JP2551074B2 - 高強度高弾性率ポリエステル繊維の製造方法 - Google Patents
高強度高弾性率ポリエステル繊維の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 現在、ポリエチレンテレフタレートを代表とするポリ
エステルは繊維、フィルム、ボトル、プラスチック等に
広く用いられている。これら成形品の機械的性質を向上
し、高性能化することはそれぞれの分野で非常に望まれ
ている。古くはH.F.Markが述べたようにポリマーの機械
的性質はポリマー自身の分子量と密接な関係があること
が知られている。本発明は熱媒体内重合という新しい手
段でポリエステルを超高分子量化するとともに高強度高
弾性率の繊維を得る方法に関するものである。
エステルは繊維、フィルム、ボトル、プラスチック等に
広く用いられている。これら成形品の機械的性質を向上
し、高性能化することはそれぞれの分野で非常に望まれ
ている。古くはH.F.Markが述べたようにポリマーの機械
的性質はポリマー自身の分子量と密接な関係があること
が知られている。本発明は熱媒体内重合という新しい手
段でポリエステルを超高分子量化するとともに高強度高
弾性率の繊維を得る方法に関するものである。
（従来の技術） 通常ポリエステル繊維は芳香族ジカルボン酸とグリコ
ールを直接エステル化させるか又は芳香族ジカルボン酸
のアルキルエステルとグリコールとをエステル交換させ
てグリコールエステル及び／又はその低重合体を得、次
いでこれを高真空下で加熱撹拌して重縮合させた後、溶
融紡糸及び延伸を行うことにより製造されている。
ールを直接エステル化させるか又は芳香族ジカルボン酸
のアルキルエステルとグリコールとをエステル交換させ
てグリコールエステル及び／又はその低重合体を得、次
いでこれを高真空下で加熱撹拌して重縮合させた後、溶
融紡糸及び延伸を行うことにより製造されている。
一方、延伸されたポリエチレンテレフタレート繊維を
繊維状で熱処理し固相重合により高分子量化する試みが
繊学誌,35,T−328（1979）に開示されているが、強度、
弾性率ともに熱処理にともない低下しており、本発明で
意図する高強力高弾性率化につながるものではない。
繊維状で熱処理し固相重合により高分子量化する試みが
繊学誌,35,T−328（1979）に開示されているが、強度、
弾性率ともに熱処理にともない低下しており、本発明で
意図する高強力高弾性率化につながるものではない。
（発明が解決しようとする課題） 高真空下に加熱撹拌して重縮合するという方法は現在
広く工業的に採用されているが、この方法では高真空を
保つための真空装置、高粘性物を撹拌するための高い動
力が必要であり装置も複雑となり高コストになる。特
に、産業資材向けの用途においては、より高重合度のポ
リマーが要求され、一般には上述のような溶融重合を行
なった後のポリマーをチップ化し、次いで長時間不活性
ガス気流下又は減圧加熱することにより固相重合を行な
って高重合度のポリエステルを得ている。しかしこの方
法では得られるポリエステルの重合度に限界があるた
め、本発明者らはさらに高重合度ポリエステルを求め、
熱媒体内重合という新しい手段により従来方法では得ら
れなかった超高分子量のポリエステルを得ることに成功
した。熱媒体内重合とはオリゴエステル又はポリエステ
ルを熱媒体中で不活性ガスを吹き込みながら加熱撹拌す
ることにより重縮合を行なうものである。
広く工業的に採用されているが、この方法では高真空を
保つための真空装置、高粘性物を撹拌するための高い動
力が必要であり装置も複雑となり高コストになる。特
に、産業資材向けの用途においては、より高重合度のポ
リマーが要求され、一般には上述のような溶融重合を行
なった後のポリマーをチップ化し、次いで長時間不活性
ガス気流下又は減圧加熱することにより固相重合を行な
って高重合度のポリエステルを得ている。しかしこの方
法では得られるポリエステルの重合度に限界があるた
め、本発明者らはさらに高重合度ポリエステルを求め、
熱媒体内重合という新しい手段により従来方法では得ら
れなかった超高分子量のポリエステルを得ることに成功
した。熱媒体内重合とはオリゴエステル又はポリエステ
ルを熱媒体中で不活性ガスを吹き込みながら加熱撹拌す
ることにより重縮合を行なうものである。
