JP3217900B2 - Polyethylene naphthalate fiber and method for producing the same - Google Patents
Polyethylene naphthalate fiber and method for producing the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は産業用資材等に有用な、
高強度、高弾性率、低伸度で、かつ高い乾熱収縮率を有
するポリエチレンナフタレート繊維およびその製造方法
に関する。The present invention is useful for industrial materials and the like.
The present invention relates to a polyethylene naphthalate fiber having high strength, high elastic modulus, low elongation, and high dry heat shrinkage, and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】エチレン―2,6―ナフタレート単位を
主たる構成成分とするポリエチレンナフタレート繊維
は、高強度、高弾性率および優れた熱寸法安定性を示
し、タイヤコードを始めとするゴム補強材等の分野でポ
リエチレンテレフタレート繊維を凌駕する性能を示すも
のと期待されている。2. Description of the Related Art Polyethylene naphthalate fibers containing ethylene-2,6-naphthalate units as main constituents exhibit high strength, high modulus of elasticity and excellent thermal dimensional stability. It is expected to show performance exceeding polyethylene terephthalate fiber in such fields.
【0003】一方、ポリエチレンナフタレート繊維は、
熱寸法安定性が高いがゆえに乾熱収縮率が低く、用途に
よっては使用が制限される場合もあった。On the other hand, polyethylene naphthalate fiber is
Due to the high thermal dimensional stability, the dry heat shrinkage is low, and the use may be restricted depending on the application.
【0004】このような問題を解決するため、例えば特
公昭56−42682号公報、特公昭52−5612号
公報あるいは特開昭50−46922号公報には、沸騰
水収縮率が充分に高い、即ち乾熱収縮率が高いポリエチ
レンナフタレート繊維が開示されているが、いずれも強
度は4g/deに満たないものであり、高強度を有して
いるとは言い難い。In order to solve such a problem, for example, Japanese Patent Publication No. Sho 56-42682, Japanese Patent Publication No. Sho 52-5612 or Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 50-46922 discloses that the boiling water shrinkage ratio is sufficiently high. Polyethylene naphthalate fibers having a high dry heat shrinkage are disclosed, but all have a strength of less than 4 g / de, and cannot be said to have high strength.
【0005】即ち、従来の技術ではポリエチレンナフタ
レート繊維が本来有する高強度、高弾性、高耐熱性を維
持したまま乾熱収縮率のみを高めることは極めて困難で
あった。That is, it is extremely difficult to increase only the dry heat shrinkage rate while maintaining the high strength, high elasticity and high heat resistance inherent in polyethylene naphthalate fiber in the prior art.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の有する問題点を解消し、産業用資材等に有用
な、高強度、高弾性率、低伸度を維持したまま、高い乾
熱収縮率を有するポリエチレンナフタレート繊維および
その製造方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to maintain a high strength, a high elastic modulus, and a low elongation, which are useful for industrial materials. An object of the present invention is to provide a polyethylene naphthalate fiber having a dry heat shrinkage and a method for producing the same.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するために鋭意検討した結果、ポリエチレンナフタ
レート繊維の微細構造、特に結晶サイズを特定すること
により、高強度、高弾性率、低伸度を維持したまま、高
い乾熱収縮率を有するポリエチレンナフタレート繊維が
得られることを究明した。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, by specifying the microstructure, particularly the crystal size, of polyethylene naphthalate fiber, high strength, high elastic modulus, It has been found that a polyethylene naphthalate fiber having a high dry heat shrinkage ratio can be obtained while maintaining a low elongation.
【0008】かくして本発明によれば、エチレン―2,
6―ナフタレート単位を90モル%以上含むポリエチレ
ンナフタレートからなり、結晶サイズD1が65オング
ストローム以下かつ結晶サイズD2が45オングストロ
ーム以下であるとともに、下記(a)〜(e)を満足す
ることを特徴とするポリエチレンナフタレート繊維が提
供される。 (a)150℃での乾熱収縮率が8.0%以上 (b)180℃での乾熱収縮率が10.0%以上 (c)強度が8.0g/de以上 (d)伸度が4.5%以上 (e)弾性率が210g/de以上 (ただし、D1、D2は赤道方向における広角X線回折図
において、2Θがそれぞれ15〜16゜および26〜2
7゜に現れる回折ピーク強度の半価幅より算出した値で
ある)Thus, according to the present invention, ethylene-2,
It is made of polyethylene naphthalate containing 6-naphthalate units in an amount of 90 mol% or more, and has a crystal size D 1 of 65 Å or less and a crystal size D 2 of 45 Å or less and satisfies the following (a) to (e). A featured polyethylene naphthalate fiber is provided. (A) Dry heat shrinkage at 150 ° C is 8.0% or more (b) Dry heat shrinkage at 180 ° C is 10.0% or more (c) Strength is 8.0 g / de or more (d) Elongation (E) Elastic modulus is 210 g / de or more (where D 1 and D 2 are 15 to 16 ° and 26 to 2 in the wide-angle X-ray diffraction diagram in the equator direction, respectively).
