JPS6119812A - ポリエステル繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、産業上の利用分野 本発明は、工業用ポリエステル繊維とじて高強度で低収
縮、耐疲労性の緒特性を同時に兼ね備え、亘つ延伸性良
好なポリエステル繊維を得るためのポリエステル未延伸
繊、維に関するものである。

ｂ、従来技術 ポリエステル繊維は種々の優れた。特性を有するため、
衣料用のみならず工業用として広　　′く利用されてい
る。特に高強度で且つ寸法安定性に優れたポリエステル
繊維は、工業用途において有用であり、タイヤ用途のみ
ならず産資用途にも使用されてきているが、最近共益高
度の性能が要求されている。例えばタイヤコード用とし
てはタイヤ成型時の歩留向上のため更に低収縮化、乗心
地の向上のため高モデュラス化、また大型タイヤへの適
用には耐疲労性の向上、一方Ｖ−ベルト用コードとして
はメンテナンスフリーのために高モデュラス化、更に大
型の高負荷ラップベルト用コードとしては伸度の大きな
高タフネス、耐疲労性が要求されている１、かかる観点
から高強度で低収縮、高モデュラス、耐疲労性を兼ね備
えたポリエステルコードが得られるなら、ポリエステル
繊維の鉤素材とのコスト競争力の優位性から益々使用さ
れる分野が増大する。

特にポリエステル繊維は、歴史の古いレーヨン繊維、ビ
ニロン繊維に比べてモデュラス、収縮性が劣り、更に歴
史の古い汎用性のポリアミド繊維に比べて耐疲労性が著
しく劣ってお沙、これらの点の改良が重要である。これ
らの点が改良されれば、ポリエステル繊維はレーヨン繊
維、ビニロン繊維、ポリアミド繊維よりコスト／パーフ
ォ−マンの優れた繊維として工業用繊維としての位置付
けが益々高くなる３、 工業用繊維に要求される高強度を発現させるためＫは、
例えば特公昭４１−７８９２号公報、特公昭５３−１３
６７号公報に開示されているような高重合度ポリエステ
ルを使用し紡糸段階で分子配向を抑制し、延伸段階で出
来るだけ延伸倍率を増大させる方法が知られている。

しかしながら、この方法に依れば、非晶分子鎖の配向度
が高いために高強度のものが得られる反面、収縮率も増
大する。一方、収縮率を低下するためには、例えば特開
昭５３−５８０２８号公報に開示されているような低重
合度ポリエステルを使用する方法が知られている。しか
しながら、この方法では強度、タフネスの高いものが得
難い。また、上記２つの方法では、いずれも耐疲労性の
低いものしか得られない。

低収縮性で且つ耐疲労性を向上せしめるには、例えば特
開昭５３−５８０３１号公報、同５３−５８０３２号公
報には、延伸系の分子配向度を低下し且つ仕事損失を小
さくして耐疲労性を改善することを目的としたポリエス
テル繊維及びその製造方法が提案されている。

この方法では、紡糸口金下で１０〜６０℃のガス雰囲気
で急冷することを特徴とするが、高強度にするのに糸の
切断寸前まで延伸を行うため伸度が極めて小さく、また
延伸時の糸切れが多発して安定した製造が困難であると
いう欠点を有している。

Ｃ１問題を解決するための手段 一本発明者はかかる欠点を解消せんとして、鋭意検討の
結果、特定の重合度を有する結晶性未延伸飯維で、且つ
通常の未延伸繊維に比べて高度の配向性を有していなが
ら充分攻切伸伸度を有する未延伸繊維を使用すれば、延
伸性が良好で、所望の特性を有する延伸系やコードが得
られることを見い出した。即ち、高強度で、伸度が太き
−く、低収縮、゛耐疲労性の良好な工業用途として好適
なコードを提供するポリエステル繊維を安定して製造す
ることが可能であることを見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明はエチレンテレフタレートを主たる繰返単
位とし極限粘度が０．９　Ｊｄ上のポリエステルよりな
り、切断伸度が１５０％以上で且つ下記式 ％式％ を満足するポリエステル繊維に係るものである。

