JP2012188528A - Polyester chip with high polymerization degree and method for manufacturing the same - Google Patents

Polyester chip with high polymerization degree and method for manufacturing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyester chip with a high polymerization degree which has quality stability, has reduced thread breakage and fuzzes, and can achieve stable silk reeling, and to provide a method for producing the same.SOLUTION: The following means are used: a polyester chip with a high polymerization degree obtained by being subjected to solid phase polymerization and having an intrinsic viscosity (IV) of 1.25 to 1.45, and has melting properties to the OCP of the following (1) and (2): (1) the amount of unmelted polymer when being melted at 145°C for 10 min is 0.1 to 1 wt.%; and (2) the amount of an unmelted polymer when being melted at 160°C for 10 min is 0 wt.%; and a production method which is performed under the specified conditions respectively where (a) the moving speed of polyester chip, (b) the temperature, (c) the flow rate of an inert gas and (d) the introduction temperature in a solid phase polymerization tank 3, (e) the relation between the moving amount of the polyester chip and the flow rate of the inert gas in a preheating tank, and (f) the relation between the moving amount of the polyester chip and the inert gas in the solid phase polymerization tank.

Description

本発明は高重合度のポリエステルチップに関し、詳しくは、高強度の高弾性率・低収縮率ポリエステル繊維に好適な高重合度ポリエステルチップおよびその製造方法に関する。特に、本発明の高重合度ポリエステルチップは、チップ間IV差およびチップ内の内外層間のIV差が小さく均一な高重合度ポリエステルチップであることを特徴とする。   The present invention relates to a polyester chip having a high degree of polymerization, and more specifically to a high degree of polymerization polyester chip suitable for high strength, high elastic modulus / low shrinkage polyester fibers and a method for producing the same. In particular, the high-polymerization degree polyester chip of the present invention is characterized by being a uniform high-polymerization degree polyester chip having a small IV difference between chips and a small IV difference between inner and outer layers in the chip.

本発明は、特に、乗用車用ラジアルタイヤのカ−カス材として有用されている高弾性率・低収縮率ポリエステルタイヤコ−ド用繊維、特に高強度の高弾性率・低収縮率ポリエステルタイヤコ−ド用繊維を製造するに際し、品質の安定性、および糸切れや毛羽が少なく安定な製糸が可能な高重合度のポリエステルチップおよびその製造方法を提供するものである。   The present invention relates to a fiber for a high elastic modulus / low shrinkage polyester tire cord particularly useful as a carcass material for a passenger car radial tire, particularly a high strength, high elastic modulus / low shrinkage polyester tire cord. The present invention provides a polyester chip having a high degree of polymerization and a method for producing the same, in which the quality of the fiber for use in the production of the fiber for the printing is stable, and the yarn can be stably produced with little yarn breakage and fluff.

乗用車用ラジアルタイヤのカ−カス材にはポリエステルタイヤコ−ドが用いられているが、最近は該タイヤコ−ド用ポリエステル繊維としては主に高弾性率・低収縮率(High Modulus Low Shrinkage)ポリエステル繊維(以下HMLS−PETと称する)が用いられている。高速走行時の操縦安定性や耐久性に優れているからである。一般の産業資材用ポリエステル繊維は高強度ではあるが熱収縮率が高く、タイヤコ−ドとしては高弾性率・低収縮率を発揮できず、高速走行時の操縦安定性や耐久性が十分でないからである。   Polyester tire cords are used as the carcass material for radial tires for passenger cars. Recently, polyester fibers for tire cords are mainly high modulus and low shrinkage polyester. Fiber (hereinafter referred to as HMLS-PET) is used. This is because it has excellent handling stability and durability during high-speed driving. Polyester fibers for general industrial materials have high strength but high heat shrinkage, they cannot exhibit high elasticity and low shrinkage as tire cords, and steering stability and durability at high speeds are not sufficient. It is.

HMLS−PETの製糸プロセスは、通常、高速紡糸直接熱延伸法が採用され、紡糸速度が2000m/分以上で、巻取り速度は約5000m/分以上の高速で行われている。この高速紡糸はHMLS−PETの製造に必要な高配向の未延伸糸を得るために必要な条件である。一般産業資材用ポリエステル繊維が、高強度糸を得るために可及的低配向の未延伸糸を必要とするのと対照的である。   The HMLS-PET spinning process usually employs a high-speed spinning direct thermal drawing method, and is carried out at a spinning speed of 2000 m / min or more and a winding speed of about 5000 m / min or more. This high speed spinning is a necessary condition for obtaining a highly oriented undrawn yarn necessary for the production of HMLS-PET. In contrast, polyester fibers for general industrial materials require unoriented yarns with as low orientation as possible to obtain high strength yarns.

高速紡糸直接熱延伸法には種々の技術課題があったが、これまでそれらの困難を解決していくHMLS−PET用の安定な生産技術が確立されてきた。例えば、高速製糸に伴い、吐出量が増加することによる紡糸パックの濾過圧力のアップに対しては低圧損失フィルタ−の開発、均一かつ効率的な冷却技術、高速熱延伸に伴うホットロ−ルと糸条との摩擦を低減するための低摩擦油剤の開発、ホットロ−ル表面粗度の適正化や耐摩耗性の改善、高温熱延伸に耐える耐熱性油剤の開発等がある。   The high-speed spinning direct thermal drawing method has various technical problems, and a stable production technique for HMLS-PET has been established so far to solve these difficulties. For example, the development of a low-pressure loss filter, uniform and efficient cooling technology, and hot rolls and yarns associated with high-speed hot drawing to increase the filtration pressure of the spinning pack due to an increase in the discharge rate accompanying high-speed yarn production There are developments of low-friction oils to reduce friction with strips, optimization of hot roll surface roughness and improvement of wear resistance, development of heat-resistant oils that can withstand high-temperature hot drawing, and the like.

乗用車用ラジアルタイヤにHMLS−PETタイヤコ−ドが行き渡るに伴い、最近は更に、より高強度のHMLS−PETがタイヤの軽量化のために要求されるようになり、一層の製糸技術の向上が必要となった。   With the spread of HMLS-PET tire cords in passenger car radial tires, recently, HMLS-PET with higher strength has been required to reduce the weight of the tires, and further improvement in the spinning technology is necessary. It became.

より高強度のHMLS−PETの製造は、主に、より高重合度のポリエステルチップのポテンシャルを生かすことによって可能である。しかしながら、より高重合度のポリエステルチップを製造するに際し、従来のHMLS−PET用ポリマと同等の高品質を維持するにはいくつかの困難があった。   Production of higher strength HMLS-PET is possible mainly by taking advantage of the potential of polyester chips with a higher degree of polymerization. However, when manufacturing a polyester chip having a higher degree of polymerization, there are some difficulties in maintaining the same high quality as that of a conventional polymer for HMLS-PET.

高重合度のポリマを得るためにはIVを高くする必要があり、長時間の固相重合が必要であるが、従来設備を用いると当然滞留(反応)時間が長くなり、生産量が低下することになる。そこで、あまり生産性を低下させないよう、固相重合温度を高め、滞留(反応)時間をできるだけ延長しないようにするため、得られる高重合度ポリエステルチップは、チップ間で著しいIV差が生じ、特に、管理幅を超える高IVチップが一部生成することが多くなった。かかる高IVチップが生成し、正常IVチップに混入すると、品質が安定せず、かつ製糸時に糸切れや毛羽が頻発し、安定な生産が不可能になる。   In order to obtain a polymer having a high degree of polymerization, it is necessary to increase IV, and solid phase polymerization is required for a long time. However, if conventional equipment is used, the residence (reaction) time naturally becomes longer and the production volume decreases. It will be. Therefore, in order to increase the solid-phase polymerization temperature and not to extend the residence (reaction) time as much as possible so as not to reduce the productivity so much, the resulting high polymerization degree polyester chip has a significant IV difference between the chips, In some cases, some high IV chips exceeding the management width are generated. When such a high IV chip is produced and mixed into a normal IV chip, the quality is not stable, and yarn breakage and fluff frequently occur during yarn making, which makes stable production impossible.

そこで、特に高強度のHMLS−PETタイヤコ−ド用として、繊維の品質の安定性、および糸切れや毛羽が少なく安定な製糸が可能な高重合度のポリエステルチップの供給が必要となっている。具体的には、チップ粒子間IV差の小さい、均一な高重合度ポリエステルチップを製造することが必要とされている。   Therefore, it is necessary to supply a polyester chip having a high degree of polymerization capable of stable yarn production with less fiber breakage and fluff, particularly for high-strength HMLS-PET tire cords. Specifically, it is necessary to produce a uniform highly polymerized polyester chip having a small IV difference between chip particles.

従来より、特許文献1に示されるような、重力により運動する堆積層の安定化した流れの形成と、堆積層に対して向流的に不活性ガスを通送しながらポリエステルチップを固相重合させ、高重合度ポリエステルチップを製造する方法や、特許文献2に示されるようなチップの内外層の固有粘度差および結晶化度の差が小さい高重合度ポリエステルチップ、あるいは特許文献3に示されるようなポリエステルチップの相互付着および固相重合装置への付着防止方法で調製されたポリエステルチップが使用されていたが、これらの方法では、特に高強度のHMLS−PETタイヤコ−ド用として、繊維の品質の安定性、および糸切れや毛羽が少なく安定な製糸が可能な高重合度のポリエステルチップを得ることが困難であった。そのため、かかる課題の解決が望まれていた。   Conventionally, as shown in Patent Document 1, solid-state polymerization of a polyester chip while forming a stabilized flow of a deposition layer moving by gravity and passing an inert gas countercurrently to the deposition layer And a method for producing a highly polymerized polyester chip, a highly polymerized polyester chip having a small difference in intrinsic viscosity and crystallinity between inner and outer layers of the chip as shown in Patent Document 2, or Patent Document 3 Polyester chips prepared by a method for preventing adhesion of polyester chips to each other and adhesion to a solid-phase polymerization apparatus have been used. However, in these methods, particularly for high-strength HMLS-PET tire cords, It was difficult to obtain a polyester chip having a high degree of polymerization and a high degree of polymerization capable of stable yarn production with little yarn breakage and fluff. Therefore, it has been desired to solve this problem.

特公昭47−25719号公報Japanese Patent Publication No. 47-25719 特開平5−70567号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-70567 特開平9−59363号公報JP-A-9-59363

本発明の課題は、乗用車用ラジアルタイヤのカ−カス材として有用されている高弾性率・低収縮率ポリエステルタイヤコ−ド用として、特に高強度の高弾性率・低収縮率ポリエステルタイヤコ−ド用の繊維を製造するに際し、品質の安定性、および糸切れや毛羽が少なく安定な製糸が可能な高重合度のポリエステルチップ、およびその製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a polyester tire cord having a high elastic modulus and a low shrinkage rate which is particularly useful as a high modulus / low shrinkage polyester tire cord which is useful as a carcass material for a passenger car radial tire. The present invention is to provide a polyester chip having a high degree of polymerization and a method for producing the same, in which the quality of the fiber for use in the manufacturing process is stable, and the yarn can be stably produced with less yarn breakage and fluff.

