JP2011058122A - Polyester textured yarn - Google Patents

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諭司 長瀬
Fuyuki Terasaka
冬樹 寺阪
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyester textured yarn which is suitable for reinforcement whose strength and adhesion are both established. <P>SOLUTION: A polyester textured yarn, having fluff consisting of polyethylene naphthalate fiber on the surface, is characterized in that a crystal volume obtained by the X-ray wide angle diffraction of the polyethylene naphthalate fiber is ranging from 550 to 1,200 nm<SP>3</SP>, and in that crystallinity is ranging from 30 to 60%. Also, it is desired that the textured yarn is spun yarn, and that the polyethylene naphthalate fiber contains phosphorus atom by 0.1 to 300 mmol% with respect to an ethylene naphthalate unit, and that the phosphorus atom is originated from phenyl phosphinic acid or phenylphosphonic acid, and that the polyethylene naphthalate fiber contains metallic elements. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はポリエステル加工糸に関し、さらに詳しくはポリエチレンナフタレート繊維からなる産業資材の補強用に適したポリエステル加工糸に関する。   The present invention relates to a polyester processed yarn, and more particularly to a polyester processed yarn suitable for reinforcing industrial materials made of polyethylene naphthalate fibers.

汎用的に使用されるポリエステル繊維の中でもポリエチレンナフタレート繊維は、高強度、高モジュラスおよび優れた寸法安定性を示し、タイヤコード、伝動ベルト等のゴム補強材をはじめとする産業資材分野用の加工糸として広く使用され始めている。例えば特許文献1では、繊維断面径を均一にしたポリエチレンナフタレート短繊維を紡績糸とし、補強用繊維として用いることが開示されている。しかし、紡績糸としたので毛羽を有し接着力こそ高まるものの、通常の補強用繊維である長繊維フィラメント糸と比較して、どうしても繊維強度が劣るという問題があった。   Among the general-purpose polyester fibers, polyethylene naphthalate fibers exhibit high strength, high modulus and excellent dimensional stability, and are processed for industrial materials such as rubber cords such as tire cords and transmission belts. Widely used as a thread. For example, Patent Document 1 discloses that a polyethylene naphthalate short fiber having a uniform fiber cross-sectional diameter is used as a spun yarn and used as a reinforcing fiber. However, the spun yarn has fluff and increased adhesion, but has a problem that the fiber strength is inevitably inferior to that of the long fiber filament yarn which is a normal reinforcing fiber.

一方このようなポリエステル加工糸の物性を向上させる手段の一つとして、加工糸に用いられるポリエチレンナフタレート繊維自体の物性を向上させる方法がある。例えば特許文献2では、高速紡糸を行うことによる、耐熱性に優れたポリエチレンナフタレート繊維が提案されている。しかし融点が高い場合には強度が低く、強度を高くした場合には融点が低くなるという問題があった。強度と耐熱性とを高いレベルで満足させることができなかったのである。また、例えば特許文献3には、溶融紡糸の口金直下に390℃に加熱した加熱紡糸筒を設置し、300倍前後のドラフトの高速紡糸と熱延伸を行うことによって、強力の優れたポリエチレンナフタレート繊維が開示されている。しかし得られた繊維の融点は288℃とまだ低く、強度も8.0g/de(約6.8N/dtex)と不十分なものであり、耐熱性についてもまだ満足のいくものではなかった。そのほか特許文献4や特許文献5でも、紡糸条件等を最適化することにより高強度で熱安定性に優れたポリエチレンナフタレート繊維が提案されている。しかし、これらのいずれの方法によっても、得られた繊維の強度こそ高い物性が得られるものの、その融点は284℃以下と低いものであり、耐熱性については満足のいくレベルのポリエチレンナフタレート繊維は得られていない。
つまり従来公知のポリエチレンナフタレート繊維を用いた場合には、いまだ充分に接着性や強度、特に耐熱性を満足したポリエステル加工糸は得られていなかったのである。
On the other hand, as one means for improving the physical properties of such polyester processed yarn, there is a method of improving the physical properties of polyethylene naphthalate fiber itself used for the processed yarn. For example, Patent Document 2 proposes a polyethylene naphthalate fiber having excellent heat resistance by performing high-speed spinning. However, when the melting point is high, the strength is low, and when the strength is high, the melting point is low. The strength and heat resistance could not be satisfied at a high level. Also, for example, in Patent Document 3, a heated spinning cylinder heated to 390 ° C. is installed directly under the melt spinning base, and a high-speed polyethylene naphthalate having excellent strength is obtained by performing high-speed spinning of a draft of about 300 times and hot drawing. A fiber is disclosed. However, the melting point of the obtained fiber was still as low as 288 ° C., the strength was insufficient at 8.0 g / de (about 6.8 N / dtex), and the heat resistance was not yet satisfactory. In addition, Patent Document 4 and Patent Document 5 propose polyethylene naphthalate fibers having high strength and excellent thermal stability by optimizing spinning conditions and the like. However, by any of these methods, although the physical strength of the obtained fiber is high, its melting point is as low as 284 ° C. or less, and the polyethylene naphthalate fiber having a satisfactory level of heat resistance is Not obtained.
That is, when a conventionally known polyethylene naphthalate fiber is used, a polyester processed yarn satisfying sufficient adhesiveness and strength, particularly heat resistance, has not yet been obtained.

特開2008−057090号公報JP 2008-057090 A 特開昭62−156312号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-155631 特開平06−184815号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-184815 特開平04−352811号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-352811 特開2002−339161号公報JP 2002-339161 A

本発明は、強度と接着性が両立し補強用に適したポリエステル加工糸を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a polyester processed yarn that has both strength and adhesiveness and is suitable for reinforcement.

本発明のポリエステル加工糸は、ポリエチレンナフタレート繊維からなる毛羽を表面に有するポリエステル加工糸であって、該ポリエチレンナフタレート繊維のX線広角回折より得られる結晶体積が550〜1200nmであり、かつ結晶化度が30〜60%であることを特徴とする。 The polyester processed yarn of the present invention is a polyester processed yarn having fluffs made of polyethylene naphthalate fiber on the surface, the crystal volume obtained from X-ray wide angle diffraction of the polyethylene naphthalate fiber is 550 to 1200 nm 3 , and The crystallinity is 30 to 60%.

また、該ポリエステル加工糸が牽切糸であること、該ポリエチレンナフタレート繊維がリン原子をエチレンナフタレート単位に対して0.1〜300mmol%含有するものであること、該ポリエチレンナフタレート繊維中のリン原子が、フェニルホスフィン酸またはフェニルホスホン酸由来のものであること、該ポリエチレンナフタレート繊維が金属元素を含むものであることが好ましい。
もう一つの本発明の繊維高分子複合体は、上記の本発明のポリエステル加工糸により補強された繊維高分子複合体である。
Further, the polyester processed yarn is a check yarn, the polyethylene naphthalate fiber contains a phosphorus atom in an amount of 0.1 to 300 mmol% with respect to an ethylene naphthalate unit, the polyethylene naphthalate fiber The phosphorus atom is preferably derived from phenylphosphinic acid or phenylphosphonic acid, and the polyethylene naphthalate fiber preferably contains a metal element.
Another fiber polymer composite of the present invention is a fiber polymer composite reinforced with the above-described polyester processed yarn of the present invention.

本発明によれば、強度と接着性が両立し補強用に適したポリエステル加工糸が提供される。   According to the present invention, a polyester processed yarn having both strength and adhesiveness and suitable for reinforcement is provided.

牽切加工装置の一例である。It is an example of a check-up processing apparatus.

本発明のポリエステル加工糸は、ポリエチレンナフタレート繊維からなる毛羽を表面に有するものである。このような毛羽を有する繊維としては短繊維からなる紡績糸でも良いが、繊維の有する強度を充分に発揮させるためには長繊維を加工した牽切糸であることが好ましい。   The polyester processed yarn of the present invention has fluff made of polyethylene naphthalate fiber on the surface. The fiber having such fluff may be a spun yarn made of short fibers, but in order to fully exhibit the strength of the fibers, a check yarn obtained by processing long fibers is preferable.

この本発明のポリエステル加工糸の総繊度としては、50〜5000dtexの範囲であることが好ましく、さらには200〜3000dtexの範囲であることが好ましい。そして本発明のポリエステル加工糸は毛羽を有するが、その毛羽を構成する単糸の繊度としては、1dtex以上7dtex以下であることが好ましい。さらには1dtex以上5dtex以下、最も好ましくは1dtex以上3dtex以下の範囲であることである。単糸繊度が細すぎると、毛羽の強度が低下し、産業資材用途に求められる補強用途に使用しにくい傾向にある。一方、単糸繊度が太いと加工糸フィラメント中の単糸の構成本数が少なくなり、糸の絡み合いが減少する。そのため、最終的な加工糸の強度が低くなる傾向にあるばかりではなく、生産途上における工程通過性さえも低下する傾向にある。特に牽切糸とした場合には、紡績糸と比べ高い張力が糸条にかかるため、特に工程途中の絡み合いは重要である。単糸繊度とフィラメントの総繊度のバランスとしては、加工糸を形成するフィラメント糸の構成本数が50本以上1000本以下であることが好ましい。構成本数が少なくなると各単糸繊度が大きくなり、逆に構成本数が多すぎると各単糸繊度が小さくなりすぎるという問題がある。   The total fineness of the polyester processed yarn of the present invention is preferably in the range of 50 to 5000 dtex, and more preferably in the range of 200 to 3000 dtex. And although the polyester processed thread | yarn of this invention has a fluff, it is preferable that the fineness of the single yarn which comprises the fluff is 1 dtex or more and 7 dtex or less. Furthermore, it is a range of 1 dtex or more and 5 dtex or less, and most preferably 1 dtex or more and 3 dtex or less. When the single yarn fineness is too thin, the strength of the fluff is lowered, and it tends to be difficult to use for reinforcing applications required for industrial materials. On the other hand, when the single yarn fineness is large, the number of single yarns in the processed yarn filament is reduced, and the entanglement of the yarn is reduced. For this reason, not only does the final processed yarn tend to have low strength, but also the process passability during production tends to decrease. In particular, in the case of a check yarn, a high tension is applied to the yarn as compared with the spun yarn, and therefore entanglement during the process is particularly important. As a balance between the single yarn fineness and the total fineness of the filament, the number of filament yarns forming the processed yarn is preferably 50 or more and 1000 or less. When the number of constituents decreases, each single yarn fineness increases. Conversely, when the number of constituents is too large, each single yarn fineness becomes too small.