ところが熱媒体内重合方法により従来得られなかった
超高分子量のポリエステルが得られるが、粘度が高すぎ
て、紡糸する際、従来のような溶融紡糸法の採用では繊
維の高強度高弾性率化は極めて困難であった。
超高分子量のポリエステルが得られるが、粘度が高すぎ
て、紡糸する際、従来のような溶融紡糸法の採用では繊
維の高強度高弾性率化は極めて困難であった。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは前記課題を解決するため鋭意、研究した
結果、遂に本発明を完成するに到った。すなわち本発明
は、極限粘度（Ｐ−クロルフェノール／テトラクロルエ
タン＝3/1混合溶媒中30℃で測定）が0.3以上のポリエス
テルを溶融紡糸してなる複屈折率が10.0×10-3以下の低
配向度ポリエステル繊維を、熱媒体液中で後重合した
後、熱媒体液中で後重合する前のポリエステルのガラス
転移点以下の温度での第１段延伸を含め、少なくとも２
段以上の多段延伸を行なうことを特徴とする高強度高弾
性率ポリエステル繊維の製造方法である。
結果、遂に本発明を完成するに到った。すなわち本発明
は、極限粘度（Ｐ−クロルフェノール／テトラクロルエ
タン＝3/1混合溶媒中30℃で測定）が0.3以上のポリエス
テルを溶融紡糸してなる複屈折率が10.0×10-3以下の低
配向度ポリエステル繊維を、熱媒体液中で後重合した
後、熱媒体液中で後重合する前のポリエステルのガラス
転移点以下の温度での第１段延伸を含め、少なくとも２
段以上の多段延伸を行なうことを特徴とする高強度高弾
性率ポリエステル繊維の製造方法である。
本発明において熱媒体とは反応温度内で流体として扱
うことが出来、熱的に安定な有機化合物を意味し、芳香
族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素より選ば
れた化合物の一種又は二種以上の混合物である。
うことが出来、熱的に安定な有機化合物を意味し、芳香
族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素より選ば
れた化合物の一種又は二種以上の混合物である。
具体的には、パラフィン、アルキルジフェニル、水素
化ターフェニル、水素化ビフェニル、アルキルナフタリ
ン、シクロヘキシルビフェニル等であり、特に本発明に
おいて好ましい熱媒体としては、ポリエステルを膨潤さ
せるが、溶解しない熱媒体、たとえば下記一般式Ｉおよ
びIIで示される化合物の一種または二種以上が好まし
く、具体的には、トリエチルビフェニル、テトラエチル
ビフェニル、ジメチルビフェニル、トリメチルビフェニ
ル、トリプロピルビフェニル、ジエチルビフェニル、シ
クロヘキシルベンゼン、水素化トリフェニル、水素化ビ
フェニル、水素化ターフェニルなどが挙げられる。な
お、これらは他にポリエステルを膨潤させないパラフィ
ンなどの熱媒体と混合して使用してもよい。また前記熱
媒体は公知の方法、蒸溜などにより精製して使用しても
よい。
化ターフェニル、水素化ビフェニル、アルキルナフタリ
ン、シクロヘキシルビフェニル等であり、特に本発明に
おいて好ましい熱媒体としては、ポリエステルを膨潤さ
せるが、溶解しない熱媒体、たとえば下記一般式Ｉおよ
びIIで示される化合物の一種または二種以上が好まし
く、具体的には、トリエチルビフェニル、テトラエチル
ビフェニル、ジメチルビフェニル、トリメチルビフェニ
ル、トリプロピルビフェニル、ジエチルビフェニル、シ
クロヘキシルベンゼン、水素化トリフェニル、水素化ビ
フェニル、水素化ターフェニルなどが挙げられる。な
お、これらは他にポリエステルを膨潤させないパラフィ
ンなどの熱媒体と混合して使用してもよい。また前記熱
媒体は公知の方法、蒸溜などにより精製して使用しても
よい。
A1−A2……Al Ｉ 本発明において用いられる有機ジカルボン酸またはそ
のエステル形成性誘導体としては、テレフタル酸、イソ
フタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、2,6−
ナフタリンジカルボン酸などのベンゼン環もしくはナフ
タレン環に直接カルボキシル基を２つ有している芳香族
ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジ
カルボン酸、その他ρ−β−オキシエトキシ安息香酸、