上記本発明の課題は以下の手段を適用することによって解決することができる。
1.ポリエチレンテレフタレ−トチップを固相重合して得られる固有粘度(IV)が1.25〜1.45の高重合度ポリエステルチップであって、以下の(1)および(2)のOCPに対する溶解特性を有する高重合度ポリエステルチップ。
(1)ポリエステルチップ2000mgを25mlのOCP中で、145℃で10分間溶解した時の未溶解ポリマが0.1〜1重量%である。
(2)ポリエステルチップ2000mgを25mlのOCP中で、160℃で10分間溶解した時の未溶解ポリマが0重量%である。
2.高重合度ポリエステルチップの表層部のIVが1.25〜1.60であることを特徴とする1項記載の高重合度ポリエステルチップ。
3.高重合ポリエステルチップのカルボキシル末端基(COOH)が8〜16eq/tで、ジエチレングリコ−ル(DEG)含有量が0.5〜1.0重量%であることを特徴とする1または2項に記載の高重合度ポリエステルチップ。
4.ポリエチレンテレフタレ−トチップを固相重合して得られる固有粘度(IV)が1.25〜1.45の高重合度ポリエステルチップの製造方法であって、重力により移動するポリエステルチップ堆積層の安定した流れを形成し、該ポリエステルチップの堆積層に対して、向流的に不活性ガスを通送しながらポリエステルチップを加熱して固相重合するに際し、予熱槽および固相重合槽における以下の条件(イ)〜(ヘ)を満たすことを特徴とする高重合度ポリエステルチップの製造方法。
(イ)ポリエステルチップの移動量
400〜2,000kg/hr
(ロ)ポリエステルチップの温度
予熱槽:180〜218℃
固相重合槽:180〜220℃
(ハ)不活性ガスの供給温度
予熱槽:180〜220℃
固相重合槽:10〜60℃
(ニ)不活性ガスの流量
予熱槽:2,500〜18,000m/hr
固相重合槽:250〜3,000m/hr
(ホ)予熱槽におけるポリエステルチップの移動量/不活性ガスの流量
=0.12〜0.19kg/m
(へ)固相重合槽におけるポリエステルチップの移動量/不活性ガスの流量
=1.2〜1.5kg/m
The above-described problems of the present invention can be solved by applying the following means.
1. Polyethylene terephthalate chips are high-polymerization degree polyester chips having an intrinsic viscosity (IV) of 1.25 to 1.45 obtained by solid-phase polymerization, and the following (1) and (2) OCP solubility characteristics Polyester chip having a high degree of polymerization.
(1) The undissolved polymer is 0.1 to 1% by weight when 2000 mg of polyester chip is dissolved in 25 ml of OCP at 145 ° C. for 10 minutes.
(2) Undissolved polymer is 0% by weight when 2000 mg of polyester chip is dissolved in 25 ml of OCP at 160 ° C. for 10 minutes.
2. 2. The high degree of polymerization polyester chip according to claim 1, wherein IV of the surface layer portion of the high degree of polymerization polyester chip is 1.25 to 1.60.
3. 3. The high-polymerization polyester chip has a carboxyl end group (COOH) of 8 to 16 eq / t, and a diethylene glycol (DEG) content of 0.5 to 1.0% by weight. High polymerization degree polyester chip.
4). A method for producing a polyester chip having a high degree of polymerization having an intrinsic viscosity (IV) of 1.25 to 1.45 obtained by solid-phase polymerization of a polyethylene terephthalate chip, wherein the polyester chip deposition layer that is moved by gravity is stable. When the polyester chip is heated and solid-phase polymerized while the flow is formed and the inert gas is passed countercurrently to the deposited layer of the polyester chip, the following conditions in the preheating tank and the solid-phase polymerization tank are satisfied. A method for producing a polyester chip having a high degree of polymerization, characterized by satisfying (a) to (f).
(A) Movement amount of polyester chip 400 to 2,000 kg / hr
(B) Temperature of polyester chip Preheating tank: 180 to 218 ° C
Solid phase polymerization tank: 180-220 ° C
(C) Supply temperature of inert gas Preheating tank: 180-220 ° C
Solid phase polymerization tank: 10-60 ° C
(D) Flow rate of inert gas Preheating tank: 2,500 to 18,000 m 3 / hr
Solid state polymerization tank: 250-3,000 m 3 / hr
(E) Movement amount of polyester chip in preheating tank / flow rate of inert gas = 0.12 to 0.19 kg / m 3
(F) Movement amount of polyester chip in solid phase polymerization tank / flow rate of inert gas = 1.2 to 1.5 kg / m 3

本発明の高重合度ポリエステルチップを用いることによって、高強度の高弾性率・低収縮ポリエステルタイヤコ−ド用繊維を、安定した品質、品位で、また優れた収率で製造することができる。   By using the high-polymerization degree polyester chip of the present invention, fibers for high-strength, high-modulus and low-shrinkage polyester tire cords can be produced with stable quality, quality and excellent yield.

また、本発明の高重合度ポリエステルチップを標準強度の高弾性率・低収縮ポリエステルタイヤコ−ド用繊維用として、あるいは一般資材用ポリエステル繊維用として用いると、一層の優れた品質、品位の製品を収率良く生産することができる。   Further, when the high polymerization degree polyester chip of the present invention is used as a fiber for standard strength high elastic modulus and low shrinkage polyester tire cords, or as a polyester fiber for general materials, a product of further excellent quality and quality Can be produced with good yield.

本発明の高重合度ポリエステルチップを製造するための固相重合装置の主要部を示すものである。The main part of the solid-phase polymerization apparatus for manufacturing the high polymerization degree polyester chip | tip of this invention is shown.

本発明は、ポリエチレンテレフタレ−トチップを固相重合して得られるIVが1.25〜1.45の高重合度ポリエステルチップであって、以下の(1)および(2)のO−クロロフェノ−ル(以下OCPと言う)に対する溶解特性を有する高重合度ポリエステルチップである。
(1)ポリエステルチップ2000mgを25mlのOCP中で、145℃で10分間溶解した時の未溶解ポリマが0.1〜1重量%である。
(2)ポリエステルチップ2000mgを25mlのOCP中で、160℃で10分間溶解した時の未溶解ポリマが0重量%である。
The present invention relates to a polyester chip having a high polymerization degree IV of 1.25 to 1.45 obtained by solid-phase polymerization of a polyethylene terephthalate chip, and the following O-chlorophenols (1) and (2): This is a high-polymerization degree polyester chip having a solubility characteristic with respect to ru (hereinafter referred to as OCP).
(1) The undissolved polymer is 0.1 to 1% by weight when 2000 mg of polyester chip is dissolved in 25 ml of OCP at 145 ° C. for 10 minutes.
(2) Undissolved polymer is 0% by weight when 2000 mg of polyester chip is dissolved in 25 ml of OCP at 160 ° C. for 10 minutes.

本発明におけるポリエチレンテレフタレ−トチップは、テレフタル酸を主とする二官能カルボン酸と、エチレングリコ−ルを主とするグリコ−ル成分とからなるポリエステルポリマからなるチップである。テレフタル酸の一部を2,6―ナフタレンジカルボン酸、4,4−ジカルボキシフェノキシエタンおよびイソシアネ−ト基などに置き換えた共重合ポリマも用いることができる。しかしながら、エチレングリコ−ルの一部をジエチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ルあるいはブタンジオ−ル等に置き換えた共重合ポリマは、本発明が目的とする高弾性率・低収縮率ポリエステル繊維特性を満足しないため、極く微量の場合を除いて用いることは好ましくない。   The polyethylene terephthalate chip in the present invention is a chip made of a polyester polymer composed of a bifunctional carboxylic acid mainly composed of terephthalic acid and a glycol component mainly composed of ethylene glycol. Copolymers in which a portion of terephthalic acid is replaced with 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4-dicarboxyphenoxyethane, isocyanate groups, and the like can also be used. However, a copolymer polymer in which a part of ethylene glycol is replaced with diethylene glycol, propylene glycol, butanediol or the like does not satisfy the high elastic modulus / low shrinkage polyester fiber characteristics intended by the present invention. Therefore, it is not preferable to use it except for a very small amount.

本発明の固相重合に供するポリエチレンテレフタレ−トチップは、液相重合によって、IVを0.5〜0.75,好ましくは0.6〜0.7としたものを用いる。液相重合の方法は公知の方法を用いることができ、例えば、エステル化触媒およびあるいは重合触媒として、三酸化アンチモンや酢酸アンチモン等をアンチモンとして150〜300ppm、また、耐熱剤として無機およびまたは有機の燐化合物を、燐として0〜100ppm用いることもできる。更に耐光剤や色調改良剤として、マンガン化合物やコバルト化合物を、それぞれの金属として0〜100ppm添加することも可能である。   The polyethylene terephthalate chip to be used for the solid phase polymerization of the present invention is one having an IV of 0.5 to 0.75, preferably 0.6 to 0.7 by liquid phase polymerization. As the liquid phase polymerization method, known methods can be used. For example, as an esterification catalyst and / or a polymerization catalyst, antimony trioxide, antimony acetate or the like is 150 to 300 ppm as antimony, and a heat resistant agent is inorganic and / or organic. A phosphorus compound can be used in an amount of 0 to 100 ppm as phosphorus. Furthermore, it is also possible to add 0 to 100 ppm of manganese compounds and cobalt compounds as respective metals as light-proofing agents and color tone improvers.

上記触媒等の添加剤は、ポリエチレンテレフタレ−ト繊維を紡糸する際の配向結晶化挙動への影響を通して、タイヤコ−ド用繊維としての熱寸法安定性に影響し、あるいは、ポリマ不溶解異物となって糸切れや毛羽の原因となるので最適な条件を適用する必要がある。   The additive such as the catalyst affects the thermal dimensional stability as a fiber for tire cord through the influence on the orientation crystallization behavior when spinning the polyethylene terephthalate fiber, or the polymer insoluble foreign matter and Therefore, it is necessary to apply optimum conditions to cause thread breakage and fluff.

本発明のポリエステルチップの固有粘度(IV)は1.25〜1.45であることが必要で、固有粘度(IV)を上記範囲内とすることで、本発明のポリエステルチップから高強度で高弾性率かつ低収縮率のポリエステル繊維を得ることができる。
固有粘度(IV)は好ましくは1.3〜1.4、より好ましくは1.32〜1.38である。IVが1.25未満では本発明のポリエステルチップから高強度で高弾性率かつ低収縮率のポリエステル繊維を安定して得ることはできず、従来の高弾性率かつ低収縮率のポリエステル繊維と同程度の強度(7.0cN/dtex未満)しか安定して生産することができない。一方、IVが1.45を越えると、本発明のポリエステルチップから高強度で高弾性率かつ低収縮率のポリエステル繊維は得られるものの、製糸時の糸切れが多発し、かつ毛羽が頻繁に発生するなど、製品の品位および収率が低下するので好ましくない。また、1.45を越えてIVを高めても、更に高強度で高弾性率かつ低収縮率のポリエステル繊維は得難い。更に、IVが1.45を越えると、ポリエチレンテレフタレ−トチップを160℃で10分間溶解した時にポリマ不溶解物が生じるため好ましくない。
The intrinsic viscosity (IV) of the polyester chip of the present invention is required to be from 1.25 to 1.45. By setting the intrinsic viscosity (IV) within the above range, the polyester chip of the present invention has high strength and high strength. A polyester fiber having an elastic modulus and a low shrinkage can be obtained.
The intrinsic viscosity (IV) is preferably 1.3 to 1.4, more preferably 1.32 to 1.38. If the IV is less than 1.25, it is not possible to stably obtain a polyester fiber having a high strength, a high elastic modulus and a low shrinkage rate from the polyester chip of the present invention. Only moderate strength (less than 7.0 cN / dtex) can be produced stably. On the other hand, when the IV exceeds 1.45, polyester fibers of the present invention can be obtained with high strength, high elastic modulus and low shrinkage, but the yarn breaks frequently during yarn production and fluff frequently occurs. This is not preferable because the quality and yield of the product are reduced. Further, even if IV is increased beyond 1.45, it is difficult to obtain a polyester fiber having higher strength, higher elastic modulus and lower shrinkage. Furthermore, if the IV exceeds 1.45, an insoluble polymer is generated when the polyethylene terephthalate chip is melted at 160 ° C. for 10 minutes.

