JP2023553508A - 高強度・低伸度ポリエステル工業糸およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
テレフタル酸セグメント、エチレングリコールセグメント及び2,5ーピリジンジカルボン酸セグメントを含み、さらに異なる2,5ーピリジンジカルボン酸セグメントはFe3+と配位し、
テレフタル酸セグメントと2,5ーピリジンジカルボン酸セグメントとのモル比は1:0.05~0.07とし、
2,5ーピリジンジカルボン酸セグメントにおいて配位子とするのは二つのカルボニルO原子とピリジンN原子である
ポリエステルより作った高強度・低伸度ポリエステル工業糸を提供する。
異なる2,5ーピリジンジカルボン酸セグメントはFe3+と配位してくる錯体構造は、
(1)エステル化反応では、
テレフタル酸、エチレングリコール及び2,5ーピリジンジカルボン酸をスラリーに調製し、重合触媒を添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に常圧~0.3MPaの圧力及び250~260℃の温度の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の90%を超える際に反応終点を決めることである。
エステル化反応の産物に常圧から絶対圧力500Pa以下まで30~50分間かけて徐々に下がる負圧を与えて250~260℃で反応を30~50分間続け、さらに負圧を100Pa以下まで持続的に与えて270~282℃で反応を50~90分間行うことである。
紡糸温度 290~300℃
冷却風温度 20±2℃
冷却風湿度 80±5%
冷却風速度 0.70±0.10m/s
ローラー1速度 480~600m/min
ローラー2速度 800~1000m/min
ローラー2温度 85~95℃
ローラー3速度 2000~2500m/min
ローラー3温度 130~150℃
ローラー4速度 3000~3550m/min
ローラー4温度 230~250℃
ローラー5速度 3000~3550m/min
ローラー5温度 230~250℃
ローラー6速度 3000~3550m/min
ローラー6温度 200~220℃
巻取速度 2950~3500m/min
(1)本発明における高強度・低伸度ポリエステル工業糸の製造方法において、Fe3+-ピリジン配位は増強効果を有する物理的架橋の中心になって、ポリエステルの良い高温機械的性質を保障する。
高強度・低伸度ポリエステル工業糸の製造方法は、以下のとおりである。
(1.1)エステル化として、
モル比の1:1.2:0.05でテレフタル酸、エチレングリコール及び2,5ーピリジンジカルボン酸をスラリーに調製し、テレフタル酸用量の0.025wt%で触媒の三酸化アンチモンを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に0.1MPaと250℃の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の90%になる際に反応終点を決める。
エステル化反応の産物に常圧から絶対圧力450Paまで36分間かけて徐々に下がる負圧を与え、254℃で44分間かけて反応を続け、さらに負圧を100Paまで持続的に与え、温度を277℃に制御して75分間かけて反応を行い、最後に改質ポリエステルを得る。
紡糸温度 290℃
冷却風温度 18℃
冷却風湿度 75%
冷却風速度 0.6m/s
ローラー1速度 480m/min
ローラー2速度 800m/min
ローラー2温度 85℃
ローラー3速度 2000m/min
ローラー3温度 130℃
ローラー4速度 3000m/min
ローラー4温度 230℃
ローラー5速度 3000m/min
ローラー5温度 230℃
ローラー6速度 3000m/min
ローラー6温度 200℃
巻取速度 2950m/min
(3)配位処理として、
巻き糸を0.1mol/LのFeCl3水溶液に浸して、92℃で55時間かけて配位処理する。
高強度・低伸度ポリエステル工業糸の製造方法は、以下のとおりである。
(1.1)エステル化として、
モル比の1:1.2:0.06でテレフタル酸、エチレングリコール及び2,5ーピリジンジカルボン酸をスラリーに調製し、テレフタル酸用量の0.03wt%で触媒の三酸化アンチモンを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に0.2MPaと252℃の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の95%になる際に反応終点を決める。
エステル化反応の産物に常圧から絶対圧力490Paまで33分間かけて徐々に下がる負圧を与え、252℃で47分間かけて反応を続け、さらに負圧を30Paまで持続的に与え、温度を272℃に制御して85分間かけて反応を行い、最後に改質ポリエステルを得る。
紡糸温度 292℃
冷却風温度 18℃
冷却風湿度 77%
冷却風速度 0.65m/s
ローラー1速度 520m/min
ローラー2速度 850m/min
ローラー2温度 87℃
ローラー3速度 2100m/min
ローラー3温度 135℃
ローラー4速度 3100m/min
ローラー4温度 235℃
ローラー5速度 3100m/min
ローラー5温度 235℃
ローラー6速度 3100m/min
ローラー6温度 203℃
巻取速度 3070m/min
(3)配位処理として、
巻き糸を0.1mol/LのFeCl3水溶液に浸して、83℃で65時間かけて配位処理する。
高強度・低伸度ポリエステル工業糸の製造方法は、以下のとおりである。