4,4′−ジカルボキシルジフェニール、4,4′−ジカルボ
キシルベンゾフェノン、ビス（４−カルボキシルフェニ
ール）エタンあるいはこれらのメチル、エチル、プロピ
ルなどのアルキルエステルが挙げられ、グリコール類と
しては、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどの炭素数
２〜６のアルキレングリコール、その他ジエチレングリ
コール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノール
Ａのエチレンオキシド付加物などが挙げられる。
のエステル形成性誘導体としては、テレフタル酸、イソ
フタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、2,6−
ナフタリンジカルボン酸などのベンゼン環もしくはナフ
タレン環に直接カルボキシル基を２つ有している芳香族
ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジ
カルボン酸、その他ρ−β−オキシエトキシ安息香酸、
4,4′−ジカルボキシルジフェニール、4,4′−ジカルボ
キシルベンゾフェノン、ビス（４−カルボキシルフェニ
ール）エタンあるいはこれらのメチル、エチル、プロピ
ルなどのアルキルエステルが挙げられ、グリコール類と
しては、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどの炭素数
２〜６のアルキレングリコール、その他ジエチレングリ
コール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノール
Ａのエチレンオキシド付加物などが挙げられる。
なお、本発明における極限粘度は以下の方法で求めた
値である。
値である。
Ｐ−クロルフェノール／テトラクロルエタン（3/1）
混合溶媒を用い、30℃で測定した極限粘度を次式により
フェノール／テトラクロルエタン（6/4）に換算した。
混合溶媒を用い、30℃で測定した極限粘度を次式により
フェノール／テトラクロルエタン（6/4）に換算した。
〔η〕60/40フェノール/TCE＝0.8352・ 〔η〕3/1・PCE/TCE＋0.005 次に本発明方法としてはジカルボン酸又はそのエステ
ル形成性誘導体と、グリコール類とを常法によりエステ
ル化反応又はエステル交換反応をし、次いで従来の溶融
重合法又は前記熱媒体中で重縮合して極限粘度0.3以上
のポリエステルを得る。
ル形成性誘導体と、グリコール類とを常法によりエステ
ル化反応又はエステル交換反応をし、次いで従来の溶融
重合法又は前記熱媒体中で重縮合して極限粘度0.3以上
のポリエステルを得る。
極限粘度が0.3未満であると、溶融紡糸により低配向
繊維を製糸する際の曳糸性が低下するので好ましくな
い。
繊維を製糸する際の曳糸性が低下するので好ましくな
い。
極限粘度の上限は特に定めるものではないが、1.2以
下であれば、特に生産性及び紡糸装置を特殊化する必要
が生じないので特に好ましい。
下であれば、特に生産性及び紡糸装置を特殊化する必要
が生じないので特に好ましい。
従って本発明では好ましくは、極限粘度が0.3〜1.2の
ポリエステルを真空乾燥処理した後、溶融紡糸し、該ポ
リエステルの複屈折率Δｎが、0.010以下となるように
引き取るのがよい。
ポリエステルを真空乾燥処理した後、溶融紡糸し、該ポ
リエステルの複屈折率Δｎが、0.010以下となるように
引き取るのがよい。
Δｎが、0.010を超えると、熱媒内での重合速度が低
下し、後重合に要する時間が長くなり、生産性が低下す
るので好ましくない。従ってΔｎは、0.010以下で、低
ければ低い程、短時間で後重合度の上昇効果が出るが、
ところが0.001以下になると紡糸時の張力が低下しすぎ
て、紡糸時の不安定性が増加しやすくなりあまり好まし
くない。
下し、後重合に要する時間が長くなり、生産性が低下す
るので好ましくない。従ってΔｎは、0.010以下で、低
ければ低い程、短時間で後重合度の上昇効果が出るが、
ところが0.001以下になると紡糸時の張力が低下しすぎ
て、紡糸時の不安定性が増加しやすくなりあまり好まし
くない。
次に前記採択されたポリエステル未延伸糸を前記熱媒
体液中に導入し窒素ガス、ヘリウムガス、炭酸ガス等の