また、このような本発明のポリエステル加工糸は、糸条を複数本合糸して得たものであることも好ましい。合糸前の糸条の繊度としては400〜700dtexであることが好ましい。さらに合糸する際に撚糸したものであることが好ましい。撚糸を行うことにより単糸強力を有効に活用し、最終的にポリエステル加工糸の強度を有効に高くしうる。   Moreover, it is also preferable that such a polyester processed yarn of the present invention is obtained by combining a plurality of yarns. The fineness of the yarn before the combined yarn is preferably 400 to 700 dtex. Furthermore, it is preferable that the yarn is twisted when the yarns are combined. By performing twisting, the single yarn strength can be effectively utilized, and finally the strength of the polyester processed yarn can be effectively increased.

また、本発明のポリエステル加工糸はポリエチレンナフタレート繊維からなるものであるが、そのポリエチレンナフタレート繊維とは、主たる繰り返し単位がエチレンナフタレートである繊維であれば足りるが、さらにはエチレン−2,6−ナフタレート単位を80%以上、特には90%以上含むポリエチレンナフタレート繊維であることが好ましい。他に少量であれば、適当な第3成分を含む共重合体であっても差し支えない。   The polyester processed yarn of the present invention is made of polyethylene naphthalate fiber. The polyethylene naphthalate fiber may be a fiber whose main repeating unit is ethylene naphthalate, but ethylene-2, Polyethylene naphthalate fibers containing 6-naphthalate units of 80% or more, particularly 90% or more are preferred. If it is a small amount, it may be a copolymer containing an appropriate third component.

また、前記ポリエチレンナフタレート中には、各種の添加剤、たとえば二酸化チタンなどの艶消剤、熱安定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、蛍光増白剤、可塑剤、耐衝撃剤の添加剤、または補強剤としてモンモリナイト、ベントナイト、ヘクトライト、板状酸化鉄、板状炭酸カルシウム、板状ベーマイト、あるいはカーボンナノチューブなどの添加剤が含まれていてもよい。   In the polyethylene naphthalate, various additives such as matting agents such as titanium dioxide, heat stabilizers, antifoaming agents, color modifiers, flame retardants, antioxidants, ultraviolet absorbers, infrared absorbers. Additives such as montmorillonite, bentonite, hectorite, plate-like iron oxide, plate-like calcium carbonate, plate-like boehmite, or carbon nanotubes as additives for fluorescent brighteners, plasticizers, impact agents, or reinforcing agents It may be.

そして本発明に用いられるポリエチレンナフタレート繊維は、上記のようなポリエチレンナフタレートからなる繊維であって、さらにX線広角回折より得られる結晶体積が550〜1200nmであり、結晶化度が30〜60%であることを必須とする。さらには結晶体積が600〜1000nmであることが好ましい。また結晶化度としては35〜55%であることが好ましい。 The polyethylene naphthalate fiber used in the present invention is a fiber made of polyethylene naphthalate as described above, and further has a crystal volume of 550 to 1200 nm 3 obtained by X-ray wide-angle diffraction and a crystallinity of 30 to It is essential to be 60%. Furthermore, the crystal volume is preferably 600 to 1000 nm 3 . The crystallinity is preferably 35 to 55%.

ここで繊維の結晶体積とは、繊維の広角X線回折において、回折角が15〜16度、23〜25度、25.5〜27度の回折ピークから得られる結晶サイズの積である。ちなみにこのそれぞれの回折角はポリエチレンナフタレート繊維の結晶面(010)、(100)、(1−10)における面反射によるものであり、理論的には各ブラッグ反射角2θに対応するものであるが、全体の結晶構造の変化により若干シフトしたピークを有するものである。また、このような結晶構造はポリエチレンナフタレート繊維に特有のものであり、例えば同じポリエステル繊維ではあってもポリエチレンテレフタレート繊維などには存在しない。   Here, the crystal volume of the fiber is a product of crystal sizes obtained from diffraction peaks having diffraction angles of 15 to 16 degrees, 23 to 25 degrees, and 25.5 to 27 degrees in the wide-angle X-ray diffraction of the fibers. Incidentally, each of these diffraction angles is due to surface reflection at the crystal planes (010), (100), and (1-10) of the polyethylene naphthalate fiber, and theoretically corresponds to each Bragg reflection angle 2θ. However, it has a peak slightly shifted due to a change in the entire crystal structure. Moreover, such a crystal structure is peculiar to polyethylene naphthalate fiber. For example, even if it is the same polyester fiber, it does not exist in polyethylene terephthalate fiber.

また、繊維の結晶化度(Xc)とは、比重(ρ)とポリエチレンナレフタレートの完全非晶密度(ρa)と完全結晶密度(ρc)とから下記の(数式1)により求めた値である。
結晶化度 Xc={ρc(ρ−ρa)/ρ(ρc−ρa)}×100 (数式1)
式中
ρ :ポリエチレンナフタレート繊維の比重
ρa :1.325(ポリエチレンナレフタレートの完全非晶密度)
ρc :1.407(ポリエチレンナレフタレートの完全結晶密度)。
The crystallinity (Xc) of the fiber is a value obtained by the following (Equation 1) from the specific gravity (ρ), the complete amorphous density (ρa) and the complete crystal density (ρc) of polyethylene naphthalate. .
Crystallinity Xc = {ρc (ρ−ρa) / ρ (ρc−ρa)} × 100 (Equation 1)
In the formula
ρ: Specific gravity of polyethylene naphthalate fiber ρa: 1.325 (fully amorphous density of polyethylene naphthalate)
ρc: 1.407 (complete crystal density of polyethylene naphthalate).

本発明で用いられるこのポリエチレンナフタレート繊維は、従来の高強力繊維と同様の高い結晶化度を維持しながら、さらに従来に無い高い結晶体積を実現することにより、高い熱安定性と高い融点を得ることができたことにその特徴がある。結晶体積が550nm(55万オングストローム)未満では、このような高い融点を得ることができないのである。結晶体積は高くするほど熱安定性に優れ好ましいが、一般にその場合には結晶化度が低下し強度が低下する傾向にあるため、本発明においては1200nm(120万オングストローム)が上限となる。また結晶化度が30%未満では非晶部位が熱劣化を起こしやすく充分な耐熱性を確保できない。 This polyethylene naphthalate fiber used in the present invention achieves high thermal stability and a high melting point by maintaining a high crystallinity similar to that of conventional high-strength fibers while achieving a high crystal volume that has never existed before. The feature is that it was able to be obtained. When the crystal volume is less than 550 nm 3 (550,000 angstrom 3 ), such a high melting point cannot be obtained. The higher the crystal volume, the better the thermal stability and the better. However, in this case, since the crystallinity tends to decrease and the strength tends to decrease, the upper limit is 1200 nm 3 (1.2 million angstrom 3 ) in the present invention. . On the other hand, if the degree of crystallinity is less than 30%, the amorphous portion is liable to undergo thermal deterioration and sufficient heat resistance cannot be ensured.

このように繊維の結晶体積を大きくするためには、紡糸時の口金下温度を低く保ちながら、紡糸する方法が有効である。また、紡糸ドラフト比や延伸倍率等を高め、繊維を引き伸ばすことによっても大きい結晶体積を得ることができる。ただし、紡糸ドラフト比を高くすると剛直な繊維であるポリエチレンナフタレート繊維は断糸しやすくなるため、紡糸ドラフト比は100〜5000程度に留め、延伸倍率を高めることが特に有効である。通常は紡糸時の口金下温度を低く保った状態で結晶体積を大きくするようなドラフトを行った場合には、紡糸時に断糸が発生し、繊維を製造することが困難であった。本発明で用いられるポリエチレンナフタレート繊維は、後に述べる特定のリン化合物を用いることによって、このような結晶体積を実現できるようになったものである。   In order to increase the fiber crystal volume in this way, a method of spinning while keeping the temperature below the die during spinning is effective. A large crystal volume can also be obtained by increasing the spinning draft ratio, the draw ratio, etc., and stretching the fiber. However, if the spinning draft ratio is increased, the polyethylene naphthalate fiber, which is a rigid fiber, is likely to be broken, and it is particularly effective to keep the spinning draft ratio at about 100 to 5000 and increase the draw ratio. Normally, when drafting is performed to increase the crystal volume while keeping the temperature below the die at the time of spinning, yarn breakage occurs during spinning, making it difficult to produce fibers. The polyethylene naphthalate fiber used in the present invention can realize such a crystal volume by using a specific phosphorus compound described later.

繊維の結晶化度を高めるためには、結晶体積を大きくするのと同じく、紡糸ドラフト比や延伸倍率等を高め、繊維を高倍率に引き伸ばすことによって得ることができる。しかし結晶体積が大きくなるとともに結晶化度が高くなると、剛直な繊維であるポリエチレンナフタレート繊維はますます断糸しやすくなる。そこで本発明に用いられるポリエチレンナフタレート繊維では、相反する性質である結晶体積を550〜1200nmの範囲内としながら、結晶化度を30〜60%とするために、紡糸前のポリマーの段階で、均一な結晶構造を形成させることが重要となる。例えば後述する特有のリン化合物をポリマーに含有させることによってそのような均一な結晶構造を実現させることが可能となる。 In order to increase the degree of crystallinity of the fiber, it can be obtained by increasing the spinning draft ratio, the draw ratio, etc., and stretching the fiber at a high ratio, as in the case of increasing the crystal volume. However, as the crystal volume increases and the degree of crystallinity increases, the polyethylene naphthalate fiber, which is a rigid fiber, is more likely to break. Therefore, in the polyethylene naphthalate fiber used in the present invention, the crystal volume, which is a contradictory property, is within the range of 550 to 1200 nm 3 and the degree of crystallinity is 30 to 60%. It is important to form a uniform crystal structure. For example, such a uniform crystal structure can be realized by including a specific phosphorus compound described later in the polymer.

さらに本発明で用いられるポリエチレンナフタレート繊維としては、X線広角回折の最大ピーク回折角が25.5〜27.0度の範囲にあることが好ましい。理由は定かではないが、結晶面である(010)、(100)、(1−10)のうち、繊維軸上にこの(1−10)面の結晶が大きく成長することにより耐熱性が大幅に向上される。このような繊維軸と平行な結晶の大きさは、特に繊維を一定方向に高倍率で引き伸ばすことによって高めることができ、たとえば紡糸ドラフト比や延伸倍率等を高めることによって得ることができる。   Further, the polyethylene naphthalate fiber used in the present invention preferably has a maximum peak diffraction angle of X-ray wide angle diffraction in the range of 25.5 to 27.0 degrees. The reason is not clear, but among the (010), (100), and (1-10) crystal planes, the (1-10) plane crystal grows greatly on the fiber axis, resulting in greatly improved heat resistance. To be improved. The size of the crystal parallel to the fiber axis can be increased by stretching the fiber in a certain direction at a high magnification, for example, by increasing the spinning draft ratio, the draw ratio, and the like.