(This is a value calculated from the half width of the diffraction peak intensity appearing at 7 °.)
【0009】また本発明によれば、請求項1記載のポリ
エチレンナフタレート繊維を製造するに際し、下記
(ア)〜(ウ)の工程を逐次的に含むことを特徴とする
ポリエチレンナフタレート繊維の製造方法が提供され
る。According to the present invention, there is further provided a method for producing a polyethylene naphthalate fiber, comprising the steps of: A method is provided.
【0010】(ア)エチレン―2,6―ナフタレート単
位を90モル%以上含むポリエチレンナフタレートを溶
融紡糸し、極限粘度が0.5〜1.0、かつ複屈折率が
0.001〜0.02であるポリエチレンナフタレート
未延伸糸を得る。(A) Polyethylene naphthalate containing at least 90 mol% of ethylene-2,6-naphthalate unit is melt-spun and has an intrinsic viscosity of 0.5 to 1.0 and a birefringence of 0.001 to 0. No. 02, a polyethylene naphthalate undrawn yarn is obtained.
【0011】(イ)該未延伸糸を一旦巻取るか、あるい
は巻取らずに連続的に延伸工程に供給し、極限粘度が
0.5〜0.7の場合は表面温度が153〜155℃の
加熱供給ローラーと表面温度が170℃以下の第1延伸
ローラーとにより、また、極限粘度が0.7を越え1.
0以下の場合は表面温度が153〜165℃の加熱供給
ローラーと表面温度が190℃以下の第1延伸ローラー
とにより5.0〜7.0倍の第1段延伸を行なう。(A) The undrawn yarn is once wound or supplied continuously to the drawing step without being wound, and when the intrinsic viscosity is 0.5 to 0.7, the surface temperature is 153 to 155 ° C. And the first stretching roller having a surface temperature of 170 ° C. or less, and the intrinsic viscosity exceeds 0.7.
In the case of 0 or less, the first-stage stretching of 5.0 to 7.0 times is performed by a heating supply roller having a surface temperature of 153 to 165 ° C and a first stretching roller having a surface temperature of 190 ° C or less.
【0012】(ウ)次いで第1延伸ローラーと第2延伸
ローラーとにより1.0〜1.3倍の第2段延伸を行な
った後、第2延伸ローラーによって冷却し巻き取る。(C) Next, after performing the second-stage stretching of 1.0 to 1.3 times with the first stretching roller and the second stretching roller, it is cooled and wound up by the second stretching roller.
【0013】本発明でいうポリエチレンナフタレートと
は、エチレン―2,6―ナフタレート単位を90モル%
以上含んでおればよく、10モル%以下の割合で適当な
第3成分を含む共重合体であっても差し支えない。一般
にポリエチレン―2,6―ナフタレートは、ナフタレン
―2,6―ジカルボン酸またはその機能的誘導体を触媒
の存在下で、適当な反応条件の下に重合せしめることに
よって合成される。このとき、ポリエチレン―2,6―
ナフタレートの重合完結前に、適当な1種または2種以
上の第3成分を添加すれば、共重合ポリエチレンナフタ
レートが合成される。The polyethylene naphthalate referred to in the present invention means that ethylene-2,6-naphthalate unit is 90 mol%.
A copolymer containing the appropriate third component at a ratio of 10 mol% or less may be used. Generally, polyethylene-2,6-naphthalate is synthesized by polymerizing naphthalene-2,6-dicarboxylic acid or a functional derivative thereof in the presence of a catalyst under appropriate reaction conditions. At this time, polyethylene-2,6-
If one or more appropriate third components are added before the completion of the polymerization of naphthalate, a copolymerized polyethylene naphthalate is synthesized.
