JP5134417B2 - Method for producing polyester multifilament - Google Patents

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Description

本発明は、ポリエステル繊維の製造方法に関するものであり、詳しくは従来にはない力学的特性を有したポリエステルマルチフィラメントの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a polyester fiber, and more particularly to a method for producing a polyester multifilament having unprecedented mechanical properties.

ポリエステル繊維は、力学的特性、寸法安定性においてバランスがよく優れた特性をもち、かつ溶融紡糸・延伸、更には高速紡糸により安価に製造できるため、衣料用途のみならず産業用途にも広く使用されている。   Polyester fibers have excellent balance in mechanical properties and dimensional stability, and can be manufactured at low cost by melt spinning / drawing and high-speed spinning, so they are widely used not only for clothing but also for industrial use. ing.

ポリエステル繊維が産業用途に用いられる場合、一般に最も重要視される特性は力学的特性、例えば強度が大きいことであり、用途を広げるため、さらなる力学的特性向上への要望が高まってきている。   When polyester fibers are used for industrial applications, the most important characteristic is that of mechanical characteristics such as high strength, and there is an increasing demand for further improvement of mechanical characteristics in order to expand the applications.

ポリエステル樹脂を利用した繊維の製造方法は、一般に、ポリエステル樹脂を溶融して、スピンブロックに装着された溶融紡糸口金パックへ導き、この溶融紡糸口金パックから樹脂を溶融吐出し、吐出された繊維を冷却固化させ、引取ローラによって引き取る溶融紡糸工程で行なわれることは周知である。また、タイヤコードやゴムホース、ゴムベルトなどのゴム補強用途、シートベルトなどのベルト、スリング用途、魚網、陸上ネットなどのネット用途、ロープ用途、その他高い力学特性を要求される産業用ポリエステル繊維は、一般的には高重合度の原料樹脂を溶融紡糸した後、高倍率で延伸し、必要に応じて熱セットする方法で製造される。得られる繊維は適度な破断伸度を有しつつ、破断強度が高いことが要求される。この特性をタフネスと称し、強度×(伸度)1/2で表す。 In general, a method for producing a fiber using a polyester resin is obtained by melting a polyester resin and guiding it to a melt spinneret pack attached to a spin block, melting and discharging the resin from the melt spinneret pack, It is well known that it is carried out in a melt spinning process which is cooled and solidified and taken up by a take-up roller. In addition, rubber cords such as tire cords, rubber hoses, rubber belts, belts such as seat belts, slings, nets such as fish nets and land nets, ropes, and other industrial polyester fibers that require high mechanical properties are generally used. Specifically, it is manufactured by a method in which a raw material resin having a high degree of polymerization is melt-spun and then stretched at a high magnification and heat-set as necessary. The obtained fiber is required to have a high breaking strength while having an appropriate breaking elongation. This characteristic is referred to as toughness and is expressed as strength × (elongation) ½ .

強度を向上させるためには、未延伸糸段階においてできるだけ分子鎖を低配向としておき、延伸工程で高倍率延伸を施すことにより高配向な繊維とすることが手法の一つとして挙げられる。   In order to improve the strength, one of the techniques is to make the molecular chain as low-oriented as possible in the undrawn yarn stage and to make a highly oriented fiber by performing high-magnification drawing in the drawing process.

低配向化技術の一つとして、レーザ照射が知られている。レーザ照射により樹脂を瞬間加熱し、溶融粘度を低下させることによって低配向化させることが可能となる。ポリエステル溶融紡糸において、紡糸口金面から紡糸線に沿って15cmまでの位置で、走行する樹脂に対し20W/cm以上のエネルギー密度でレーザを照射することによって優れた延伸性、すなわち低配向化した未延伸糸を得る方法について発明者らは開示している(特許文献1:第2〜4頁参照)。しかしながら、より低配向化した繊維を得るため、強力なレーザ照射をすると、ポリエステル樹脂が分解してしまい、得られた繊維の強度が低くなってしまう問題があり、特許文献1記載の方法で得られる繊維の強度は十分ではなかった。 Laser irradiation is known as one of the low orientation techniques. The resin can be heated instantaneously by laser irradiation, and the orientation can be lowered by lowering the melt viscosity. In polyester melt spinning, excellent stretchability, that is, low orientation, is achieved by irradiating a traveling resin with an energy density of 20 W / cm 2 or more at a position from the spinneret surface to 15 cm along the spinning line. The inventors have disclosed a method for obtaining an undrawn yarn (see Patent Document 1: pages 2 to 4). However, in order to obtain fibers with a lower orientation, there is a problem that when a strong laser irradiation is performed, the polyester resin is decomposed and the strength of the obtained fibers is lowered. The strength of the resulting fibers was not sufficient.