また本発明で用いられるポリエチレンナフタレート繊維は、リン原子をエチレンナフタレート単位に対して0.1〜300mmol%含有するものであることが好ましい。さらには、リン原子の含有量が10〜200mmol%であることが好ましい。リン化合物により結晶性をコントロールすることが容易になるからである。逆に多すぎる場合には紡糸時の異物欠点が発生するために製糸性が低下し、併せて物性が低下する傾向にある。   The polyethylene naphthalate fiber used in the present invention preferably contains 0.1 to 300 mmol% of phosphorus atoms with respect to the ethylene naphthalate unit. Furthermore, the phosphorus atom content is preferably 10 to 200 mmol%. This is because it becomes easy to control crystallinity by the phosphorus compound. On the other hand, when the amount is too large, foreign matter defects are generated during spinning, so that the spinning property is lowered and the physical properties tend to be lowered.

また、通常ポリエチレンナフタレート繊維は触媒としての金属元素を含むものであるが本発明でも金属元素を含むことが好ましく、さらには二価金属であることが好ましい。また、この繊維に含まれる金属元素が周期律表における第4〜5周期かつ3〜12族の金属元素およびMgの群より選ばれる少なくとも1種以上の金属元素であることが好ましい。特には繊維に含まれる金属元素が、Zn、Mn、Co、Mgの群から選ばれる少なくとも1種以上の金属元素であることが好ましい。理由は定かではないが、これらの金属元素をリン化合物と併用した場合に特に結晶体積のばらつきが少ない均一な結晶が得られやすくなる。   In addition, the polyethylene naphthalate fiber usually contains a metal element as a catalyst, but in the present invention, it preferably contains a metal element, and more preferably a divalent metal. Moreover, it is preferable that the metal element contained in this fiber is at least one or more metal elements selected from the group consisting of metal elements of Group 4 to Group 5 and Group 12 and Period 4 and Mg in the periodic table. In particular, the metal element contained in the fiber is preferably at least one metal element selected from the group consisting of Zn, Mn, Co, and Mg. The reason is not clear, but when these metal elements are used in combination with a phosphorus compound, a uniform crystal with little variation in crystal volume is easily obtained.

このような金属元素の含有量としては、エチレンナフタレート単位に対して10〜1000mmol%含有するものであることが好ましい。そして前述のリン元素Pと金属元素Mの存在比であるP/M比としては0.8〜2.0の範囲であることが好ましい。P/M比が小さすぎる場合には、金属濃度が過剰となり、過剰金属成分がポリマーの熱分解を促進し、熱安定性を損なう傾向にある。逆にP/M比が大きすぎる場合には、リン化合物が過剰のため、ポリエチレンナフタレートポリマーの重合反応を阻害し、繊維物性が低下する傾向にある。さらに好ましいP/M比としては0.9〜1.8であることが好ましい。   As content of such a metal element, it is preferable to contain 10-1000 mmol% with respect to an ethylene naphthalate unit. The P / M ratio, which is the abundance ratio of the phosphorus element P and the metal element M, is preferably in the range of 0.8 to 2.0. When the P / M ratio is too small, the metal concentration becomes excessive, and the excess metal component tends to accelerate the thermal decomposition of the polymer and impair the thermal stability. On the other hand, when the P / M ratio is too large, the phosphorus compound is excessive, so that the polymerization reaction of the polyethylene naphthalate polymer is inhibited and the fiber physical properties tend to be lowered. A more preferable P / M ratio is preferably 0.9 to 1.8.

そして本発明で用いられるポリエチレンナフタレート繊維の強度としては4.0〜10.0cN/dtexであることが好ましい。さらには5.0〜9.0cN/dtex、より好ましくは6.0〜8.0cN/dtexであることが好ましい。強度が低すぎる場合にはもちろん、高すぎる場合にも耐久性に劣る傾向にある。また、ぎりぎりの高強度で生産を行うと製糸工程での断糸が発生し易い傾向にあり工業繊維としての品質安定性に問題がある傾向にある。   The strength of the polyethylene naphthalate fiber used in the present invention is preferably 4.0 to 10.0 cN / dtex. Furthermore, it is preferably 5.0 to 9.0 cN / dtex, more preferably 6.0 to 8.0 cN / dtex. When the strength is too low, the durability tends to be inferior when the strength is too high. In addition, when production is performed with a very high strength, yarn breakage tends to occur in the yarn making process, and there is a tendency for quality stability as an industrial fiber.

繊維の融点としては285〜315℃であることが好ましい。さらには290〜310℃であることが最適である。融点が低すぎる場合には耐熱性、寸法安定性が劣る傾向にある。一方高すぎても溶融紡糸が困難になる傾向にある。繊維が高い融点を有する場合には、繊維の耐熱強力維持率を高く保つことができ、高温雰囲気下で用いられる複合材料用の補強用繊維として最適である。   The melting point of the fiber is preferably 285 to 315 ° C. Furthermore, it is optimal that it is 290-310 degreeC. When the melting point is too low, heat resistance and dimensional stability tend to be inferior. On the other hand, if it is too high, melt spinning tends to be difficult. When the fiber has a high melting point, the heat resistance and strength maintenance rate of the fiber can be kept high, which is optimal as a reinforcing fiber for a composite material used in a high temperature atmosphere.

また180℃の乾熱収縮率は、0.5〜4.0%未満であることが好ましい。さらには1.0〜3.5%であることが好ましい。乾熱収縮率が高すぎる場合、加工時の寸法変化が大きくなる傾向にあり、繊維を用いた成形品の寸法安定性が劣るものとなりやすい。このような高融点、低乾熱収縮率は本発明の繊維を構成するポリマーの結晶体積を大きくすることにより達成されたものである。   The dry heat shrinkage at 180 ° C. is preferably 0.5 to less than 4.0%. Furthermore, it is preferable that it is 1.0 to 3.5%. If the dry heat shrinkage is too high, the dimensional change during processing tends to be large, and the dimensional stability of a molded product using fibers tends to be poor. Such a high melting point and a low dry heat shrinkage rate are achieved by increasing the crystal volume of the polymer constituting the fiber of the present invention.

また、本発明にて用いられるポリエチレンナフタレート繊維のtanδのピーク温度は150〜170℃であることが好ましい。従来のポリエチレンナフタレート繊維のtanδは通常180℃近辺であるが、本発明のポリエチレンナフタレート繊維は高配向結晶化に伴いtanδの値が低温シフトしたもので、本発明の繊維補強樹脂組成物を成形品とした場合において、耐衝撃性の面で有利な特性を発揮することができる。   Moreover, it is preferable that the peak temperature of tan-delta of the polyethylene naphthalate fiber used by this invention is 150-170 degreeC. The tan δ of the conventional polyethylene naphthalate fiber is usually around 180 ° C., but the polyethylene naphthalate fiber of the present invention has a low tan δ value with high orientation crystallization, and the fiber reinforced resin composition of the present invention is In the case of a molded product, advantageous characteristics in terms of impact resistance can be exhibited.

またポリエチレンナフタレート繊維の複屈折率(ΔnDY)としては、0.15〜0.35の範囲であることが好ましい。そして密度(ρDY)としては、1.350〜1.370であることが好ましい。複屈折率(ΔnDY)や密度(ρDY)が小さい場合には、十分発達した繊維構造が形成されておらず、繊維の耐熱性や寸法安定性が低下する傾向にあり、最終成形品の物性も低下する傾向にある。一方、複屈折率(ΔnDY)や密度(ρDY)を上げ過ぎた場合、製造工程において延伸倍率を破断延伸倍率付近にまで高くするなどの条件を採用する必要があり、断糸が起こりやすく、安定した繊維を得ることが困難なため最終成形品の物性が向上しにくい傾向にある。さらにはポリエチレンナフタレート繊維の複屈折率(ΔnDY)としては0.18〜0.32、密度(ρDY)としては1.355〜1.365の各範囲であることが好ましい。   The birefringence (ΔnDY) of the polyethylene naphthalate fiber is preferably in the range of 0.15 to 0.35. And as a density ((rho) DY), it is preferable that it is 1.350-1.370. When the birefringence index (ΔnDY) and density (ρDY) are small, a sufficiently developed fiber structure is not formed, and the heat resistance and dimensional stability of the fiber tend to decrease, and the physical properties of the final molded product also It tends to decrease. On the other hand, if the birefringence (ΔnDY) or density (ρDY) is increased too much, it is necessary to adopt conditions such as increasing the draw ratio to the vicinity of the break draw ratio in the production process, and yarn breakage is likely to occur and is stable. Since it is difficult to obtain a finished fiber, the physical properties of the final molded product tend to be difficult to improve. Further, the birefringence (ΔnDY) of the polyethylene naphthalate fiber is preferably in the range of 0.18 to 0.32, and the density (ρDY) in the range of 1.355 to 1.365.

上記のような特徴を有するポリエチレンナフタレート繊維は、従来のポリエチレンナフタレート繊維に比べ融点が高く、高温条件下での使用の際にも充分に性能を発揮しうる。このようなポリエチレンナフタレート繊維からなる本発明のポリエステル加工糸は、特に高い高温物性が要求される補強用の産業資材用糸条として有効に用いられるものである。   Polyethylene naphthalate fibers having the above characteristics have a higher melting point than conventional polyethylene naphthalate fibers, and can sufficiently exhibit performance even when used under high temperature conditions. The polyester processed yarn of the present invention comprising such a polyethylene naphthalate fiber is effectively used as a yarn for industrial materials for reinforcement requiring particularly high-temperature physical properties.

