JPS5927404B2 - ポリエステル繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は耐光性の良い高ヤング率ポリエステル繊維に関
する。

更に詳しくは、ジフエニルー４ ・４’−ジカルボン酸
及びテレフタル酸を主たる酸成分としエチレングリコー
ルを主たるグリコール成分とする共重合ポリエステルか
らなる、２８００ｋｇ／ｍｄ以上のヤング率を有し、か
つ耐光性にすぐれたポリエステル繊維に関する。従来技
術 従来、高ヤング率を必要とされる工業用繊維の分野では
、ポリエチレンテレフタレートやナイロン６、ナイロン
６６等が汎用されてきた。

しかし、これらの繊維はいずれもそのヤング率が高々１
８００ｋｇ／ｍｄであつた。工業用繊維、とりわけタイ
ヤ、ベルト、ホース等の補強材として使用される繊維は
、年々その高負荷化が進み、従来よりも一段と高いヤン
グ率を必要とするようになつてきた。この需要に応じて
、最近、全芳香族ポリアミドあるいは全芳香族ポリエス
テルから成る高ヤング率繊維が提案されている。しかし
、全芳香族ポリアミドは実質的に溶融紡糸は不可能で、
一般に湿式紡糸あるいは乾式紡糸が必要であり、大量の
溶剤を必要としたり、そのスケールメリットが小さい等
の欠点がある。他方、全芳香族ポリエステルは溶融紡糸
可能であるが、溶融異方性を示すためにその紡糸には特
別の条件が必要であり、特に糸条での長時間熱処理は製
造コストに大きなウェイトを占める。いずれにせよ、こ
れらの繊維は高ヤング率（一部のものは５０００に９／
ｍ７ｉ以上）を示すが、その重合及び製糸工程のプロセ
ス上の難点が多く、汎用までには多くの解決すべき問題
が残されている。一方、高芳香族性のジカルボン酸を共
重合したポリエステル繊維が検討されており、例えばジ
フエニルー４ ・４’−ジカルボン酸１５〜５０モル％
及びテレフタル酸８５〜５０モル％を主たる酸成分とし
、エチレングリコールを主たるグリコール成分とする共
重合ポリエステル繊維が提案されている（特開昭４９−
１１０９１６号）。

しかし、かかる繊維は、ヤング率が熱処理前でも高々２
４００ｋｇ／一程度であり、また実用に供するには弛緩
熱処理を要するが該熱処理による強度、ヤング率等の繊
維諸物性の低下が大であるという問題がある。しかも、
この繊維は耐光性が悪く、強度の経時的低下が大きいと
いう工業用繊維としては重大な欠点を有している。発明
の目的 本発明の目的は、かかる従来の共重合ポリエステル繊維
の欠点を解消し、高いヤング率（モジュラス）を有し、
耐光性も良好であり、しかも製造が容易な、業用繊維に
適したポリエステル繊維を提供することにある。

発明の構成 本発明者はこれらの目的を達成すべく、鋭意研究の結果
、特定の酸成分と特定のジアミン成分とを特定割合で共
重合したポリエステルよりなる繊維は、製糸性が良好で
、かつ高強度、高ヤング率、低収縮性を有し、しかも耐
光性も良好で、工業用繊維として好適であることを見出
し、本発明に到達したものである。

即ち、本発明の高ヤング率ポリエステル繊維は、ジフエ
ニル一４・４１−ジカルボン醗Ａ及びテレフタル酸］を
主たる酸成分とし、エチレングリコールを主たるグリコ
ール成分とする共重合ポリエステルから成り、該共重合
ポリエステルの全酸成分に対し前ηαＡの割合が５５〜
８０モル％、前言αＢ）の割合が４５〜２０モル％であ
り、且つ（八＋（Ｂ）の割合が８０〜１００モル％であ
つて、ヤング率が２８００１＜ｆ！／Ｍｄ以上であるこ
とを特徴とするものである。

本発明に於て、前記共重合ポ、りエステルを構成する一
成分となるジフエニルジカルボン酸はそのカルボキシル
基の位置が４・４７一位であることが必要である。

他の位置異性体、例えば３・４１−、３・３７一体等は
、重合体分子鎖の対称性がくずれ、結晶性が低下するた
め、高ヤング率の繊維を形成しないので好ましくない。
また、本発明の繊維を構成する共重合ポリエステルは、
全酸成分に対するジフエニル一４・４′ジカルボン酸囚
の割合が５５〜８０モル％であり、テレフタル酸出の割
合が４５〜２０モル％であつて、且つ（４）と（Ｂ）と
の合計の割合が８０〜１００モル％であることが必要で
ある。

前述の特開昭４９−１１０９１６号公報に記載のような
、ジフエニル一４・４１−ジカルボン酸（，Ａ）の割合
が全酸成分の５０モル％以下のものは、繊維のヤング率
が熱処理前でも高々２４００ｋ９／７１Ｊ１ｔどまりで
あり、また、熱処理後の繊維諸物性の低下が著しいばか
りでなく、耐光性も不良である。

一方、ジフエニル一４・４′−ジカルボン酸（Ａ）の割
合が８０モル％を超えると、通常の溶融紡糸が困難とな
る。本発明では、全酸成分のうち、２０モル％未満、好
ましくは１０モル％未満の割合で前記（Ａ艶以外に第３
酸成分を共重合させることが許容される。

かかる第３図の酸成分としては、例えば、イソフタル酸
、ジブロモテレフタル酸、メチルテレフタル酸、ジフエ
ノキシエタンジカルボン酸、ジフエニル一３・４／−ジ
カルボン酸、ナフタレンジカルボン酸（各異性体）、ア
ジピン類、セバシン酸、ｐ−オキシ安息香酸等があげら
れる。ただし、前言αＡ）（Ｂ）以外の酸成分の共重合
割合が全酸成分の２０モル％を超えるとヤング率が２８
００ｋｇ／Ｍ７ｉ，未満に低下するばかりでなく、耐光
性、熱的性質も悪化するので、本発明の目的を達成でき
なくなる。

