JP4149600B2 - Fiber made of copolymer polyethylene naphthalate - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリエチレンナフタレート繊維に関し、更に詳しくは、高ヤング率、透明性を保持しつつ耐疲労性の改善された共重合ポリエチレンナフタレート繊維に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリエチレンナフタレートは優れた力学特性、化学特性を有しており、特に強度、ヤング率、寸法安定性、耐加水分解性、耐熱性に優れており、繊維製品として広く用いられている。
【0003】
しかしながら、ポリエチレンナフタレートはその分子構造が剛直であるため、糸の伸度、タフネスが低いことから耐疲労性、特に屈曲疲労や摩擦疲労に対しての物性が著しく低く、長期的な使用には適していないという問題点を有している。
【0004】
この問題を解決するために、該ポリエチレンナフタレートに芳香族ジオールアルキレンオキシド付加体を共重合する方法(特開平6−301147号公報)、ポリエチレンナフタレートにポリアルキレングリコールを共重合する方法(特開平2−8216号公報、特開平8−34842号公報)等各種の提案が行われている。しかしながら、これらの方法において得られるポリマーから得られる繊維は、耐疲労性は向上するものの、ポリエチレンナフタレートと上述の成分との相溶性が低く、共重合するポリアルキレングリコールの共重合量、分子量等によっては、ポリマーが非相溶系となり、繊維の耐疲労性を低下させてしまうという問題を潜在的に有していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ポリエチレンナフタレートのホモポリマーが有している、高ヤング率を保持しつつ、耐疲労性をも改善されたポリエチレンナフタレート繊維を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記従来技術に鑑み、ポリエチレンナフタレートの特に共重合成分につき鋭意検討を行い、特定の芳香族ジオールアルキレンオキシド付加体を共重合した共重合ポリエチレンナフタレートが上記問題点を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】
すなわち本発明によれば、
ナフタレンジカルボン酸を主たるジカルボン酸成分とし、エチレングリコールを主たるグリコール成分とし、共重合成分として下記構造式にて示される芳香族ジオールアルキレンオキシド付加体成分を、得られる共重合ポリエチレンナフタレートを基準として、0.1〜10重量%共重合してなる、共重合ポリエチレンナフタレートよりなる繊維を提供することができる。
【0008】
【化2】
H−(X1)m−O−R−(X2)n−OH
(式中、Rはp−フェニレン基、m−フェニレン基、4,4’−イソプロピリデンジフェニレン基、4,4’−スルホニルジフェニレン基を表し、X1及びX2はオキシエチレン基及び/またはオキシイソプロピレン基を表し、m、nはそれぞれ独立した整数でm+n=20〜60を表す。)
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明において共重合ポリエチレンナフタレートの主たる構成成分は、主たるジカルボン酸成分をナフタレンジカルボン酸とし、主たるグリコール成分をエチレングリコールとするポリエチレンナフタレートである。
【0010】
ここで、“主たる”とは全成分を基準として80モル%以上、好ましくは90モル%以上が該成分であることをいう。
【0011】
ナフタレンジカルボン酸としては、例えば2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸を挙げることができ、2,6−ナフタレンジカルボン酸が好ましい。
【0012】
本発明において上述したポリエチレンナフタレートは、共重合成分として上記構造式で表される芳香族ジオールアルキレンオキシド付加体成分を、共重合ポリエチレンナフタレートを基準として、0.1〜10重量%を占めるように共重合する必要がある。
【0013】
ここで、芳香族ジオールアルキレンオキシド付加体におけるm+nは20〜60の範囲にある必要がある。m+nが20より小さい場合には、繊維の耐屈曲疲労性が向上せず、一方、60を超える場合には得られるポリマーが不透明になり、繊維の耐屈曲疲労性も低下する。m+nの範囲は25〜55が好ましく、30〜50が更に好ましい。
【0014】
本発明の芳香族ジオールアルキレンオキシド付加体は、非極性溶媒中にて、芳香族ジオールに対してエチレンオキシド、プロピレンオキシドを付加させることにより製造することができるが、この時エチレンオキシドやプロピレンオキシドは単独で使用しても、二種類を併用してランダム共重合体あるいはブロック共重合体としてもどちらでもよい。