このようなポリエチレンナフタレート繊維は、例えば以下の製造方法により得ることが可能である。すなわち、主たる繰り返し単位がエチレンナフタレートであるポリマーを溶融し、紡糸口金から吐出するポリエチレンナフタレート繊維の製造方法であって、溶融時のポリマー中に下記一般式(1)であらわされる少なくとも1種類のリン化合物添加した後に紡糸口金から吐出し、紡糸口金から吐出後の紡糸ドラフト比が100〜5000であり、紡糸口金から吐出直後に溶融ポリマー温度のプラスマイナス50℃以内の温度の保温紡糸筒を通過し、かつ延伸する製造方法により得ることできる。   Such polyethylene naphthalate fiber can be obtained, for example, by the following production method. That is, a method for producing a polyethylene naphthalate fiber in which a polymer whose main repeating unit is ethylene naphthalate is melted and discharged from a spinneret, and at least one kind represented by the following general formula (1) in the polymer at the time of melting After the addition of the phosphorus compound, a spinning draft ratio after discharging from the spinneret is 100 to 5000, and immediately after discharging from the spinneret, a heated spinning cylinder having a temperature within ± 50 ° C. of the molten polymer temperature is provided. It can be obtained by a production method that passes and stretches.

Figure 2011058122
[上の式中、Arは炭素数6〜20個の炭化水素基であるアリール基であり、Rは水素原子又は炭素数の1〜20個の炭化水素基であるアルキル基、アリール基又はベンジル基、Xは、水素原子または−OH基である。]
Figure 2011058122
[In the above formula, Ar is an aryl group which is a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and R 1 is an alkyl group, an aryl group or a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms] A benzyl group, X is a hydrogen atom or —OH group. ]

製造に用いられる主たる繰返し単位がエチレンナフタレートであるポリマーは、従来公知のポリエステルの製造方法に従って製造することができる。すなわち、酸成分として、ナフタレン−2,6―ジメチルカルボキシレート(NDC)に代表される2,6−ナフタレンジカルボン酸のジアルキルエステルとグリコール成分であるエチレングリコールとでエステル交換反応させた後、この反応の生成物を減圧下で加熱して、余剰のジオール成分を除去しつつ重縮合させることによって製造することができる。あるいは、酸成分として2,6−ナフタレンジカルボン酸とジオール成分であるエチレングリコールとでエステル化させることにより、従来公知の直接重合法により製造することもできる。   The polymer whose main repeating unit used for production is ethylene naphthalate can be produced according to a conventionally known polyester production method. That is, after an ester exchange reaction between a dialkyl ester of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid represented by naphthalene-2,6-dimethylcarboxylate (NDC) and ethylene glycol as a glycol component as an acid component, this reaction is performed. The product can be heated under reduced pressure and polycondensed while removing excess diol component. Alternatively, it can also be produced by a conventionally known direct polymerization method by esterifying with 2,6-naphthalenedicarboxylic acid as an acid component and ethylene glycol as a diol component.

エステル交換反応を利用した方法の場合に用いるエステル交換触媒としては、特に限定されるものではないが、ポリエステルの溶融安定性、色相、ポリマー不溶異物の少なさ、紡糸の安定性の観点から、マンガン、マグネシウム、亜鉛化合物が好ましい。また重合触媒も、特に限定されるものではないが、ポリエステルの重合活性、固相重合活性、溶融安定性、色相に優れ、かつ得られる繊維が高強度で、優れた製糸性、延伸性を有する点で、アンチモン化合物が特に好ましい。   The transesterification catalyst used in the case of the method utilizing the transesterification reaction is not particularly limited, but from the viewpoint of the melt stability of the polyester, the hue, the small amount of insoluble foreign matter in the polymer, and the stability of spinning, Magnesium and zinc compounds are preferred. Also, the polymerization catalyst is not particularly limited, but is excellent in polyester polymerization activity, solid-phase polymerization activity, melt stability and hue, and the resulting fiber has high strength, excellent spinning properties and stretchability. In this respect, antimony compounds are particularly preferable.

溶融時のポリマー中に含まれるリン化合物である一般式(1)の好ましい化合物としては、例えばフェニルホスホン酸やフェニルホスフィン酸を挙げることができる。
さらに一般式(1)中で用いられているRの炭化水素基としては、アルキル基、アリール基、ベンジル基であることが好ましく、それらは未置換のもしくは置換されたものであっても良い。このときRの置換基としては立体構造を阻害しないのであることが好ましく、例えば、ヒドロキシル基、エステル基、アルコキシ基等で置換されているものが好ましい。また上記(1)のArで示されるアリール基は、例えば、アルキル基、アリール基、ベンジル基、アルキレン基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子で置換されていても良い。
Preferable compounds of the general formula (1) which are phosphorus compounds contained in the polymer at the time of melting include, for example, phenylphosphonic acid and phenylphosphinic acid.
Further, the hydrocarbon group of R 1 used in the general formula (1) is preferably an alkyl group, an aryl group, or a benzyl group, and these may be unsubstituted or substituted. . At this time, it is preferable that the substituent of R 1 does not inhibit the steric structure, and for example, a substituent substituted with a hydroxyl group, an ester group, an alkoxy group or the like is preferable. The aryl group represented by Ar in (1) above may be substituted with, for example, an alkyl group, an aryl group, a benzyl group, an alkylene group, a hydroxyl group, or a halogen atom.

中でも結晶性を向上させるためにはこのリン化合物としては、下記一般式(2)で表されたフェニルホスホン酸およびその誘導体であることが好ましい。

Figure 2011058122
[上の式中、Arは炭素数6〜20個の炭化水素基であるアリール基であり、Rは水素原子又は未置換もしくは置換された1〜20個の炭素元素を有する炭化水素基である。] Among these, in order to improve crystallinity, the phosphorus compound is preferably phenylphosphonic acid represented by the following general formula (2) and derivatives thereof.
Figure 2011058122
[In the above formula, Ar is an aryl group which is a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and R 2 is a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon elements. is there. ]

本発明で用いられるポリエチレンナフタレート繊維では、これら特有のリン化合物を溶融ポリマー中に直接添加することにより、ポリエチレンナフタレートの結晶性が向上し、その後の製造条件の下で結晶化度を高く保ちながら、結晶体積の大きいポリエチレンナフタレート繊維を得ることができたのである。これはこの特有のリン化合物が、紡糸及び延伸工程で生じる粗大な結晶成長を抑制し結晶を微分散化させる効果であると考えられる。また従来ポリエチレンナフタレート繊維を高速紡糸することは非常に困難であったが、これらのリン化合物が添加されることにより、紡糸安定性が飛躍的に向上し、かつ断糸が起きない点から実用的な延伸倍率を高めることによって繊維を高強度化することができるようになった。   In the polyethylene naphthalate fiber used in the present invention, the crystallinity of polyethylene naphthalate is improved by adding these specific phosphorus compounds directly into the molten polymer, and the crystallinity is kept high under the subsequent production conditions. However, a polyethylene naphthalate fiber having a large crystal volume could be obtained. This is considered to be due to the effect of this specific phosphorus compound to suppress coarse crystal growth that occurs in the spinning and stretching steps and to finely disperse the crystals. In addition, it has been very difficult to spin polyethylene naphthalate fibers at high speeds. However, the addition of these phosphorus compounds has greatly improved spinning stability and is practical because it does not break. It became possible to increase the strength of the fiber by increasing the stretch ratio.

また安定生産のためには、式(1)を例に説明すると、Rの炭素数としては4個以上、さらには6個以上であることが好ましく、特にアリール基であることが好ましい。またXが水素原子または水酸基であるために、工程中の真空下では飛散しにくい効果がある。 For stable production, the formula (1) will be described as an example. The carbon number of R 1 is preferably 4 or more, more preferably 6 or more, and particularly preferably an aryl group. Further, since X is a hydrogen atom or a hydroxyl group, there is an effect that it is difficult to scatter in a vacuum during the process.

また、高い結晶性向上の効果を示すためには、Rがアリール基であることが、さらにはベンジル基やフェニル基であることが好ましく、本発明の製造方法では、リン化合物がフェニルホスフィン酸またはフェニルホスホン酸であることが特に好ましい。中でもフェニルホスホン酸およびその誘導体であることが最適であり、作業性の面からもフェニルホスホン酸が最も好ましい。フェニルホスホン酸は水酸基を有するため、そうでは無いフェニルホスホン酸ジメチルなどのアルキルエステルに比べて沸点が高く、真空下で飛散しにくいというメリットもある。つまり、添加したリン化合物のうちポリエステル中に残存する量が増え、添加量対比の効果が高くなる。また真空系の閉塞が発生しにくい点からも有利である。 In order to show a high crystallinity improvement effect, R 1 is preferably an aryl group, more preferably a benzyl group or a phenyl group. In the production method of the present invention, the phosphorus compound is phenylphosphinic acid. Or it is especially preferable that it is phenylphosphonic acid. Of these, phenylphosphonic acid and its derivatives are optimal, and phenylphosphonic acid is most preferable from the viewpoint of workability. Since phenylphosphonic acid has a hydroxyl group, it has a higher boiling point than other alkyl esters such as dimethyl phenylphosphonate, and has the advantage that it is difficult to scatter under vacuum. That is, the amount of the added phosphorus compound remaining in the polyester is increased, and the effect of comparing the added amount is increased. It is also advantageous in that the vacuum system is less likely to be clogged.

また安定生産のためには、式(1)を例に説明すると、Xが水素原子または水酸基である場合には、さらに工程中の真空下では飛散しにくい効果がある。また、高い結晶性向上の効果を示すためには、Arのアリール基が、さらにはベンジル基やフェニル基であることが好ましく、本発明の製造方法では、リン化合物がフェニルホスフィン酸またはフェニルホスホン酸であることが特に好ましい。中でもフェニルホスホン酸およびその誘導体であることが最適であり、作業性の面からもフェニルホスホン酸が最も好ましい。フェニルホスホン酸は水酸基を有するため、そうでは無いフェニルホスホン酸ジメチルなどのアルキルエステルに比べて沸点が高く、真空下で飛散しにくいというメリットもある。つまり、添加したリン化合物のうちポリエステル中に残存する量が増え、添加量対比の効果が高くなる。また真空系の閉塞が発生しにくい点からも有利である。   For stable production, formula (1) will be described as an example. When X is a hydrogen atom or a hydroxyl group, there is an effect that it is less likely to be scattered under vacuum during the process. In order to show a high crystallinity improvement effect, it is preferable that the aryl group of Ar is further a benzyl group or a phenyl group. In the production method of the present invention, the phosphorus compound is phenylphosphinic acid or phenylphosphonic acid. It is particularly preferred that Of these, phenylphosphonic acid and its derivatives are optimal, and phenylphosphonic acid is most preferable from the viewpoint of workability. Since phenylphosphonic acid has a hydroxyl group, it has a higher boiling point than other alkyl esters such as dimethyl phenylphosphonate, and has the advantage that it is difficult to scatter under vacuum. That is, the amount of the added phosphorus compound remaining in the polyester is increased, and the effect of comparing the added amount is increased. It is also advantageous in that the vacuum system is less likely to be clogged.