また、糸条の細化が実質的に終了するまでの間にレーザを照射して糸条の片面加熱と片面冷却とを同時に行なう技術が知られている(特許文献2参照)。該技術においては使用する樹脂の固有粘度は高々0.63程度(特許文献2:第3頁参照)である上、紡糸線において片面を冷却しつつ、強力なレーザ(実施例では100〜300W)を糸条のもう片面に短時間照射することにより、強制的に断面方向の構造差を生じさせるため、得られた繊維の強度は非常に低いレベルとなってしまう。   Further, a technique is known in which a single-sided heating and a single-sided cooling of a yarn are simultaneously performed by irradiating a laser until the thinning of the yarn is substantially finished (see Patent Document 2). In this technique, the intrinsic viscosity of the resin used is at most about 0.63 (see Patent Document 2: page 3), and a powerful laser (100 to 300 W in the examples) while cooling one side of the spinning line. By irradiating the other side of the yarn for a short time, a structural difference in the cross-sectional direction is forcibly generated, so that the strength of the obtained fiber is at a very low level.

また、レーザ照射において、照射するレーザ及び口金孔径等を規定する方法が提案されているが(特許文献3)、この方法では、確かに糸の力学特性が向上する効果があるものの、マルチフィラメントの紡糸では、単糸間の強度差を生じさせるため、用途によっては満足できる物性の繊維が得られなかった。   Moreover, in laser irradiation, a method for defining the laser to be irradiated and the diameter of the nozzle hole has been proposed (Patent Document 3). Although this method certainly has the effect of improving the mechanical properties of the yarn, In spinning, a difference in strength between single yarns is produced, so that fibers having satisfactory physical properties could not be obtained depending on applications.

以上のように、溶融紡糸方法によって得られるポリエステル繊維は公知であるが、この繊維において高強度で、かつ高タフネスを有するポリエステルマルチフィラメントの製造方法はいまだ存在しない。
特開2004−324017号公報(第1〜2頁) 特公昭56−11762号公報(第1〜3頁) 特開2006−038323号公報(第1〜2頁)
As described above, the polyester fiber obtained by the melt spinning method is known, but there is still no method for producing a polyester multifilament having high strength and high toughness in this fiber.
JP 2004-324017 A (pages 1 and 2) Japanese Patent Publication No. 56-11762 (pages 1 to 3) JP 2006-038323 A (pages 1 and 2)

本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、従来にはない力学的特性を有したポリエステルマルチフィラメントの製造方法を提供するものである。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a method for producing a polyester multifilament having unprecedented mechanical properties.

本発明者らは、溶融紡糸におけるポリエステルの高温時の細化挙動について鋭意検討を重ねてきた結果、高分子量ポリエステル樹脂において、レーザ照射により樹脂を加熱し高温時の細化挙動を促進させることが、ポリエステルの構造形成に影響を与え、従来にない力学的特性を有した繊維が得られることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies on the thinning behavior of polyester in melt spinning at high temperatures, the present inventors have been able to heat the resin by laser irradiation and promote the thinning behavior at high temperature in high molecular weight polyester resins. The present inventors have found that a fiber having an unprecedented mechanical property can be obtained by affecting the formation of a polyester structure.

すなわち、まず、本発明のポリエステルマルチフィラメントの製造方法によって得られるポリエステルマルチフィラメントについて説明する。
本発明のポリエステルマルチフィラメントの製造方法によって得られるポリエステルマルチフィラメントは、溶融紡糸により得られ、単糸6本以上からなり、下記1〜4の要件を同時に満たすことを特徴とするものである。
1.強度≧9.0cN/dtex、
2.弾性率≧130cN/dtex、
3.タフネス≧30、
タフネス=強度×(伸度)1/2
4.下記式(a)および(b)を満足すること、
m:m本からなるマルチフィラメントのうち、m番目の単糸強度(cN/dtex)
m≧6
That is, first, the polyester multifilament obtained by the method for producing a polyester multifilament of the present invention will be described.
Polyester multifilaments obtainable by the process for producing a polyester multifilament of the present invention is obtained by melt spinning, made of single yarns 6 or more and is characterized by satisfying the following requirements 1 to 4 at the same time.
1. Strength ≧ 9.0 cN / dtex,
2. Elastic modulus ≧ 130 cN / dtex,
3. Toughness ≧ 30,
Toughness = Strength x (Elongation) 1/2
4). Satisfying the following formulas (a) and (b):
S m : m-th single yarn strength (cN / dtex) among m multifilaments
m ≧ 6

本発明のポリエステルマルチフィラメントの製造方法は、6以上の孔を有する紡糸口金を用いて、固有粘度が0.8g/dl以上のポリエステル樹脂を溶融紡糸し紡糸線に沿って該紡糸口金から100mmまでの間ですべての吐出糸にレーザを照射する溶融紡糸方法であって、ある吐出糸に照射したレーザまたはいずれの吐出糸にも照射していないレーザをミラーによって反射させることで、各吐出糸に3以上の異なる方向からレーザを、後述する式(c)および(d)を満たすように照射するとともに、ミラーのうち少なくとも一つが複数方向にレーザを反射または透過するものであることを特徴とする。 The method for producing a polyester multifilament according to the present invention uses a spinneret having 6 or more holes, melt-spins a polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.8 g / dl or more, and 100 mm from the spinneret along the spinning line. The melt spinning method in which the laser is irradiated to all the discharged yarns until the laser, and the laser irradiated to a certain discharged yarn or the laser not irradiated to any discharged yarn is reflected by the mirror, thereby each discharged yarn. The laser beam is irradiated from three or more different directions so as to satisfy the following expressions (c) and (d), and at least one of the mirrors reflects or transmits the laser in a plurality of directions. To do.