本発明の高重合度ポリエステルチップ2000mgを、OCP25mlに145℃で10分溶解した時に、未溶解ポリマは0.1〜1重量%、好ましくは0.2〜0.5重量%である。未溶解ポリマが0.1重量%未満の場合は、ポリエステルチップのIVが1.25未満である場合が多く、一方、1重量%を越える場合は、IVが1.45を越えていることが多い。
本発明の高重合度ポリエステルチップ2000mgを、OCP25mlに160℃で10分間溶解した時には、未溶解ポリマは0重量%、すなわち本発明の高重合度ポリエステルチップは、全量溶解する。この溶解条件で未溶解物が生成する場合は、本発明の高強度の高弾性率・低収縮ポリエステル繊維の製糸工程において、糸切れや毛羽が頻発し、安定した製糸をおこなうことができない。この160℃で10分間溶解した時に未溶解物として残る残査ポリマは、薄皮のフィルム状であり、明らかにチップの表層部に高IVポリマが生成していることを示している。この未溶解ポリマは正確なIVを測定できないが、例えば、一部加水分解が生じる180℃で10分間、溶解して測定したデ−タで1.6を越えていることから、1.6を相当越えているものと推定される。
When 2000 mg of the highly polymerized polyester chip of the present invention is dissolved in 25 ml of OCP at 145 ° C. for 10 minutes, the undissolved polymer is 0.1 to 1% by weight, preferably 0.2 to 0.5% by weight. When the undissolved polymer is less than 0.1% by weight, the polyester chip IV is often less than 1.25, while when it exceeds 1% by weight, the IV may exceed 1.45. Many.
When 2000 mg of the highly polymerized polyester chip of the present invention is dissolved in 25 ml of OCP for 10 minutes at 160 ° C., the undissolved polymer is 0% by weight, that is, the entire amount of the highly polymerized polyester chip of the present invention is dissolved. When an undissolved product is produced under these dissolution conditions, yarn breakage and fluff frequently occur in the yarn production process of the high-strength, high elastic modulus, low-shrinkage polyester fiber of the present invention, and stable yarn production cannot be performed. The residual polymer that remains as an undissolved material when melted at 160 ° C. for 10 minutes is a thin-film film, which clearly indicates that a high IV polymer is formed on the surface layer of the chip. Although this undissolved polymer cannot measure the exact IV, for example, it is 1.6 because the data measured by dissolution for 10 minutes at 180 ° C. where partial hydrolysis occurs exceeds 1.6. It is estimated that it is considerably exceeded.

また、本発明のポリエステルチップは、チップの表層部のIVが1.25〜1.6であることが好ましく、より好ましくは1.25〜1.45である。表層部のチップIVが1.25未満の場合は、本発明ポリエステルチップのIVを満足しない。一方、1.6を越えると、前述の160℃で10分間OCP中で溶解した時に未溶解ポリマが生成し、製糸性の低下を引き起こすことが多い。ここで、チップの表層部とは、チップ外表面から40μ内側までをいう。   Moreover, it is preferable that IV of the surface layer part of a chip | tip of this invention is 1.25-1.6, More preferably, it is 1.25-1.45. When the chip IV of the surface layer is less than 1.25, the polyester chip IV of the present invention is not satisfied. On the other hand, when it exceeds 1.6, an undissolved polymer is formed when dissolved in the OCP at 160 ° C. for 10 minutes, often resulting in a decrease in yarn-making property. Here, the surface layer portion of the chip means from the outer surface of the chip to the inside of 40 μm.

本発明のポリエステルチップはカルボキシル末端基(COOH)が8〜16eq/tであることが好ましく、8〜14eq/tであることが更に好ましい。カルボキシル末端基は少ないほどポリエステル繊維の耐熱性が良好であるが、より低温長時間の重合条件を適用することとなる。カルボキシル末端基を8〜16eq/tとすることで、大幅に生産性を落とすことなく、本発明の高強度の高弾性率・低収縮率ポリエステル繊維をタイヤコ−ドとして用いた時、ゴム中における耐熱性が十分であり、高速走行用高性能ラジアルタイヤ用として好ましい。
本発明のポリエステルチップはジエチレングリコ−ル(DEG)含有量が0.5〜1.0重量%であることが好ましく、0.5〜0.8重量%であることが更に好ましい。エチレングリコ−ルはポリエチレンテレフタレ−トの共重合成分として働くため、1重量%を越えて多量に含有すると、融点の低下、結晶性の低下をきたす。ジエチレングリコールの含有量を0.5〜1.0重量%とすることで多量の触媒を添加する必要がなくなりポリマ品質を低下させることなく、融点の低下、結晶性の低下をきたすことがないため、本発明にかかる高強度の高弾性率・低収縮率ポリエステル繊維に適用する熱寸法安定性や耐熱性が十分であり好ましい。
以上のような特徴を有する本発明の高重合度ポリエステルチップは、以下の(1)〜(2)の特性を有する高強度の高弾性率・低収縮率ポリエステル繊維の製造に好適である。
(1)IV=0.95〜1.05
(2)COOH=10〜20eq/t
(3)強度=7〜8cN/dtex
(4)伸度=10〜15%
(5)中間伸度=4.5〜6.5%
(6)乾熱収縮率=3〜6%
本発明のポリエステルチップから得られた高強度で高弾性率かつ低収縮のポリエステル繊維のIVは好ましくは0.95〜1.05であり,より好ましくは、0.98〜1.05である。0.95未満では安定した強度を得ることが困難である。一方、IVが1.05を越えると、上記(1)〜(6)の繊維特性を満足するポリエステル繊維を安定して得難くなる。
The polyester chip of the present invention preferably has a carboxyl end group (COOH) of 8 to 16 eq / t, and more preferably 8 to 14 eq / t. The smaller the carboxyl end groups, the better the heat resistance of the polyester fiber, but the lower temperature and longer polymerization conditions are applied. When the carboxyl end group is 8 to 16 eq / t, the high strength, high elastic modulus / low shrinkage polyester fiber of the present invention is used as a tire cord without significantly reducing the productivity. It has sufficient heat resistance and is preferable for high-performance radial tires for high-speed running.
The polyester chip of the present invention preferably has a diethylene glycol (DEG) content of 0.5 to 1.0% by weight, more preferably 0.5 to 0.8% by weight. Since ethylene glycol works as a copolymerization component of polyethylene terephthalate, if it is contained in a large amount exceeding 1% by weight, the melting point is lowered and the crystallinity is lowered. Since it is not necessary to add a large amount of catalyst by setting the content of diethylene glycol to 0.5 to 1.0% by weight, the polymer quality is not lowered, the melting point is lowered, and the crystallinity is not lowered. The thermal dimensional stability and heat resistance applied to the high-strength, high elastic modulus / low shrinkage polyester fiber according to the present invention are sufficient and preferable.
The highly polymerized polyester chip of the present invention having the above-described features is suitable for producing high-strength, high elastic modulus / low shrinkage polyester fibers having the following characteristics (1) to (2).
(1) IV = 0.95 to 1.05
(2) COOH = 10-20 eq / t
(3) Strength = 7-8 cN / dtex
(4) Elongation = 10-15%
(5) Intermediate elongation = 4.5 to 6.5%
(6) Dry heat shrinkage = 3-6%
The IV of the high strength, high elastic modulus and low shrinkage polyester fiber obtained from the polyester chip of the present invention is preferably 0.95 to 1.05, more preferably 0.98 to 1.05. If it is less than 0.95, it is difficult to obtain a stable strength. On the other hand, when IV exceeds 1.05, it becomes difficult to stably obtain polyester fibers satisfying the fiber characteristics (1) to (6).

また、本発明のポリエステルチップから得られた高強度で高弾性率かつ低収縮のポリエステル繊維のCOOHは10〜20eq/tが好ましく、より好ましくは、10〜18eq/tである。COOHが10eq/t未満では、上記(1)〜(6)の繊維特性を満足するポリエステル繊維を安定して得難くなる。一方、COOHが20eq/tを越えると、耐熱性が十分でないため好ましくない。   The COOH of the high strength, high elastic modulus and low shrinkage polyester fiber obtained from the polyester chip of the present invention is preferably 10 to 20 eq / t, more preferably 10 to 18 eq / t. When COOH is less than 10 eq / t, it is difficult to stably obtain polyester fibers satisfying the fiber characteristics (1) to (6). On the other hand, COOH exceeding 20 eq / t is not preferable because the heat resistance is not sufficient.

本発明のポリエステルチップから得られた高強度で高弾性率かつ低収縮のポリエステル繊維の強度は好ましくは7〜8cN/dtexであり、より好ましくは7.3〜8cN/dtexである。7未満の場合は従来の高弾性率かつ低収縮のポリエステル繊維と殆ど変わらず、一方、8を越えると上記(1)〜(6)の繊維特性を満足するポリエステル繊維を安定して得難くなり、かつ、糸切れや毛羽の発生を招き、安定して生産することが困難である。   The strength of the high strength, high elastic modulus and low shrinkage polyester fiber obtained from the polyester chip of the present invention is preferably 7 to 8 cN / dtex, more preferably 7.3 to 8 cN / dtex. If it is less than 7, it is hardly different from the conventional high elastic modulus and low shrinkage polyester fiber. On the other hand, if it exceeds 8, it is difficult to stably obtain a polyester fiber satisfying the above fiber characteristics (1) to (6). In addition, yarn breakage and fluff are generated, and it is difficult to produce stably.

また、本発明のポリエステルチップから得られた高強度で高弾性率かつ低収縮のポリエステル繊維の伸度は10〜15%が好ましく、より好ましくは11〜14%である。伸度が11%未満では糸切れや毛羽が発生し、安定した製糸が困難である。伸度が15%を越えると十分な強度が得られないことが多い。   Further, the elongation of the high strength, high elastic modulus and low shrinkage polyester fiber obtained from the polyester chip of the present invention is preferably 10 to 15%, more preferably 11 to 14%. If the elongation is less than 11%, yarn breakage and fluff are generated, and stable yarn production is difficult. When the elongation exceeds 15%, sufficient strength is often not obtained.

本発明のポリエステルチップから得られた高強度で高弾性率かつ低収縮のポリエステル繊維の中間伸度は4〜7%が好ましく、より好ましくは4.5〜6.5%である。中間伸度が4未満の場合は乾熱収縮率が十分でなく、一方、7%を越える場合は、十分な強度が得られないことがある。   The intermediate elongation of the high strength, high elastic modulus and low shrinkage polyester fiber obtained from the polyester chip of the present invention is preferably 4 to 7%, more preferably 4.5 to 6.5%. When the intermediate elongation is less than 4, the dry heat shrinkage rate is not sufficient, while when it exceeds 7%, sufficient strength may not be obtained.

