラフトが20未満
では、紡糸糸条の揺れが大きく、紡糸安定性に欠ける。
タフネス繊維が得られない。
て、次に説明する。
程と最終段での制限熱収縮工程とからなる。
熱収縮工程に入る直前までの、すなわち最終延伸工程ま
での延伸倍率の80%以上の延伸を行う。延伸温度が150
℃未満では予熱が不充分であり、無理に引っ張る結果と
なり、全延伸倍率も低い値に留まる。一方、該ローラ温
度が170℃を超えると、延伸時に結晶化が起こり、全延
伸倍率が低い値に留まる。
伸倍率の80%未満では、到達強度や到達弾性率が低く、
しかもシルクファクターで表されるタフネスが低い繊維
しか得られず、本発明で特定する糸質の繊維は得られな
い。
と210〜240℃の加熱プレートを組合せて行う。加熱プレ
ートの温度は、第1段延伸ローラ温度よりも高温とする
のが好ましい。
伸温度が低温すぎ、高倍率延伸ができず、一方220℃を
超えるとまだ配向性が充分でない第1段延伸を結晶化で
構造を固定化してしまい全延伸倍率が低い値にとどまる
結果となる。
様、第2段延伸温度が低すぎ、高倍率延伸ができない。
一方、240℃を超えると延伸温度が高温すぎ繊維が融着
し、断糸する場合もあるほか、断糸に到らずとも繊維が
損傷を受け糸質が低下する。
ら出側になるにつれて高温となるような昇温タイプの温
度勾配つきの加熱プレートが特に好ましい。
40℃となるように、210〜245℃に設定された加熱オーブ
ンなどの使用も可能である。
実施する。第2段延伸をさらに多段に分けて行うのは、
適性な条件を取れば好ましいことではあるが、工業的に
は設備費の面などからの制約が伴うので、実質上、延伸
は2段で行う。
は、後段になるにつれて温度を上昇させることがポイン
トである。
性の点から好ましい。発明者らの基礎検討の結果では、
ナフタレートポリエステル繊維の延伸張力は比較的低い
値とすることが肝要である。
時の後段での延伸張力は2.5〜3.0g/deに耐えるが、ナフ
タレートポリエステル繊維の場合は2.0〜2.5g/de程度が
好ましい。このような観点から、第1段延伸ローラ、す
なわち第2段延伸の加熱ローラより高温の加熱プレート
を設置し、延伸張力を低下させるのは、延伸性の向上に
寄与する。
ーラ間で最終段の制限熱収縮を行う。
め、第2段延伸ローラの温度は加熱プレート温度より高
温であることが好ましく、その温度は220〜245℃であ
る。第2段延伸ローラの温度が220℃未満では、熱セッ
トの効果が充分でなくシルクファクターが低下し、一方
245℃を超えると糸条に熱劣化の傾向が認められ、強度
が低下してくる。
ある。ナフタレートポリエステル繊維の場合は、発明者
らの検討によると3〜5%の制限収縮下では強度は殆ど
低下せず、弾性率の低下も小であり、伸度がアップして
くるのでシルクファクター向上の効果が大きい。制限収
縮が3%未満ではシルクファクター向上の効果が小であ
り、一方制限収縮が5%を超えると強度が低下するほ
か、弾性率の低下が大きく好ましくない。
る。
た。また、弾性率は岩本製作所製粘弾性測定器“スペク
トロメーター”を用いて室温10Hzで測定した動的弾性率
(E′)を用いた。
孔数48ホール、孔径0.40mmの円形紡糸孔を有する紡糸口
金からポリマー温度312℃で溶融紡糸する際、紡糸口金
の下部に設けられた長さ30cm、330℃の加熱筒を通過せ
しめたのち、長さ300mmにわたって相対湿度65%、温度2
5℃の冷却風にて冷却固化させた。
したのち、500m/分にて巻き取った。
e、複屈折率は0.011であった。
加熱供給ローラ(FR)と第1段延伸ローラ(1R)間にて
第1段延伸(倍率DR1)を行い、次いで第1段延伸ロー
ラ(加熱)とその直後に設置した加熱プレート(HP、70
cm)を併用して第1段延伸ローラと第2段延伸ローラ
(2R)間にて第2段延伸(倍率DR2)を実施した。
熱)と非加熱の巻取りローラ(WR)間で収縮処理(収縮
倍率DR3)を行って150m/分にて巻き取った。この時、ロ
ーラおよび加熱プレートの表面温度、各段の延伸倍率、
全延伸倍率(TDR)、延伸調子、および得られた延伸糸
の糸物性を第1表に示す。
孔数48ホールの円形紡糸孔を有する紡糸口金からポリマ
ー温度312℃で溶融紡糸する際、紡糸口金の下部に設け
られた長さ30cm、330℃の加熱筒を通過せしめたのち、
長さ300mmにわたって相対湿度65%、温度25℃の冷却風
にて冷却固化させた。
したのち、一旦ボビンに巻取り、延伸に供した。この
時、吐出量、口金口径および紡糸(巻取り)速度を変化
させて紡糸した結果を第2表に示す。
適な、高強度で高タフネスなナフタレートポリエステル
繊維を提供することができる。
Claims (4)
- 【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、極限粘度が0.65以上のナフタレートポリ
エステル繊維であって、強度が9.0g/de以上、弾性率が2
10g/de以上、かつシルクファクターが26.0以上であるタ
イヤコードまたはベルト材補強用ナフタレートポリエス
テル繊維。 - 【請求項2】強度が9.5g/de以上、弾性率が230g/de以上
であって、かつシルクファクターが26.0以上である請求
項1記載のタイヤコードまたはベルト材補強用ナフタレ
ートポリエステル繊維。 - 【請求項3】エチレン−2,6−ナフタレート単位を90モ
ル%以上含みかつ極限粘度が0.70以上のナフタレートポ
リエステルを、紡糸速度120〜1,200m/分、紡糸ドラフト
20〜250で溶融紡糸するとともに、未延伸糸の複屈折率
を0.050以下として巻取り、巻き取った未延伸糸を熱延
伸工程に供給し、150〜170℃の加熱供給ローラと170〜2
00℃の第1段延伸ローラ間で全延伸倍率の80%以上の倍
率で第1段延伸を行い、引き続き第1段延伸ローラの直
後に設けた加熱プレートを210〜240℃とし、第1段延伸
ローラと220〜245℃の第2段延伸ローラ間で第2段延伸
を行ったのち、第2段延伸ローラと非加熱の巻取りロー
ラとの間で3〜5%の制限収縮を行うことを特徴とする
タイヤコードまたはベルト材補強用ナフタレートポリエ
ステル繊維の製造法。 - 【請求項4】加熱プレートの温度が入り側から出側にな
るにつれて高温となる請求項3記載のタイヤコードまた
はベルト材補強用ナフタレートポリエステル繊維の製造
法。
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JP32307790A JP2945130B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | タイヤコードまたはベルト材補強用ナフタレートポリエステル繊維およびその製造法 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04194021A JPH04194021A (ja) | 1992-07-14 |
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ID=18150832
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1990
- 1990-11-28 JP JP32307790A patent/JP2945130B2/ja not_active Expired - Lifetime
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