請求項1にかかる本発明のポリエステルマルチフィラメントの製造方法によれば、従来にはない力学的特性を有したポリエステルマルチフィラメントが提供される。 According to the method for producing a polyester multifilament according to the first aspect of the present invention , there is provided a polyester multifilament having unprecedented mechanical properties.

本発明のポリエステルマルチフィラメントの製造方法の実施形態について、以下に説明する。 Embodiments of the method for producing a polyester multifilament of the present invention will be described below.

本発明において用いられるポリエステル樹脂は、エステル結合を繰り返し構造にもつ直鎖状高分子であり、力学的特性、寸法安定性においてバランスがよく優れた特性をもち、かつ溶融紡糸・延伸、更には高速紡糸により安価に製造できるため産業上の利用分野が広い樹脂である。ポリエステル樹脂は特に限定されるものではないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートは汎用性が高いため好ましく、高強度を達成するためには、ポリエチレンテレフタレートであることがより好ましい。本発明で用いられるポリエステル樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲で他の成分が共重合されていても良い。さらに、本発明で用いられるポリエステル樹脂には、艶消剤、難燃剤、滑剤等の既知添加剤を少量含有してもよい。   The polyester resin used in the present invention is a linear polymer having an ester bond in a repeating structure, has a good balance of mechanical properties and dimensional stability, and has excellent properties such as melt spinning / drawing and high speed. Since it can be manufactured at low cost by spinning, it is a resin with a wide range of industrial applications. The polyester resin is not particularly limited, but polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, and polybutylene terephthalate are preferable because of their high versatility, and polyethylene terephthalate is more preferable for achieving high strength. The polyester resin used in the present invention may be copolymerized with other components as long as the effects of the present invention are not impaired. Furthermore, the polyester resin used in the present invention may contain a small amount of known additives such as a matting agent, a flame retardant, and a lubricant.

本発明の方法により得られるポリエステルマルチフィラメントは、前述したように溶融紡糸で得られた下記の各要件1〜4を同時に満たすものであるが、その特徴点は次の通りである。 The polyester multifilament obtained by the method of the present invention simultaneously satisfies the following requirements 1 to 4 obtained by melt spinning as described above , and the features thereof are as follows.

1.強度≧9.0cN/dtex、
近年のハイテクノロジー化の流れの中にあって、産業資材用途の構造材として要求される品質水準を考慮すれば、強度は少なくとも9.0cN/dtex以上は必要である。更に高度な要求を満たし、産業資材における用途拡大を可能とするためには10.0cN/dtex以上であることが好ましく、本発明の方法によれば、これらの水準を満たすものが製造できる。上限は、好ましくは、本発明の方法で実質的に製造できる上限に近いと考えられる20cN/dtexである。
1. Strength ≧ 9.0 cN / dtex,
Considering the quality level required as a structural material for industrial materials in the recent trend of high technology, the strength is required to be at least 9.0 cN / dtex. Further, in order to satisfy a high level of demand and to enable application expansion in industrial materials, it is preferably 10.0 cN / dtex or more. According to the method of the present invention, a material satisfying these levels can be produced . The upper limit is preferably 20 cN / dtex, which is considered to be close to the upper limit that can be substantially produced by the method of the present invention.

2.弾性率≧130cN/dtex、
産業資材用途では、伸長圧縮が繰り返しかかることが多く、弾性率が低い、つまり弾性変形領域が狭い繊維は経時的に繊維の塑性変形が進み、力学的特性の低下や破断が起こり、構造材としての劣化が進行する。優れた弾性率を有する繊維であれば伸長圧縮の応力を弾性変形で担うことができるため、塑性変形が少なく、繊維および構造材の劣化を最小限にすることができる。本発明の方法で得られるポリエステル繊維は弾性率が130cN/dtex以上であり、150cN/dtex以上も達成できる得られる弾性率の上限は、好ましくは、実質的に製造できる限界レベルに近いと考えられる250cN/dtexである。
2. Elastic modulus ≧ 130 cN / dtex,
In industrial material applications, stretching and compression are often repeated, and fibers with a low elastic modulus, that is, with a narrow elastic deformation region, undergo plastic deformation over time, resulting in deterioration of mechanical properties and breakage. Degradation progresses. For excellent stress elongation compression if fibers having a modulus of elasticity can play an elastically deformable, plastic deformation is small, Ru can minimize the deterioration of the fibers and structural material. The polyester fiber obtained by the method of the present invention has an elastic modulus of 130 cN / dtex or more, and can achieve 150 cN / dtex or more. The upper limit of the resulting elastic modulus is preferably 250 cN / dtex which is considered to be close to the limit level that can be substantially manufactured.