本発明のポリエステルチップから得られた高強度で高弾性率かつ低収縮のポリエステル繊維の乾熱収縮率は3〜6%が好ましく、より好ましくは、3〜5%である。乾熱収縮率が3%未満と低い場合は十分な強度が得られず、一方、6%を越えると寸法安定性の良いタイヤコ−ドを得難い。   The dry heat shrinkage rate of the polyester fiber having high strength, high elastic modulus and low shrinkage obtained from the polyester chip of the present invention is preferably 3 to 6%, more preferably 3 to 5%. When the dry heat shrinkage rate is less than 3%, sufficient strength cannot be obtained. On the other hand, when the dry heat shrinkage rate exceeds 6%, it is difficult to obtain a tire code with good dimensional stability.

本発明の高強度の高弾性率・高収縮率ポリエステル繊維は、タイヤコ−ド、ゴムホ−スおよびゴムベルト等のゴム補強材として用いた時、高強力でかつ高タフネスであり、熱寸法安定性に優れ、かつ優れた耐疲労性および耐熱性等の耐久性を発揮する。   The high-strength, high-elasticity / high-shrinkage polyester fiber of the present invention has high strength and high toughness when used as a rubber reinforcing material for tire cords, rubber hoses, rubber belts, etc. Excellent and excellent durability such as fatigue resistance and heat resistance.

次に、本発明の高重合度ポリエステルチップの製造方法における主な要件は以下の通りである。   Next, the main requirements in the method for producing a highly polymerized polyester chip of the present invention are as follows.

本発明のポリエチレンテレフタレ−トチップを固相重合して得られるIV(固有粘度)が1.25〜1.45の高重合度ポリエステルチップを製造する方法であって、重力により移動するポリエステルチップ堆積層の安定した流れを形成し、該ポリエステルチップの堆積層に対して、向流的に不活性ガスを通送しながらポリエステルチップを加熱して固相重合するに際し、予備結晶化槽および固相重合槽における、(イ)ポリエステルチップの移動速度、(ロ)ポリエステルチップの温度、(ハ)不活性ガスの流量、(ニ)不活性ガスの導入温度、(ホ)予熱槽におけるポリエステルチップの移動量と不活性ガスの流量の関係、(へ)固相重合槽におけるポリエステルチップの移動量と不活性ガスの関係を、それぞれ以下の条件で行うことを特徴とする。
(イ)ポリエステルチップの移動量:400〜20,000kg/hr
(ロ)ポリエステルチップの温度
予熱槽:180〜218℃
固相重合槽:180〜220℃
(ハ)不活性ガスの供給温度
予熱槽:180〜220℃
固相重合槽:10〜60℃
(ニ)不活性ガスの流量
予熱槽:2,500〜18,000m/hr
固相重合槽:250〜3,000m/hr
(ホ)予熱槽におけるポリエステルチップの移動量/不活性ガスの流量
=0.12〜0.19kg/m
(へ)固相重合槽におけるポリエステルチップの移動量/不活性ガスの流量
=1.2〜1.5kg/m
本発明のポリエステルチップの製造方法において、高重合度ポリエステルの固相重合に用いる不活性ガスは、ポリエステルポリマに対して不活性なガス、例えば窒素、アルゴン、ヘリウム等のガスを用いることができるが、通常窒素ガスが用いられる。
A method for producing a polyester chip having a high polymerization degree IV (intrinsic viscosity) of 1.25 to 1.45 obtained by solid-phase polymerization of the polyethylene terephthalate chip of the present invention, wherein the polyester chip is deposited by gravity. When the polyester chip is heated and solid-phase polymerized while forming a stable flow of the layer and the inert gas is passed counter-currently to the deposited layer of the polyester chip, (B) Polyester chip movement speed, (b) Polyester chip temperature, (c) Inert gas flow rate, (d) Inert gas introduction temperature, (e) Polyester chip movement in the preheating tank The relationship between the amount of the inert gas and the flow rate of the inert gas, and (f) the relationship between the amount of movement of the polyester chip in the solid-phase polymerization tank and the inert gas should be performed under the following conditions, respectively. And butterflies.
(A) Movement amount of polyester chip: 400 to 20,000 kg / hr
(B) Temperature of polyester chip
Preheating tank: 180-218 ° C
Solid phase polymerization tank: 180-220 ° C
(C) Supply temperature of inert gas
Preheating tank: 180-220 ° C
Solid phase polymerization tank: 10-60 ° C
(D) Flow rate of inert gas Preheating tank: 2,500 to 18,000 m 3 / hr
Solid state polymerization tank: 250-3,000 m 3 / hr
(E) Movement amount of polyester chip in preheating tank / flow rate of inert gas = 0.12 to 0.19 kg / m 3
(F) Movement amount of polyester chip in solid phase polymerization tank / flow rate of inert gas = 1.2 to 1.5 kg / m 3
In the method for producing a polyester chip of the present invention, the inert gas used for the solid-phase polymerization of the polyester having a high degree of polymerization may be a gas inert to the polyester polymer, for example, a gas such as nitrogen, argon or helium. Usually, nitrogen gas is used.

本発明のポリエステルチップの製造方法において、高重合度ポリエステルチップの固相重合方法は、重力により移動するポリエステルチップ堆積層の安定した流れを形成し、該ポリエステルチップの堆積層に対して、向流的に不活性ガスを通送しながらポリエステルチップを加熱して固相重合する方法である。即ち、ポリエステルチップの流れは、固相重合塔の下部から抜きだされる固相重合チップの抜き出し量によって決定され、ポリエステルチップが固相重合塔装置に仕込まれて以降、チップの移動に際し重力以外の推進力を必要としないことが特徴である。即ち、スクリュ−等の攪拌を行わないため、チップ粉末を生成することが少なく、高品質の高重合度ポリエステルチップを製造することができる。チップ粉末は正常なポリエステルチップに比べ著しく表面積が小さいため固相重合が進みやすく、高IVになり易い。そして、しばしば1.6を越えるIVとなり、本発明における溶解条件では不溶解ポリマを生成し易い。そこで、固相重合に先立ってチップに混合、付着した粉末を除去し、更に固相重合後のチップも製糸ホッパ−に供給する直前に粉末除去する。通常粉末除去にはサイクロンタイプの粉末除去装置を固相重合工程の前後位置に取り付けて行う。製糸ホッパ−に供給されるチップに混合、付着した粉末は200ppm以下、好ましくは100ppm以下、より好ましくは50ppm以下である。   In the method for producing a polyester chip according to the present invention, the solid-state polymerization method for a polyester chip having a high degree of polymerization forms a stable flow of the polyester chip deposition layer moving by gravity, and the counter current flows against the polyester chip deposition layer. In this method, a polyester chip is heated while passing an inert gas and solid phase polymerization is performed. That is, the flow of the polyester chip is determined by the amount of the solid-state polymerization chip extracted from the lower part of the solid-phase polymerization tower. After the polyester chip is charged into the solid-phase polymerization tower apparatus, the movement of the chip other than gravity The driving force is not required. That is, since stirring of a screw or the like is not performed, a chip powder is hardly generated, and a high-quality polyester chip with a high degree of polymerization can be manufactured. Since the chip powder has a remarkably small surface area compared to a normal polyester chip, solid-state polymerization is likely to proceed, and high IV tends to occur. And it often becomes IV exceeding 1.6, and it is easy to produce | generate an insoluble polymer on the melt | dissolution conditions in this invention. Therefore, prior to solid phase polymerization, the powder mixed and attached to the chips is removed, and the chips after solid phase polymerization are also removed immediately before being supplied to the yarn hopper. Usually, a cyclone type powder removing device is attached to the position before and after the solid phase polymerization step for removing the powder. The powder mixed and adhered to the chips supplied to the yarn hopper is 200 ppm or less, preferably 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less.

本発明の高重合度ポリエステルチップの固相重合方法において、予熱槽および固相重合槽を通過するポリエステルチップの移動量は、400〜2,000kg/hrであり、年産約3、200〜16、000t/年程度の少量〜中量の固相重合を行うのに最適である。   In the solid-phase polymerization method of the high-polymerization degree polyester chip of the present invention, the amount of movement of the polyester chip passing through the preheating tank and the solid-phase polymerization tank is 400 to 2,000 kg / hr, and the annual production is about 3,200 to 16, It is optimal for carrying out solid-state polymerization of a small amount to a medium amount of about 000 t / year.

本発明の高重合度ポリエステルチップの固相重合方法において、予熱槽および固相重合槽におけるポリエステルチップの温度は180〜220℃であり、好ましくは、いずれも205〜215℃である。予熱槽および固相重合槽におけるポリエステルチップの温度が180℃未満では、ポリエステルチップの固相重合速度が遅くなり、目標とする生産速度が得られないことがある。一方、220℃を越えると、固相重合が急速に不均一に進みやすく、本発明における溶解条件でしばしば不溶解ポリマが生成するので好ましくない。   In the solid-state polymerization method of the high-polymerization degree polyester chip of the present invention, the temperature of the polyester chip in the preheating tank and the solid-phase polymerization tank is 180 to 220 ° C, and preferably both are 205 to 215 ° C. If the temperature of the polyester chip in the preheating tank and the solid-phase polymerization tank is less than 180 ° C., the solid-state polymerization rate of the polyester chip becomes slow, and the target production rate may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 220 ° C., solid phase polymerization tends to proceed rapidly and non-uniformly, and an insoluble polymer is often produced under the dissolution conditions in the present invention, which is not preferable.

次に、本発明の高重合度ポリエステルチップの固相重合方法において、予熱槽に供給される不活性ガスの温度は180〜218℃であり、好ましくは、205〜215℃である。不活性ガスの供給温度が180℃未満では固相重合槽のポリエステルチップの温度が180〜220℃に上がらず、固相重合速度が低下する。一方、218℃を越えると、固相重合槽内のポリエステルチップ温度も220℃を越え、IVが高くなり過ぎて本発明の溶解条件でしばしば不溶解性ポリマが生成するので好ましくない。   Next, in the solid phase polymerization method of the high polymerization degree polyester chip of the present invention, the temperature of the inert gas supplied to the preheating tank is 180 to 218 ° C, and preferably 205 to 215 ° C. When the supply temperature of the inert gas is less than 180 ° C., the temperature of the polyester chip in the solid phase polymerization tank does not rise to 180 to 220 ° C., and the solid phase polymerization rate decreases. On the other hand, if it exceeds 218 ° C., the temperature of the polyester chip in the solid phase polymerization tank also exceeds 220 ° C., and the IV becomes too high, so that insoluble polymers are often produced under the dissolution conditions of the present invention.