【0014】適当な第3成分としては、(a)2個のエ
ステル形成官能基を有する化合物、例えば、シュウ酸、
コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸などの
脂肪族ジカルボン酸;シクロプロパンジカルボン酸、シ
クロブタンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸な
どの脂環族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、ナ
フタレン―2,7―ジカルボン酸、ジフェニルジカルボ
ン酸などの芳香族ジカルボン酸;ジフェニルエーテルジ
カルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェ
ノキシエタンジカルボン酸、3,5―ジカルボキシベン
ゼンスルホン酸ナトリウムなどのカルボン酸;グリコー
ル酸、p―オキシ安息香酸、p―オキシエトキシ安息香
酸などのオキシカルボン酸;プロピレングリコール、ト
リメチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラ
メチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオ
ペンチレングリコール、p―キシリレングリコール、
1,4―シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノール
A、p,p′―ジフェノキシスルホン―1,4―ビス
(β―ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、2,2―ビス
(p―β―ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、ポ
リアルキレングリコール、p―フェニレンビス(ジメチ
ルシクロヘキサン)などのオキシ化合物、あるいはその
機能的誘導体;前記カルボン酸類、オキシカルボン酸
類、オキシ化合物類またはその機能的誘導体から誘導さ
れる高重合度化合物などや、(b)1個のエステル形成
官能基を有する化合物、例えば、安息香酸、ベンゾイル
安息香酸、ベンジルオキシ安息香酸、メトキシポリアル
キレングリコールなどが挙げられる。Suitable third components include (a) a compound having two ester-forming functional groups, for example, oxalic acid,
Aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid and dimer acid; alicyclic dicarboxylic acids such as cyclopropanedicarboxylic acid, cyclobutanedicarboxylic acid and hexahydroterephthalic acid; phthalic acid, isophthalic acid, naphthalene-2,7 -Aromatic dicarboxylic acids such as dicarboxylic acid and diphenyl dicarboxylic acid; carboxylic acids such as diphenyl ether dicarboxylic acid, diphenyl sulfone dicarboxylic acid, diphenoxyethane dicarboxylic acid, and sodium 3,5-dicarboxybenzene sulfonate; glycolic acid, p-oxy Oxycarboxylic acids such as benzoic acid and p-oxyethoxybenzoic acid; propylene glycol, trimethylene glycol, diethylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentylene glycol Le, p- xylylene glycol,
1,4-cyclohexanedimethanol, bisphenol A, p, p'-diphenoxysulfone-1,4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene, 2,2-bis (p-β-hydroxyethoxyphenyl) propane, poly Oxy compounds such as alkylene glycol and p-phenylenebis (dimethylcyclohexane), or functional derivatives thereof; carboxylic acids, oxycarboxylic acids, oxy compounds and high polymerization degree compounds derived from the functional derivatives thereof; b) Compounds having one ester-forming functional group, for example, benzoic acid, benzoylbenzoic acid, benzyloxybenzoic acid, methoxypolyalkylene glycol and the like.
【0015】さらに(c)3個以上のエステル形成官能
基を有する化合物、例えば、グリセリン、ペンタエリス
リトール、トリメチロールプロパンなども、重合体が実
質的に線状である範囲内で使用可能である。Further, (c) a compound having three or more ester-forming functional groups, for example, glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane and the like can be used in a range where the polymer is substantially linear.
【0016】また、前記ポリエステル中に、二酸化チタ
ンなどの艶消剤やリン酸、亜リン酸およびそれらのエス
テルなどの安定剤等の添加剤が含まれていてもよいこと
はいうまでもない。Needless to say, the polyester may contain additives such as a matting agent such as titanium dioxide and a stabilizer such as phosphoric acid, phosphorous acid and esters thereof.
【0017】本発明のポリエチレンナフタレート繊維
は、例えば、上記ポリエチレンナフタレートを溶融紡糸
して特定の構造を有する未延伸糸を得た後、該未延伸糸
を少なくとも2段で延伸することにより得られる。The polyethylene naphthalate fiber of the present invention is obtained, for example, by melt-spinning the polyethylene naphthalate to obtain an undrawn yarn having a specific structure, and then drawing the undrawn yarn in at least two stages. Can be
【0018】本発明のポリエチレンナフタレート繊維を
得るための未延伸糸は、極限粘度が0.5〜1.0、複
屈折率が0.001〜0.02の範囲にある必要があ
る。The undrawn yarn for obtaining the polyethylene naphthalate fiber of the present invention must have an intrinsic viscosity of 0.5 to 1.0 and a birefringence of 0.001 to 0.02.