このような製造方法にて本発明で用いられるポリエチレンナフタレート繊維は得られるが、ポリエチレンナフタレート繊維としては、リン原子をエチレンナフタレート単位に対して0.1〜300mmol%含有するものであることが好ましい。   Although the polyethylene naphthalate fiber used in the present invention can be obtained by such a production method, the polyethylene naphthalate fiber contains 0.1 to 300 mmol% of phosphorus atoms with respect to the ethylene naphthalate unit. Is preferred.

また、このようなリン化合物と共に、金属元素を添加することが、さらには二価金属を添加することが好ましい。また周期律表における第4〜5周期かつ3〜12族の金属元素およびMgの群より選ばれる少なくとも1種以上の金属元素が溶融ポリマー中に添加されていることが好ましい。特には繊維に含まれる金属元素が、Zn、Mn、Co、Mgの群から選ばれる少なくとも1種以上の金属元素であることが好ましい。これらの金属元素は、エステル交換触媒や重合触媒として添加しても良いし、別途添加することも可能である。このような金属元素の含有量としては、エチレンナフタレート単位に対して10〜1000mmol%含有するものであることが好ましい。そして前述のリン元素Pと金属元素Mの存在比であるP/M比としては0.8〜2.0の範囲であることが好ましい。   Further, it is preferable to add a metal element together with such a phosphorus compound, and further to add a divalent metal. In addition, it is preferable that at least one metal element selected from the group consisting of a metal element of 4th to 5th period and 3-12 group and Mg in the periodic table is added to the molten polymer. In particular, the metal element contained in the fiber is preferably at least one metal element selected from the group consisting of Zn, Mn, Co, and Mg. These metal elements may be added as a transesterification catalyst or a polymerization catalyst, or may be added separately. As content of such a metal element, it is preferable to contain 10-1000 mmol% with respect to an ethylene naphthalate unit. The P / M ratio, which is the abundance ratio of the phosphorus element P and the metal element M, is preferably in the range of 0.8 to 2.0.

本発明で用いられる結晶体積が550〜1200nmであり、結晶化度が30〜60%であるポリエチレンナフタレート繊維は、上記のようなポリエチレンナフタレートポリマーを溶融し、紡糸口金から吐出後の紡糸ドラフト比が100〜5000であり、紡糸口金から吐出直後に溶融ポリマー温度のプラスマイナス50℃以内の範囲内に設定された保温紡糸筒を通過し、かつ延伸することなどによって得ることができる。 The polyethylene naphthalate fiber having a crystal volume of 550 to 1200 nm 3 and a crystallinity of 30 to 60% used in the present invention is obtained by melting the polyethylene naphthalate polymer as described above and spinning it after discharging from the spinneret. The draft ratio is 100 to 5000, and it can be obtained by passing through a heat-insulated spinning cylinder set within a range of plus or minus 50 ° C. of the molten polymer temperature immediately after discharging from the spinneret and drawing.

ここで紡糸ドラフトとは、紡糸巻取速度(紡糸速度)と紡糸吐出線速度の比として定義され、下記の(数式2)で表されるものである。
紡糸ドラフト=πDV/4W (数式2)
(式中、Dは口金の孔径、Vは紡糸引取速度、Wは単孔あたりの体積吐出量を示す)
Here, the spinning draft is defined as the ratio of the spinning winding speed (spinning speed) and the spinning discharge linear speed, and is expressed by the following (Equation 2).
Spinning draft = πD 2 V / 4W (Formula 2)
(In the formula, D represents the hole diameter of the die, V represents the spinning take-up speed, and W represents the volume discharge amount per single hole)

紡糸ドラフト比を大きくすることによって、ポリマー中の結晶体積や結晶化度を上げることができる。このような高紡糸ドラフトとするためには、紡糸速度が高いことが好ましく、1500〜6000m/分、さらには2000〜5000m/分であることが好ましい。   By increasing the spinning draft ratio, the crystal volume and crystallinity in the polymer can be increased. In order to obtain such a high spinning draft, the spinning speed is preferably high, preferably 1500 to 6000 m / min, and more preferably 2000 to 5000 m / min.

さらにこのようなポリエチレンナフタレート繊維を得るためには、紡糸口金から吐出直後に溶融ポリマー温度のプラスマイナス50℃以内の範囲内に設定された保温紡糸筒を通過することが好ましい。さらには保温紡糸筒の設定温度は溶融ポリマー温度以下であることが好ましい。また、保温紡糸筒の長さとしては10〜300mmであることが好ましく、さらには30〜150mmであることが好ましい。保温紡糸筒の通過時間としては、0.2秒以上であることが好ましい。   Furthermore, in order to obtain such a polyethylene naphthalate fiber, it is preferable to pass through a heat-insulated spinning cylinder set within a range of plus or minus 50 ° C. of the molten polymer temperature immediately after discharging from the spinneret. Furthermore, it is preferable that the set temperature of the heat retaining spinning cylinder is not higher than the melt polymer temperature. Further, the length of the heat insulating spinning cylinder is preferably 10 to 300 mm, and more preferably 30 to 150 mm. The passing time of the heat-insulating spinning cylinder is preferably 0.2 seconds or longer.

通常ポリエチレンナフタレート繊維の製造方法においては、上記のように高ドラフト条件を採用した場合、溶融ポリマー温度よりも数十度高い加熱紡糸筒を使用している。剛直なポリマーであるポリエチレンナフタレートポリマーは、紡糸口金から吐出された直後にすぐに配向しやすく、単糸切れを発生しやすいため、加熱紡糸筒をもちいて遅延冷却させる必要があったからである。そして紡糸筒温度が溶融ポリマー温度付近の場合には、吐出するポリマーの速度が速いために、遅延冷却状態とならないからである。   Usually, in the method for producing polyethylene naphthalate fiber, when a high draft condition is adopted as described above, a heated spinning cylinder that is several tens of degrees higher than the molten polymer temperature is used. This is because the polyethylene naphthalate polymer, which is a rigid polymer, is easily oriented immediately after being discharged from the spinneret, and is likely to cause single yarn breakage, so that it has been necessary to use a heated spinning cylinder to delay cooling. This is because when the spinning tube temperature is close to the molten polymer temperature, the delayed cooling state does not occur because the speed of the discharged polymer is high.

しかし本発明で用いられるポリエチレンナフタレート繊維では、上記のような特定のリン化合物を用いて微小結晶を形成させることにより、同じ配向度であっても均一な構造とすることが可能となった。そして均一構造であるがゆえに加熱紡糸筒を用いなくても単糸切れが発生せず、高い製糸性を確保することが可能となったのである。そして、このような低温の保温紡糸筒を用いることによりポリエチレンナフタレート繊維の結晶体積をより有効に大きくすることができるようになった。高温の紡糸筒ではポリマー中の分子運動が激しく、大きな結晶の生成が阻害されるためである。そして大きな結晶体積を有することにより、得られる繊維の融点や耐熱疲労性を有効に高めることができるようになったのである。   However, the polyethylene naphthalate fiber used in the present invention can have a uniform structure even with the same degree of orientation by forming microcrystals using the specific phosphorus compound as described above. And since it has a uniform structure, no single yarn breakage occurs without using a heated spinning cylinder, and it is possible to ensure high yarn production. And it became possible to increase the crystal volume of the polyethylene naphthalate fiber more effectively by using such a low-temperature insulated spinning cylinder. This is because in a high-temperature spinning cylinder, the molecular motion in the polymer is intense and the formation of large crystals is hindered. By having a large crystal volume, the melting point and heat fatigue resistance of the resulting fiber can be effectively increased.

保温紡糸筒を通過した紡出糸条は、次いで30℃以下の冷風を吹き付けて冷却することが好ましい。さらには25℃以下の冷風であることが好ましい。冷却風の吹出量としては2〜10Nm/分、吹出長さとしては100〜500mm程度であることが好ましい。次いで、冷却された糸状については、油剤を付与することが好ましい。 The spun yarn that has passed through the heat-insulating spinning cylinder is preferably cooled by blowing cold air of 30 ° C. or lower. Furthermore, it is preferable that it is a cold wind of 25 degrees C or less. The cooling air blowing rate is preferably 2 to 10 Nm 3 / min, and the blowing length is preferably about 100 to 500 mm. Next, it is preferable to apply an oil agent to the cooled thread form.

このようにして紡糸された未延伸糸は、複屈折率(ΔnUD)としては0.10〜0.28、密度(ρUD)としては1.345〜1.365の範囲であることが好ましい。複屈折率(ΔnUD)や密度(ρUD)が小さい場合には、紡糸過程での繊維の配向結晶化が不充分となり、耐熱性及び優れた寸法安定性が得られない傾向にある。一方、複屈折率(ΔnUD)や密度(ρUD)が大きすぎる場合、紡糸過程で粗大な結晶成長が発生していることが推測され、紡糸性を阻害し断糸が多発する傾向にあり、実質的に製造が困難となる傾向にある。また、その後の延伸性も阻害されるため高物性の繊維の製造が困難となる傾向にある。さらには紡糸された未延伸糸の複屈折率(ΔnUD)としては0.11〜0.26、密度(ρUD)としては1.350〜1.360の範囲であることがより好ましい。   The undrawn yarn spun in this way preferably has a birefringence (ΔnUD) in the range of 0.10 to 0.28 and a density (ρUD) in the range of 1.345 to 1.365. When the birefringence index (ΔnUD) and the density (ρUD) are small, orientation crystallization of the fiber during the spinning process becomes insufficient, and heat resistance and excellent dimensional stability tend not to be obtained. On the other hand, if the birefringence index (ΔnUD) or density (ρUD) is too large, it is assumed that coarse crystal growth has occurred during the spinning process, which tends to inhibit spinnability and cause frequent breakage. Manufacturing tends to be difficult. Moreover, since the subsequent drawability is also inhibited, it tends to be difficult to produce fibers having high physical properties. Further, the birefringence (ΔnUD) of the spun undrawn yarn is more preferably in the range of 0.11 to 0.26, and the density (ρUD) is preferably in the range of 1.350 to 1.360.