【0015】
本発明の芳香族ジオールアルキレンオキシド付加体成分の共重合量は0.1〜10重量%である必要がある。該共重合量が0.1重量%より少ない場合には、繊維の耐屈曲疲労性が向上しない。一方、10重量%を超える場合には、得られるポリマーが不透明になり、繊維の耐屈曲疲労性も低下する。芳香族ジオールアルキレンオキシド付加体成分の共重合量は好ましくは0.5〜7重量%であり、更に好ましくは1〜5重量%である。
【0016】
本発明における共重合ポリエチレンナフタレートは、本発明の効果を損なわない範囲で他のジカルボン酸を共重合してもよい。他のジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ジフェニルジカルボン酸、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、ベンゾフェノンジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸、5−スルホキシイソフタル酸金属塩、5−スルホキシイソフタル酸ホスホニウム塩等の芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸等を挙げることができ、これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用しても、どちらでも良い。
【0017】
本発明における共重合ポリエチレンナフタレートは、本発明の効果を損なわない範囲で、他のグリコールを共重合してもよい。他のグリコールとしては、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等の脂肪族グリコール、o−キシリレングリコール、m−キシリレングリコール、p−キシリレングリコール、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシエトキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(2−ヒドロキシエトキシエトキシ)ビフェニル、2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシエトキシ)フェニル]プロパン、1,3−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,3−ビス(2−ヒドロキシエトキシエトキシ)ベンゼン、1,2−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,2−ビス(2−ヒドロキシエトキシエトキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ジフェニルスルホン、4,4’−ビス(2−ヒドロキシエトキシエトキシ)ジフェニルスルホン等の芳香族グリコール、ヒドロキノン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、レゾルシン、カテコール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシビフェニル、ジヒドロキシジフェニルスルホン等のジフェノール類等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても2種以上を併用してもどちらでも良い。
【0018】
本発明における共重合ポリエチレンナフタレートは、本発明の効果を損なわない範囲で、3官能基以上のポリカルボン酸またはポリヒドロキシ化合物、例えばトリメリット酸、ペンタエリスリトールを共重合してもよい。
【0019】
本発明における共重合ポリエチレンナフタレートには、必要に応じて滑剤、顔料、染料、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤、遮光剤、艶消剤等の添加剤を配合することが出来る。
【0020】
本発明における共重合ポリエチレンナフタレートは、前記のナフタレンジカルボン酸および/またはその低級アルキルエステルを主成分とするジカルボン酸成分と、エチレングリコールを主成分とするグリコール成分と、共重合成分として上述の芳香族ジオールアルキレンオキシド付加体とを重縮合反応させることにより製造できる。
【0021】
上記ナフタレンジカルボン酸の低級アルキルエステルとしては、ジメチルエステル、ジエチルエステル、ジプロピルエステル等を挙げることができる。好ましくは、ジメチルエステルである。
【0022】