また、本発明の高重合度ポリエステルチップの固相重合方法において、固相重合槽の下部から供給される不活性ガスの温度は10〜60℃である。好ましくは30〜50℃である。不活性ガスの供給温度は10℃未満でもかまわないが、本発明の固相重合プロセスにおいては、不活性ガスは固相重合槽および予熱槽を通送した後、一旦温度を下げて不活性ガス中に含まれる水およびエチレングリコ−ル等を吸着塔で吸着させるが、その吸着効率と冷却エネルギーを考慮すると、10〜60℃の温度範囲が適切である。一方、固相重合の完了した高温のポリエステルチップは固相重合槽下部から供給する不活性ガスと熱交換され、可及的速やかに冷却されることが好ましいが、不活性ガスが60℃を越える温度では十分冷却することができない。   Moreover, in the solid-phase polymerization method of the high polymerization degree polyester chip of this invention, the temperature of the inert gas supplied from the lower part of a solid-phase polymerization tank is 10-60 degreeC. Preferably it is 30-50 degreeC. The supply temperature of the inert gas may be less than 10 ° C. However, in the solid phase polymerization process of the present invention, after the inert gas is passed through the solid phase polymerization tank and the preheating tank, the temperature is once lowered to the inert gas. Water, ethylene glycol, and the like contained therein are adsorbed by an adsorption tower, but considering the adsorption efficiency and cooling energy, a temperature range of 10 to 60 ° C. is appropriate. On the other hand, it is preferable that the high-temperature polyester chip after solid-phase polymerization is exchanged with the inert gas supplied from the lower part of the solid-phase polymerization tank and cooled as soon as possible, but the inert gas exceeds 60 ° C. The temperature cannot be cooled sufficiently.

固相重合槽の下部から供給された不活性ガスは、重力によって移動する固相重合された高温のポリエステルチップと熱交換され、加熱されて固相重合槽の上方に通送される。この時、不活性ガスはポリエステルチップ表面から出てくる水、エチレングリコ−ルおよびオリゴマ等の低分子量ポリエステル物質を吸収する。   The inert gas supplied from the lower part of the solid-phase polymerization tank is heat-exchanged with a high-temperature polyester chip subjected to solid-phase polymerization that moves by gravity, heated, and sent to the upper side of the solid-phase polymerization tank. At this time, the inert gas absorbs low molecular weight polyester materials such as water, ethylene glycol and oligomers emerging from the surface of the polyester chip.

固相重合槽から排出される不活性ガスは、全部または一部を予熱槽に供給し、予熱槽のチップを加熱するために利用することによって省エネルギ−化が図れる。   Energy can be saved by supplying all or part of the inert gas discharged from the solid phase polymerization tank to the preheating tank and heating the chips of the preheating tank.

更に、本発明の高重合度ポリエステルチップの固相重合方法は、予熱槽で予熱された後は、ポリエステルチツプの結晶化によって生成する熱を固相重合に利用するという極めて省エネルギ−のプロセスである。しかしながら、ポリエステルチップの結晶化熱は不活性ガスと均一に熱交換されないと、部分的に結晶化熱が溜まって高温となり、その部分のチップは固相重合が進みすぎて本発明の範囲を超える高IVチップとなり、不溶性ポリマを生成したり、チップIVのバラツキを生ずる原因となる。   Furthermore, the solid-state polymerization method for high-polymerization polyester chips of the present invention is a very energy-saving process in which heat generated by crystallization of a polyester chip is used for solid-phase polymerization after being preheated in a preheating tank. is there. However, if the heat of crystallization of the polyester chip is not uniformly exchanged with an inert gas, the heat of crystallization partially accumulates and becomes high temperature, and the chip in that part exceeds the scope of the present invention due to excessive solid-phase polymerization. This leads to a high IV chip, which generates insoluble polymers and causes variations in chip IV.

本発明の高重合度ポリエステルチップの固相重合方法において、不活性ガスの流量は、予熱槽で2,500〜18,000m/hr、固相重合槽で250〜3,000m/hrである。予熱槽の流量が2,500m/hr未満では固相重合槽に供給されるポリエステルチップの温度が十分上がらず、固相重合速度が低下する。また、固相重合槽の流量が250m/hr未満では、ポリエステルポリマの固相重合によって生成した水およびエチレングリコ−ドを均一かつ十分に排出することができず、かつ下降向流する固相重合の完了した加熱チップとの熱交換が十分されず、局部的に熱が蓄積されてその部分のチツプの固相重合が進み、不溶性の高IVチップが生成し易い。一方、予熱槽の流量が18,000m/hrを越えると、固相重合槽に供給されるポリエステルチップの温度が上がり過ぎ、固相重合が進み過ぎて不溶性の高IVポリマが生成したり、固相重合が不均一に進みIVのバラツキを生じ易くなる。 In solid phase polymerization method of the high polymerization degree polyester chip of the present invention, the flow rate of the inert gas, 2,500~18,000m 3 / hr at preheater, in the solid-phase polymerization reactor with 250~3,000m 3 / hr is there. If the flow rate of the preheating tank is less than 2500 m 3 / hr, the temperature of the polyester chip supplied to the solid phase polymerization tank does not rise sufficiently, and the solid phase polymerization rate decreases. In addition, when the flow rate of the solid phase polymerization tank is less than 250 m 3 / hr, the water and ethylene glycol generated by the solid phase polymerization of the polyester polymer cannot be discharged uniformly and sufficiently, and the solid phase that flows downwardly flows. Heat exchange with the heating chip that has been polymerized is not sufficient, heat is accumulated locally, solid-phase polymerization of the chip at that portion proceeds, and an insoluble high IV chip tends to be generated. On the other hand, when the flow rate of the preheating tank exceeds 18,000 m 3 / hr, the temperature of the polyester chip supplied to the solid-phase polymerization tank rises too much, and the solid-phase polymerization proceeds too much to produce an insoluble high IV polymer, Solid phase polymerization proceeds non-uniformly and tends to cause IV variations.

上記予備結晶化槽および固相重合槽に供給される不活性ガスの流量は、本発明のポリエステルチップの移動量、即ち生産量をカバ−するものであるが、更に予熱槽および固相重合槽におけるポリエステルチップの移動量と不活性ガスの流量との関係を示すと以下の通りである。   The flow rate of the inert gas supplied to the preliminary crystallization tank and the solid phase polymerization tank covers the movement amount of the polyester chip of the present invention, that is, the production amount. The relationship between the amount of movement of the polyester chip and the flow rate of the inert gas is as follows.

予熱槽におけるポリエステルチップの移動量/不活性ガスの流量
=0.12〜0.19kg/m
固相重合槽におけるポリエステルチップの移動量/不活性ガスの流量
=1.2〜1.5kg/m
予熱槽におけるポリエステルチップの移動量と不活性ガスの流量の比が0.12kg/m未満であると、予熱槽の滞留時間でポリエステルチップ温度が十分上がらず、固相重合速度が低下する。
一方、0.19kg/mを越えると、固相重合槽に供給されるポリエステルチップの温度が上がり過ぎ、固相重合が進み過ぎて不溶性の高IVチップが生成したり、固相重合が不均一に進みIVのバラツキを生じ易くなる。
Movement amount of polyester chip in preheating tank / flow rate of inert gas = 0.12 to 0.19 kg / m 3
Movement amount of polyester chip in solid phase polymerization tank / flow rate of inert gas = 1.2 to 1.5 kg / m 3
When the ratio of the movement amount of the polyester chip in the preheating tank to the flow rate of the inert gas is less than 0.12 kg / m 3 , the polyester chip temperature does not rise sufficiently due to the residence time of the preheating tank, and the solid-phase polymerization rate decreases.
On the other hand, if it exceeds 0.19 kg / m 3 , the temperature of the polyester chip supplied to the solid phase polymerization tank will rise too much, so that the solid phase polymerization will proceed too much to produce an insoluble high IV chip, or the solid phase polymerization will not occur. It progresses uniformly and it becomes easy to produce variation of IV.

固相重合槽におけるポリエステルチップの移動量と不活性ガスの流量の比が1.2kg/m未満では、固槽重合槽において、ポリエステルチップから発生する結晶化熱と不活性ガスとの熱交換が均一に行われず、部分的に結晶化熱が溜まって高温となり、その部分のポリエステルチップの固相重合が進みすぎて本発明の範囲を超える高IVチップとなり不溶性ポリマを生成したり、チップIVのバラツキを生ずる原因となるため好ましくない。また、不活性ガスの流量が低いと、固相重合によって生成した水およびエチレングリコ−ルを固相重合槽外への排出が不十分となり、逆に固相重合速度が低下する場合もある。一方、固相重合槽におけるポリエステルチップの移動量と不活性ガスの流量の比が1.5kg/mを越えると、固相重合槽内のポリエステルチップの温度が上がらず、固相重合速度が低下し、生産性が低下する。また、不活性ガスの流量が多いと、部分的に結晶化熱が溜まって高温となり、その部分でポリエステルチップの固相重合が進み過ぎて不溶性の高IVチップが生成したり、固相重合が不均一に進みIVのバラツキを生じ易くなる。 When the ratio of the movement amount of the polyester chip in the solid-phase polymerization tank to the flow rate of the inert gas is less than 1.2 kg / m 3 , heat exchange between the crystallization heat generated from the polyester chip and the inert gas in the solid tank polymerization tank Is not performed uniformly, heat of crystallization is partially accumulated and the temperature becomes high, and solid-state polymerization of the polyester chip in that portion proceeds too much to form a high IV chip exceeding the scope of the present invention, to produce an insoluble polymer, or chip IV This is not preferable because it causes a variation of. On the other hand, if the flow rate of the inert gas is low, the water and ethylene glycol produced by the solid phase polymerization are not sufficiently discharged out of the solid phase polymerization tank, and the solid phase polymerization rate may decrease. On the other hand, if the ratio of the movement amount of the polyester chip and the flow rate of the inert gas in the solid phase polymerization tank exceeds 1.5 kg / m 3 , the temperature of the polyester chip in the solid phase polymerization tank does not rise, and the solid phase polymerization rate is increased. Decrease, and productivity decreases. In addition, if the flow rate of the inert gas is large, the heat of crystallization partially accumulates and becomes high temperature, and solid-state polymerization of the polyester chip proceeds excessively at that portion, resulting in the formation of insoluble high IV chips, Proceeds non-uniformly and tends to cause IV variation.

次に、本発明の高重合度ポリエステルチップの製造方法の具体的な例を図示しながら詳述する。   Next, a specific example of the method for producing a highly polymerized polyester chip of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の高重合度ポリエステルを製造するために用いられる固相重合プロセスの一例を示したものである。主に、結晶化槽(1)、予熱槽(2)、固相重合槽(3)、ブロワ(4)、窒素加熱装置(5)、窒素冷却装置(6)、吸着槽(7)等から構成されている。   FIG. 1 shows an example of a solid phase polymerization process used for producing the high polymerization degree polyester of the present invention. Mainly from crystallization tank (1), preheating tank (2), solid phase polymerization tank (3), blower (4), nitrogen heating device (5), nitrogen cooling device (6), adsorption tank (7), etc. It is configured.

固相重合されるポリエステルチップは、連続的に結晶化槽へ供給する。結晶化槽で、ポリエステルチップは150〜170℃、好ましくは、165〜167℃に加熱された窒素または空気を供給して加熱結晶化される。引き続く予熱槽でポリエステルチップが高温の窒素または空気に触れた時、チップの表面が溶融軟化してチップ同士が融着するのを防ぐためである。加熱窒素または加熱空気の流量は1,200〜11,200m/hr、好ましくは、1,900〜9300m/hrである。ポリエステルチップの結晶化度は、25〜30%となるよう、ポリエステルチップの温度、滞留時間を考慮して結晶化槽は決定される。 The polyester chip to be solid-phase polymerized is continuously supplied to the crystallization tank. In the crystallization tank, the polyester chip is heated and crystallized by supplying nitrogen or air heated to 150 to 170 ° C., preferably 165 to 167 ° C. This is because when the polyester chip is exposed to high-temperature nitrogen or air in the subsequent preheating tank, the surface of the chip is melted and softened to prevent the chips from fusing together. The flow rate of heated nitrogen or heated air is 1,200 to 11,200 m 3 / hr, preferably 1,900 to 9300 m 3 / hr. The crystallization tank is determined in consideration of the temperature and residence time of the polyester chip so that the crystallinity of the polyester chip is 25 to 30%.