本発明の繊維を得るためには上記のように高紡糸ドラフトを行うことが好ましい。通常程度のドラフトを行った場合には、結晶体積が小さくなり融点も低く、本発明のように高い寸法安定性を得ることができない。一方、高紡糸ドラフトであっても加熱紡糸筒を用いて遅延冷却を行った場合には、同じく結晶体積が小さくなり融点も低く、本発明の保温紡糸筒を用いた場合と違い高い寸法安定性を得ることができないからである。   In order to obtain the fiber of the present invention, it is preferable to carry out a high spinning draft as described above. When drafting at a normal level, the crystal volume is small and the melting point is low, so that high dimensional stability cannot be obtained as in the present invention. On the other hand, when delayed cooling is performed using a heated spinning cylinder even with a high-spinning draft, the crystal volume is also small and the melting point is low, and the dimensional stability is high unlike the case of using the insulated spinning cylinder of the present invention. Because you can't get.

その後延伸を行うが、このような条件にて製造を行った場合、均一な結晶を有する繊維に対し高紡糸ドラフトを行っているために、断糸が有効に防止される。そして結晶化度が高いにもかかわらず、大きい結晶体積の繊維を得ることができるのである。延伸は、引取りローラーから一旦巻取って、いわゆる別延伸法で延伸してもよく、あるいは引取りローラーから連続的に延伸工程に未延伸糸を供給する、いわゆる直接延伸法で延伸しても構わない。また延伸条件としては1段ないし多段延伸であり、延伸負荷率としては60〜95%であることが好ましい。延伸負荷率とは繊維が実際に断糸する張力に対する、延伸を行う際の張力の比である。延伸倍率や延伸負荷率を上げることによって、結晶体積や結晶化度を有効に大きくすることができる。   After that, stretching is performed. However, when the production is performed under such conditions, the high-spinning draft is performed on the fibers having uniform crystals, so that the yarn breakage is effectively prevented. And although the degree of crystallinity is high, fibers with a large crystal volume can be obtained. Stretching may be performed by winding it once from a take-up roller and stretching it by a so-called separate stretching method, or by stretching it by a so-called direct stretching method in which undrawn yarn is continuously supplied from the take-up roller to the stretching process. I do not care. The stretching conditions are one-stage or multi-stage stretching, and the stretching load factor is preferably 60 to 95%. The drawing load factor is the ratio of the tension at the time of drawing to the tension at which the fiber actually breaks. By increasing the draw ratio and the draw load factor, the crystal volume and crystallinity can be effectively increased.

延伸時の予熱温度としては、ポリエチレンナフタレート未延伸糸のガラス転移点以上、結晶化開始温度の20℃以上低い温度以下で行うことが好ましく、120〜160℃が好適である。延伸倍率は紡糸速度に依存するが、破断延伸倍率に対し延伸負荷率60〜95%となる延伸倍率で延伸を行うことが好ましい。また、繊維の強度を維持し寸法安定性を向上させるためにも、延伸工程で170℃から繊維の融点以下の温度で熱セットを行うことが好ましい。さらには延神時の熱セット温度が170〜270℃の範囲であることが好ましい。このような高温での熱セットにより、有効に延伸倍率を上げることができ結晶体積を大きくすることができるようになる。   The preheating temperature at the time of drawing is preferably performed at a temperature not lower than the glass transition point of the polyethylene naphthalate undrawn yarn and not higher than 20 ° C. lower than the crystallization start temperature, and preferably 120 to 160 ° C. The stretching ratio depends on the spinning speed, but it is preferable to perform stretching at a stretching ratio that gives a stretching load factor of 60 to 95% with respect to the breaking stretch ratio. Further, in order to maintain the strength of the fiber and improve the dimensional stability, it is preferable to perform heat setting at a temperature from 170 ° C. to the melting point of the fiber or less in the drawing process. Furthermore, it is preferable that the heat setting temperature at the time of Enjin is in the range of 170 to 270 ° C. By such heat setting at a high temperature, the draw ratio can be effectively increased and the crystal volume can be increased.

上記の製造方法では、特定のリン化合物を用いることによって、高ドラフト率かつ保温紡糸筒による冷却条件を採用することができ、高い製糸性の製造方法でありながら、高い寸法安定性と耐疲労性を有する本発明に最適な繊維を得ることができたのである。ちなみに上記の特定のリン化合物を用いない場合には、紡糸するためにドラフト率を下げるか、加熱紡糸筒を用いて遅延冷却させる必要があり、本発明で必要とされる高物性、高融点の繊維を得ることはできないのである。   In the above production method, by using a specific phosphorus compound, it is possible to adopt a cooling condition with a high draft rate and a heat-retaining spinning cylinder, and a high dimensional stability and fatigue resistance even though it is a production method with high yarn production properties. It was possible to obtain the most suitable fiber for the present invention. By the way, when not using the specific phosphorus compound described above, it is necessary to lower the draft rate for spinning or delay cooling using a heated spinning cylinder, which has the high physical properties and high melting point required in the present invention. You can't get fiber.

このような製造方法にて得られたポリエチレンナフタレート繊維は、結晶体積が大きいと共に高い結晶化率を実現しており、高強度とともに高い融点と高い寸法安定性を有し、さらには優れた耐疲労性をも満たす繊維となり、本発明のポリエステル加工糸に有効に用いることができる。
さて、本発明のポリエステル加工糸は上記のようなポリエチレンナフタレート繊維からなる毛羽を、表面に有するものである。
The polyethylene naphthalate fiber obtained by such a production method has a high crystal volume and a high crystallization rate, has a high melting point and a high dimensional stability as well as high strength, and also has excellent resistance to resistance. It becomes a fiber that also satisfies fatigue properties, and can be effectively used for the polyester processed yarn of the present invention.
Now, the polyester processed yarn of the present invention has fluffs made of polyethylene naphthalate fibers as described above on the surface.

本発明のポリエステル加工糸を得る方法として、例えば牽切糸を製造する方法としては、図1に示したような装置によって製造することができる。より具体的に図に基づいて説明する。まずポリエチレンナフタレート繊維のフィラメントAは、供給ニップローラー1の前で合糸しながら、供給ニップローラー1を通過した後、牽切位置2で牽切ニップローラー3により同時に引きちぎられ、ドラフトされながら均一に牽切され短繊維束を得る。次いで、吸引性空気ノズル4で牽切ローラー3から引きちぎられ、さらに、旋回性抱合ノズル5によって、絡みの付与とともに短繊維の毛羽を巻き付けて結束部を付与された後、デリベリローラー6により引き取られ、短繊維の毛羽がランダムに巻きついた牽切糸Bとなる。ここで、牽切加工機にかけられるポリエチレンナフタレート繊維のフィラメント糸は、上述したように牽切加工の直前で合糸することが好ましい。加工前の合糸数は全体で8000dtex以上10000dtex以下となるように設定することが好ましく、牽切加工後の牽切糸の繊度は400dtex以上700dtex以下で設定することが望ましい。つまり、牽切倍率(=合糸フィラメントの繊度/牽切糸の繊度)が15倍以上20倍以下であるように牽切加工に投入するフィラメント全体の繊度と牽切加工後の牽切糸の繊度を調整することが好ましい。牽切倍率が低すぎると毛羽の発生が少なく、逆に牽切倍率が高すぎると断糸し安定的な牽切加工が困難になる傾向にある。   As a method for obtaining the polyester processed yarn of the present invention, for example, as a method for producing a check yarn, it can be produced by an apparatus as shown in FIG. This will be described more specifically with reference to the drawings. First, the filament A of polyethylene naphthalate fiber passes through the supply nip roller 1 while being combined in front of the supply nip roller 1, and then is simultaneously torn at the check position 2 by the check nip roller 3, and is uniformly drafted. To get a short fiber bundle. Next, the air is pulled off from the check roller 3 by the suction air nozzle 4, and further, the swirl conjugation nozzle 5 is wound with the fluff of short fibers together with the entanglement, and is then taken up by the delivery roller 6. As a result, the check yarn B is obtained in which fluffs of short fibers are randomly wound. Here, it is preferable that the filament yarn of the polyethylene naphthalate fiber to be subjected to the checkering machine is combined just before the checkering as described above. The total number of yarns before processing is preferably set to be 8000 dtex or more and 10,000 dtex or less, and the fineness of the check yarn after the check processing is preferably set to 400 dtex or more and 700 dtex or less. That is, the fineness of the entire filament to be input to the check processing and the check yarn after the check processing so that the check magnification (= fineness of the combined yarn filament / fineness of the check yarn) is 15 times or more and 20 times or less. It is preferable to adjust the fineness. If the check magnification is too low, the generation of fuzz is small, and conversely if the check magnification is too high, the yarn is cut and stable check processing tends to be difficult.

本発明のポリエチレンナフタレート加工糸は、さらに撚糸や合糸をすることにより、所望の繊維コードを得ることも好ましい。さらにはその表面に接着処理剤を付与し、より接着力を高めることも可能である。接着処理剤としては、例えばゴム補強用途であればRFL系接着処理剤を処理することが最適であり、RFL接着剤処理の前にあらかじめエポキシ化合物による前処理を行うことも好ましい方法である。   The polyethylene naphthalate-processed yarn of the present invention preferably further obtains a desired fiber cord by twisting or combining yarns. Furthermore, an adhesion treatment agent can be applied to the surface to further increase the adhesive force. As an adhesive treatment agent, for example, for rubber reinforcement applications, it is optimal to treat an RFL adhesive treatment agent, and it is also a preferable method to perform pretreatment with an epoxy compound before the RFL adhesive treatment.

より具体的に述べると、このような繊維コードは、上記の本発明のポリエチレンナフタレート牽切糸に、常法に従って撚糸を加え、あるいは無撚の状態でRFL処理剤を付着させ、熱処理を施すことにより得ることができ、このような繊維はゴム補強用に好適に使用できる処理コードとなる。   More specifically, such a fiber cord is subjected to heat treatment by adding a twisted yarn according to a conventional method to the polyethylene naphthalate check yarn of the present invention or by attaching an RFL treatment agent in a non-twisted state. Such a fiber becomes a treated cord that can be suitably used for rubber reinforcement.