本発明のポリエステル繊維を構成するポリマーは、分子
鎖中にエチレンテレフタレート繰返し単位を９０モル弊
以上、好ましくは９５モル弊以上含むポリエステルであ
る。かかるポリエステルとしてはポリエチレンテレフタ
レートが好適であるが、１０モル５未満、ｔ！ｆｉしく
は５モルラ未満の割合で他の共重合成分を含んでも差し
つかえない。このような共重合成分としては例えばイソ
フタル酸、ナフタレ／ジカルボン酸、アジピン酸、オキ
シ安息香酸、ジエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、トリメリット酸、ペンタエリスリトール等があげ
られる。また、これらのポリエステルには安定、剤、着
色剤等の添加剤を含んでも差しつかえない。

本発明のポリエステル未延伸繊維は、２５°ＣＯＣクー
ロフェノール溶液から求めた極限粘度が０．９０　以上
であることが必要である。

極限粘度が０．９０　未満では高強度なポリエステルコ
ードが・得られない。極限粘度としては０．９〜１．３
が好ましい。

本発明のポリエステル未延伸繊維は、２５℃０−クロロ
フェノール溶液から求めた極限粘度が０．９０　以上で
あることが必要である。

極限粘度が０．９０　未満では高強度なポリエステルコ
ードが得られない。極限粘度としては０．９〜１．３が
好ましい。

本発明の一ポリエステル未延伸繊維は、結晶性であるこ
とが必要である。結晶性でないとレーヨン繊維やビニロ
／繊維の如き低収縮性が得られない。ここで結託性であ
るかどうかは、Ｘ線広角回折図形で回折バター／が出現
するかどうかで検出される。なお、Ｘ線広角回折から結
晶化度及び結晶サイズは以下の方法により求めた。

結晶化度　試料を入射Ｘ線に垂直な面内で回転して得ら
れるプロフィルと 試料を固定して子午方向Ｖζ走査 して得られるプロフィルにより 板圧、温品法を用いて算出した。

結晶サイズ　赤道線走査の（０１０）（１００）強度分
布曲線の半価中よりシェラ −の式を用いて求めた。

本発明の繊維は、結晶性でありながら充分な切断伸度、
即ち１５０％以下の切断伸度を有することが必要である
。一般に工業用ポリエステル繊維を製造するＫは、未延
伸繊維として非品性で切断伸度が１５０％を越えた高伸
度のものの方が延伸俗本を増大することが可能で、高強
度のものを得るのに好適であるとされていた。しかしな
がら、前述の如く高強度のものは得られるが、低収縮率
で耐疲労性の良好なポリエステルコードは得られない。

工業用途として少くとも所望の強度を有し、且つ低収縮
率、耐疲労性の極めて良好なポリエステル；−ドを得る
Ｋは、結晶性で且つ切断伸度が１５０％以下である未延
伸繊維を延伸に供することが必要である。切断伸度は１
５０％以下で４０％以上のものが延伸性が良好なので好
ましい。

本発明の未延伸繊維は上記の如く結晶性で特定の切断伸
度を有し且つそれらの相関を示す結晶化度と配向度が次
式の関係を満足することが必要である。

Ｘｘ＝２．４Ｘ１０’ＸΔｍ　＋　４ ここでＸｘは、Ｘ線広角回折により求めた結晶化度で前
述の方法で算出した。

また、Δれは複屈折率で、偏光光学顕微鏡にとりつけら
れたベレツクコンベンセーターを用いて測定したもので
あり、該複屈折率は０．０６以上が必要である。複屈折
率が０．０６未満では、低収縮、耐疲労性を著しく向上
させることが困難であり、好ましくは０．０６以上０．
１４　以下である。

本発明の未延伸繊維は、上記結晶化度と複屈折率の関係
を満足して始めて延伸性がよ〈且つ得られる延伸線維か
らコードを作成した場合、所望の高強度と低収縮性、耐
疲労性の極峠て良好なものが得られる不可欠な条件であ
る。

ま庭、本発明の未延伸繊維は、上述の方法で算出した結
晶サイズが５０Ａ以上と結晶が適度に発達したものが好
ましく、更に１８０℃における乾熱収縮率が１０％以下
と未延伸繊維でありながらも低収縮率であることが特に
好ましい。なお、１８０℃における乾熱収縮率はＪＩＳ
Ｌ１０１７−１９６３（５，１２）に記載の方法に準拠
して算出した。