【0019】極限粘度が0.5未満の場合には高強度の
繊維を得ることができず、一方1.0を越える場合には
溶融粘度が高くなりすぎるため、紡糸調子が不良とな
る。If the intrinsic viscosity is less than 0.5, high-strength fibers cannot be obtained, while if it exceeds 1.0, the melt viscosity becomes too high, resulting in poor spinning condition.
【0020】また、複屈折率が0.001未満の場合に
は紡糸調子が不良となり、一方0.02を越える場合に
は所望の物性が得られない。If the birefringence is less than 0.001, the spinning condition is poor, while if it exceeds 0.02, desired physical properties cannot be obtained.
【0021】このような未延伸糸を得る方法としては、
例えば極限粘度が0.55〜1.05のポリエチレンナ
フタレートチップを溶融紡糸し、その際紡糸口金直下に
250〜400℃の加熱筒を設置し、紡糸ドラフトを2
0〜300、引取り速度を1000m/分以下とする方
法などが挙げられる。A method for obtaining such an undrawn yarn is as follows.
For example, a polyethylene naphthalate chip having an intrinsic viscosity of 0.55 to 1.05 is melt-spun, and at that time, a heating tube at 250 to 400 ° C. is installed immediately below a spinneret, and a spinning draft is set at 2 mm.
0 to 300, and a method of setting the take-up speed to 1000 m / min or less.
【0022】ポリエチレンナフタレートチップの極限粘
度は、高い方が乾熱収縮率の高い繊維を得やすい反面、
製造コストが高くなるので、工業生産においては0.5
〜0.7が好ましい。The higher the intrinsic viscosity of polyethylene naphthalate chips, the easier it is to obtain fibers with high dry heat shrinkage,
Due to the high production cost, 0.5%
-0.7 is preferred.
【0023】上記未延伸糸は、紡糸後一旦巻取るか、あ
るいは巻取らずに連続的に延伸工程に供給され、加熱供
給ローラーおよび加熱延伸ローラーを順次配置した延伸
熱処理装置を使用し、少なくとも2段で延伸される。The undrawn yarn is wound up once after spinning, or supplied continuously to the drawing step without being wound up, and is subjected to a drawing heat treatment apparatus in which a heating supply roller and a heating drawing roller are sequentially arranged. Stretched in steps.
【0024】即ち、未延伸糸の極限粘度が0.5〜0.
7の場合は、表面温度が153〜155℃の加熱供給ロ
ーラーと表面温度が170℃以下の第1延伸ローラーと
によって5.0〜7.0倍に延伸され、次いで第1延伸
ローラーと第2延伸ローラーとによって1.0〜1.3
倍に延伸された後、第2延伸ローラーによって冷却され
巻取られる。That is, the intrinsic viscosity of the undrawn yarn is 0.5 to 0.5.
In the case of No. 7, the sheet is stretched 5.0 to 7.0 times by a heating supply roller having a surface temperature of 153 to 155 ° C. and a first stretching roller having a surface temperature of 170 ° C. or lower, and then the first stretching roller and the second 1.0 to 1.3 depending on the stretching roller
After being stretched twice, it is cooled and wound by a second stretching roller.
【0025】また、未延伸糸極限粘度が0.7を越え
1.0以下の場合は、表面温度が153〜165℃の加
熱供給ローラーと表面温度が190℃以下の第1延伸ロ
ーラーとによって5.0〜7.0倍に第1段延伸され、
次いで第1延伸ローラーと第2延伸ローラーとによって
1.0〜1.3倍に第2段延伸された後、第2延伸ロー
ラーによって冷却され巻取られる。If the intrinsic viscosity of the undrawn yarn is more than 0.7 and not more than 1.0, the heating and supplying roller having a surface temperature of 153 to 165 ° C. and the first drawing roller having a surface temperature of 190 ° C. or less are used. It is stretched in the first step by 0.0 to 7.0 times,
Next, after being stretched in the second step by 1.0 to 1.3 times by the first stretching roller and the second stretching roller, it is cooled and wound by the second stretching roller.
【0026】加熱供給ローラーの表面温度が上記の値未
満の場合には充分な延伸を行なうことができず、一方加
熱供給ローラーの表面温度が上記の値を越える場合には
所望の乾熱収縮率を得ることができない。When the surface temperature of the heat supply roller is less than the above value, sufficient stretching cannot be performed. On the other hand, when the surface temperature of the heat supply roller exceeds the above value, the desired dry heat shrinkage Can not get.