ここで本発明の共重合ポリエチレンナフタレートを製造する際の共重合成分としての芳香族ジオールアルキレンオキシド付加体の添加時期については特に制限はないが、直接重合法によりポリエチレンナフタレートを製造する場合にはエステル化反応終了後に添加し、エステル交換法によってポリエチレンナフタレートを製造する場合には、エステル交換反応終了後に添加すればよい。
【0023】
本発明の共重合ポリエチレンナフタレートは目的、用途に応じて固相重合反応を行って更に重合度を高めてもよい。
【0024】
本発明の共重合ポリエチレンナフタレート繊維を製造するには特に制限はなく、通常のポリエステル繊維を製造する従来公知の方法で製造することができ、紡糸後、未延伸糸を巻き取り別途延伸する方法、未延伸糸をいったん巻き取ることなく連続して延伸を行う方法、紡糸速度5000m/min以上の高速で溶融紡糸し延伸過程を省略する方法、溶融紡糸後、凝固浴中で未延伸糸を冷却固化した後、加熱媒体中または加熱ローラー等の接触加熱下、あるいは非接触型ヒーターで延伸する方法などをいずれも採用することができる。また、溶融紡糸の際にカルボジイミド等の加水分解抑制剤、ビスオキサゾリン等の鎖延長剤を添加しても良い。
【0025】
本発明の共重合ポリエチレンナフタレートよりなる繊維の単繊維繊度には特に制限はないが、本発明の共重合ポリエチレンナフタレートよりなる繊維は高いヤング率を有しつつ高い耐疲労性を有しており、単繊維繊度で2〜15De程度の細い繊維を形成することも可能であり、例えば極細のたわし、ブラシ等も製造することができる。
【0026】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれにより何等限定を受けるものではない。尚、実施例中の各値は以下の方法により測定した。
【0027】
(1)固有粘度:
フェノール/テトラクロロエタン(重量比6:4)混合溶媒中、35℃にて測定した。
(2)ジエチレングリコール(以下、DEGと称することがある。)含有量:
抱水ヒドラジンを用いてポリマーを分解し、ガスクロマトグラフィー((株)日立製作所製「263−70」型)を用いて定量した。
(3)強伸度、結節強度(繊維):
JIS L1070記載の方法に準拠して測定した。
(4)ヤング率(繊維):
JIS L1073記載の方法に準拠して測定した初期引張抵抗度から見掛ヤング率を算出した。
(5)ヘーズ:
ペレットを180℃、3時間乾燥した後、(株)名機製作所製射出成形機100DMを用いて成形温度310℃、金型温度15℃にて厚さ4mm、一辺10cmのプレートを成形し日本電色工業(株)製濁度計Color&Color Difference Meter MODEL「1001DP」にて測定した。
【0028】
[実施例1]
ナフタレン−2,6−ジカルボン酸ジメチル100重量部およびエチレングリコール67重量部を、エステル交換触媒として酢酸マンガン四水塩0.03重量部を使用して、常法に従ってエステル交換反応させた後、トリメチルフォスフェート0.023重量部を添加し実質的にエステル交換反応を終了させた。
次いで、三酸化アンチモン0.024重量部、ビスフェノールAエチレンオキシド30モル付加体(m+n=30)2重量部を添加し、引き続き高温高真空下で常法にて重縮合反応を行って、固有粘度0.64dl/gの共重合ポリエチレンナフタレートペレットを得た。
この改質ポリエチレンナフタレートのぺレットを180℃で3時間乾燥後、孔径0.27mm、孔数24ホールの口金を用いて310℃で溶融紡糸を行い、400m/minで引き取った。
得られた未延伸糸を150℃に加熱された供給ローラー上で最大延伸倍率の65%となるように延伸し、引続いて240℃に加熱された熱板上で定長熱処理し、75De/24filの延伸糸を得た。得られた繊維の特性を表1に示す。
【0029】
[実施例2]
実施例1において、ビスフェノールAエチレンオキシド30モル付加体の仕込量を4重量部に変更すること以外は同様の操作を行なって延伸糸を得た。得られた繊維の特性を表1に示す。
【0030】
[実施例3]
実施例1において、ビスフェノールAエチレンオキシド30モル付加体から代えてビスフェノールAプロピレンオキシド23モル付加体(m+n=23)を用いること以外は同様の操作を行なって延伸糸を得た。得られた繊維の特性を表1に示す。
【0031】
[実施例4]
実施例1において、ビスフェノールAエチレンオキシド30モル付加体から代えて4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンエチレンオキシド30モル付加体(m+n=30)を用いること以外は同様の操作を行なって延伸糸を得た。得られた繊維の特性を表1に示す。
【0032】
[実施例5]
実施例1において、ビスフェノールAエチレンオキシド30モル付加体から代えて、ハイドロキノンエチレンオキシド30モル付加体(m+n=30)を用いること以外は同様の操作を行なって延伸糸を得た。得られた繊維の特性を表1に示す。