(1.1)エステル化として、
モル比の1:1.2:0.07でテレフタル酸、エチレングリコール及び2,5ーピリジンジカルボン酸をスラリーに調製し、テレフタル酸用量の0.01wt%で触媒のアンチモングリコレートを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に0.25MPaと258℃の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の96%になる際に反応終点を決める。
エステル化反応の産物に常圧から絶対圧力500Paまで30分間かけて徐々に下がる負圧を与え、250℃で50分間かけて反応を続け、さらに負圧を25Paまで持続的に与え、温度を274℃に制御して80分間かけて反応を行い、最後に改質ポリエステルを得る。
紡糸温度 294℃
冷却風温度 19℃
冷却風湿度 79%
冷却風速度 0.7m/s
ローラー1速度 540m/min
ローラー2速度 900m/min
ローラー2温度 89℃
ローラー3速度 2200m/min
ローラー3温度 139℃
ローラー4速度 3200m/min
ローラー4温度 239℃
ローラー5速度 3200m/min
ローラー5温度 239℃
ローラー6速度 3200m/min
ローラー6温度 207℃
巻取速度 3170m/min
(3)配位処理として、
巻き糸を0.1mol/LのFe(NO3)3水溶液に浸して、96℃で50時間かけて配位処理する。
高強度・低伸度ポリエステル工業糸の製造方法は、以下のとおりである。
(1.1)エステル化として、
モル比の1:1.5:0.05でテレフタル酸、エチレングリコール及び2,5ーピリジンジカルボン酸をスラリーに調製し、テレフタル酸用量の0.02wt%で触媒のアンチモングリコレートを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に0.3MPaと260℃の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の97%になる際に反応終点を決める。
エステル化反応の産物に常圧から絶対圧力400Paまで39分間かけて徐々に下がる負圧を与え、256℃で40分間かけて反応を続け、さらに負圧を20Paまで持続的に与え、温度を270℃に制御して90分間かけて反応を行い、最後に改質ポリエステルを得る。
紡糸温度 296℃
冷却風温度 20℃
冷却風湿度 81%
冷却風速度 0.73m/s
ローラー1速度 560m/min
ローラー2速度 920m/min
ローラー2温度 91℃
ローラー3速度 2300m/min
ローラー3温度 142℃
ローラー4速度 3300m/min
ローラー4温度 242℃
ローラー5速度 3300m/min
ローラー5温度 242℃
ローラー6速度 3300m/min
ローラー6温度 210℃
巻取速度 3260m/min
(3)配位処理として、
巻き糸を0.2mol/LのFe(NO3)3水溶液に浸して、89℃で57時間かけて配位処理する。
高強度・低伸度ポリエステル工業糸の製造方法は、以下のとおりである。
(1.1)エステル化として、
モル比の1:1.5:0.06でテレフタル酸、エチレングリコール及び2,5ーピリジンジカルボン酸をスラリーに調製し、テレフタル酸用量の0.04wt%で触媒のアンチモングリコレートを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に0.2MPaと254℃の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の97%になる際に反応終点を決める。
エステル化反応の産物に常圧から絶対圧力350Paまで42分間かけて徐々に下がる負圧を与え、258℃で36分間かけて反応を続け、さらに負圧を18Paまで持続的に与え、温度を279℃に制御して70分間かけて反応を行い、最後に改質ポリエステルを得る。
紡糸温度 298℃
冷却風温度 21℃
冷却風湿度 83%
冷却風速度 0.76m/s
ローラー1速度 580m/min
ローラー2速度 940m/min
ローラー2温度 92℃
ローラー3速度 2400m/min
ローラー3温度 145℃
ローラー4速度 3400m/min
ローラー4温度 246℃
ローラー5速度 3400m/min
ローラー5温度 246℃
ローラー6速度 3400m/min
ローラー6温度 213℃
巻取速度 3360m/min
(3)配位処理として、
巻き糸を0.2mol/LのFe(NO3)3水溶液に浸して、80℃で72時間かけて配位処理する。
高強度・低伸度ポリエステル工業糸の製造方法は、以下のとおりである。
(1.1)エステル化として、
モル比の1:1.5:0.07でテレフタル酸、エチレングリコール及び2,5ーピリジンジカルボン酸をスラリーに調製し、テレフタル酸用量の0.045wt%で触媒の酢酸アンチモンを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に0.25MPaと256℃の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の96%になる際に反応終点を決める。
エステル化反応の産物に常圧から絶対圧力370Paまで47分間かけて徐々に下がる負圧を与え、260℃で33分間かけて反応を続け、さらに負圧を17Paまで持続的に与え、温度を280℃に制御して60分間かけて反応を行い、最後に改質ポリエステルを得る。
紡糸温度 300℃
冷却風温度 21℃
冷却風湿度 84%
冷却風速度 0.79m/s
ローラー1速度 590m/min
ローラー2速度 970m/min