本発明の未延伸繊維は例えば以下の方法で得られる。エ
チレンテレフタレートを主たる繰返単位とする極限粘度
が０．９５〜１．５のポリエステル又は極限粘度が０．
７〜０．９のポリエステルに重合度促進剤を反応させて
常法により溶融輸送し、紡糸口金より、延伸後の繊度が
１〜２０　ｄａになる如く糸条に吐出し、吐出後直ちに
急冷するか、融点以下結晶化開始温度までの温度に保温
するか、又は融点以上の温度の加熱雰囲気中に、ある時
間さらして遅延冷却を行う。その後、糸条な冷却固化さ
せるが、その際以下の条件のもとて冷却固化させること
が有用である。

次いで、上記の如く冷却固化させた後、油剤を付与後３
０００ｍ／分以上の速度で引取る。

油剤付与は例えばオイリングローラ一方式。

スプレ一方式など随意の方式が可能である。

また、油剤は必要に応じて任意の繊維用油剤を適用する
ことが可能である。この際、繊維の用途としてゴムとの
接着性が重視される分野では、接着性を付与するために
、表面処理剤を付与することが有用である。

上述の条件を随時に選択することにより、極限粘度が０
．９０以上で切断伸度が１５０係以下の結晶性未延伸線
維であって、結晶化度Ｘｘと複屈折率△ｎがＸｘ＝２．
４Ｘ１０’Ｘ△ｎ＋４の関係を満足し、複屈折率が０．
０６以上のものが得られる。

本発明においては、３０００ｒｒ＋／分以上の速度で引
き取った上記特性を有する未延伸繊維は、紡糸に続いて
連続して延伸しても、一旦捲き取った後側工程で延伸し
てもよい。紡糸に続いて連続して延伸する場合には、先
に提案した特願昭５７−８８９２７号公報記載の方法に
準拠して行うことが出来る。また、紡糸後一旦捲き取っ
てから延伸する場合には、先に提案した特願昭５７−１
８９０９４号公報記載の方法に準拠して行うことが出来
る。延伸時の延伸歪みや熱処理歪みを少くする点では後
者の延伸方法が好ましい。即ち、未延伸繊維をＴｇ＋１
５〜Ｔｇ＋５０℃（ここで’ｒｇは該繊維のガラス転移
温度）の温度で少くとも０．５秒予熱後全延伸倍率の７
５係以下の倍率で第１段延伸して未延伸繊維の複屈折率
の１．２〜３．３倍の複屈折率とする。次いで１段延伸
糸条な更に多段延伸熱処理する。この際、９イヤ補強用
コードの如く高強度が要求される場合、最終の緊張熱処
理は、温度として繊維の融解温度−５０℃から融解温度
−３）０℃の範囲で定長又は５．０％まての緊張度で、
好ましくは定長又は２．５係までの緊張度で０．４〜１
．５秒間保持する方法がよい、 また、大型の高負荷ラソプドベルト用コードの如く伸度
が大きく、タフネスの要求されるものは、１段延伸後繊
維の融解゛温度−５０℃から融解温度−３）０℃の範囲
で第２段延伸を行い、全延伸倍率を切断延伸倍率の８５
係以下にするのが好ましい。

更に、延伸＃＃をコート化せず、そのままで使用する産
資用途においては、多段延伸熱処理の融解温度−５０℃
から融解温度−３）０℃の範囲で０．４〜１．５秒間保
持しなから２０係以下の弛緩熱処理を行うのが好ましい
。

以上の方法により得られる延伸されたポリエステル繊維
は強度６．０．！ｉ’／ｄｅ以上、伸度が１０係以上１
８０℃乾熱収縮率が８．５憾以下非晶配向度が０．６４
以下長周期間階が１６ＯＡの特徴を示す。かかるポリエ
ステル繊維はそのままで製編織した彼そのまま又は熱処
理されて産資用に使用される。この際、その優れた繊維
特性はそのまま発現し、極めて有°効である。また、常
法に従ってコードとなし、接着剤を付与し熱処理してゴ
ム構造物に適用することもできる。なお、ゴム構造物と
は、例えばタイヤ、ホース、■−ベルト、コンベアベル
トの如き天然ゴム、合成ゴムよりなる構造物全てを指す
。

