JPS6141320A - ポリエステル繊維 - Google Patents

ポリエステル繊維

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JPS6141320A
JPS6141320A JP16162384A JP16162384A JPS6141320A JP S6141320 A JPS6141320 A JP S6141320A JP 16162384 A JP16162384 A JP 16162384A JP 16162384 A JP16162384 A JP 16162384A JP S6141320 A JPS6141320 A JP S6141320A
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JP
Japan
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polyester
intrinsic viscosity
ethylene terephthalate
dispersion
fiber
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JP16162384A
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Shiro Nokawa
能川 四郎
Kazuyuki Yamamoto
和幸 山本
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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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 本発明は産室用として高強度で低収縮で、耐疲労性が良
好で且つ延伸性が良好なポリエステル繊維に関するもの
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性
質用途にも益々使用されてきているが、最近共々高度の
性能が要求され℃いる。例えばコンベアベルト、ゴムホ
ース用途においては成型時の寸法安定性から益々の低収
縮性化、過酷な使用条件での耐久性、耐疲労性が要求さ
れている。
現在この分野では、歴史の古いレーヨン繊維、ビニロン
繊維が汎用的に使用されておシ、ポリエステル繊維も使
用され始めている。しかしながら、ポリエステル繊維は
高強度でありながらも低収縮性、耐久性、耐疲労性が不
充分である。力′・かる観点からこれら特性を改良され
れば、コスト/パーフォマンの優れたポリエステル繊維
が性質用素材としての位置付けが益々高くなる。
産資用繊維に要求される高強度を発現させるためには、
例えは特公昭41−7892号公報。
特公昭53−1367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。更に、収縮率を低下するためには、特公昭58−
51524号公報に開示されているように、多段延伸後
、高温で低張カニ熱処理する方法が知られている。
しかしながら、この方法も上記2つの方法と同様に耐疲
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同上せしめるには、例えば特
開昭53−58031号公報、同53−58032号公
報には、延伸糸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ニス
デル俄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%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稚であるという欠点
を有している。
問題を解決するための手段 本発明者は、産資用ポリエステル繊維として、高強度で
低収縮、耐疲労性の緒特性を同時に兼ね備え、且つ延伸
性良好なポリエステル繊維を提供せんとして鋭意検討の
結果、特定の重合度を有し、非晶部分と結晶部分が特定
の状態にあるときのみ、高強度で低収縮。
耐疲労性が良好で延伸性も良好であることな見い出し、
本発明に到達したのである。
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以上のポリエステルよりなり、
力学的損失弾性率の温度分散に現われる主成分の半価巾
が45℃以下。
該主分散のピーク温度が125℃以下で、結晶サイズが
80A以上でろって且つ210℃における乾熱収縮率が
2.5 a!bより高く4%以下であるポリエステル繊
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−q−1tt
、分子、鎖中にエチレンテレフタレート繰返し単位を9
0モルチ以上、好ましくは95モル係以上含むポリエス
テルである。かかるポリニスデ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モルチ未満、好ま
しくは5モルチ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、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、
オキシ安息香酸、ジエチレングリコール、グロピレング
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。又これらのポリニスデルには安定剤1着色
剤等の添加剤を含んでも差しつかえない。
本発明のポリニスデル繊維は、25CO−りPO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未満では低収縮、耐
疲労性を維持しながら高強度なポリエステル繊維が得ら
れない。極限粘度としては、(1,9〜1.3カ好マし
い。
本発明のポリエステル繊維は、その非晶部分が、力学的
損失弾性率の温度分散挙動から以下の■〜■を同時忙満
足することが必要である。
■ 力学的損失弾性率の温度分散に現われる主成分の半
価巾が45℃以下、 ■ 該主分散のピーク温度が125℃以下、ここで、力
学的損失弾性率は、若木製作所製スペクトロメーターY
ES−F型を用いて長さ3cmのサンプルに0.251
1 /da靜荷重荷重けて、0.17%の振幅で周波数
10H2,昇温速度1.6℃/分の条件で測定したもの
である。
主成分の半価巾とは主成分のピーク値の1/2を示すピ
ークの温度中である。この半価巾は非晶領域における非
晶配向度の分布を示すものであり、半価巾が小さい根分
布が小さいといえる。半価巾が45℃を越えると、繊維
に応力が働いた時には、非晶領域における特定の分子鎖
に応力集中が起き、分子鎖が切断され易くなるため、耐