不活性ガスを吹き込みながら、100℃〜250℃に保つこと
によって、さらに重縮合反応を進めるが、まず温度100
℃〜240℃、特に180℃〜220℃で１時間〜60時間、特に
３時間〜20時間滞留させ、引き続いて150℃〜250℃、特
に210℃〜238℃の熱媒体中、１時間〜24時間、特に１時
間〜10時間滞留させて重縮合するのが好ましい。
体液中に導入し窒素ガス、ヘリウムガス、炭酸ガス等の
不活性ガスを吹き込みながら、100℃〜250℃に保つこと
によって、さらに重縮合反応を進めるが、まず温度100
℃〜240℃、特に180℃〜220℃で１時間〜60時間、特に
３時間〜20時間滞留させ、引き続いて150℃〜250℃、特
に210℃〜238℃の熱媒体中、１時間〜24時間、特に１時
間〜10時間滞留させて重縮合するのが好ましい。
なお本発明において極限粘度0.3のポリエステルを得
るための重縮合反応又は繊維に成形後、熱媒体中で重縮
合する反応触媒としては、アンチモン、チタン、ゲルマ
ニウム、コバルト、マンガン、タングステン、スズ化合
物など従来のポリエステル製造で公知の触媒を用いるこ
とができるが、本発明ではポリエステルに可溶なアンチ
モン化合物、タングステン化合物またはスズ化合物が好
ましく、たとえばSb2O3、タングステン酸またはその
塩、酢酸第一スズ、臭化第一スズ、臭化第二スズ、塩化
第一スズ、塩化第二スズなどが挙げられる。
るための重縮合反応又は繊維に成形後、熱媒体中で重縮
合する反応触媒としては、アンチモン、チタン、ゲルマ
ニウム、コバルト、マンガン、タングステン、スズ化合
物など従来のポリエステル製造で公知の触媒を用いるこ
とができるが、本発明ではポリエステルに可溶なアンチ
モン化合物、タングステン化合物またはスズ化合物が好
ましく、たとえばSb2O3、タングステン酸またはその
塩、酢酸第一スズ、臭化第一スズ、臭化第二スズ、塩化
第一スズ、塩化第二スズなどが挙げられる。
以上の方法によって得られたポリエステル成形物は極
限粘度1.2から10.0位の超高分子量となり、しかも既に
成形されたものとして得られるため、さらに延伸処理を
するだけで、繊維の最終製品として得ることができる。
限粘度1.2から10.0位の超高分子量となり、しかも既に
成形されたものとして得られるため、さらに延伸処理を
するだけで、繊維の最終製品として得ることができる。
後重合された繊維の極限粘度（IV）が1.2未満である
と通常の固相重合して高IV化したポリエステルの溶融紡
糸でも容易に製糸可能となってくるため、本発明のメリ
ットが小さくなる。
と通常の固相重合して高IV化したポリエステルの溶融紡
糸でも容易に製糸可能となってくるため、本発明のメリ
ットが小さくなる。
熱媒体中で繊維を移動させながら後重合させること
は、本方式の後重合工程が紡糸工程あるいは延伸工程と
連続させうることができ、工程合理化が可能であるので
特に好ましい。
は、本方式の後重合工程が紡糸工程あるいは延伸工程と
連続させうることができ、工程合理化が可能であるので
特に好ましい。
更に、後重合工程をバッチ処理する場合、繊維相互の
融着、繊維の損傷を生じやすく、引き続く延伸工程で高
強力高弾性率化が困難になるといった問題を生じる。
融着、繊維の損傷を生じやすく、引き続く延伸工程で高
強力高弾性率化が困難になるといった問題を生じる。
但し、熱媒体中で繊維を移動させる際、該繊維は融点
近傍の高温になっており、かつ低配向度であるため、張
力を原動力として移動させることは著しく困難であり、
本発明者等の研究の結果、支持台に該繊維を載せて移動
すると、糸切れ等が起らず安定な後重合が可能となるこ
とが判明している。
近傍の高温になっており、かつ低配向度であるため、張
力を原動力として移動させることは著しく困難であり、
本発明者等の研究の結果、支持台に該繊維を載せて移動
すると、糸切れ等が起らず安定な後重合が可能となるこ
とが判明している。
支持台としては、ベルト状、コンベア状のものが好ま
しく特に多孔性のものが優れているのでこれらの使用は
特に好ましい。
しく特に多孔性のものが優れているのでこれらの使用は
特に好ましい。
以上の方法によって得られた熱媒液体中で後重合され
た高IVポリエステル繊維は、熱媒液により膨潤した状態
にあり、室温での安定な高倍率延伸が可能であるが、第