【0033】
[実施例6]
ナフタレン−2,6−ジカルボン酸88.5重量部、エチレングリコール30重量部を常温でスラリー化し、撹拌機付オートクレーブに仕込み、3kg/cm2の加圧下、270℃にてエステル化反応させた。
次いで、三酸化アンチモン0.024重量部、ビスフェノールAエチレンオキシド30モル付加体(m+n=30)2重量部を添加し、引き続き高温高真空下で常法にて重縮合反応を行って、固有粘度0.63dl/gの共重合ポリエチレンナフタレートペレットを得た。
得られた共重合ポリエチレンナフタレートペレットは実施例1と同様の操作を行って延伸糸を得た。得られた繊維の特性を表1に示す。
【0034】
[比較例1]
実施例1において、ビスフェノールAエチレンオキシド30モル付加体を添加しないこと以外は同様の操作を行って、2,6−ポリエチレンナフタレートホモポリマーを製造し、得られたポリマーを用いて実施例1と同様の操作を行って延伸糸を得た。得られた繊維の特性を表1に示すが、得られた延伸糸は結節強度が不十分であった。
【0035】
[比較例2]
実施例1において、ビスフェノールAエチレンオキシド30モル付加体の仕込量を12重量部に変更すること以外は同様の操作を行って延伸糸を得た。得られた繊維、フイルムの特性を表1に示すが、得られた延伸糸は結節強度が不十分であり、ヘーズ評価においても不透明であった。
【0036】
[比較例3]
実施例1において、ビスフェノールAエチレンオキシド30モル付加体から代えて、ビスフェノールAエチレンオキシド15モル付加体(m+n=15)を用いること以外は同様の操作を行って延伸糸を得た。得られた繊維の特性を表1に示すが、得られた延伸糸は結節強度が不十分であった。
【0037】
[比較例4]
実施例1において、ビスフェノールAエチレンオキシド30モル付加体から代えて、ポリエチレングリコール(分子量1500)を用いること以外は同様の操作を行って延伸糸を得た。得られた繊維の特性を表1に示すが、得られた延伸糸は結節強度が不十分であった。
【0038】
[比較例5]
実施例1において、ビスフェノールAエチレンオキシド30モル付加体から代えてポリエチレングリコール(分子量3000)を用いること以外は同様の操作を行って延伸糸を得た。得られた繊維の特性を表1に示すが、得られた延伸糸は結節強度が不十分であった。
【0039】
[比較例6]
実施例1において、ビスフェノールAエチレンオキシド30モル付加体から代えてビスフェノールAエチレンオキシド7モル付加体(m+n=7)を用いること以外は同様の操作を行って延伸糸を得た。得られた繊維の特性を表1に示すが、得られた延伸糸は結節強度が不十分であった。
【0040】
【表1】
【0041】
【発明の効果】
本発明の共重合ポリエチレンナフタレートよりなる繊維は、高いヤング率を保持しつつ、優れた強伸度と結節強度とを有しており、タイヤコード、ドライヤーキャンバス、スクリーン紗等に好適に使用する事ができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyethylene naphthalate fiber , and more particularly to a copolymerized polyethylene naphthalate fiber having improved fatigue resistance while maintaining high Young's modulus and transparency.
[0002]
[Prior art]
Polyethylene naphthalate has excellent mechanical and chemical properties, and is particularly excellent in strength, Young's modulus, dimensional stability, hydrolysis resistance, and heat resistance, and is widely used as a textile product.
[0003]
However, since polyethylene naphthalate has a rigid molecular structure, its elongation and toughness are low. Therefore, its physical properties against fatigue, especially bending fatigue and friction fatigue, are extremely low. It has a problem that it is not suitable.