ローラー2温度 94℃
ローラー3速度 2450m/min
ローラー3温度 148℃
ローラー4速度 3500m/min
ローラー4温度 248℃
ローラー5速度 3500m/min
ローラー5温度 248℃
ローラー6速度 3500m/min
ローラー6温度 216℃
巻取速度 3470m/min
(3)配位処理として、
巻き糸を0.2mol/LのFe2(SO4)3水溶液に浸して、86℃で60時間かけて配位処理する。
高強度・低伸度ポリエステル工業糸の製造方法は、以下のとおりである。
(1.1)エステル化として、
モル比の1:2:0.07でテレフタル酸、エチレングリコール及び2,5ーピリジンジカルボン酸をスラリーに調製し、テレフタル酸用量の0.05wt%で触媒の酢酸アンチモンを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に0.3MPaと260℃の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の98%になる際に反応終点を決める。
エステル化反応の産物に常圧から絶対圧力320Paまで50分間かけて徐々に下がる負圧を与え、260℃で30分間かけて反応を続け、さらに負圧を15Paまで持続的に与え、温度を282℃に制御して50分間かけて反応を行い、最後に改質ポリエステルを得る。
紡糸温度 300℃
冷却風温度 22℃
冷却風湿度 85%
冷却風速度 0.8m/s
ローラー1速度 600m/min
ローラー2速度 1000m/min
ローラー2温度 95℃
ローラー3速度 2500m/min
ローラー3温度 150℃
ローラー4速度 3550m/min
ローラー4温度 250℃
ローラー5速度 3550m/min
ローラー5温度 250℃
ローラー6速度 3550m/min
ローラー6温度 220℃
巻取速度 3500m/min
(3)配位処理として、
巻き糸を0.2mol/LのFe2(SO4)3水溶液に浸して、100℃で48時間かけて配位処理する。
Claims (8)
- テレフタル酸セグメント、エチレングリコールセグメント及び2,5ーピリジンジカルボン酸セグメントを含み、
テレフタル酸セグメントと2,5ーピリジンジカルボン酸セグメントとのモル比が1:0.05~0.07であり、
異なる2,5ーピリジンジカルボン酸セグメントは、2つのカルボン基O原子及びピリジンのN原子が配位子として、Fe3+により互いに配位する
ことを特徴とする高強度・低伸度ポリエステル工業糸。 - 破断強度は9.0cN/dtex、破断伸び率は10.8±0.5%、4.0cN/dtexの負荷での伸び率は3.0±0.2%、弾性率は118.4±0.5cN/dtexであることを特徴とする請求項1に記載の高強度・低伸度ポリエステル工業糸。
- テレフタル酸、エチレングリコール及び2,5ーピリジンジカルボン酸を均一に混合し、順にエステル化させ、重縮合させることで改質ポリエステルを得て、
改質ポリエステルを固相重縮合させ、紡糸し、巻取り、
巻き取った繊維をFeCl3、Fe(NO3)3またはFe2(SO4)3の濃度0.1~0.2mol/Lの水溶液に浸して、80~100℃で48~72時間かけて配位処理する
ことを特徴とする高強度・低伸度ポリエステル工業糸の製造方法。 - エステル化反応であって、テレフタル酸、エチレングリコール及び2,5ーピリジンジカルボン酸をスラリーに調製し、触媒を添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に常圧~0.3MPaの圧力及び250~260℃の温度で反応させ、反応で留出した水が理論値の90%以上になる時点で反応を終了させるエステル化反応と、
重縮合反応であって、エステル化反応終了後、常圧から絶対圧力500Pa以下まで30~50分間かけて漸次減圧する負圧条件で、250~260℃で30~50分間低真空段階の重縮合反応を進行させ、さらに絶対圧力100Pa以下まで減圧して270~282℃で50~90分間高真空段階の重縮合反応を進行させる重縮合反応と、
により改質ポリエステルを製造する
ことを特徴とする請求項4に記載の高強度・低伸度ポリエステル工業糸の製造方法。 - テレフタル酸とエチレングリコールと2,5ーピリジンジカルボン酸とのモル比は1:1.2~2.0:0.05~0.07であり、
触媒は三酸化アンチモン、アンチモングリコレートまたは酢酸アンチモンであり、その添加量はテレフタル酸の添加量の0.01~0.05wt%である
ことを特徴とする請求項5に記載の高強度・低伸度ポリエステル工業糸の製造方法。 - 固相重縮合した改質ポリエステルの固有粘度は1.0~1.2dL/gであることを特徴とする請求項4に記載の高強度・低伸度ポリエステル工業糸の製造方法。
- 紡糸工程に関するパラメータは、
紡糸温度 290~300℃
冷却風温度 20±2℃
冷却風湿度 80±5℃
冷却風速度 0.7±0.10m/s
GR-1速度 480~600m/min
GR-2速度 800~1000m/min
GR-2温度 85~95℃
GR-3速度 2000~2500m/min
GR-3温度 130~150℃
GR-4速度 3000~3550m/min
GR-4温度 230~250℃
GR-5速度 3000~3550m/min
GR-5温度 230~250℃
GR-6速度 3000~3550m/min
GR-6温度 200~220℃
巻取速度 2950~3500m/min
であることを特徴とする請求項4に記載の高強度・低伸度ポリエステル工業糸の製造方法。
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