１段延伸温度は、最終繊維の高強度高弾性率化を実現さ
せるために、熱媒液体中で後重合する前のポリエステル
のガラス転移点以下で且つ０℃以上、好ましくは５℃以
上、120℃以下とすることが好ましい。０℃未満になる
と装置上、特別な工夫が必要となり、本発明のメリット
が少ない。
た高IVポリエステル繊維は、熱媒液により膨潤した状態
にあり、室温での安定な高倍率延伸が可能であるが、第
１段延伸温度は、最終繊維の高強度高弾性率化を実現さ
せるために、熱媒液体中で後重合する前のポリエステル
のガラス転移点以下で且つ０℃以上、好ましくは５℃以
上、120℃以下とすることが好ましい。０℃未満になる
と装置上、特別な工夫が必要となり、本発明のメリット
が少ない。
一方、熱媒液体中で後重合する前のポリエステルのガ
ラス転移点を越えると著しく結晶化が進行し、やはり延
伸性が低下してしまう。
ラス転移点を越えると著しく結晶化が進行し、やはり延
伸性が低下してしまう。
本発明が目的とするポリエステルの高強力高弾性率化
を実現するためには、少なくとも２段以上の多段延伸を
行うことが好ましい。
を実現するためには、少なくとも２段以上の多段延伸を
行うことが好ましい。
本発明の方法で高分子量化されたポリエステル繊維
は、すでに膨潤した状態にあるため、まず低温での第１
段高倍率延伸により高配向化してから、第２段の高温延
伸、好ましくは第３段の高温延伸を引続き行う。
は、すでに膨潤した状態にあるため、まず低温での第１
段高倍率延伸により高配向化してから、第２段の高温延
伸、好ましくは第３段の高温延伸を引続き行う。
以上のようにして少なくとも６倍以上、好ましくは８
倍以上の高倍率延伸を行うことにより、高強度高弾性率
ポリエステル繊維が得られる。
倍以上の高倍率延伸を行うことにより、高強度高弾性率
ポリエステル繊維が得られる。
尚、本発明に言う、ガラス転移点は、理学電機社製内
熱DSCを用い、試料5mgをとり、アルゴンガス気流中で20
℃/minの昇温速度で測定した値を言う。
熱DSCを用い、試料5mgをとり、アルゴンガス気流中で20
℃/minの昇温速度で測定した値を言う。
（作 用） 本発明によって高強度、高弾製率ポリエステル繊維が
得られる作用は次の通りである。成形物の強度、弾性率
はポリマーの分子量と大きな関係があり、本発明の成形
物の製造方法では予め繊維状に成形して熱媒体内で重合
することによりエチレングリコールが効率よく除去さ
れ、さらにチップ状での重合とは異なり融着の問題も生
じないため著しく重合度が上がり、さらに成形する際
に、従来の溶融成形の場合に生じるような分子量の低下
がないために高強度、高弾性率のポリエステル繊維を得
ることができるものと考えられる。
得られる作用は次の通りである。成形物の強度、弾性率
はポリマーの分子量と大きな関係があり、本発明の成形
物の製造方法では予め繊維状に成形して熱媒体内で重合
することによりエチレングリコールが効率よく除去さ
れ、さらにチップ状での重合とは異なり融着の問題も生
じないため著しく重合度が上がり、さらに成形する際
に、従来の溶融成形の場合に生じるような分子量の低下
がないために高強度、高弾性率のポリエステル繊維を得
ることができるものと考えられる。
更に、熱媒液体中での後重合により、繊維がすでに膨
潤しており、高延伸性能を有していることが、高強度、
高弾性率化に有効に作用したものと考えられる。
潤しており、高延伸性能を有していることが、高強度、
高弾性率化に有効に作用したものと考えられる。
（実施例） 以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明するが本
発明はこれらに限定されるものではない。
発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１） 常法により製造したポリエチレンテレフタレート（触
媒としてテレフタル酸に対して0.045mol％のアンチモン
を含み、極限粘度は1.00である。）を紡糸口金温度300
℃で口金孔径0.3mmΦ孔長1.2mmΦ、24ホールの紡糸口金
より吐出量18g/分で紡糸を行ない、巻取り速度110m/分
で巻き取り、複屈折率Δn:2.1×10-3、極限粘度0.85、1
370デニール、18フィラメントの未延伸糸を得た。該未
延伸糸のガラス転移点温度は73℃であった。