[0004]
In order to solve this problem, a method in which an aromatic diol alkylene oxide adduct is copolymerized with the polyethylene naphthalate (Japanese Patent Laid-Open No. 6-301147), and a method in which polyalkylene glycol is copolymerized with polyethylene naphthalate (Japanese Patent Laid-Open No. Various proposals such as No. 2-8216 and JP-A-8-34842 have been made. However, fibers obtained from polymers obtained by these methods have improved fatigue resistance, but have low compatibility between polyethylene naphthalate and the above-mentioned components, and the copolymerization amount, molecular weight, etc. of polyalkylene glycol to be copolymerized In some cases, the polymer becomes incompatible and potentially has the problem of reducing the fatigue resistance of the fiber.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention, homopolymer of polyethylene naphthalate has, while maintaining high Young's modulus, is to provide a port triethylene naphthalate fibers improved fatigue resistance.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above prior art, the present inventors have intensively studied the copolymerization component of polyethylene naphthalate, and a copolymerized polyethylene naphthalate obtained by copolymerizing a specific aromatic diol alkylene oxide adduct solves the above problems. As a result, the present invention has been completed.
[0007]
That is, according to the present invention,
With naphthalenedicarboxylic acid as the main dicarboxylic acid component, ethylene glycol as the main glycol component, an aromatic diol alkylene oxide adduct component represented by the following structural formula as a copolymer component, based on the copolymer polyethylene naphthalate obtained, A fiber made of copolymerized polyethylene naphthalate obtained by copolymerization of 0.1 to 10% by weight can be provided.
[0008]
[Chemical 2]
H- (X 1) m-O -R- (X 2) n-OH
(Wherein R represents a p-phenylene group, an m-phenylene group, a 4,4′-isopropylidenediphenylene group, a 4,4′-sulfonyldiphenylene group, X 1 and X 2 represent an oxyethylene group and / Or, it represents an oxyisopropylene group, and m and n are each an independent integer, and m + n = 20 to 60 .
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the main component of the copolymerized polyethylene naphthalate is polyethylene naphthalate in which the main dicarboxylic acid component is naphthalenedicarboxylic acid and the main glycol component is ethylene glycol.
[0010]
Here, “main” means that 80 mol% or more, preferably 90 mol% or more of the component is the component based on all components.
[0011]
Examples of naphthalenedicarboxylic acid include 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, and 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid is preferable.
[0012]
In the present invention, the polyethylene naphthalate described above occupies 0.1 to 10% by weight of the aromatic diol alkylene oxide adduct component represented by the structural formula as a copolymer component, based on the copolymer polyethylene naphthalate. Must be copolymerized.
[0013]
Here, m + n in the aromatic diol alkylene oxide adduct needs to be in the range of 20-60. When m + n is smaller than 20, the bending fatigue resistance of the fiber is not improved. On the other hand, when it exceeds 60, the obtained polymer becomes opaque and the bending fatigue resistance of the fiber also decreases. The range of m + n is preferably 25 to 55, more preferably 30 to 50.
[0014]
The aromatic diol alkylene oxide adduct of the present invention can be produced by adding ethylene oxide and propylene oxide to an aromatic diol in a nonpolar solvent. At this time, ethylene oxide and propylene oxide are used alone. Even if it uses, both may be used as a random copolymer or a block copolymer combining two types.
[0015]
The copolymerization amount of the aromatic diol alkylene oxide adduct component of the present invention needs to be 0.1 to 10% by weight. When the copolymerization amount is less than 0.1% by weight, the bending fatigue resistance of the fiber is not improved. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the resulting polymer becomes opaque, and the bending fatigue resistance of the fiber also decreases. The copolymerization amount of the aromatic diol alkylene oxide adduct component is preferably 0.5 to 7% by weight, more preferably 1 to 5% by weight.
[0016]
The copolymerized polyethylene naphthalate in the present invention may be copolymerized with other dicarboxylic acids as long as the effects of the present invention are not impaired. Other dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, diphenyl dicarboxylic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, diphenyl sulfone dicarboxylic acid, benzophenone dicarboxylic acid, phenyl indane dicarboxylic acid, 5-sulfoxyisophthalic acid metal salt, 5-sulfo Aromatic dicarboxylic acids such as phosphonium salts of xyisophthalic acid, oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, and aliphatic dicarboxylic acids such as decalin dicarboxylic acid, etc. It may be used either in combination or in combination of two or more.