即ち、現在汎用のポリエチレンテレフタレートやナイロ
ンに比べ、何ら進歩した性能を示さなくなる。また、グ
リコール成分としては、エチレングリコールが使用され
るが、グリコール成分の２０モル％未満を他のグワコー
ルにおきかえることもできる。

かかる他のグリコールとしては、例えば、ジエチレング
リコール、トリメチレングリコール、テトラメチレング
リコール、ネオペンチレングリコール、ポリエチレング
リコール等が例示される。本発明に従つて、上記の共重
合組成を有するポリエステルから、ヤング率２８００１
＜９／Ｍｄ以上の繊維を製造するには、通常の方法で溶
融紡糸し、これを延伸熱処理する方法が採用される。た
だ、その条件は紡糸温度２５０〜４００℃、延伸温度（
多段延伸の場合は第一段目）７０〜１８０℃の範囲で、
組成に応じて注意深く選定する必要がある。特に、熱処
理は、定長ないし緊張下で行うことが重要で、弛緩状態
で熱処理したのでは高ヤング率の繊維を得ることが困難
である。発明の効果 上記のような本発明のポリエステル繊維は、従来公知の
溶融紡糸方法により得ることができ、また全芳香族ポリ
エステルのような長時間高温熱処理も不要で、しかも現
在汎用の合成繊維（ナイロン、ポリエチレンテレフタレ
ート）よりもぱるかに高ヤング率を有するというすぐれ
た特性がある。

また耐光性が極めて良好であるという、全く予期しなか
つた効果も有する。したがつて、用途としては、タイヤ
、ベルト、ホース等のゴム補強材の他、ロープ、漁網、
樹脂の充填材等に有効である。

実施例 以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

実施例申、ポリマーの固有粘度はフエノール／トリクロ
ロフエノール（６０／４０重量比）中、３５℃で測定し
た値である。また、耐光性ぱカーボンアーク法により、
４８時間後の強度保持率で示した値である。実施例 １ ジフエニル一４・４７−ジカルボン酸残基Ａ１テレフタ
ル酸残基Ｂ）（酸成分Ａ／Ｂのモル比＝６〔４０）、エ
チレングリコール残基（ト）、ジエチレングリコール残
基Ｇ）（グリコール成分Ｅ／Ｇのモル比＝９８．６／１
：４）から成る固有粘度０．７８の共重合ポリエステル
を、３１８℃で溶融し、孔径０．５ｍＷ！．孔数１２の
紡糸口金から毎分１０ｙの速度で吐出し、４００ｍ／Ｍ
ｉで巻き取つた。

得られた未延伸糸を第１表左欄に示す各条件で加熱ピン
により延伸し更に加熱プレート上で熱処理して得られた
繊維の性能は同表右欄に示した通りであつた。本発明の
繊維はいずれもすぐれた耐光性を有するとともに、２８
００ｋ９／ｉ以上の高いヤング率を示すことがわかる。
実施例 ２ 実施例１に於て、ジフエニル一４・４／−ジカルボン醗
Ａとテレフタル酸（ト）とのモル比を種々変えて同様の
実験を行つた。

それぞれの実験において得られた繊維の性能は第２表に
示した通りであつた。（Ａ成分が８０モル％を超えると
溶融紡糸困難であり、また（Ｂ）成分が４５モル％を超
えるとヤング率の低下が大きく、２８００ｋｙ／Ｍ７ｌ
未満になつてしまう。特に、従来から知られているジフ
エニル一４・４１−ジカルボン酸（Ａ）とテレフタル酸
（ト）とのモル比が１５／８５〜５０／５０の範囲内に
あるポリエステルからなる繊維（実験．／Ｆ６．９、１
０、１１）は、耐光性（強度保持率）が７０〜７５％に
すぎず、市販のポリエチレンテレフタレート繊維とほと
んど変らなかつた。

このように、ジフエニル一４・４′−ジカルボン酸（５
）が５５％以上であるポリエステル繊維のみが優れた耐
光性を示すことは、まつたく予期できなかつた効果であ
る。

実施例 ３ 実施例２において、酸成分がジフエニル一４・４′−ジ
カルボン酸残基（自）、テレフタル酸残基（イ）及びイ
ソフタル酸残基Ｑ（Ａ／Ｂ／Ｃのモル比＝６０／３５／
５）の３成分からなり、グリコール成分がエチレングリ
コール残基（ト）、ジエチレングリコール残基Ｇ）（Ｅ
／Ｇのモル比＝９８．６／１．４）の２成分からなる共
重合ポリエステル（固有粘度０．８）を用いる以外は実
施例２の実験應１３と同様の条件で紡糸・延伸・熱処理
し、得られたポリエス３θ−ル繊維の性能を測定した。

その結果は次の通りであつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ジフエニル−４・４′−ジカルボン酸（Ａ）及びテ
   レフタル酸（Ｂ）を主たる酸成分とし、エチレングリコ
   ールを主たるグリコール成分とする共重合ポリエステル
   からなり、該共重合ポリエステル全酸成分に対する（Ａ
   ）の割合が５５〜８０モル％、（Ｂ）の割合が４５〜２
   ０モル％、且つ（Ａ）＋（Ｂ）の割合が８０〜１００モ
   ル％であつて、ヤング率が２８００ｋｇ／ｍｍ＾２以上
   であることを特徴とするポリエステル繊維。