疲労性が劣り不適である。
また、主分数のピーク温度は、非晶領域の分子配向度を
示すものであり、ピーク温度が低い程配向度が低いとい
える。ピーク温度が125℃を越えると配向度が高く、
高強度にはなるが低収縮、耐疲労性を同時に満足するも
のにはならない。
本発明のポリエステル繊維は、非晶配向度はそれ程高く
なくても極限粘度で表わされる分子鎖長が長く、非晶配
向度の分布が低く、且つ後述する結晶部分との兼ね合い
によシ所望の強度と優れた収縮性、耐疲労性を兼ね備え
たものになる。
本発明のポリニスデル繊維では、結晶部分を示す一つと
して結晶サイズが80A以上であることが必要である。
ここで結晶サイズは、常法のX線広角回折法Kik拠し
て赤道線走査の(010)(100)強度分布曲線の半
価巾よりシェラ−の式を用いて算出した。結晶サイズが
80x未満であると、ポリニスデル繊維を製編織後の後
加工工程で1例えば熱処理を受けた場合、強力劣化が起
υ易く不適当である。
上述の如く本発明のポリエステル繊維は、その非晶構造
と結晶構造が特定の範囲を同時に満足して始めて後加工
工程を含めて高強度。
低収縮、耐疲労性の良好なものとなる。
本発明のポリエステル繊維は、強度6.OJi’/do
以上と産資用途には充分な高強度と伸度10チ以上好ま
しくは20%以上と高タフネス、高耐久性を示し、21
0℃の乾熱収縮率が2.5 tlbよシ高く4多以下と
極めて低収縮率を示す。なお、21O℃における乾熱収
縮率はJIS L 1017−1963(5,12) 
K記載の方法に準拠して算出した。
本発明のポリエステル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1〜20de、全デニール500〜2000de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℃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
もとで冷却固化させることが有用次いで、上記の如く冷
却固化させた後、油剤を付与後3000m/分以上の速
度で引取る。
油剤付与は例えばオイリンクp−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、必要忙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%以下の結晶性未延伸繊
維であって、結晶化度XX  と複屈折率△n がXX
=2.4X10”X△n + 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 の関係を満足し、複屈折率が0.06以上の未延伸繊維
が得られる。
本発明においては、aooom/分以上の速分子上き取
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号の方法に準拠して行う
ことが出来る。また、紡糸後一旦捲申つ℃かも延伸する
場合には、先に提案した特願昭57−189094号の
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Tli+15〜T、9+50℃(
ここでT9は該繊維のガラス転移温度)で少くとも0゜
5秒予熱後全延伸倍率の75%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、延伸繊維をコード化せず、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−110℃の範囲で0.4〜1.5
秒間保持しながら10〜20%の弛緩熱処理を行なうの
が好ましい。
このよう托して得たポリエステル繊維は、そのま〜で製
編織した後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、常法忙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、例エバホース、■−ベ
ルト、コンベアベルトの如き天然ゴム、合成ゴムよりな
る構造物音てを指す。
d 実施例 以下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。
実施例 ジメチルテレフタレートの7部、エチレングリコール6
9部、酢酸カルシウムl水塩0.034部及び二酸化ア
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、)(、P
O4の50係水溶液を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0.2囮耶にして1時間50
分重合反応を続けて固有粘度0.80、末端カルボキシ
ル基量28当量/10’ダラムボ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’Cで溶融輸送し、孔径0.6m++孔数2
50個を有する紡糸口金よシ吐出後、吐出糸条を第1表
記載の冷却条件に保持し、その後25℃の冷却風を30
0mに亘って4.0 Nm”/分吹きつけながら冷却固
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℃に加熱されたロールに供給し、
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p−ラ、330℃の気体浴を使用して表記載の倍率O
Rmで弛緩熱処理した。得られた延伸糸の性能を第1表
に併記した。
なお、表中のチューブ寿命は耐疲労性な示すものであり
、次の如くコードを作成し測定した。
延伸糸に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
生コードとした。この生コードを接着剤(RFL液)に
浸漬し、245℃で2分間緊張熱処理した。この処理コ
ードをゴム中に埋込み加硫してチューブ寿命を測定した
測定は、JIS L1017−1963.1.3.2.
IA 法忙準拠した。但し曲げ角度を90″とした。
手続補正口 昭和59年9月か日

Claims (2)

    【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、力学的損
    失弾性率の温度分散に現われる主成分の半価巾が45℃
    以下、該主分散のピーク温度が125℃以下で結晶サイ
    ズが 80Å以上であって且つ210℃における乾熱収縮率が
    2.5%より高く4%以下であるポリエステル繊維。
  2. (2)切断強度が6.0g/de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。
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