媒としてテレフタル酸に対して0.045mol％のアンチモン
を含み、極限粘度は1.00である。）を紡糸口金温度300
℃で口金孔径0.3mmΦ孔長1.2mmΦ、24ホールの紡糸口金
より吐出量18g/分で紡糸を行ない、巻取り速度110m/分
で巻き取り、複屈折率Δn:2.1×10-3、極限粘度0.85、1
370デニール、18フィラメントの未延伸糸を得た。該未
延伸糸のガラス転移点温度は73℃であった。
次に図面を用いて説明する。
第１図は本実施例で用いられる反応槽の一例を示す一
部破断正面図である。
部破断正面図である。
まず前記方法で得られたポリエステル未延伸糸１を直
径50cm、高さ200cmのＡ反応槽２中に備えた直径40cm、
高さ180cmの30メッシュのＡドラム３に3mmの間隔で巻き
つけた。Ａ反応槽２には熱媒体４として水素化トリフェ
ニル200を熱媒体送入口５より入れ、そこに窒素ガス
を窒素ガス量調節バルブ６を通して30K/hrで吹き込み
ながら熱媒体４の温度を220℃に保った。Ａ反応槽２中
での未延伸糸１の滞留時間が20時間となるようにＡドラ
ム３を0.5rpmで回転させてＢ反応槽７中に連続的に導び
いた。該未延伸糸１をＢ反応槽７中に備えたＢドラム８
に18mmの間隔で巻きつけた。Ｂ反応槽７には熱媒体４と
して水素化トリフェニル200を熱媒体送入口９より入
れ、そこに窒素ガスを窒素ガス量調節バルブ10を通して
30K/hrで吹き込みながら熱媒体の温度を235℃に保っ
た。反応槽４中での未延伸糸１の滞留時間が８時間とな
るようにＢドラム８を0.5rpmで回転させ連続的に未延伸
糸をＢ反応槽７から取り出し、巻き取りローラーに巻き
取った。巻き取った糸条を室温（22℃）で５倍の第１段
延伸を行った後、185℃で延伸応力2g/dで1.3倍で延伸
し、更に200℃で延伸延伸応力3g/dで1.3倍延伸し、全延
伸倍率8.45倍とした。
径50cm、高さ200cmのＡ反応槽２中に備えた直径40cm、
高さ180cmの30メッシュのＡドラム３に3mmの間隔で巻き
つけた。Ａ反応槽２には熱媒体４として水素化トリフェ
ニル200を熱媒体送入口５より入れ、そこに窒素ガス
を窒素ガス量調節バルブ６を通して30K/hrで吹き込み
ながら熱媒体４の温度を220℃に保った。Ａ反応槽２中
での未延伸糸１の滞留時間が20時間となるようにＡドラ
ム３を0.5rpmで回転させてＢ反応槽７中に連続的に導び
いた。該未延伸糸１をＢ反応槽７中に備えたＢドラム８
に18mmの間隔で巻きつけた。Ｂ反応槽７には熱媒体４と
して水素化トリフェニル200を熱媒体送入口９より入
れ、そこに窒素ガスを窒素ガス量調節バルブ10を通して
30K/hrで吹き込みながら熱媒体の温度を235℃に保っ
た。反応槽４中での未延伸糸１の滞留時間が８時間とな
るようにＢドラム８を0.5rpmで回転させ連続的に未延伸
糸をＢ反応槽７から取り出し、巻き取りローラーに巻き
取った。巻き取った糸条を室温（22℃）で５倍の第１段
延伸を行った後、185℃で延伸応力2g/dで1.3倍で延伸
し、更に200℃で延伸延伸応力3g/dで1.3倍延伸し、全延
伸倍率8.45倍とした。
得られた延伸繊維は143.5デニール、強度13.85g/d伸
度9.1％、初期弾性率253.1g/d、繊維の極限粘度は3.7で
あった。
度9.1％、初期弾性率253.1g/d、繊維の極限粘度は3.7で
あった。
但し、本実施例を行う時にＡ反応槽及びＢ反応槽の出
口で糸切れが発生するというトラブルが発生した。
口で糸切れが発生するというトラブルが発生した。
（実施例２） 実施例１の未延伸糸を第１図に示す装置を用いて、未
延伸糸を移動させず、Ａ反応槽及びＢ反応槽中で夫々の
ドラムの替わりに、全網のドラムを静置して、実施例１
と同一条件でバッチ処理による熱媒内重合を行った後、
実施例１と同一条件で延伸を行った。
延伸糸を移動させず、Ａ反応槽及びＢ反応槽中で夫々の
ドラムの替わりに、全網のドラムを静置して、実施例１
と同一条件でバッチ処理による熱媒内重合を行った後、
実施例１と同一条件で延伸を行った。
延伸繊維は、151.2デニール、強度11.47g/d、伸度9.4
％、初期弾性率236.8g/d、繊維の極限粘度は、3.85であ
った。
％、初期弾性率236.8g/d、繊維の極限粘度は、3.85であ
った。
（実施例３） 第２図に示す装置を用いて実施例１と同じ未延伸糸を