3.タフネス≧30、
産業資材用途に用いる繊維としては高応力下においてもエネルギー吸収率が大きいものことが必要とされる。これは一般的にタフネスとされる特性であり、強度×(伸度)1/2で表し、本発明においては、強度の単位はcN/dtex、伸度の単位は%の値から導出する値を用いる。ベルト用補強材、タイヤコード、ロープ等の産業資材用途では、単繊維が負担する応力が瞬間的に増大する場合があり、これに起因する構造材内の単繊維の破断が構造材の品質の低下を招く。更にロープなどの高応力下で伸長圧縮が繰り返しかかるような条件下では、単繊維のタフネスが低いと擦過や変形などにより容易に構造材の劣化が進行する。このような劣化を抑制するためにはタフネスが30以上である必要があり、更にこの特性を顕著なものとするためにはタフネスを35以上とすることが好ましく、本発明の方法で得られるポリエステルマルチフィラメントは、これらの水準を満たすものである。本発明の方法で得られるポリエステルマルチフィラメントのタフネスの上限は、好ましくは、本発明の方法で、実質的に製造できる限界レベルに近いと考えられる60である。
3. Toughness ≧ 30,
Fibers used for industrial materials are required to have a large energy absorption rate even under high stress. This is a characteristic generally regarded as toughness, and is represented by strength × (elongation) 1/2 . In the present invention , the unit of strength is cN / dtex, and the unit of elongation is a value derived from a value of%. Is used. In industrial material applications such as belt reinforcements, tire cords, and ropes, the stress applied to the single fibers may increase momentarily, and the resulting breakage of the single fibers in the structural material Incurs a decline. Furthermore, under conditions where stretch and compression are repeatedly applied under high stress such as a rope, if the single fiber has low toughness, the structural material easily deteriorates due to abrasion or deformation. In order to suppress such deterioration, it is necessary that the toughness is 30 or more, and in order to make this characteristic remarkable, the toughness is preferably 35 or more, and the polyester obtained by the method of the present invention Multifilaments meet these standards. The upper limit of the toughness of the polyester multifilament obtained by the method of the present invention is preferably 60, which is considered to be close to the limit level that can be substantially produced by the method of the present invention.

4.下記式(a)および(b)を満足すること、
m:m本からなるマルチフィラメントのうち、m番目の単糸強度(cN/dtex)
m≧6
4). Satisfying the following formulas (a) and (b):
S m : m-th single yarn strength (cN / dtex) among m multifilaments
m ≧ 6

産業資材用途に用いる繊維としては、マルチフィラメント自体が高強度であることが必要であるが、このためには単糸間の力学特性に差がないことが必要である。通常、マルチフィラメントを構成する単糸間の均一性が高いほど、マルチフィラメントで高強度を発揮できるものである。このため、6本以上からなるマルチフィラメントであり、式(a)で規定する単糸(1本のフィラメント)の強度の値のバラつきが0.3以下であることが重要であり、単糸の強度をより効果的に発揮するために、0.15以下であればより好ましく、本発明の方法で得られるポリエステルマルチフィラメントは、これらの水準を満たすものである。下限は、好ましくは、本発明の方法で実質的に製造ができる限界に近いと考えられる0.001である。また、マルチフィラメントを構成する繊維の本数は、多いほどマルチフィラメントの破断にかかる強力の絶対量が大きくなるため好ましいが、用途によって最適な本数を選択することができる。その上限は、好ましくは、本発明の方法で実質的に製造ができる限界レベルに近いと考えられる2000である。 As a fiber used for industrial material applications, it is necessary that the multifilament itself has high strength, and for this purpose, it is necessary that there is no difference in mechanical properties between single yarns. Usually, the higher the uniformity between the single yarns constituting the multifilament, the higher the strength of the multifilament. For this reason, it is important that the multifilament is composed of 6 or more filaments, and the variation in the strength value of the single yarn (one filament) defined by the formula (a) is 0.3 or less. In order to exhibit strength more effectively, it is more preferably 0.15 or less, and the polyester multifilament obtained by the method of the present invention satisfies these levels. The lower limit is preferably 0.001, which is considered to be close to the limit that can be substantially produced by the method of the present invention. Further, the larger the number of fibers constituting the multifilament, the greater the absolute amount of strength required to break the multifilament, which is preferable. However, the optimum number can be selected depending on the application. Its upper limit is preferably 2,000, which is considered to be close to the limit levels that can substantially produced by the method of the present invention.