[0017]
The copolymerized polyethylene naphthalate in the present invention may be copolymerized with other glycols as long as the effects of the present invention are not impaired. Other glycols include propylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, octamethylene glycol, decamethylene glycol, neopentylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, etc. Aliphatic glycol, o-xylylene glycol, m-xylylene glycol, p-xylylene glycol, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, 1,4-bis (2-hydroxyethoxyethoxy) benzene, 4,4′-bis (2-hydroxyethoxy) biphenyl, 4,4′-bis (2-hydroxyethoxyethoxy) biphenyl, 2,2-bis [4- (2-hydroxy) Ethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (2-hydroxyethoxyethoxy) phenyl] propane, 1,3-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, 1,3-bis (2-hydroxyethoxyethoxy) Benzene, 1,2-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, 1,2-bis (2-hydroxyethoxyethoxy) benzene, 4,4′-bis (2-hydroxyethoxy) diphenylsulfone, 4,4′-bis Aromatic glycols such as (2-hydroxyethoxyethoxy) diphenylsulfone, hydroquinone, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, resorcinol, catechol, dihydroxynaphthalene, dihydroxybiphenyl, diphenols such as dihydroxydiphenylsulfone, etc. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
[0018]
The copolymerized polyethylene naphthalate in the present invention may copolymerize a polycarboxylic acid or polyhydroxy compound having three or more functional groups such as trimellitic acid or pentaerythritol within a range not impairing the effects of the present invention.
[0019]
In the copolymerized polyethylene naphthalate in the present invention, additives such as a lubricant, a pigment, a dye, an antioxidant, a light stabilizer, a heat stabilizer, a light-shielding agent, and a matting agent can be blended as necessary.
[0020]
The copolymerized polyethylene naphthalate in the present invention is a dicarboxylic acid component containing the naphthalenedicarboxylic acid and / or its lower alkyl ester as a main component, a glycol component containing ethylene glycol as a main component, and the fragrance described above as a copolymer component. It can be produced by subjecting a group diol alkylene oxide adduct to a polycondensation reaction.
[0021]
Examples of the lower alkyl ester of naphthalenedicarboxylic acid include dimethyl ester, diethyl ester, dipropyl ester and the like. Preferably, it is dimethyl ester.
[0022]
Here, there is no particular limitation on the addition timing of the aromatic diol alkylene oxide adduct as a copolymerization component in the production of the copolymerized polyethylene naphthalate of the present invention, but when producing polyethylene naphthalate by a direct polymerization method. Is added after completion of the esterification reaction, and when polyethylene naphthalate is produced by the transesterification method, it may be added after completion of the transesterification reaction.
[0023]
The copolymerized polyethylene naphthalate of the present invention may be subjected to a solid phase polymerization reaction depending on the purpose and application to further increase the degree of polymerization.
[0024]
There is no particular limitation on the production of the copolymerized polyethylene naphthalate fiber of the present invention, and it can be produced by a conventionally known method for producing a normal polyester fiber. After spinning, a method of winding an undrawn yarn and drawing it separately , A method of continuously drawing an undrawn yarn without winding it up once, a method of omitting the drawing process by melt spinning at a spinning speed of 5000 m / min or more, and cooling the undrawn yarn in a coagulation bath after melt spinning After solidification, any of a heating medium, contact heating such as a heating roller, or a method of stretching with a non-contact heater can be employed. Further, during melt spinning, a hydrolysis inhibitor such as carbodiimide and a chain extender such as bisoxazoline may be added.
[0025]
Although there is no particular limitation on the single fiber fineness of the fiber made of the copolymerized polyethylene naphthalate of the present invention, the fiber made of the copolymerized polyethylene naphthalate of the present invention has high fatigue resistance while having a high Young's modulus. In addition, it is possible to form a thin fiber having a single fiber fineness of about 2 to 15 De, and for example, an extremely fine scrubbing brush or the like can be manufactured.
