JP2009243021A - ポリエステル繊維およびその製造方法 - Google Patents
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- Artificial Filaments (AREA)
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Abstract
【解決手段】紡糸線に沿って該紡糸口金から300mmまでの間ですべての吐出糸にレーザを照射し、各吐出糸に3以上の異なる方向からレーザを照射する単糸6本以上からなるポリエステルマルチフィラメント。1.強度≧9.0cN/dtex 2.弾性率≧130cN/dtex 3.タフネス≧30 4.下記式
Sm:m本からなるマルチフィラメントのうち、m番目の単糸強度(cN/dtex)m≧6
【選択図】なし
Description
1.強度≧9.0cN/dtex、
2.弾性率≧130cN/dtex、
3.タフネス≧30、
タフネス=強度×(伸度)1/2
4.下記式(a)および(b)を満足すること、
m≧6
近年のハイテクノロジー化の流れの中にあって、産業資材用途の構造材として要求される品質水準を考慮すれば、強度は少なくとも9.0cN/dtex以上は必要である。更に高度な要求を満たし、産業資材における用途拡大を可能とするためには10.0cN/dtex以上であることが好ましい。上限は、好ましくは、本発明で実質的に製造できる上限に近いと考えられる20cN/dtexである。
産業資材用途では、伸長圧縮が繰り返しかかることが多く、弾性率が低い、つまり弾性変形領域が狭い繊維は経時的に繊維の塑性変形が進み、力学的特性の低下や破断が起こり、構造材としての劣化が進行する。優れた弾性率を有する繊維であれば伸長圧縮の応力を弾性変形で担うことができるため、塑性変形が少なく、繊維および構造材の劣化を最小限にすることができる。したがって、本発明のポリエステル繊維では弾性率が130cN/dtex以上であることが必要であり、150cN/dtex以上とすることが好ましい。弾性率の上限は、好ましくは、実質的に製造できる限界レベルに近いと考えられる250cN/dtexである。
産業資材用途に用いる繊維としては高応力下においてもエネルギー吸収率が大きいものことが必要とされる。これは一般的にタフネスとされる特性であり、強度×(伸度)1/2で表し、本は発明においては、強度の単位はcN/dtex、伸度の単位は%の値から導出する値を用いる。ベルト用補強材、タイヤコード、ロープ等の産業資材用途では、単繊維が負担する応力が瞬間的に増大する場合があり、これに起因する構造材内の単繊維の破断が構造材の品質の低下を招く。更にロープなどの高応力下で伸長圧縮が繰り返しかかるような条件下では、単繊維のタフネスが低いと擦過や変形などにより容易に構造材の劣化が進行する。このような劣化を抑制するためにはタフネスが30以上である必要があり、更にこの特性を顕著なものとするためにはタフネスを35以上とすることが好ましい。タフネスの上限は、好ましくは、本発明で、実質的に製造できる限界レベルに近いと考えられる60である。
m≧6
また、一方で、十分な破断強度、タフネスなどの物性を有する繊維を得るためには、紡糸線上にて樹脂を十分加熱するために、強力なレーザ照射が必須である。このため3方向以上から、下記式(d)で計算される値が3以上になるように、レーザ照射することが好ましい。
図1および図2に本発明の実施の形態例を示す装置の概略図を示す。図1に示すレーザ照射装置は、レーザ光が各吐出糸F(フィラメント)に照射された後、1aのミラーによってミラー2aおよびミラー2dの2方向に反射され、その後も各吐出糸に照射されるものである。図2に示す照射装置は、レーザ光が1bのミラーによって複数方向に反射され、その後、空間内で各吐出糸Fに照射されるものである。図1および図2の装置は、紙面の垂直方向に広がりを持って設計できる。
マルチフィラメントまたは単糸の重量を測定して繊維の繊度を求めた後、島津製作所社製オートグラフを用い、初期試料長50mm(未延伸繊維)、100mm(延伸繊維)、引張速度100%/minにて応力−歪曲線を測定し、マルチフィラメントまたは単糸の破断強度、伸度、弾性率をそれぞれ求めた。繊維繊度の測定は2回測定した平均値を使用した。応力−歪み曲線は5回測定した平均値を使用した。
樹脂が走行していない状態で、樹脂の走行位置にレーザパワーメータ(OPHIR社製)を設置してレーザの照射エネルギーを測定し、これをレーザビームプロファイラ(SPIRICON社製)にて測定した照射時のレーザスポット面積で除した。これを2回行い、平均値をレーザ強度とした。
試料を160℃で20分間加熱してオルソクロロフェノール溶液に溶解し、オストワルド粘度計を用いて25℃で測定する。なお、本実施例では、昭和電工社製Shodex GPC−101を用い、溶離液HFIP、カラムHFIP−806M×2、検出器RI、流速1.0mL/minにて測定し、固有粘度既知のポリエチレンテレフタレート(IV=0.6、0.8、1.7)を用いて換算した。これを2回行い、平均値を固有粘度とした。
ポリエチレンテレフタレート(固有粘度:1.0dl/g)を2軸エクストルーダによって溶融し、紡糸温度320℃、紡糸口金(孔径φ0.03cm 孔数6)より単孔吐出量3.0g/minで吐出した。この紡糸口金面より下流15mmのところで、図1に示す装置を用い、レーザ受光長0.4cmの箇所に、それぞれレーザ強度250W/cm2の炭酸ガスレーザを6方向より照射し、冷却固化後500m/minの紡糸速度で引き取り、未延伸糸を得た。該未延伸糸を供給ローラに導き、第1延伸ローラ、第2延伸ローラおよび第3延伸ローラ間で2段延伸を行った後、最終ローラを経て、張力制御方式の巻取機によって巻取り、延伸糸を得た。各延伸ローラの温度は90℃、140℃、230℃とし、2段目の延伸倍率は1.6倍、延伸速度は100m/minに設定した。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。