ｄ、実施例 以下に実施例をあげて本発明を更に詳述する。なお、実
施例中の部は全て重量部を示す。

雄側 ジメチルテレフタレート９７部、エチレングリコール６
９部、酢酸カルノウＡｌ水塩０．０３４部及び三酸化ア
ンチモン０．０２５部をオートクレーブに仕込み、窒素
をゆるやかに通じながら１８０〜２３０℃でエステル交
換の結果生成するメタノールを除去したのち、ＨｓＰＯ
ａ　の５０チ水溶液を０．０５部加えて加熱温度を２８
０℃まで上昇させると共に徐々に減圧に移行し、約１時
間を要して反応系の圧力を０．２ｍｍ１ｇにして１時間
５０分重合反応を続けて固有粘度Ｏ，ＳＯ。

末端カルボキシル基量２８当量／１０グラムポリマーの
重合体を得た。

この重合体チップ１００部に２，２′−ビス（２−オキ
サゾリン）（ｃＥ）を第１表に示す量トライブレンドし
た後、約３００℃で溶融輸送し、孔径０．６ｍｍ孔数２
５０個を有する紡糸口金より吐出後、吐出糸条な第１表
記載の冷却条件に保持し、その後２５℃の冷却風を３０
０　ｍｍに亘って４．０Ｎｄ１分吹きつげながら冷却固
化せしめた後オイリングローラ−で油剤を付与後第１表
記載の引取速度で捲取った。得られた未延伸繊維の特性
を第１表に示した。

この未延伸繊維を８５℃に加熱され次ロールに供給し、
引取ロールとの間で第１表記載の倍率（ＤＲ，）で第１
段延伸後３２５℃に加熱された気体浴を介して表記載の
倍率（ＤＲ，）で第２段延伸した。その後１３０℃の加
熱ローラ、３３０℃の気体浴を表記載のように使用又は
使用せずに表記載の倍率ＤＲ，で緊張熱処理した。得ら
れた延伸糸の性能を第１表に併記した。

次にこれら延伸糸の一部について４９０回／ｍの２撚を
与えた後これを２本合わせて４９０回／ｍのＳ撚を与え
て１０００ｄｅＸ２本の生フードとした。この生フード
を接着剤（ＲＦＬ液）に浸漬し、２４５℃で２分間緊張
熱処理した。

この処理フードの特性及びゴム中に埋込λ加硫してチュ
ーブ疲労性、耐熱強力を測定した。その結果を第１表に
併記した。

尚、処理フードの特性値は以下の方法により測定した。

（３）荷重−荷押曲線はＪＩＳＬ１０１７−１９６３（
５，４）に準拠゛した、 （２）　　乾熱１７５℃収縮率はＪＩＳＬＩＯ１７−１
９６３（５，１２）に準拠した。

（３）　　チューブ寿命はＪＩＳＬ１０１７　＝１９６
３．１．３．２．ＩＡ法に準拠した。但し曲げ角度を９
０°とした。

（４）　　耐熱強力は化コートをＲＦＬ接着液に浸漬し
張力１２４５℃で２分間熱処理した。この処理コードを
加硫モールド中に埋め込み１７０℃圧力ｓｏｋｇ／ｄで
１２０分間促進加硫した後処理コードを取シ出し強力を
測定した。

手続補正書 昭和５９年９月　０日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレンテレフタレートを主たる繰返単位とし極
   限粘度が０．９以上のポリエステルよりなり、切断伸度
   が１５０％以下で且つ下記式Ｘｘ＝２．４×１０＾２×
   Δｎ＋４ 〔ここでＸｘはＸ線広角回折による結晶化度Δｎは複屈
   折率で０．０６以上〕 を満足するポリエステル繊維。
2. （２）結晶サイズが５０Å以上である特許請求の範囲第
   １項記載のポリエステル繊維。
3. （３）１８０℃における乾熱収縮率が１０％以下である
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載のポリエステル繊
   維。