【0027】また、第1延伸ローラーの温度が上記の値
を越える場合も所望の乾熱収縮率を得ることができな
い。Also, when the temperature of the first stretching roller exceeds the above value, a desired dry heat shrinkage cannot be obtained.
【0028】さらに、第1段延伸の倍率が5.0未満あ
るいは第2段延伸の倍率が1.0未満では高強度の繊維
が得られず、一方第1段延伸の倍率が7.0を越える場
合あるいは第2段延伸の倍率が1.3を越える場合は延
伸調子が低下する。Further, if the first-stage stretching ratio is less than 5.0 or the second-stage stretching ratio is less than 1.0, a high-strength fiber cannot be obtained, while the first-stage stretching ratio is 7.0. When the ratio exceeds the above range or when the magnification of the second stage drawing exceeds 1.3, the stretching condition is lowered.
【0029】上記2段延伸されたポリエチレンナフタレ
ート繊維は、必要に応じさらに第3段の延伸を施されて
もかまわない。この場合は第2延伸ローラーの温度を2
00〜230℃とし、第2延伸ローラーと第3延伸ロー
ラーとによって1.0〜1.3倍に延伸した後、第3延
伸ローラーによって冷却し巻取ればよい。The two-stage drawn polyethylene naphthalate fiber may be further subjected to a third stage drawing if necessary. In this case, the temperature of the second stretching roller is set to 2
The temperature may be set to 00 to 230 ° C., stretched 1.0 to 1.3 times by the second stretching roller and the third stretching roller, and then cooled and wound by the third stretching roller.
【0030】かくして得られたポリエチレンナフタレー
ト繊維は、結晶サイズD1が65オングストローム以
下、かつD2が45オングストローム以下であることが
必要である。The polyethylene naphthalate fiber thus obtained must have a crystal size D 1 of 65 Å or less and D 2 of 45 Å or less.
【0031】ここで、D1、D2は赤道方向における広角
X線回折図において、2Θがそれぞれ15〜16゜およ
び26〜27゜に現れる回折ピーク強度の半価幅より算
出した値であり、繊維の耐熱性の指標となる。Here, D 1 and D 2 are values calculated from the half widths of the diffraction peak intensities appearing at 15 to 16 ° and 26 to 27 °, respectively, in the wide-angle X-ray diffractogram in the equatorial direction. It is an indicator of the heat resistance of the fiber.
【0032】D1が65オングストロームを越える場合
あるいはD2が45オングストロームを越える場合に
は、繊維の乾熱収縮率が小さくなり、本発明の目的が達
せられない。If D 1 exceeds 65 angstroms or D 2 exceeds 45 angstroms, the dry heat shrinkage of the fiber becomes too small to achieve the object of the present invention.
【0033】但し、D1およびD2の値があまり小さすぎ
ると乾熱収縮率が大きくなりすぎるので、それぞれ45
オングストロームおよび25オングストローム程度に止
めることが好ましい。However, if the values of D 1 and D 2 are too small, the dry heat shrinkage becomes too large.
It is preferred to stop at about Angstroms and 25 Angstroms.
【0034】また、上記ポリエチレンナフタレート繊維
の150℃および180℃における乾熱収縮率はそれぞ
れ8%以上および10%以上であることが必要である。
乾熱収縮率が前記の値未満の場合には本発明の目的が達
せられないが、あまり大きすぎると取り扱いが困難とな
るので、30%以下程度に止めるのが好ましい。The dry heat shrinkage of the polyethylene naphthalate fiber at 150 ° C. and 180 ° C. must be 8% or more and 10% or more, respectively.
If the dry heat shrinkage is less than the above-mentioned value, the object of the present invention cannot be achieved. However, if it is too large, handling becomes difficult.
【0035】さらに、上記ポリエチレンナフタレート繊
維は強度が8.0g/de以上、弾性率が210g/d
e以上かつ伸度が4.5%以上であることが必要であ
る。Further, the polyethylene naphthalate fiber has a strength of 8.0 g / de or more and an elastic modulus of 210 g / d.
e and the elongation must be 4.5% or more.
【0036】強度、弾性率および伸度が前記の値未満の
場合には、高強力、高弾性を必要とする用途に使用する
ことができない。When the strength, elastic modulus and elongation are less than the above-mentioned values, it cannot be used for applications requiring high strength and high elasticity.
【0037】以下、実施例により、本発明を更に詳細に
説明する。なお、実施例、比較例における各特性値は、
以下の方法で測定した。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, each characteristic value in an Example and a comparative example is:
It was measured by the following method.