結晶化槽へ供給されたポリエステルチップは高温の加熱窒素または加熱空気、および先に仕込まれて堆積し、加熱されたポリエステルチップに接すると同時に、表面が軟化し、チップ同士で軽い融着を起こす。通常数個以上のチップが軽くくっついた「おこし」を形成する。本発明では、「おこし」は結晶化槽のチップ表面をごく低速で回転するプロペラによって解きほぐされる。プロペラの回転速度は0.5〜2rpm、通常は1rpm程度で十分である。回転速度を速めたり、プロペラがチップ表面層より内部に入り込むと、結晶化層のチップを上下に混合してしまい、均一な滞留時間を維持できなくなり好ましくない。あくまでも、ポリエステルチップに重力以外の下方に移動する力を働かせないことが好ましい。   The polyester chips supplied to the crystallization tank are charged with high-temperature heated nitrogen or air, and previously charged and deposited. At the same time, the surface softens and causes light fusion between the chips. . Usually several or more chips form a “stick” that is lightly attached. In the present invention, the “koshi” is unraveled by a propeller that rotates on the chip surface of the crystallization tank at a very low speed. The rotation speed of the propeller is 0.5-2 rpm, usually about 1 rpm is sufficient. If the rotational speed is increased or the propeller enters the inside of the chip surface layer, the chips of the crystallization layer are mixed up and down, and a uniform residence time cannot be maintained. To the last, it is preferable not to apply a force other than gravity to the polyester chip.

結晶化槽をでたポリエステルチップは、予熱槽に重力によって送られる。   The polyester chip out of the crystallization tank is sent to the preheating tank by gravity.

本発明の予熱槽において、ポリエステルチップは窒素加熱装置(5)によって180〜218℃に加熱された窒素ガスによって、加熱窒素ガスと同温度まで比較的急速に加熱される。加熱窒素の流量は2,500〜18,000m/hrであり、ポリエステルチップの移動量(生産量)に応じて変化させるが、ポリエステルチップの移動量と窒素ガスの流量の比が0.12〜0.19kg/mとなるように行う。 In the preheating tank of the present invention, the polyester chip is heated relatively rapidly to the same temperature as the heated nitrogen gas by the nitrogen gas heated to 180 to 218 ° C. by the nitrogen heating device (5). The flow rate of heated nitrogen is 2,500 to 18,000 m 3 / hr and is changed according to the movement amount (production amount) of the polyester chip, but the ratio of the movement amount of the polyester chip and the flow rate of the nitrogen gas is 0.12. ˜0.19 kg / m 3 .

予熱槽でポリエステルチップと熱交換した後の窒素ガスは、窒素加熱装置(5)で再加熱または、窒素冷却装置(6)で冷却された後に、吸着槽(7)に送られる。   The nitrogen gas after heat exchange with the polyester chip in the preheating tank is reheated by the nitrogen heating device (5) or cooled by the nitrogen cooling device (6) and then sent to the adsorption tank (7).

本発明の固相重合槽(3)において、ポリエステルチップは180〜220℃で固相重合され、本発明が目標とするIVが1.25〜1.45の高重合度ポリエステルチップが得られる。   In the solid phase polymerization tank (3) of the present invention, the polyester chip is subjected to solid phase polymerization at 180 to 220 ° C., and a high polymerization degree polyester chip having an IV of 1.25 to 1.45 targeted by the present invention is obtained.

固相重合槽(3)の下部から、10〜60℃の窒素を250〜3,000m/hrの流量で吹き込まれる。窒素の流量はポリエステルチップの移動量(生産量)によって変化させるが、ポリエステルチップの移動量と窒素ガスの流量の比が1.2〜1.5kg/mとなるように行う。 From the lower part of the solid phase polymerization tank (3), nitrogen at 10 to 60 ° C. is blown at a flow rate of 250 to 3,000 m 3 / hr. The flow rate of nitrogen is changed depending on the movement amount (production amount) of the polyester chip, but the ratio of the movement amount of the polyester chip and the flow rate of the nitrogen gas is 1.2 to 1.5 kg / m 3 .

固相重合槽(3)の下部から導入された窒素ガスは固相重合槽の上部から重力によって下方に移動するポリエステルチップに対向して上方に送通し、高温のポリエステルチップと接触して熱交換され、順次加熱されて固相重合されたポリエステルチップの温度まで昇温する。一方、固相重合されたポリエステルチップは窒素ガスと熱交換して順次冷却されて下方に移動する。固相重合槽から抜き出される時のポリエステルチップの温度は80℃〜140℃程度である。   Nitrogen gas introduced from the lower part of the solid-phase polymerization tank (3) is sent upward from the upper part of the solid-phase polymerization tank, facing the polyester chip moving downward by gravity, and contacted with the high-temperature polyester chip for heat exchange Then, the temperature is raised to the temperature of the polyester chips that are sequentially heated and solid-phase polymerized. On the other hand, the solid-state polymerized polyester chip is sequentially cooled by exchanging heat with nitrogen gas and moved downward. The temperature of the polyester chip when drawn out from the solid phase polymerization tank is about 80 ° C to 140 ° C.

かくして本発明の高重合度ポリエステルチップを安定して得ることができる。本発明の高重合度ポリエステルチップは、IVが1.25〜1.40の高IVであり、OCPに対する溶解性を有し、かつチップの内外層間およびチップ間のIVのばらつきが少ない均一なポリマである。そして、本発明の高重合度ポリエステルチップは高強度で高弾性率かつ低収縮率のポリエステル繊維の製造に好適である。   Thus, the high polymerization degree polyester chip of the present invention can be obtained stably. The highly polymerized polyester chip of the present invention has a high IV with an IV of 1.25 to 1.40, has a solubility in OCP, and is a uniform polymer with little variation in IV between the inner and outer layers of the chip and between the chips. It is. The highly polymerized polyester chip of the present invention is suitable for producing polyester fibers having high strength, high elastic modulus and low shrinkage.

以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、実施例中の各デ−タの測定方法は以下の通りである。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, this invention is not limited at all by these Examples. In addition, the measuring method of each data in an Example is as follows.

チップ特性
(1)IV:ポリエステルチップ12gを液体窒素で冷却しながらサンプルミルで粉砕し、10〜30メッシュの微粒子とした。三角フラスコにポリエステルチップ微粒子2000mgを計量採取し、25mlのオルソクロロフェノ−ルを入れ、160℃で10分間、マグネチックスタ−ラーで攪拌しながら溶解した。該溶液を室温まで冷却した後、オストワルド粘度計で落下時間を測定し、以下の計算式を用いて溶液粘度を求めた。
Chip characteristics (1) IV: 12 g of a polyester chip was pulverized by a sample mill while being cooled with liquid nitrogen to form fine particles of 10 to 30 mesh. 2000 mg of polyester chip fine particles were weighed and collected in an Erlenmeyer flask, 25 ml of orthochlorophenol was added, and dissolved at 160 ° C. for 10 minutes while stirring with a magnetic stirrer. After cooling the solution to room temperature, the drop time was measured with an Ostwald viscometer, and the solution viscosity was determined using the following formula.

IV={0.0242×(T×K×d)/h+0.2634}×f
ここで、T:サンプル溶液の落下時間(秒)
K:粘度計係数
d:サンプル溶液の比重
h:オルソクロロフェノ−ルの粘度(センチポイズ)
f:相関係数(標準サンプルのIV/標準サンプルのIV測定値)。
IV = {0.0242 × (T × K × d) /h+0.2634} × f
Where T: sample solution drop time (seconds)
K: Viscometer coefficient
d: Specific gravity of the sample solution
h: Viscosity of orthochlorophenol (centipoise)
f: Correlation coefficient (standard sample IV / standard sample IV measurement).

(2)チップ表層部のIV:ダイヤモンド刃を取り付けたミクロト−ム社製のミクロトームRM型を用いて、厚さ20μmの切片を、直径3mmのポリエステルチップのチップ表面からチップの中心部に向かって順に切り出し、チップ表面から20〜40μmの部分の切片をチップ表層部のサンプルとした。なお、サンプル量は400mg、オルソクロロフェノ−ルは5mlとし、微量オストワルド粘度計を用いて、1項のIVと同様にして測定した。   (2) Chip surface layer IV: Using a microtome RM type manufactured by Microtome with a diamond blade attached, a 20 μm-thick section is cut from the surface of a polyester chip having a diameter of 3 mm toward the center of the chip. It cut out in order and the section | slice of the part of 20-40 micrometers from the chip | tip surface was used as the sample of a chip | tip surface layer part. The sample amount was 400 mg, the orthochlorophenol was 5 ml, and the measurement was carried out in the same manner as in Item 1 IV using a micro Ostwald viscometer.

(3)溶解性:前記1項のIV測定と同様にして調製したポリエステルチップ微粒子を、(イ)145℃で10分間攪拌溶解したのち、室温まで冷却し、0.2μの濾紙を用いて濾過した残査を計量して、未溶解ポリマ量を求めた。溶解に用いた三角フラスコに付着した溶液および未溶解ポリマは常温のオルソクロロフェノ−ルで洗浄、濾過し、洗液中の残査も加えた。ポリエステルチップ微粒子の重量2000mgに対する未溶解ポリマ量の重量百分率を算出してOCPに対する溶解度を求めた。   (3) Solubility: Polyester chip fine particles prepared in the same manner as the IV measurement in the above item 1 were stirred and dissolved at 145 ° C. for 10 minutes, cooled to room temperature, and filtered using 0.2 μ filter paper. The remaining residue was weighed to determine the amount of undissolved polymer. The solution adhering to the Erlenmeyer flask used for dissolution and the undissolved polymer were washed and filtered with orthochlorophenol at room temperature, and the residue in the washing solution was also added. The weight percentage of the amount of undissolved polymer with respect to the weight of 2000 mg of the polyester chip fine particles was calculated to determine the solubility in OCP.

また、同じポリエステル微粒子サンプルを、(ロ)160℃で10分間攪拌溶解したのち、室温まで冷却し、前記と同様に濾過し、残査を計量して、未溶解ポリマ量を求め、同様にOCPに対する溶解度を求めた。   In addition, the same polyester fine particle sample was stirred and dissolved at 160 ° C. for 10 minutes, then cooled to room temperature, filtered in the same manner as described above, and the residue was weighed to determine the amount of undissolved polymer. The solubility for was determined.

(4)COOH:ポリエステルチップを液体窒素で冷却しながらサンプルミルで粉砕し、10〜30メッシュの微粒子とした。試験管にポリエステルチップ微粒子800mgと15mlのオルソクレゾ−ルを入れ、160℃で10分間、マグネチックスタ−ラ−で攪拌しながら溶解した。このポリマ−溶液を50mlビ−カ−に移した。三角フラスコに付着した溶液はクロロホルムで洗浄し、ビ−カーのサンプル溶液に加えた。このビ−カ−を自動的滴定装置にセットし、1/50Nの苛性ソーダーメタノ−ル溶液で滴定し、以下の計算式からCOOH末端基量を求めた。   (4) COOH: The polyester chip was pulverized with a sample mill while being cooled with liquid nitrogen to form fine particles of 10 to 30 mesh. A test tube was charged with 800 mg of polyester chip fine particles and 15 ml of orthocresol, and dissolved at 160 ° C. for 10 minutes while stirring with a magnetic stirrer. This polymer solution was transferred to a 50 ml beaker. The solution adhering to the Erlenmeyer flask was washed with chloroform and added to the beaker sample solution. This beaker was set in an automatic titrator, titrated with a 1 / 50N caustic soda methanol solution, and the amount of COOH end groups was determined from the following formula.