本発明のポリエステルマルチフィラメントの製造方法では、紡糸口金から吐出した高温の溶融樹脂にレーザを照射し瞬時に加熱することで、高温時の変形速度を増加させるものであり、紡糸口金より紡糸線にそって100mmまでの間で、樹脂に適度な強度のレーザを照射することが必要である。紡糸口金より100mmまでの間では、樹脂温度が十分高いため、レーザ照射により高温変形が促進されやすいほか、糸揺れがほとんど無く安定してレーザ照射が行えるためである。また、100mmよりも離れた位置で強力なレーザ照射をする場合には、加熱斑に伴う脈動が発生することとなり、繊維軸方向に物性斑が発生してしまい、得られる繊維の強度が低下する。この観点から、樹脂がより高温であり、糸揺れの少なくなる紡糸口金より50mmまでの間で照射することがより好ましく、照射位置での加熱効率を上げて樹脂温度を高めるためには、紡糸口金か吐出された直後、つまり0mmで照射することがさらに好ましい。本発明における紡糸口金面とは吐出された樹脂が自由表面を持って伸長変形可能となる位置を意味する。 In the method for producing a polyester multifilament of the present invention , a high-temperature molten resin discharged from a spinneret is irradiated with a laser and heated instantaneously to increase the deformation rate at high temperatures. Therefore, it is necessary to irradiate the resin with a laser having an appropriate intensity up to 100 mm. This is because, since the resin temperature is sufficiently high from the spinneret to 100 mm, high-temperature deformation is easily promoted by laser irradiation, and laser irradiation can be performed stably with almost no yarn shaking. In addition, when powerful laser irradiation is performed at a position distant from 100 mm, pulsation associated with heating spots occurs, and physical property spots occur in the fiber axis direction, resulting in a decrease in strength of the obtained fiber. . From this point of view, it is more preferable to irradiate between 50 mm from the spinneret where the temperature of the resin is higher and the yarn swing is less. In order to increase the heating efficiency at the irradiation position and increase the resin temperature, the spinneret More preferably, the irradiation is performed immediately after the discharge, that is, at 0 mm. In the present invention, the spinneret surface means a position where the discharged resin has a free surface and can be deformed by extension.

本発明では、各吐出糸に3以上の異なる方向からレーザを照射することが必要であり、3以上の異なる方向からレーザ照射することで、熱分解を抑えつつ十分に樹脂を加熱できる他、各吐出糸は断面方向に構造差が小さく均一な力学特性を有するようになり、強度の優れたマルチフィラメントを得ることができる。照射レーザの数については、特に限定されるものではないが、繊維の強度をさらに上げるためには、6方向以上からレーザ照射することが好ましい。上限としては、実質的に照射できる方向の限界と考えられる100方向である。   In the present invention, it is necessary to irradiate each discharge yarn with a laser from three or more different directions, and by irradiating the laser from three or more different directions, the resin can be sufficiently heated while suppressing thermal decomposition, The discharged yarn has a small structural difference in the cross-sectional direction and uniform mechanical characteristics, and a multifilament with excellent strength can be obtained. The number of irradiation lasers is not particularly limited, but in order to further increase the strength of the fiber, it is preferable to perform laser irradiation from six or more directions. As an upper limit, it is 100 directions considered as the limit of the direction which can be irradiated substantially.

ミラーのうち少なくとも一つが複数方向にレーザを反射するものとは、本発明で実質使用するレーザ光を照射した場合に複数方向に反射できるミラーのことを指し、ミラーの複合体でもよいし、一枚で複数方向に反射する機構を備えていてもよい。本発明で実質使用するレーザ光は、直径または幅が0.5mm以上である。該ミラーを用いることで、吐出糸が多い場合でも、複数本のレーザを各吐出糸に容易に照射できるようになり、得られるマルチフィラメントの単糸間の力学特性が均一化されるものである。   That at least one of the mirrors reflects the laser in a plurality of directions refers to a mirror that can be reflected in a plurality of directions when irradiated with the laser light substantially used in the present invention, and may be a complex of mirrors, You may provide the mechanism in which a sheet | seat reflects in multiple directions. The laser beam substantially used in the present invention has a diameter or width of 0.5 mm or more. By using the mirror, even when there are many ejection yarns, it becomes possible to easily irradiate each ejection yarn with a plurality of lasers, and the mechanical properties between the obtained multifilament single yarns are made uniform. .

また、本発明のポリエステルマルチフィラメントの製造方法を実施するに際して、少なくとも1方向から照射するレーザの強度分布が均一化されていることが好ましい。ここで、強度分布を均一化するとは、通常レーザ光の中心部分が高エネルギーとなるガウス分布状の強度分布をとるレーザ光に対し、ホモジナイザー等を使用して、中心部分のエネルギーを低下させてレーザ光の強度分布を変形させることを示す。強度分布が均一化されたレーザを照射することで、各吐出糸に均一にレーザ照射できることから、得られるマルチフィラメントの強度、弾性率、タフネスが安定し、単糸間の力学特性が均一化されるため好ましい。 In carrying out the method for producing a polyester multifilament of the present invention , it is preferable that the intensity distribution of the laser irradiated from at least one direction is made uniform . Here, uniformizing the intensity distribution means that the energy of the central part is reduced by using a homogenizer or the like for the laser light having a Gaussian intensity distribution in which the central part of the laser light is usually high energy. It shows that the intensity distribution of the laser beam is deformed. By irradiating laser with uniform distribution of intensity, each discharged yarn can be irradiated with laser uniformly, so that the strength, elastic modulus and toughness of the obtained multifilament are stabilized, and the mechanical properties between single yarns are made uniform. Therefore, it is preferable.