【0038】(1)強度、弾性率および伸度 JIS L 1013に準拠して、サンプル長20c
m、伸長速度100%/分にて測定した。(1) Strength, Elastic Modulus and Elongation Sample length 20c according to JIS L 1013
m, and the elongation rate was 100% / min.
【0039】(2)乾熱収縮率 JIS L 1013B法(フィラメント収縮率)に準
拠し、150℃および180℃で30分間の収縮率を求
めた。(2) Dry Heat Shrinkage The shrinkage at 150 ° C. and 180 ° C. for 30 minutes was determined in accordance with JIS L 1013B method (filament shrinkage).
【0040】(3)極限粘度 未延伸糸をフェノールとオルトジクロロベンゼンとの混
合溶媒(容量比6:4)に溶解し、35℃で測定した粘
度から求めた。(3) Intrinsic viscosity The undrawn yarn was dissolved in a mixed solvent of phenol and orthodichlorobenzene (volume ratio: 6: 4) and determined from the viscosity measured at 35 ° C.
【0041】(4)結晶サイズD1、D2 繊維の赤道方向における広角X線回折図において、2Θ
がそれぞれ15〜16゜および26〜27゜に現れる回
折ピーク強度の半価幅より次式を用いて算出した。(4) In the wide-angle X-ray diffraction diagram in the equator direction of the crystal sizes D 1 and D 2 fibers, 2Θ
Was calculated from the half widths of the diffraction peak intensities appearing at 15 to 16 ° and 26 to 27 °, respectively, using the following formula.
【0042】[0042]
【数1】 (Equation 1)
【0043】ここで、Bは回折ピーク強度の半価幅、Θ
は回折角、λはX線の波長(1.54178オングスト
ローム)を表わす。Here, B is the half width of the diffraction peak intensity, Θ
Represents the diffraction angle, and λ represents the wavelength of the X-ray (1.54178 angstroms).
【0044】(5)複屈折率(Δn) ベレックのコンペンセンターを用いて、リターデーショ
ン法にて求めた(詳細については共立出版「高分子実験
学講座、高分子の物性II」参照)。(5) Birefringence (Δn) The birefringence (Δn) was determined by a retardation method using a Bellec compensating center (for details, see Kyoritsu Shuppan “Lecture on Experimental Polymer Science, Physical Properties II of Polymers”).
【0045】[0045]
【実施例1】極限粘度0.60のポリエチレン―2,6
―ナフタレートチップを、孔数48ホール、孔径0.4
0mmの円形紡糸孔を有する紡糸口金から紡糸口金温度
312℃にて吐出し、紡糸速度を150m/分、口金直
下に設置した加熱筒の温度を390℃として溶融紡糸
し、極限粘度0.63、複屈折率0.002の未延伸糸
を得た。Example 1 Polyethylene-2,6 having intrinsic viscosity of 0.60
-A naphthalate chip with 48 holes and a hole diameter of 0.4
It is discharged at a spinneret temperature of 312 ° C. from a spinneret having a circular spinning hole of 0 mm, the spinning speed is 150 m / min, and the temperature of a heating cylinder installed immediately below the spinneret is 390 ° C., and the melt spinning is performed. An undrawn yarn having a birefringence of 0.002 was obtained.
【0046】該未延伸糸を表面温度153℃の加熱供給
ローラーに8回捲回して加熱した後表1に示す表面温度
を有する第1延伸ローラーに捲回して6.5倍(実験N
O.1〜5)または6.8倍(実験NO.6〜8)に第
1段延伸した。The undrawn yarn was wound eight times on a heating supply roller having a surface temperature of 153 ° C., heated, and then wound on a first drawing roller having a surface temperature shown in Table 1 to 6.5 times (Experiment N).
O. 1-5) or 6.8 times (Experiment Nos. 6-8) in the first step.
【0047】引き続いて、第1延伸ローラーと室温の第
2延伸ローラーとにより、1.0倍(実験NO.1〜
5)または1.05倍(実験NO.6〜8)に第2段延
伸して巻き取った。得られたポリエチレンナフタレート
繊維の物性を表1に示す。Subsequently, the first stretching roller and the second stretching roller at room temperature were used to increase the magnification by 1.0 times (Experiment Nos. 1 to 1).
5) or 1.05 times (Experiment Nos. 6 to 8) in the second step and wound. Table 1 shows the physical properties of the obtained polyethylene naphthalate fiber.