[0026]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, each value in an Example was measured with the following method.
[0027]
(1) Intrinsic viscosity:
The measurement was performed at 35 ° C. in a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane (weight ratio 6: 4).
(2) Diethylene glycol (hereinafter sometimes referred to as DEG) content:
The polymer was decomposed using hydrazine hydrate and quantified using gas chromatography (“263-70” type, manufactured by Hitachi, Ltd.).
(3) High elongation, nodule strength (fiber):
It measured based on the method of JISL1070 description.
(4) Young's modulus (fiber):
The apparent Young's modulus was calculated from the initial tensile resistance measured in accordance with the method described in JIS L1073.
(5) Haze:
After the pellets were dried at 180 ° C. for 3 hours, a plate having a thickness of 4 mm and a side of 10 cm was formed at a molding temperature of 310 ° C. and a mold temperature of 15 ° C. using an injection molding machine 100DM manufactured by Meiki Seisakusho. The color was measured with a turbidimeter Color & Color Difference Meter MODEL “1001DP” manufactured by Color Industries Co., Ltd.
[0028]
[Example 1]
After transesterification of 100 parts by weight of dimethyl naphthalene-2,6-dicarboxylate and 67 parts by weight of ethylene glycol using 0.03 parts by weight of manganese acetate tetrahydrate as a transesterification catalyst, Phosphate 0.023 parts by weight was added to substantially complete the transesterification reaction.
Subsequently, 0.024 parts by weight of antimony trioxide and 2 parts by weight of adduct of 30 moles of bisphenol A ethylene oxide (m + n = 30) were added, followed by a polycondensation reaction in a conventional manner under high temperature and high vacuum, and an intrinsic viscosity of 0 A .64 dl / g copolymerized polyethylene naphthalate pellet was obtained.
This modified polyethylene naphthalate pellet was dried at 180 ° C. for 3 hours, melt-spun at 310 ° C. using a die having a pore diameter of 0.27 mm and a hole number of 24 holes, and taken up at 400 m / min.
The obtained undrawn yarn was stretched to 65% of the maximum draw ratio on a supply roller heated to 150 ° C., and then subjected to constant length heat treatment on a hot plate heated to 240 ° C., and 75 De / A 24 fil drawn yarn was obtained. The properties of the obtained fiber are shown in Table 1.
[0029]
[Example 2]
In Example 1, the same operation was performed except that the charged amount of bisphenol A ethylene oxide 30 mol adduct was changed to 4 parts by weight to obtain a drawn yarn. The properties of the obtained fiber are shown in Table 1.
[0030]
[Example 3]
In Example 1, the same operation was carried out except that a bisphenol A propylene oxide 23 mol adduct (m + n = 23) was used instead of the bisphenol A ethylene oxide 30 mol adduct to obtain a drawn yarn. The properties of the obtained fiber are shown in Table 1.
[0031]
[Example 4]
A stretched yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that 4,4′-dihydroxydiphenylsulfone ethylene oxide 30 mol adduct (m + n = 30) was used instead of the bisphenol A ethylene oxide 30 mol adduct. The properties of the obtained fiber are shown in Table 1.
[0032]
[Example 5]
In Example 1, instead of the 30 mol adduct of bisphenol A ethylene oxide, a similar operation was performed except that a 30 mol adduct of hydroquinone ethylene oxide (m + n = 30) was used to obtain a drawn yarn. The properties of the obtained fiber are shown in Table 1.
[0033]
[Example 6]
88.5 parts by weight of naphthalene-2,6-dicarboxylic acid and 30 parts by weight of ethylene glycol were slurried at room temperature, charged into an autoclave equipped with a stirrer, and subjected to esterification at 270 ° C. under a pressure of 3 kg / cm 2 .