用いて、同様の熱媒内重合を行った所、糸切れは全く発
生しなかった。巻き取った糸条を室温で５倍延伸した
後、引き続き160℃で1.7倍延伸した後、更に245℃で1.1
倍の延伸を行い、全延伸倍率9.35倍とした。
用いて、同様の熱媒内重合を行った所、糸切れは全く発
生しなかった。巻き取った糸条を室温で５倍延伸した
後、引き続き160℃で1.7倍延伸した後、更に245℃で1.1
倍の延伸を行い、全延伸倍率9.35倍とした。
得られた延伸繊維は、135.1デニール、強度12.69g/d
初期弾性率265.6g/d、繊維の極限粘度は3.61であった。
初期弾性率265.6g/d、繊維の極限粘度は3.61であった。
（比較例１） 不活性ガス導入口、熱媒体送入口、抜き出し口、及び
撹拌口を備えた内容積15のオートクレープに粒径50μ
ｍ〜100μｍのポリエチレンテレフタレート（触媒とし
て、テレフタル酸に対し、0.045mol％のアンチモンを含
み、極限粘度は0.60である。）1500g、熱媒として水素
化トリフェニル８を入れ窒素ガスを1K/hrで吹き込
みながら昇温し、220℃で20時間、235℃で６時間加熱撹
拌した。その結果重合終了後のポリマーは融着して数10
0μｍ〜数mmの大きさとなっており、アセトンで洗浄、
次いで減圧乾燥した後極限粘度を測定したところ2.2ま
でしか上がらなかった。
撹拌口を備えた内容積15のオートクレープに粒径50μ
ｍ〜100μｍのポリエチレンテレフタレート（触媒とし
て、テレフタル酸に対し、0.045mol％のアンチモンを含
み、極限粘度は0.60である。）1500g、熱媒として水素
化トリフェニル８を入れ窒素ガスを1K/hrで吹き込
みながら昇温し、220℃で20時間、235℃で６時間加熱撹
拌した。その結果重合終了後のポリマーは融着して数10
0μｍ〜数mmの大きさとなっており、アセトンで洗浄、
次いで減圧乾燥した後極限粘度を測定したところ2.2ま
でしか上がらなかった。
（発明の効果） 上記した構成よりなる本発明は、超高分子量のポリエ
ステルは粘度が高すぎるので、従来公知の紡糸、延伸法
では高強度高弾性率化が出来ないといった問題点を解決
したもので、複雑な紡糸延伸条件、装置を採用すること
なく、従来品に比べて高品位且つ、高強度高弾性率化さ
れたポリエステル繊維を安定的に得ることが出来、産業
界に寄与すること大である。
ステルは粘度が高すぎるので、従来公知の紡糸、延伸法
では高強度高弾性率化が出来ないといった問題点を解決
したもので、複雑な紡糸延伸条件、装置を採用すること
なく、従来品に比べて高品位且つ、高強度高弾性率化さ
れたポリエステル繊維を安定的に得ることが出来、産業
界に寄与すること大である。
第１図に、第２図に本発明方法の実施例で使用される重
合装置の一例の簡略断面図である。第１図、第２図中 １……ポリエステル未延伸糸 ２……Ａ反応槽 ３……Ａドラム ４……熱媒体 5,9……熱媒体送入口 6,10……窒素ガス量調節バルブ ７……Ｂ反応槽 ８……Ｂドラム 11……金網ベルト
合装置の一例の簡略断面図である。第１図、第２図中 １……ポリエステル未延伸糸 ２……Ａ反応槽 ３……Ａドラム ４……熱媒体 5,9……熱媒体送入口 6,10……窒素ガス量調節バルブ ７……Ｂ反応槽 ８……Ｂドラム 11……金網ベルト
Claims (1)
- 【請求項１】極限粘度（Ｐ−クロルフェノール／テトラ
クロルエタン＝3/1混合溶媒中30℃で測定）が0.3以上の
ポリエステルを溶融紡糸してなる複屈折率が10.0×10-3
以下の低配向度ポリエステル繊維を、熱媒体液中で後重
合した後、熱媒体液中で後重合する前のポリエステルの
ガラス転移点以下の温度での第１段延伸を含め、少なく
とも２段以上の多段延伸を行なうことを特徴とする高強
度高弾性率ポリエステル繊維の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63006566A JP2551074B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 高強度高弾性率ポリエステル繊維の製造方法 |