また、本発明で使用するミラーは、溶融紡糸の吐出口金付近で使用して高温雰囲気下におかれることに加え、ミラーに当たるレーザの数%が熱となってミラーに吸収されることから、ミラー部が高温になることがある。高温になったミラー上でオリゴマー等が熱劣化することにより、ミラーが汚れやすくなり、各吐出糸を十分加熱できなくなる問題がある。このため、溶融紡糸によって安定してポリエステルマルチフィラメントを得るために、ミラーの周囲に冷却水を通すなど、ミラーに冷却機構を有することが好ましい。   In addition, the mirror used in the present invention is used in the vicinity of a discharge port for melt spinning and is placed in a high temperature atmosphere, and since several percent of the laser hitting the mirror becomes heat and is absorbed by the mirror, The mirror part may become hot. When the oligomer or the like is thermally deteriorated on the mirror that has become high in temperature, there is a problem that the mirror is likely to become dirty and each discharge yarn cannot be heated sufficiently. For this reason, in order to obtain a polyester multifilament stably by melt spinning, it is preferable to have a cooling mechanism in the mirror, such as passing cooling water around the mirror.

本発明の効果を十分なものとするためにはポリエステル樹脂の固有粘度は0.8dl/g以上であることが重要である。ポリエステル樹脂の固有粘度を高くすることで、得られる繊維の破断強度、タフネスを向上させるためである。さらに破断強度を向上させるためには固有粘度を1.0dl/g以上とすることが好ましく、1.2dl/gとすることがより好ましい。固有粘度が0.8dl/g未満である場合には破断強度およびタフネスのレベルが低下し、十分な物性の糸が得られない。上限は、好ましくは本発明の製造方法で実質的に製造できる上限に近いと考えられる3.0dl/gである。 In order to make the effect of the present invention sufficient, it is important that the intrinsic viscosity of the polyester resin is 0.8 dl / g or more. This is to increase the breaking strength and toughness of the fiber obtained by increasing the intrinsic viscosity of the polyester resin. In order to further improve the breaking strength, the intrinsic viscosity is preferably 1.0 dl / g or more, and more preferably 1.2 dl / g. When the intrinsic viscosity is less than 0.8 dl / g, the breaking strength and the toughness level are lowered, and a yarn having sufficient physical properties cannot be obtained. The upper limit is preferably 3.0 dl / g, which is considered to be close to the upper limit that can be substantially produced by the production method of the present invention.

本発明に用いる紡糸口金の口金孔径:D(φcm)は樹脂の安定吐出ができればよく、特に限定されるものではないが、高強度の繊維を得るためにはφ0.05cm未満であることが好ましい。φ0.05cm未満であれば、口金から吐出前の高温の状態で樹脂が細化することになる。これは、紡糸線上でレーザ照射によって樹脂を加熱して細化させるという本発明の目的と近く、相乗効果として好ましいものであり、延伸糸とした時の強度およびタフネスの向上を両立させやすくなる。また、口金孔径が小さい場合には、レーザ照射する位置で繊維直径が小さくなり、樹脂のレーザの吸収率が低下するため、各吐出糸へのレーザ照射が均一になりやすい。この目的のためには、口金孔径がφ0.03cm以下であることが好ましい。本発明において、実質的に樹脂の吐出ができる下限に近いと考えられるφ0.005cmが下限である。なお、本発明における口金孔径とは口金に穿設された吐出孔の出口径のことであり、異形孔で紡糸する場合には、吐出孔断面積を丸孔と換算した値を用いる。   The diameter of the spinneret hole diameter D (φcm) of the spinneret used in the present invention is not particularly limited as long as the resin can be stably discharged. However, in order to obtain high-strength fibers, it is preferably less than φ0.05 cm. . If it is less than φ0.05 cm, the resin is thinned in a high temperature state before discharging from the die. This is close to the object of the present invention in which the resin is heated and thinned by laser irradiation on the spinning line, and is preferable as a synergistic effect, and it is easy to achieve both improvement in strength and toughness when used as a drawn yarn. In addition, when the diameter of the nozzle hole is small, the fiber diameter becomes small at the position where laser irradiation is performed, and the laser absorption rate of the resin decreases, so that the laser irradiation to each discharge yarn tends to be uniform. For this purpose, the diameter of the nozzle hole is preferably φ0.03 cm or less. In the present invention, φ0.005 cm, which is considered to be substantially close to the lower limit at which resin can be discharged, is the lower limit. The diameter of the nozzle hole in the present invention is the outlet diameter of the discharge hole formed in the nozzle. When spinning with a modified hole, the value obtained by converting the sectional area of the discharge hole to a round hole is used.

本発明でいうレーザ受光長:l(cm)とは、樹脂に実質的にレーザが照射される部分の繊維軸方向の長さのことであり、樹脂は受光長を通過する時間分だけレーザ照射を受けて加熱されるものである。受光長については、特に限定されるものではないが、ポリエステル樹脂が十分に加熱されるためには0.2cm以上であることが好ましく、製糸性を安定させるために、1cm以下であることが好ましい。   In the present invention, the laser light receiving length: l (cm) is the length in the fiber axis direction of the portion where the resin is substantially irradiated with the laser. In response to this, it is heated. The light receiving length is not particularly limited, but is preferably 0.2 cm or more in order to sufficiently heat the polyester resin, and is preferably 1 cm or less in order to stabilize the yarn forming property. .