このようにして得られた本発明のポリエステル加工糸は、高分子を補強することにより繊維・高分子複合体とすることができる。この時、高分子としてはゴム弾性体であることが好ましい。毛羽による接着力向上効果が特に有効であるからである。そしてこの複合体は、補強に用いられた本発明のポリエチレンナフタレート牽切糸が耐熱性や寸法安定性に優れているため、複合体としたときの成形性に非常に優れたものとなる。また、本発明のポリエチレンナフタレート牽切糸は牽切加工を施すことにより、毛羽を意図的に発生させているため、高分子との接着性に優れ、より補強効果の高いものとなる。さらには、牽切加工によりポリエチレンナフタレート繊維は極限延伸されるため、ポリエチレンナフタレート牽切糸の単糸強力は、牽切加工前のポリエチレンナフタレート繊維の単糸強力より高くなり、高分子との接着性がより一層強くなることでも補強効果を高くすることができる。   The polyester processed yarn of the present invention thus obtained can be made into a fiber / polymer composite by reinforcing the polymer. At this time, the polymer is preferably a rubber elastic body. This is because the effect of improving the adhesion by fluff is particularly effective. And this composite_body | complex becomes very excellent in the moldability when it is set as a composite_body | complex since the polyethylene naphthalate check yarn of this invention used for reinforcement is excellent in heat resistance and dimensional stability. Moreover, since the polyethylene naphthalate check yarn of the present invention intentionally generates fluff by performing check processing, it is excellent in adhesiveness with a polymer and has a higher reinforcing effect. Furthermore, since polyethylene naphthalate fibers are stretched to the limit by the check-off process, the single yarn strength of the polyethylene naphthalate check yarn is higher than the single yarn strength of the polyethylene naphthalate fiber before the check processing, The reinforcing effect can also be enhanced by further increasing the adhesiveness of.

本発明をさらに下記実施例により具体的に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例により限定されるものではない。また各種特性は下記の方法により測定した。   The present invention will be further described in the following examples, but the scope of the present invention is not limited by these examples. Various characteristics were measured by the following methods.

(1)極限粘度IVf
チップまたは繊維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℃でオストワルド型粘度計を用いて測定して求めた。
(1) Intrinsic viscosity IVf
The chip or fiber was dissolved in a mixed solvent of phenol and orthodichlorobenzene (volume ratio 6: 4) and measured at 35 ° C. using an Ostwald viscometer.

(2)ポリエチレンナフタレート牽切糸の強度
JIS L1013に準拠して測定した。
(2) Strength of polyethylene naphthalate check yarn Measured according to JIS L1013.

(3)強度利用率
下式により、牽切加工前後の強度利用率(%)を算出した。
(親糸の強度)/(牽切糸の強度)×100
親糸:牽切加工前のポリエチレンナフタレート繊維。
(3) Strength utilization rate The strength utilization rate (%) before and after the check-off processing was calculated by the following formula.
(Strength of parent yarn) / (Strength of check yarn) × 100
Parent yarn: Polyethylene naphthalate fiber before check-out.

(4)高温時強度保持率
100℃雰囲気下で(2)と同様の方法でポリエチレンナフタレート牽切糸の強度を測定し、下式により高温時の強度保持率(%)を算出した。
(100℃での強度)/(常温での強度)×100
(4) Strength retention at high temperature The strength of polyethylene naphthalate check yarn was measured in the same manner as (2) in an atmosphere at 100 ° C., and the strength retention (%) at high temperature was calculated according to the following formula.
(Strength at 100 ° C.) / (Strength at normal temperature) × 100

(5)繊維の乾熱収縮率
JIS L1013 B法(フィラメント収縮率)に準拠し、180℃で30分間の収縮率とした。
(5) Dry heat shrinkage rate of fiber Based on JIS L1013 B method (filament shrinkage rate), the shrinkage rate was 180 ° C. for 30 minutes.

(6)繊維の結晶化度
まず繊維の比重を四塩化炭素/n−ヘプタン密度勾配管を用い、25℃で測定した。この得られた比重から下記の(数式1)より結晶化度を求めた。
結晶化度 Xc={ρc(ρ−ρa)/ρ(ρc−ρa)}×100 (数式1)
式中 ρ :ポリエチレンナフタレート繊維の比重
ρa :1.325(ポリエチレンナレフタレートの完全非晶密度)
ρc :1.407(ポリエチレンナレフタレートの完全結晶密度)
(6) Crystallinity of fiber First, the specific gravity of the fiber was measured at 25 ° C. using a carbon tetrachloride / n-heptane density gradient tube. From the specific gravity thus obtained, the crystallinity was determined from the following (Equation 1).
Crystallinity Xc = {ρc (ρ−ρa) / ρ (ρc−ρa)} × 100 (Equation 1)
In the formula, ρ: specific gravity of polyethylene naphthalate fiber ρa: 1.325 (complete amorphous density of polyethylene naphthalate)
ρc: 1.407 (complete crystal density of polyethylene naphthalate)

(7)繊維の結晶体積
繊維の結晶体積Bruker社製D8 DISCOVER with GADDS Super Speedを用いて広角X線回折法により求めた。
結晶体積は、繊維の広角X線回折において2Θがそれぞれ15〜16°、23〜25°、25.5〜27°に現れる回折ピーク強度の半価幅より、それぞれの結晶サイズをフェラーの下記(数式3)、

Figure 2011058122
(ここで、Dは結晶サイズ、Bは回折ピーク強度の半価幅、Θは回折角、λはX線の波長(0.154178nm=1.54178オングストローム)を表す。)
より算出し、下式により結晶1ユニットあたりの結晶体積とした。
結晶体積(nm)=結晶サイズ(2Θ=15〜16°)×結晶サイズ(2Θ=23〜25°)×結晶サイズ(2Θ=25.5〜27°) (7) Fiber crystal volume Fiber crystal volume was determined by wide-angle X-ray diffraction using a D8 DISCOVER with GADDS Super Speed manufactured by Bruker.
The crystal volume is determined from the full width at half maximum of the diffraction peak intensity at 2Θ of 15 to 16 °, 23 to 25 °, and 25.5 to 27 ° in the wide-angle X-ray diffraction of the fiber. Formula 3),
Figure 2011058122
(Where D is the crystal size, B is the half width of the diffraction peak intensity, Θ is the diffraction angle, and λ is the X-ray wavelength (0.154178 nm = 1.54178 angstrom).)
The crystal volume per unit of crystal was calculated by the following formula.
Crystal volume (nm 3 ) = crystal size (2Θ = 15-16 °) × crystal size (2Θ = 23-25 °) × crystal size (2Θ = 25.5-27 °)

(8)融点Tm
TAインスツルメンツ社製Q10型示差走査熱量計を用い、試料量10mgのサンプルを窒素気流下、20℃/分の昇温条件で320℃まで加熱して現れた吸熱ピークの温度を融点Tmとした。
(8) Melting point Tm
Using a Q10 differential scanning calorimeter manufactured by TA Instruments, the temperature of an endothermic peak that appeared when a sample of 10 mg was heated to 320 ° C. under a temperature rising condition of 20 ° C./min under a nitrogen stream was defined as the melting point Tm.

(9)ゴム接着性
25本のコードをゴムから剥離する際の接着力で評価した。牽切糸のコードは560dtexの加工糸(牽切糸)3本を引き揃えて、S方向に100T/mの撚りを加え、1680dtexの牽切加工コードを作製した。また、未加工糸(フィラメント糸)のコードは1680dtexの未加工糸をS方向に100T/mの撚りを加え、1680dtexのフィラメントコードを作製した。一方、評価用ゴムとしては、下記配合組成で作製したH−NBRゴムを使用した。
(H−NBRゴムの配合組成)
カーボンブラック:50部
酸化亜鉛:5部
可塑剤TOTM:5部
ステアリン酸:0.5部
抗酸化剤(ナウガード445):1.5部
老化防止剤(ノクラックMBZ):1部
シリカ:8部
(9) Rubber adhesiveness 25 cords were evaluated by the adhesive strength when peeling from the rubber. The check yarn cord was made by aligning three 560 dtex processed yarns (check yarn) and adding 100 T / m twist in the S direction to produce a 1680 dtex check cord. Further, as a cord of the raw yarn (filament yarn), a 1680 dtex raw yarn was added to the S direction in a twist of 100 T / m to produce a 1680 dtex filament cord. On the other hand, as evaluation rubber, H-NBR rubber produced with the following composition was used.
(Composition composition of H-NBR rubber)
Carbon black: 50 parts Zinc oxide: 5 parts Plasticizer TOTM: 5 parts Stearic acid: 0.5 parts Antioxidant (Naugard 445): 1.5 parts Anti-aging agent (NOCRACK MBZ): 1 part Silica: 8 parts

[実施例1]
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル100重量部とエチレングリコール50重量部との混合物に酢酸マンガン四水和物0.030重量部、酢酸ナトリウム三水和物0.0056重量部を攪拌機、蒸留搭及びメタノール留出コンデンサーを設けた反応器に仕込み、150℃から245℃まで徐々に昇温しつつ、反応の結果生成するメタノールを反応器外に留出させながら、エステル交換反応を行い、引き続いてエステル交換反応が終わる前にフェニルホスホン酸(PPA)を0.03重量部(50ミリモル%)を添加した。その後、反応生成物に三酸化二アンチモン0.024重量部を添加して、攪拌装置、窒素導入口、減圧口及び蒸留装置を備えた反応容器に移し、305℃まで昇温させ、30Pa以下の高真空下で縮合重合反応を行い、常法に従ってチップ化して極限粘度0.62のポリエチレンナフタレート樹脂チップを得た。このチップを65Paの真空度下、120℃で2時間予備乾燥した後、同真空下240℃で10〜13時間固相重合を行い、極限粘度0.74のポリエチレンナフタレート樹脂チップを得た。
このチップを、ポリマー溶融温度310℃にて口径直径0.8mm、500孔数の紡糸口金より紡出し、口金直下に具備した長さ50mmの330℃に加熱した円筒状加熱帯(保温紡糸筒)を通じ、次いで吹き出し距離450mmの円筒状チムニーより25℃、65%RHの湿度に調整した冷却風を紡出糸条に吹き付けて冷却し、その後、油剤付与装置にて一定量計量供給した油剤を付与した後、ローラーにて2500m/minの速度で引き取った。次いでこの未延伸糸を用い、以下の通りの延伸加工を行った。なお延伸倍率は破断延伸倍率に対し延伸負荷率92%となるように設定した。
[Example 1]
In a mixture of 100 parts by weight of dimethyl 2,6-naphthalenedicarboxylate and 50 parts by weight of ethylene glycol, 0.030 parts by weight of manganese acetate tetrahydrate and 0.0056 parts by weight of sodium acetate trihydrate were stirred, Charged to a reactor equipped with a methanol distillation condenser, the temperature was gradually raised from 150 ° C to 245 ° C, and the ester exchange reaction was carried out while distilling the methanol produced as a result of the reaction out of the reactor. Before the exchange reaction was completed, 0.03 part by weight (50 mmol%) of phenylphosphonic acid (PPA) was added. Thereafter, 0.024 parts by weight of diantimony trioxide is added to the reaction product, transferred to a reaction vessel equipped with a stirrer, a nitrogen inlet, a vacuum port and a distillation apparatus, heated to 305 ° C., and 30 Pa or less. A condensation polymerization reaction was performed under high vacuum, and a chip was formed according to a conventional method to obtain a polyethylene naphthalate resin chip having an intrinsic viscosity of 0.62. This chip was preliminarily dried at 120 ° C. for 2 hours under a vacuum of 65 Pa, and then subjected to solid phase polymerization at 240 ° C. for 10 to 13 hours under the same vacuum to obtain a polyethylene naphthalate resin chip having an intrinsic viscosity of 0.74.
This chip was spun from a spinneret having a diameter of 0.8 mm and a 500 hole diameter at a polymer melting temperature of 310 ° C., and was heated to 330 ° C. with a length of 50 mm provided directly under the die (heat-retaining spinning cylinder). Then, a cooling air adjusted to a humidity of 25 ° C. and 65% RH is blown from a cylindrical chimney with a blowing distance of 450 mm to cool the spun yarn, and then an oil agent that is metered and supplied by an oil agent applicator is applied. Then, it was taken up at a speed of 2500 m / min with a roller. Next, the unstretched yarn was used for the following stretching process. The draw ratio was set so that the draw load factor was 92% with respect to the break draw ratio.