| US07/295,524 US4917848A (en) | 1988-01-13 | 1989-01-10 | Process for producing polyester fibers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63006566A JP2551074B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 高強度高弾性率ポリエステル繊維の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01183517A JPH01183517A (ja) | 1989-07-21 |
| JP2551074B2 true JP2551074B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=11641884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63006566A Expired - Lifetime JP2551074B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 高強度高弾性率ポリエステル繊維の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4917848A (ja) |
| JP (1) | JP2551074B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5410135A (en) * | 1988-09-01 | 1995-04-25 | James River Paper Company, Inc. | Self limiting microwave heaters |
| IT1271401B (it) * | 1993-05-06 | 1997-05-28 | M & G Ricerche Spa | Fibre ad alto modulo da resine poliestere |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2935372A (en) * | 1955-02-21 | 1960-05-03 | Du Pont | Process of producing shaped bodies by combining reactive intermediates, at least one of which intermediates is in the vapor phase |
| US3840632A (en) * | 1969-06-13 | 1974-10-08 | Mobil Oil Corp | Solid phase polymerization of strain hardened polyesters |
| JPS586415B2 (ja) * | 1978-07-28 | 1983-02-04 | 日本電信電話株式会社 | デイジタル信号受信装置 |
| US4335232A (en) * | 1981-07-07 | 1982-06-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Optically anisotropic melt forming polyesters |
| JPS5898417A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-11 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 高強度ポリエチレンテレフタレ−ト糸条の製造方法 |
-
1988
- 1988-01-13 JP JP63006566A patent/JP2551074B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-01-10 US US07/295,524 patent/US4917848A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01183517A (ja) | 1989-07-21 |
| US4917848A (en) | 1990-04-17 |
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