用いた樹脂の固有粘度を1.2dl/gとし、紡糸温度330℃とした以外は、すべて実施例1と同様の方法で製糸を行い、延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。
用いた紡糸口金の孔数36、単孔吐出量2.0g/minとし、レーザを3方向から照射した以外は実施例1と同様の方法で製糸を行い、延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。
糸に照射する以前のレーザ光をホモジナイザーに通し、強度分布を均一化させた以外はすべて実施例1と同様の方法で製糸を行い、延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。レーザ強度を均一化させることで、得られた延伸糸の単子間斑が減少し、より優れ繊維が得られた。
レーザ強度100W/cm2の炭酸ガスレーザを照射した以外は、すべて実施例1と同様の方法で製糸を行い、延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。
レーザ強度250W/cm2の炭酸ガスレーザを1方向から照射した以外は、すべて実施例1と同様の方法で製糸を行い、延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。
レーザ強度1000W/cm2の炭酸ガスレーザを1方向から照射した以外は、すべて実施例1と同様の方法で製糸を行い、延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。
F:各吐出糸(フィラメント)
1a、1b:複数方向への反射ミラー
2a〜2m:ミラー
Claims (5)
- 溶融紡糸により得られ、単糸6本以上からなり、下記1〜4の要件を同時に満たすことを特徴とするポリエステルマルチフィラメント。
1.強度≧9.0cN/dtex、
2.弾性率≧130cN/dtex、
3.タフネス≧30 、
タフネス=強度×(伸度)1/2
4.下記式(a)および(b)を満足すること、
m≧6 - 6以上の孔を有する紡糸口金を用いてポリエステル樹脂を溶融紡糸し紡糸線に沿って該紡糸口金から100mmまでの間ですべての吐出糸にレーザを照射する溶融紡糸方法であって、ある吐出糸に照射したレーザまたはいずれの吐出糸にも照射していないレーザをミラーによって反射させることで、各吐出糸に3以上の異なる方向からレーザを照射するとともに、ミラーのうち少なくとも一つが複数方向にレーザを反射または透過するものであることを特徴とするポリエステルマルチフィラメントの製造方法。
- 溶融吐出される樹脂の固有粘度が0.8g/dl以上であり、下記式(c)および(d)を満たすように各吐出糸に対してn方向からレーザを照射することを特徴とする請求項2記載のポリエステルマルチフィラメントの製造方法。
D:口金孔径(cm)
l:レーザ受光長(cm)
Ei:ある吐出糸に照射されるi番目のレーザのエネルギー密度(W/cm2)
Q:単孔当たりの吐出量(g/min) - 少なくとも1方向から照射するレーザの強度分布が均一化またはほぼ均一化されていることを特徴とする請求項2または3記載のポリエステルマルチフィラメントの製造方法。
- ミラーとして、冷却機構を有するものを用いることを特徴とする請求項2〜4のいずれか記載のポリエステルマルチフィラメントの製造方法。
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JPH09277073A (ja) * | 1996-04-16 | 1997-10-28 | Nippon Steel Corp | 高出力レーザ伝送方法及びその装置 |
JP2007217814A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Asahi Kasei Fibers Corp | ポリエステル繊維 |
JP2007239114A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Univ Of Fukui | 溶融型静電紡糸方法及び極細繊維 |
JP2008297640A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Asahi Kasei Fibers Corp | ポリエステル繊維の製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6221815A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-30 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | ポリエステルマルチフイラメントの製造方法 |
JPH09277073A (ja) * | 1996-04-16 | 1997-10-28 | Nippon Steel Corp | 高出力レーザ伝送方法及びその装置 |
JP2007217814A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Asahi Kasei Fibers Corp | ポリエステル繊維 |
JP2007239114A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Univ Of Fukui | 溶融型静電紡糸方法及び極細繊維 |
JP2008297640A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Asahi Kasei Fibers Corp | ポリエステル繊維の製造方法 |
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