すなわち延伸加工としては、未延伸糸に1%のプリストレッチをかけた後、130m/分の周速で回転する150℃の加熱供給ローラーと第一段延伸ローラーとの間で第一段延伸を行い、次いで180℃に加熱した第一段延伸ローラーと180℃に加熱した第二段延伸ローラーとの間で230℃に加熱した非接触式セットバス(長さ70cm)を通し定長熱セットを行った後、巻取機に巻き取った。得られた延伸糸は繊度1680dtex、結晶体積952nm(952000オングストローム)、結晶化度47%であった。得られたポリエチレンナフタレート繊維の強度は7.4cN/dtex、180℃乾収2.6%、融点297℃と高耐熱性かつ低収縮性に優れたものであった。
得られた未加工の1680dtexのポリエチレンナフタレート繊維を5本合糸し、牽切長1m、加工速度200m/s、供給速度13m/sで行い、牽切倍率が15倍にて牽切加工を行った。得られたポリエチレンナフタレート加工糸(牽切糸)の繊度は560dtexであった。得られた加工糸の物性を表1に示す。
That is, as the drawing process, after applying 1% pre-stretch to the undrawn yarn, the first-stage drawing is performed between the 150 ° C. heating supply roller rotating at a peripheral speed of 130 m / min and the first-stage drawing roller. Next, a constant-length heat set is passed through a non-contact type set bath (length 70 cm) heated to 230 ° C. between the first-stage stretching roller heated to 180 ° C. and the second-stage stretching roller heated to 180 ° C. After going, it was wound on a winder. The obtained drawn yarn had a fineness of 1680 dtex, a crystal volume of 952 nm 3 (952000 angstrom 3 ), and a crystallinity of 47%. The strength of the obtained polyethylene naphthalate fiber was 7.4 cN / dtex, 180 ° C. dry yield 2.6%, melting point 297 ° C., and was excellent in high heat resistance and low shrinkage.
Five unprocessed 1680 dtex polyethylene naphthalate fibers were combined and performed at a check length of 1 m, a processing speed of 200 m / s, and a supply speed of 13 m / s. went. The fineness of the obtained polyethylene naphthalate-processed yarn (checkout yarn) was 560 dtex. Table 1 shows the physical properties of the obtained processed yarn.

[実施例2]
実施例1において、紡糸口金の孔数を500孔数から249孔数に変えたこと以外は実施例1と同様にポリエチレンナフタレート加工糸(牽切糸)を得た。得られた加工糸の物性を表1に併せて示す。
[Example 2]
In Example 1, a polyethylene naphthalate-processed yarn (checkout yarn) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the number of holes in the spinneret was changed from 500 to 249. The physical properties of the obtained processed yarn are also shown in Table 1.

[比較例1]
ポリエチレンー2,6−ナフタレートの重合において、エステル交換反応が終わる前にリン化合物であるフェニルホスホン酸(PPA)の代わりに正リン酸を40mmol%添加したこと以外は、実施例1と同様に実施してポリエチレンナフタレート樹脂チップ(極限粘度0.75)を得た。この該樹脂チップを用い実施例1と同様にして溶融紡糸を行ったが、紡糸での断糸が多発し満足に製糸することができなかった。
そのため、実施例1の紡糸速度を2500m/分から496m/分に変更するとともに、その他の条件を変更した。すなわち得られる繊維の繊度をあわせるためにキャップ口金口径を0.8mmから0.55mmに変更し、口金直下の保温紡糸筒の温度を400℃に、長さを250mmに変更して、未延伸糸を得た。またその後の延伸倍率を実施例1の1.08倍から5.65倍に変更し延伸糸を得た。得られた延伸糸は結晶体積298nm(298000オングストローム)、結晶化度48%であった。得られたポリエチレンナフタレート繊維の強度は7.4cN/dtex、180℃乾収6.0%、融点271℃と耐熱性が劣ったものであった。
得られたポリエチレンナフタレート繊維を用いて、実施例1と同様に牽切加工を行った。得られた加工糸の物性を表1に併せて示す。
[Comparative Example 1]
The polymerization of polyethylene-2,6-naphthalate was carried out in the same manner as in Example 1 except that 40 mmol% of regular phosphoric acid was added instead of phenylphosphonic acid (PPA), which is a phosphorus compound, before the transesterification reaction was completed. Thus, a polyethylene naphthalate resin chip (intrinsic viscosity 0.75) was obtained. Using this resin chip, melt spinning was carried out in the same manner as in Example 1. However, it was not possible to produce the yarn satisfactorily due to frequent yarn breakage during spinning.
Therefore, the spinning speed of Example 1 was changed from 2500 m / min to 496 m / min, and other conditions were changed. That is, in order to match the fineness of the obtained fiber, the cap base diameter was changed from 0.8 mm to 0.55 mm, the temperature of the heat-retaining spinning cylinder just below the base was changed to 400 ° C., and the length was changed to 250 mm, and undrawn yarn Got. Further, the subsequent draw ratio was changed from 1.08 times of Example 1 to 5.65 times to obtain drawn yarns. The obtained drawn yarn had a crystal volume of 298 nm 3 (298000 Å 3 ) and a crystallinity of 48%. The strength of the obtained polyethylene naphthalate fiber was 7.4 cN / dtex, 180 ° C. dry yield 6.0%, melting point 271 ° C. and poor heat resistance.
Using the obtained polyethylene naphthalate fiber, a check-out process was performed in the same manner as in Example 1. The physical properties of the obtained processed yarn are also shown in Table 1.

[比較例2]
比較例1において得られた、ポリエチレンナフタレート繊維を、牽切加工を施さない未加工のままのフィラメント糸条とした。この糸条を用いて接着性を評価したが、剥離強度の劣るものであった。得られた物性を表1に併せて示す。
[Comparative Example 2]
The polyethylene naphthalate fiber obtained in Comparative Example 1 was used as an unprocessed filament yarn that was not subjected to a check-out process. The adhesiveness was evaluated using this yarn, but the peel strength was inferior. The obtained physical properties are also shown in Table 1.

Figure 2011058122
Figure 2011058122

このようにして得られた本発明のポリエステル加工糸は、高モジュラスでありながら寸法安定性や耐熱性に優れ、接着性がよいといった特徴をもつ。これらの特性を必要とする産業資材用途において使用することができ、特にはタイヤ、ベルト、ホースなどのゴム補強用途などの補強用途において利用価値が高い。   The polyester processed yarn of the present invention thus obtained is characterized by excellent dimensional stability and heat resistance and good adhesiveness while having a high modulus. It can be used in industrial material applications that require these characteristics, and is particularly useful in reinforcement applications such as rubber reinforcement applications such as tires, belts and hoses.

1 供給ニップローラー
2 牽切位置
3 牽切ニップローラー
4 吸引性空気ノズル
5 旋回性抱合ノズル
6 デリベリローラー
A 未加工糸(フィラメント)
B ポリエステル加工糸(牽切糸)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Supply nip roller 2 Check position 3 Check nip roller 4 Suction air nozzle 5 Turning conjugation nozzle 6 Delivery roller A Unprocessed thread (filament)
B Polyester processed yarn (Check yarn)

Claims (6)

ポリエチレンナフタレート繊維からなる毛羽を表面に有するポリエステル加工糸であって、該ポリエチレンナフタレート繊維のX線広角回折より得られる結晶体積が550〜1200nmであり、かつ結晶化度が30〜60%であることを特徴とするポリエステル加工糸。 A polyester processed yarn having fluffs made of polyethylene naphthalate fiber on the surface, the crystal volume obtained from X-ray wide-angle diffraction of the polyethylene naphthalate fiber is 550 to 1200 nm 3 , and the crystallinity is 30 to 60%. Polyester processed yarn characterized by being. 該ポリエステル加工糸が牽切糸である請求項1記載のポリエステル加工糸。   The polyester processed yarn according to claim 1, wherein the polyester processed yarn is a check yarn. 該ポリエチレンナフタレート繊維が、リン原子をエチレンナフタレート単位に対して0.1〜300mmol%含有するものである請求項1または2記載のポリエステル加工糸。   The polyester processed yarn according to claim 1 or 2, wherein the polyethylene naphthalate fiber contains 0.1 to 300 mmol% of phosphorus atoms with respect to ethylene naphthalate units. 該ポリエチレンナフタレート繊維中のリン原子が、フェニルホスフィン酸またはフェニルホスホン酸由来のものである請求項3記載のポリエステル加工糸。   The polyester processed yarn according to claim 3, wherein the phosphorus atom in the polyethylene naphthalate fiber is derived from phenylphosphinic acid or phenylphosphonic acid. 該ポリエチレンナフタレート繊維が、金属元素を含むものである請求項1〜4のいずれか1項記載のポリエステル加工糸。   The polyester processed yarn according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyethylene naphthalate fiber contains a metal element. 請求項1〜5のいずれか1項記載のポリエステル加工糸により補強された繊維高分子複合体。   A fiber polymer composite reinforced with the polyester processed yarn according to any one of claims 1 to 5.
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