COOH(eq/t)={(A−B)×f×0.02×10−3}/S×10
ここで、A:サンプル溶液の滴定量(ml)
B:薬品のみのブランクテストの滴定量(ml)
f:1/50Nの苛性ソーダーメタノ−ル溶液の力価
S:サンプル量(g)。
COOH (eq / t) = {(A−B) × f × 0.02 × 10 −3 } / S × 10 6
Where A: titration of sample solution (ml)
B: Titration volume of blank test with chemicals only (ml)
f: titer of 1 / 50N caustic soda methanol solution
S: Sample amount (g).

(5)DEG:ポリエステルチップ1.0gを100ml三角フラスコに入れ、3mlのモノエタノールアミンを加える。フラスコにコンデンサーを取り付け、200〜250℃で30〜60分かけてポリエステルをアミン分解した。次にコンデンサ−の上から20mlの1,6ヘキサンジオ−ル5mg/20mlメタノ−ル溶液を添加した。次いで、5.0〜7.0gのテレフタル酸を加え、よく振とうした。三角フラスコを水中に入れ、常温まで冷却した。次いで、N0.5C濾紙を用いて濾過し、濾液を50ml三角フラスコに入れた。該濾液2μを採ってガスクロマトグラフィで測定し、DEG量を求めた。   (5) DEG: 1.0 g of polyester chip is placed in a 100 ml Erlenmeyer flask and 3 ml of monoethanolamine is added. A condenser was attached to the flask, and the polyester was amine-decomposed at 200 to 250 ° C. over 30 to 60 minutes. Next, 20 ml of 1,6 hexanediol 5 mg / 20 ml methanol solution was added from the top of the condenser. Next, 5.0-7.0 g of terephthalic acid was added and shaken well. The Erlenmeyer flask was placed in water and cooled to room temperature. Subsequently, it filtered using the N0.5C filter paper, and put the filtrate into the 50 ml Erlenmeyer flask. 2 μl of the filtrate was taken and measured by gas chromatography to determine the amount of DEG.

ガスクロマトフィの測定条件は以下の通りである。
Column :TENAX GC
glass column :3.2mm×1.6m
Temperature :Column 170℃、supplyport、
detector 200℃
Hydrogen :30ml/min.
Air :800ml/min.
Sensitivity :10×16
Chart speed :10mm/min.。
The measurement conditions for gas chromatography are as follows.
Column: TENAX GC
glass column: 3.2 mm × 1.6 m
Temperature: Column 170 ° C, supplyport,
detector 200 ° C
Hydrogen: 30 ml / min.
Air: 800 ml / min.
Sensitivity: 10x16
Chart speed: 10 mm / min. .

繊維特性
(1)IV:ポリエステル繊維サンプル2000mgを25mlのオルソクロロフェノ−ルで、100℃で30分間溶解したこと以外は、チップのIV測定と同様にして行った。
Fiber characteristics (1) IV: The same as the IV measurement of the chip, except that 2000 mg of a polyester fiber sample was dissolved in 25 ml of orthochlorophenol at 100 ° C. for 30 minutes.

(2)COOH:ポリエステル繊維サンプル800mgを15mlのオルソクレゾ−ルで100℃で30分間溶解したこと以外は、チップのCOOH測定と同様にして行った。   (2) COOH: It was performed in the same manner as the chip COOH measurement except that 800 mg of a polyester fiber sample was dissolved in 15 ml of orthocresol at 100 ° C. for 30 minutes.

(3)繊度:JIS L−1013(1999)8.3.1正量繊度a)A法に従って、所定
荷重5mN/tex×表示テックス数、所定糸長90mで測定した。
(3) Fineness: JIS L-1013 (1999) 8.3.1 Positive fineness a) Measured according to the A method at a predetermined load of 5 mN / tex × display tex number and a predetermined yarn length of 90 m.

(4)強度・伸度・中間伸度:試料を気温20℃で、湿度65%RHの温調室において、オリエンテック社製“テンシロン”(TENSILON)UCT−100でJIS L−1013(1999)8.5.1標準時試験に示される定速伸長条件で測定した。このときの掴み間隔は25cm、引張速度は30cm/min、試験回数は10回であった。なお、破断伸度はS−S曲線における最大強力を示した点の伸びから求めた。中間伸度は4cN/dtex応力時の伸度とした。   (4) Strength / Elongation / Intermediate Elongation: JIS L-1013 (1999) using “TENSILON” UCT-100 manufactured by Orientec Co., Ltd. in a temperature control room with an air temperature of 20 ° C. and a humidity of 65% RH. 8.5.1 Measured under constant speed extension condition shown in standard time test. At this time, the holding interval was 25 cm, the tensile speed was 30 cm / min, and the number of tests was 10. The elongation at break was determined from the elongation at the point showing the maximum strength in the SS curve. The intermediate elongation was the elongation at 4 cN / dtex stress.

(5)乾熱収縮率:JIS L−1013(1999)8.18.2乾熱収縮率a)かせ収縮率(A法)に従って、試料採取時の所定荷重5mN/tex×表示テックス数、処理温度150℃、また、かせ長測定時の所定加重200mN/tex×表示テックス数として測定した。   (5) Dry heat shrinkage rate: JIS L-1013 (1999) 8.18.2 Dry heat shrinkage rate a) Predetermined load at the time of sampling 5 mN / tex × number of displayed tex according to skein shrinkage rate (Method A), treatment The measurement was performed at a temperature of 150 ° C. and a predetermined load of 200 mN / tex × display tex number at the time of measuring the skein length.

(6)糸切れ:生産量1t当たりの糸切れ回数(回/t)とした。   (6) Yarn breakage: The number of yarn breakage per 1 ton of production (times / t).

(7)毛羽発生頻度:得られた繊維パッケージを500m/分の速度で巻き返し、巻き返し中の糸条から2mm離れた箇所に大広(株)製光感知式毛羽検知装置を設置し、糸条に含まれる毛羽(単糸破断)を検知し、糸条の長さ10万m当たりの毛羽数から次の基準により評価した。   (7) Fluff occurrence frequency: The obtained fiber package was rewound at a speed of 500 m / min, and a light-sensitive fluff detection device manufactured by Ohiro Co., Ltd. was installed at a location 2 mm away from the yarn being rewound. The contained fluff (single yarn breakage) was detected and evaluated based on the following criteria from the number of fluff per 100,000 m of yarn length.

0〜 40: ◎ ( 優良 )
41〜 80: ○ ( 良 )
81〜120: △ (やや良)
121以上 : × ( 不良 )
[実施例1]
触媒としてアンチモンを260ppmと燐を10ppm含有し、IVが0.65,COOHが25eq/tで、DEGが0.7重量%のポリエチレンテレフタレ−トからなるポリエステルチップを、第1図の固相重合装置を用いて固相重合した。固相重合装置の生産能力は15t/日である。
0-40: ◎ (excellent)
41-80: ○ (Good)
81-120: △ (Slightly good)
121 or higher: × (defect)
[Example 1]
A polyester chip made of polyethylene terephthalate containing 260 ppm of antimony and 10 ppm of phosphorus as a catalyst, IV of 0.65, COOH of 25 eq / t and DEG of 0.7% by weight was obtained as shown in FIG. Solid phase polymerization was performed using a polymerization apparatus. The production capacity of the solid state polymerization apparatus is 15 t / day.

ポリエステルチップは、結晶化槽(1)に一定速度で供給した。供給速度は625kg/hrである。   The polyester chip was supplied to the crystallization tank (1) at a constant rate. The supply rate is 625 kg / hr.

結晶化槽(1)から165℃に加熱された空気を2800m/hrの流量で吹き込み、ポリエステルチップの表層を結晶化させた。結晶化槽におけるポリエステルチップの滞留時間は3.4時間で、結晶化度は30%であった。結晶化されたポリエステルチップは重力により降下させ予熱槽(2)に供給された。 Air heated to 165 ° C. was blown from the crystallization tank (1) at a flow rate of 2800 m 3 / hr to crystallize the surface layer of the polyester chip. The residence time of the polyester chip in the crystallization tank was 3.4 hours, and the crystallinity was 30%. The crystallized polyester chip was lowered by gravity and supplied to the preheating tank (2).

次いで、予熱槽(2)から210℃に加熱された窒素を、4000m/hrの流量で吹き込み、ポリエステルチップを加熱した。ポリエステルチップは予熱槽内に4.2時間滞留し、211℃に加熱された。 Next, nitrogen heated to 210 ° C. was blown from the preheating tank (2) at a flow rate of 4000 m 3 / hr to heat the polyester chip. The polyester chip stayed in the preheating tank for 4.2 hours and was heated to 211 ° C.

予熱されたポリエステルチップは固相重合槽(3)に重力によって降させ供給された。固相重合槽(3)下部の窒素供給部からは45℃の窒素が420m/hrの流量で供給され、固相重合槽の上部に通送された。ポリエステルチップは、前記結晶化槽以降堆積層を形成して重力により予熱槽、固相重合槽と降下し、固相重合槽においては結晶化熱を発生させながら固相重合反応が進んだ。固相重合槽の下部から導入された窒素は固相重合された高温のポリエステルチップと熱交換しながら上方に送通され、高温の窒素となり、固相重合によって生成した水とエチレングリコ−ルを吸収して固相重合槽(3)上部から排出された。排出された窒素は、新たに導入された窒素と混合され、窒素加熱装置(5)によって210℃に加熱された後、予熱槽に導入された。固相重合槽におけるポリエステルチップの最高温度は210℃であり、固相重合槽(3)における滞留時間は42.4時間であった。 The preheated polyester chip was lowered and supplied to the solid phase polymerization tank (3) by gravity. Nitrogen at 45 ° C. was supplied at a flow rate of 420 m 3 / hr from the nitrogen supply part at the bottom of the solid phase polymerization tank (3) and was sent to the upper part of the solid phase polymerization tank. The polyester chip formed a deposited layer after the crystallization tank and descended by gravity to the preheating tank and the solid phase polymerization tank, and the solid phase polymerization reaction proceeded while generating heat of crystallization in the solid phase polymerization tank. Nitrogen introduced from the lower part of the solid phase polymerization tank is sent upward while exchanging heat with the high-temperature polyester chip subjected to solid-phase polymerization to become high-temperature nitrogen, and the water and ethylene glycol produced by the solid-phase polymerization are exchanged. It was absorbed and discharged from the upper part of the solid phase polymerization tank (3). The discharged nitrogen was mixed with newly introduced nitrogen, heated to 210 ° C. by a nitrogen heating device (5), and then introduced into the preheating tank. The maximum temperature of the polyester chip in the solid phase polymerization tank was 210 ° C., and the residence time in the solid phase polymerization tank (3) was 42.4 hours.

固相重合槽から抜き出される固相重合チップの量は625kg/hr、チップの温度は120℃であった。固相重合チップは一旦サイロに貯蔵された後、製糸工程に窒素を用いて風送供給された。   The amount of the solid phase polymerization chip extracted from the solid phase polymerization tank was 625 kg / hr, and the temperature of the chip was 120 ° C. The solid-phase polymerization chip was once stored in a silo, and then air-fed using nitrogen for the spinning process.