本発明で用いるレーザとは、単色光であり、平行光線であり、コヒーレントである光線を指す。レーザのエネルギー密度:E(W/cm)は、溶融樹脂がレーザを受光する位置において測定されるレーザ出力をスポット面積によって除することにより算出されるものである。 The laser used in the present invention is a monochromatic light, a parallel light beam, and a coherent light beam. The energy density of the laser: E (W / cm 2 ) is calculated by dividing the laser output measured at the position where the molten resin receives the laser by the spot area.

本発明で用いるレーザの種類は特に限定されないが、レーザの波長10.6μmである炭酸ガスレーザは、ポリエステル樹脂の吸収率が高く効率的であること、また、工業的に用いるには大出力が得られること、安価なことが好ましく、この点からも炭酸ガスレーザであることが好ましい。   The type of laser used in the present invention is not particularly limited. However, a carbon dioxide gas laser having a laser wavelength of 10.6 μm has a high absorption rate of the polyester resin and is efficient, and has a large output for industrial use. In view of this, a carbon dioxide laser is preferable.

本発明でいう単孔当たりの吐出量:Q(g/min)とは、上記の紡糸口金1孔当たりの樹脂の吐出量である。本発明の製造方法は産業用繊維を目的としているため、樹脂の単孔あたりの吐出量は1.0g/min以上が好ましく、更に好ましくは2.0g/min以上である。   In the present invention, the discharge amount per single hole: Q (g / min) is the discharge amount of the resin per hole of the spinneret. Since the production method of the present invention is aimed at industrial fibers, the discharge amount per single hole of the resin is preferably 1.0 g / min or more, more preferably 2.0 g / min or more.

本発明では、溶融紡糸で得られる繊維をより低配向化するために、樹脂に強力なレーザを照射することが好ましく、紡糸線に沿って3方向以上から適度な強度のレーザを照射することが重要である。このとき、1方向から照射するレーザとしては、口金孔径:D(φcm)、レーザ受光長:l(cm)、i番目のレーザのエネルギー密度:Ei(W/cm2)、単孔当たりの吐出量:Q(g/min)より求められる下記式(c)の値が3以下であるようにすることが重要である。
In the present invention, in order to lower orienting the fiber obtained by melt spinning, be irradiated is preferable to irradiate a strong laser to the resin, the laser moderate intensity from three or more directions along the spinline Is important . At this time, as a laser irradiated from one direction, a nozzle hole diameter: D (φcm), a laser light receiving length: l (cm), an i-th laser energy density: E i (W / cm 2 ), It is important that the value of the following formula (c) obtained from the discharge amount: Q (g / min) is 3 or less .

式(c)で求められる値が3より大きくなる場合には、任意の1方向から高強力のレーザ照射をすることになり、ポリエステル樹脂の受光部表層部分の樹脂温度が必要以上に高温になる。このため、樹脂に含まれるオリゴマー成分の熱分解が起こり、得られる繊維に太細斑が発生する他、吐出樹脂のわずかな揺れによって繊維が溶断するなどして製糸性が悪化するためである。さらに高強力のレーザ照射を行う場合には、ポリエステル樹脂自体の熱分解により固有粘度が低下し、得られる繊維の破断強度、タフネスが著しく低下する。このため、式(c)で求められる値が3以下を満たすように、1方向からのレーザ照射で加えられる熱量を制限することが重要であり、紡糸の安定性を高めて生産性を上げるためには、式(c)より求められる値が2.5以下であることがより好ましい。
また、一方で、十分な破断強度、タフネスなどの物性を有する繊維を得るためには、紡糸線上にて樹脂を十分加熱するために、強力なレーザ照射が必須である。このため3方向以上から、下記式(d)で計算される値が3以上になるように、レーザ照射することが重要である
When the value obtained by the equation (c) is larger than 3, high-intensity laser irradiation is performed from any one direction, and the resin temperature of the light-receiving portion surface layer portion of the polyester resin becomes higher than necessary. . For this reason, thermal decomposition of the oligomer component contained in the resin occurs, and fine fibers are generated in the resulting fiber, and the fiber is melted by slight shaking of the discharged resin, so that the yarn forming property is deteriorated. Further, when high-intensity laser irradiation is performed, the intrinsic viscosity is lowered due to the thermal decomposition of the polyester resin itself, and the breaking strength and toughness of the resulting fiber are significantly lowered. For this reason, it is important to limit the amount of heat applied by laser irradiation from one direction so that the value obtained by the formula (c) satisfies 3 or less, in order to increase spinning stability and increase productivity. More preferably, the value obtained from the formula (c) is 2.5 or less.
On the other hand, in order to obtain a fiber having physical properties such as sufficient breaking strength and toughness, powerful laser irradiation is essential to sufficiently heat the resin on the spinning line. For this reason, it is important to perform laser irradiation from three or more directions so that the value calculated by the following formula (d) is three or more.