【0048】[0048]
【表1】 [Table 1]
【0049】[0049]
【実施例2】実施例1において、加熱供給ローラーと第
1延伸ローラーの表面温度、および第1段と第2段の延
伸倍率を表2に示す如く変更した以外は実施例1と同様
に実施した。得られたポリエチレンナフタレート繊維の
物性を表2に示す。Example 2 Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the surface temperatures of the heating supply roller and the first stretching roller, and the stretching ratios of the first and second stages were changed as shown in Table 2. did. Table 2 shows the physical properties of the obtained polyethylene naphthalate fiber.
【0050】[0050]
【表2】 [Table 2]
【0051】[0051]
【実施例3】極限粘度0.63のポリエチレン―2,6
―ナフタレートチップを、孔数12ホール、孔径0.2
5mmの円形紡糸孔を有する紡糸口金から紡糸口金温度
313℃にて吐出し、紡糸速度を550m/分、口金直
下に設置した加熱筒の温度を390℃として溶融紡糸
し、極限粘度0.61、複屈折率0.008の未延伸糸
を得た。Example 3 Polyethylene-2,6 having intrinsic viscosity of 0.63
-Use a naphthalate chip with 12 holes and a hole diameter of 0.2
It is discharged from a spinneret having a circular spinning hole of 5 mm at a spinneret temperature of 313 ° C., melt-spun at a spinning speed of 550 m / min, and a temperature of a heating cylinder installed immediately below the spinneret of 390 ° C., with an intrinsic viscosity of 0.61. An undrawn yarn having a birefringence of 0.008 was obtained.
【0052】該未延伸糸を表面温度153℃の加熱供給
ローラーに8回捲回して加熱した後表3に示す表面温度
を有する第1延伸ローラーに捲回して5.98倍に第1
段延伸した。The undrawn yarn was wound eight times around a heating supply roller having a surface temperature of 153 ° C. and heated, and then wound around a first drawing roller having a surface temperature shown in Table 3 to give a first 5.98 times the first drawn roller.
Step stretching was performed.
【0053】引き続いて、第1延伸ローラーと室温の第
2延伸ローラーとにより、1.03倍に第2段延伸して
巻き取った。得られたポリエチレンナフタレート繊維の
物性を表3に示す。Subsequently, the film was stretched in the second stage by 1.03 times by a first stretching roller and a second stretching roller at room temperature, and wound up. Table 3 shows the physical properties of the obtained polyethylene naphthalate fiber.
【0054】[0054]
【表3】 [Table 3]
【0055】[0055]
【実施例4】極限粘度0.83のポリエチレン―2,6
―ナフタレートチップを、孔数48ホール、孔径0.4
0mmの円形紡糸孔を有する紡糸口金から紡糸口金温度
324℃にて吐出し、紡糸速度を150m/分、口金直
下に設置した加熱筒の温度を390℃として溶融紡糸
し、極限粘度0.80、複屈折率0.0035の未延伸
糸を得た。Example 4 Polyethylene-2,6 having an intrinsic viscosity of 0.83
-A naphthalate chip with 48 holes and a hole diameter of 0.4
It is discharged from a spinneret having a circular spinning hole of 0 mm at a spinneret temperature of 324 ° C., melt-spun at a spinning speed of 150 m / min, and a temperature of a heating cylinder installed immediately below the spinneret of 390 ° C., with an intrinsic viscosity of 0.80. An undrawn yarn having a birefringence of 0.0035 was obtained.
【0056】該未延伸糸を表4に示す表面温度を有する
加熱供給ローラーに8回捲回して加熱した後表4に示す
表面温度を有する第1延伸ローラーに捲回して6.5倍
に第1段延伸した。The undrawn yarn was wound eight times on a heating supply roller having the surface temperature shown in Table 4, heated, and then wound on a first drawing roller having the surface temperature shown in Table 4 to 6.5 times. It was stretched in one step.
【0057】引き続いて、第1延伸ローラーと室温の第
2延伸ローラーとにより、1.1倍に第2段延伸して巻
き取った。得られたポリエチレンナフタレート繊維の物
性を表4に示す。Subsequently, the first stretching roller and the second stretching roller at room temperature were stretched in the second stage by 1.1 times and wound up. Table 4 shows the physical properties of the obtained polyethylene naphthalate fiber.