Subsequently, 0.024 parts by weight of antimony trioxide and 2 parts by weight of adduct of 30 moles of bisphenol A ethylene oxide (m + n = 30) were added, followed by a polycondensation reaction in a conventional manner under high temperature and high vacuum, and an intrinsic viscosity of 0 0.63 dl / g copolymerized polyethylene naphthalate pellets were obtained.
The obtained copolymer polyethylene naphthalate pellets were subjected to the same operation as in Example 1 to obtain drawn yarn. The properties of the obtained fiber are shown in Table 1.
[0034]
[Comparative Example 1]
In Example 1, a 2,6-polyethylene naphthalate homopolymer was produced in the same manner as in Example 1 except that 30 mol of bisphenol A ethylene oxide adduct was not added, and the obtained polymer was used in the same manner as in Example 1. Thus, a drawn yarn was obtained. The properties of the obtained fiber are shown in Table 1, and the obtained drawn yarn had insufficient knot strength.
[0035]
[Comparative Example 2]
In Example 1, the same operation was performed except that the charged amount of the 30 mol adduct of bisphenol A ethylene oxide was changed to 12 parts by weight to obtain a drawn yarn. The properties of the obtained fiber and film are shown in Table 1. The obtained drawn yarn has insufficient knot strength and is also opaque in haze evaluation.
[0036]
[Comparative Example 3]
In Example 1, a drawn yarn was obtained in the same manner as in Example 1, except that a bisphenol A ethylene oxide 15 mol adduct (m + n = 15) was used instead of the bisphenol A ethylene oxide 30 mol adduct. The properties of the obtained fiber are shown in Table 1, and the obtained drawn yarn had insufficient knot strength.
[0037]
[Comparative Example 4]
In Example 1, a drawn yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyethylene glycol (molecular weight 1500) was used instead of the bisphenol A ethylene oxide 30 mol adduct. The properties of the obtained fiber are shown in Table 1, and the obtained drawn yarn had insufficient knot strength.
[0038]
[Comparative Example 5]
In Example 1, a drawn yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyethylene glycol (molecular weight 3000) was used instead of the 30 mol adduct of bisphenol A ethylene oxide. The properties of the obtained fiber are shown in Table 1, and the obtained drawn yarn had insufficient knot strength.
[0039]
[Comparative Example 6]
In Example 1, the same operation was performed except that the bisphenol A ethylene oxide 7 mol adduct (m + n = 7) was used instead of the bisphenol A ethylene oxide 30 mol adduct to obtain a drawn yarn. The properties of the obtained fiber are shown in Table 1, and the obtained drawn yarn had insufficient knot strength.
[0040]
[Table 1]
[0041]
【The invention's effect】
The fiber made of the copolymerized polyethylene naphthalate of the present invention has excellent high elongation and knot strength while maintaining a high Young's modulus, and is suitably used for tire cords, dryer canvas, screen wrinkles and the like. I can do things.
Claims (1)
【化1】
H−(X1)m−O−R−(X2)n−OH
(式中、Rはp−フェニレン基、m−フェニレン基、4,4’−イソプロピリデンジフェニレン基、4,4’−スルホニルジフェニレン基を表し、X1及びX2はオキシエチレン基及び/またはオキシイソプロピレン基を表し、m、nはそれぞれ独立した整数でm+n=20〜60を表す。)Naphthalenedicarboxylic acid as a main dicarboxylic acid component, ethylene glycol as a main glycol component, an aromatic diol alkylene oxide adduct component represented by the following structural formula as a copolymer component, based on the copolymer polyethylene naphthalate obtained, A fiber made of copolymerized polyethylene naphthalate, 0.1 to 10% by weight copolymerized.
[Chemical 1]
H- (X 1) m-O -R- (X 2) n-OH
(In the formula, R represents p-phenylene group, m-phenylene group, 4,4′-isopropylidenediphenylene group, 4,4′-sulfonyldiphenylene group, X 1 and X 2 represent oxyethylene group and / or Or, it represents an oxyisopropylene group, and m and n are each an independent integer, and m + n = 20 to 60 .
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