得られた固相重合チップの特性を表1に示した。いずれの特性も本発明も高重合度ポリエステルチップの特性を有しており、特に好ましいとした範囲の特性を有していた。   The characteristics of the obtained solid phase polymerization chip are shown in Table 1. Both of the characteristics and the present invention have characteristics of a high degree of polymerization polyester chip, and have characteristics in a particularly preferable range.

紡糸機は90mmφのエクストル−ダ−型紡糸機を用い、295℃の温度で溶融紡糸した。紡糸パックには20μの金属不織布フィルタ−を取り付けて溶融ポリマを濾過した後、口金細孔を通して紡糸した。口金孔は0.6φ、180孔の環状配列タイプの口金を用いた。口金直下に長さ10cmの加熱筒を取り付け、口金直下から15cmの間を300℃の高温雰囲気とした。また、更に該加熱筒の直下に10cmの保温筒を取り付けた。紡出糸は上記徐冷ゾ−ンを通過させた後、環状冷却装置を用いて70℃の温風を試状の外側から吹き付け冷却した。冷却固化した糸条にエマルジョン油剤を付与した。糸条は2500m/分の速度で回転する温度80℃の引取りロ−ルに捲回した後、連続して105℃の第1延伸ロールで1.7倍に延伸し250℃の第2の延伸ロールで1.4倍に延伸し、最後に無加熱の弛緩ロールで3.8%の弛緩処理を施すことで1670dtex−360filamentのHMLS−PET繊維を得た。   As the spinning machine, an extruder type spinning machine of 90 mmφ was used, and melt spinning was performed at a temperature of 295 ° C. A 20 μm metal nonwoven fabric filter was attached to the spin pack and the molten polymer was filtered, and then spun through the die pores. The die hole used was a 0.6φ, 180 hole annular array type die. A heating cylinder having a length of 10 cm was attached directly under the base, and a high temperature atmosphere of 300 ° C. was formed between 15 cm from directly under the base. Further, a 10 cm heat insulating cylinder was attached immediately below the heating cylinder. The spun yarn was allowed to pass through the slow cooling zone, and then cooled by blowing hot air at 70 ° C. from the outside of the test piece using an annular cooling device. An emulsion oil was applied to the cooled and solidified yarn. The yarn was wound on a take-up roll at a temperature of 80 ° C. rotating at a speed of 2500 m / min, and then continuously stretched 1.7 times with a first drawing roll at 105 ° C. The HMLS-PET fiber of 1670 dtex-360 filament was obtained by extending | stretching 1.4 time with an extending | stretching roll, and finally giving a 3.8% relaxation process with the unheated relaxation roll.

製糸条件、得られた繊維の物性および製糸性を、表2に示した。   Table 2 shows the spinning conditions, the physical properties of the obtained fibers, and the spinning properties.

上記によって本発明の高重合度ポリエステルチップが得られ、該ポリエステルチップを用いてHMLS繊維を製糸することにより、高強度の高弾性率・低収縮率ポリエステル繊維が安定して製造できることが分かった。
[実施例2〜3]
実施例1と同様にして、本発明にかかる固相重合の範囲で種々条件を変更して高重合度ポリエステルチップを製造した。得られた固相重合チップの特性を表1に示した。また、該チップを用いてHMLS繊維製糸し、本発明の高強度・高弾性率のポリエステル繊維を製造した。製糸条件、繊維物性および製糸性、およびタイヤコ−ド物性を表2に示した。
[比較例1]
実施例1記載の方法において、不活性気体供給温度を好適範囲外とし、高重合ポリエステルチップを製造した。得られた固相重合チップの特性を表1に示した。また、該チップを用いてHMLS繊維製糸し、本発明の高強度・高弾性率のポリエステル繊維を製造した。製糸条件、繊維物性および製糸性、およびタイヤコ−ド物性を表2に示した。
[比較例2〜3]
実施例1記載の方法において、不活性気体供給量を好適範囲外とし、高重合ポリエステルチップを製造した。得られた固相重合チップの特性を表1に示した。また、該チップを用いてHMLS繊維製糸し、本発明の高強度・高弾性率のポリエステル繊維を製造した。製糸条件、繊維物性および製糸性、およびタイヤコ−ド物性を表2に示した。
The high-polymerization degree polyester chip | tip of this invention was obtained by the above, and it turned out that a high intensity | strength high elastic modulus and low shrinkage | contraction rate polyester fiber can be manufactured stably by using this polyester chip | tip and yarn-producing HMLS fiber.
[Examples 2-3]
In the same manner as in Example 1, polyester chips having a high degree of polymerization were produced by changing various conditions within the range of solid-phase polymerization according to the present invention. The characteristics of the obtained solid phase polymerization chip are shown in Table 1. Further, HMLS fibers were produced using the chips to produce polyester fibers having high strength and high elastic modulus according to the present invention. Table 2 shows the spinning conditions, fiber properties and yarn properties, and tire cord properties.
[Comparative Example 1]
In the method described in Example 1, the inert gas supply temperature was out of the preferred range to produce a highly polymerized polyester chip. The characteristics of the obtained solid phase polymerization chip are shown in Table 1. Further, HMLS fibers were produced using the chips to produce polyester fibers having high strength and high elastic modulus according to the present invention. Table 2 shows the spinning conditions, fiber properties and yarn properties, and tire cord properties.
[Comparative Examples 2-3]
In the method described in Example 1, a highly polymerized polyester chip was produced with the inert gas supply amount outside the preferred range. The characteristics of the obtained solid phase polymerization chip are shown in Table 1. Further, HMLS fibers were produced using the chips to produce polyester fibers having high strength and high elastic modulus according to the present invention. Table 2 shows the spinning conditions, fiber properties and yarn properties, and tire cord properties.

Figure 2012188528
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Figure 2012188528
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1 結晶化槽
2 予熱槽
3 固相重合槽
4 ブロワ
5 窒素加熱装置
6 窒素冷却装置
7 吸着槽
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crystallization tank 2 Preheating tank 3 Solid phase polymerization tank 4 Blower 5 Nitrogen heating apparatus 6 Nitrogen cooling apparatus 7 Adsorption tank

Claims (4)

ポリエチレンテレフタレ−トチップを固相重合して得られる固有粘度(IV)が1.25〜1.45の高重合度ポリエステルチップであって、以下の(1)および(2)のO−クロロフェノ−ル(以下OCPと言う)に対する溶解特性を有する高重合度ポリエステルチップ。
(1)高重合度ポリエステルチップ2000mgを25mlのOCP中で、145℃で10分間溶解した時の未溶解ポリマが0.1〜1重量%である。
(2)高重合度ポリエステルチップ2000mgを25mlのOCP中で、160℃で10分間溶解した時の未溶解ポリマが0重量%である。
A high-polymerization degree polyester chip having an intrinsic viscosity (IV) of 1.25 to 1.45 obtained by solid-phase polymerization of a polyethylene terephthalate chip, wherein the following O-chlorophenols (1) and (2): A polyester chip having a high degree of polymerization having a solubility characteristic for ru (hereinafter referred to as OCP).
(1) An undissolved polymer is 0.1 to 1% by weight when 2000 mg of a highly polymerized polyester chip is dissolved in 25 ml of OCP at 145 ° C. for 10 minutes.
(2) The undissolved polymer is 0% by weight when 2000 mg of a highly polymerized polyester chip is dissolved in 25 ml of OCP at 160 ° C. for 10 minutes.
高重合度ポリエステルチップの表層部のIVが1.25〜1.60であることを特徴とする請求項1記載の高重合度ポリエステルチップ。 The high polymerization degree polyester chip according to claim 1, wherein IV of the surface layer part of the high polymerization degree polyester chip is 1.25 to 1.60. 高重合ポリエステルチップのカルボキシル末端基(COOH)が8〜16eq/tで、ジエチレングリコ−ル(DEG)含有量が0.5〜1重量%であることを特徴とする請求項1または2に記載の高重合度ポリエステルチップ。 The carboxyl terminal group (COOH) of the highly polymerized polyester chip is 8 to 16 eq / t, and the diethylene glycol (DEG) content is 0.5 to 1% by weight. High polymerization degree polyester chip. ポリエチレンテレフタレ−トチップを固相重合して得られる固有粘度(IV)が1.25〜1.45の高重合度ポリエステルチップの製造方法であって、重力により移動するポリエステルチップ堆積層の安定した流れを形成し、該ポリエステルチップの堆積層に対して、向流的に不活性ガスを通送しながらポリエステルチップを加熱して固相重合するに際し、予熱槽および固相重合槽における以下の条件(イ)〜(ヘ)を満たすことを特徴とする高重合度ポリエステルチップの製造方法。
(イ)ポリエステルチップの移動量:400〜2,000kg/hr
(ロ)ポリエステルチップの温度
予熱槽:180〜218℃
固相重合槽:180〜220℃
(ハ)不活性ガスの供給温度
予熱槽:180〜220℃、
固相重合槽:10〜60℃
(ニ)不活性ガスの流量
予熱槽:2,500〜18,000m/hr、
固相重合槽:250〜3,000m/hr
(ホ)予熱槽におけるポリエステルチップの移動量/不活性ガスの流量
=0.12〜0.19kg/m
(へ)固相重合槽におけるポリエステルチップの移動量/不活性ガスの流量
=1.2〜1.5kg/m
A method for producing a polyester chip having a high degree of polymerization having an intrinsic viscosity (IV) of 1.25 to 1.45 obtained by solid-phase polymerization of a polyethylene terephthalate chip, wherein the polyester chip deposition layer that is moved by gravity is stable. When the polyester chip is heated and solid-phase polymerized while the flow is formed and the inert gas is passed countercurrently to the deposited layer of the polyester chip, the following conditions in the preheating tank and the solid-phase polymerization tank are satisfied. A method for producing a polyester chip having a high degree of polymerization, characterized by satisfying (a) to (f).
(I) Movement amount of polyester chip: 400 to 2,000 kg / hr
(B) Temperature of polyester chip Preheating tank: 180 to 218 ° C
Solid phase polymerization tank: 180-220 ° C
(C) Supply temperature of inert gas Preheating tank: 180-220 ° C,
Solid phase polymerization tank: 10-60 ° C
(D) Flow rate of inert gas Preheating tank: 2500-18,000 m 3 / hr,
Solid phase polymerization tank: 250 to 3,000 m 3 / hr
(E) Movement amount of polyester chip in preheating tank / flow rate of inert gas = 0.12 to 0.19 kg / m 3
(F) Movement amount of polyester chip in solid phase polymerization tank / flow rate of inert gas = 1.2 to 1.5 kg / m 3
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104558563A (en) * 2015-01-13 2015-04-29 浙江万凯新材料有限公司 Device for synthesizing uniaxially stretching film-grade PET polyester chip and synthesis method using device
CN109456466A (en) * 2018-12-14 2019-03-12 浙江古纤道绿色纤维有限公司 A kind of large capacity equipment of solid-state polycondensation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104558563A (en) * 2015-01-13 2015-04-29 浙江万凯新材料有限公司 Device for synthesizing uniaxially stretching film-grade PET polyester chip and synthesis method using device
CN109456466A (en) * 2018-12-14 2019-03-12 浙江古纤道绿色纤维有限公司 A kind of large capacity equipment of solid-state polycondensation
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