【0058】[0058]
【表4】 [Table 4]
【0059】[0059]
【発明の効果】本発明によれば、高強度、高弾性率、低
伸度を維持したまま、高い乾熱収縮率を有するポリエチ
レンナフタレート繊維を得ることができ、各種高強度布
帛、高密度布帛などの産業資材用途、スポーツ・レジャ
ー用途等に好適に使用することができる。According to the present invention, it is possible to obtain polyethylene naphthalate fibers having a high dry heat shrinkage ratio while maintaining high strength, high elastic modulus and low elongation. It can be suitably used for industrial materials such as cloth, sports / leisure, and the like.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−77116(JP,A) 特開 昭50−94225(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01F 6/62 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-48-77116 (JP, A) JP-A-50-94225 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) D01F 6/62
Claims (2)
90モル%以上含むポリエチレンナフタレートからな
り、結晶サイズD1が65オングストローム以下かつ結
晶サイズD2が45オングストローム以下であるととも
に、下記(a)〜(e)を満足することを特徴とするポ
リエチレンナフタレート繊維。 (a)150℃での乾熱収縮率が8.0%以上 (b)180℃での乾熱収縮率が10.0%以上 (c)強度が8.0g/de以上 (d)伸度が4.5%以上 (e)弾性率が210g/de以上 (ただし、D1、D2は赤道方向における広角X線回折図
において、2Θがそれぞれ15〜16゜および26〜2
7゜に現れる回折ピーク強度の半価幅より算出した値で
ある)1. A polyethylene naphthalate containing at least 90 mol% of ethylene-2,6-naphthalate units, having a crystal size D 1 of 65 Å or less and a crystal size D 2 of 45 Å or less. A polyethylene naphthalate fiber satisfying (e). (A) Dry heat shrinkage at 150 ° C is 8.0% or more (b) Dry heat shrinkage at 180 ° C is 10.0% or more (c) Strength is 8.0 g / de or more (d) Elongation (E) Elastic modulus is 210 g / de or more (where D 1 and D 2 are 15 to 16 ° and 26 to 2 in the wide-angle X-ray diffraction diagram in the equator direction, respectively).
(This is a value calculated from the half width of the diffraction peak intensity appearing at 7 °.)
ト繊維を製造するに際し、下記(ア)〜(ウ)の工程を
逐次的に含むことを特徴とするポリエチレンナフタレー
ト繊維の製造方法。 (ア)エチレン―2,6―ナフタレート単位を90モル
%以上含むポリエチレンナフタレートを溶融紡糸し、極
限粘度が0.5〜1.0、かつ複屈折率が0.001〜
0.02であるポリエチレンナフタレート未延伸糸を得
る。 (イ)該未延伸糸を一旦巻取るか、あるいは巻取らずに
連続的に延伸工程に供給し、極限粘度が0.5〜0.7
の場合は表面温度が153〜155℃の加熱供給ローラ
ーと表面温度が170℃以下の第1延伸ローラーとによ
り、また、極限粘度が0.7を越え1.0以下の場合は
表面温度が153〜165℃の加熱供給ローラーと表面
温度が190℃以下の第1延伸ローラーとにより5.0
〜7.0倍の第1段延伸を行なう。 (ウ)次いで第1延伸ローラーと第2延伸ローラーとに
より1.0〜1.3倍の第2段延伸を行なった後、第2
延伸ローラーによって冷却し巻き取る。2. A method for producing a polyethylene naphthalate fiber, comprising the steps of (a) to (c) described below when producing the polyethylene naphthalate fiber according to claim 1. (A) Polyethylene naphthalate containing at least 90 mol% of ethylene-2,6-naphthalate units is melt-spun and has an intrinsic viscosity of 0.5 to 1.0 and a birefringence of 0.001 to 0.001.
An undrawn polyethylene naphthalate yarn of 0.02 is obtained. (A) winding the undrawn yarn once, or continuously feeding the undrawn yarn to the drawing step without winding, so that the intrinsic viscosity is 0.5 to 0.7;
In the case of (1), a heating supply roller having a surface temperature of 153 to 155 ° C. and a first stretching roller having a surface temperature of 170 ° C. or less are used. If the intrinsic viscosity is more than 0.7 and 1.0 or less, the surface temperature is 153. 5.0 by a heating supply roller at 16165 ° C. and a first stretching roller having a surface temperature of 190 ° C. or lower.
The first-stage stretching of up to 7.0 times is performed. (C) Next, after performing the second-stage stretching of 1.0 to 1.3 times with the first stretching roller and the second stretching roller, the second stretching is performed.
It is cooled by a stretching roller and wound up.
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