このように本発明のポリエステルマルチフィラメントの製造方法では、3方向以上からレーザ照射することにより、任意の一方向からのレーザ照射による紡糸不安定化要因を除き、かつ、式(d)を満たすようにレーザ照射を行うことで、樹脂に十分な熱量を加えることができる。これに伴い、得られる未延伸繊維が低配向化し、延伸後には高強度、高タフネス化した繊維が得られるものである。樹脂をより加熱することが、本発明の効果を大きくすることから、式(d)で求められる値は3.5以上であることがより好ましい。上限としては、実質的に紡糸が困難となってくる限界に近いと考えられる30である。 As described above, in the method for producing a polyester multifilament of the present invention , by performing laser irradiation from three or more directions, the spinning instability caused by laser irradiation from any one direction is eliminated, and the formula (d) is satisfied. A sufficient amount of heat can be applied to the resin by laser irradiation. Along with this, the unstretched fiber obtained has a low orientation, and after stretching, a fiber having high strength and high toughness can be obtained. Since heating the resin further increases the effect of the present invention, the value obtained by the formula (d) is more preferably 3.5 or more. The upper limit is 30 which is considered to be close to the limit at which spinning becomes practically difficult.

本発明に従って高温時の細化が促進された繊維は、十分に優れた力学的特性を有するが、更に製糸性向上や配向抑制を目的として従来法である冷却遅延措置、いわゆる加熱筒や保温筒を併用することは好ましいことである。   The fiber whose thinning at a high temperature is promoted according to the present invention has sufficiently excellent mechanical properties, but further, a cooling delay measure which is a conventional method for the purpose of improving the yarn forming property and suppressing the orientation, so-called heating tube and heat insulation tube. It is preferable to use together.

本発明の製造方法において、繊維の引取方法は特に限定されるものではなく、いわゆる2工程法および直接延伸法などの任意の方法を採用することができる。ただし、紡糸線上で配向結晶化が起こると、結晶が配向の阻害点となるために、分子鎖を効率良く配向させる効果が減少してしまう可能性がある。したがって、紡糸工程において配向結晶化が起こらない引取速度とすることが好ましい。具体的には、引取速度は1000m/min未満であることが好ましい。1000m/min未満とすることにより、未延伸繊維の配向度を低くすることができ、高強度化が達成しやすくなる。更にこの傾向を顕著なものとするためには引取速度を700m/min以下とすることが好ましい。ただし、工業的観点から好ましくは引取速度の下限は300m/minである。なお、本発明の引取速度とは溶融樹脂が冷却固化後接触する第一ローラの回転速度のことを言う。   In the production method of the present invention, the fiber take-up method is not particularly limited, and any method such as a so-called two-step method and a direct drawing method can be adopted. However, when orientational crystallization occurs on the spinning line, the crystal becomes an inhibition point of orientation, which may reduce the effect of efficiently orienting molecular chains. Therefore, it is preferable to set the take-up speed so that orientation crystallization does not occur in the spinning process. Specifically, the take-up speed is preferably less than 1000 m / min. By setting it to less than 1000 m / min, the degree of orientation of unstretched fibers can be lowered, and high strength can be easily achieved. Furthermore, in order to make this tendency remarkable, it is preferable to set the take-up speed to 700 m / min or less. However, the lower limit of the take-up speed is preferably 300 m / min from an industrial viewpoint. The take-off speed of the present invention refers to the rotation speed of the first roller with which the molten resin contacts after cooling and solidification.

産業用繊維に適した優れた特性、特に強度を有した繊維とするためには、延伸熱セットを施すことにより、分子鎖を配向させ、熱的に安定した繊維構造を形成させることが好ましい。延伸方法としては、例えば、回転速度を変更した一対以上のローラ間で延伸する手法がある。   In order to obtain fibers having excellent characteristics suitable for industrial fibers, in particular, strength, it is preferable to form a thermally stable fiber structure by orienting molecular chains by drawing heat setting. As a stretching method, for example, there is a method of stretching between a pair of rollers having different rotation speeds.

また、優れた力学的特性を得るためには2段以上で延伸することが好ましい。各ローラ間の速度比および温度については必要とする力学的特性に応じ変更することができる。加熱手法としては加熱ローラ、熱板、熱ピンおよびレーザ光照射などの加熱手法から選択することができる。なお、延伸工程での加熱手法としてレーザ光を用いることは延伸工程の加熱時に生成する微結晶などの分子鎖配向の阻害点となるものを生成させることなく、高応力で延伸できるという点から好ましい手法である。   In order to obtain excellent mechanical properties, it is preferable to stretch in two or more stages. The speed ratio and temperature between the rollers can be changed according to the required mechanical characteristics. The heating method can be selected from heating methods such as a heating roller, a hot plate, a heat pin, and laser beam irradiation. In addition, it is preferable to use a laser beam as a heating method in the stretching step because it can be stretched with high stress without generating an obstacle to molecular chain orientation such as microcrystals generated during heating in the stretching step. It is a technique.

以下、実施例、参考例および比較例により、本発明のポリエステルマルチフィラメントの製造方法を具体的かつより詳細に説明する。
図1および図2に本発明方法の実施の形態例を示す装置の概略図を示す。図1に示すレーザ照射装置は、レーザ光が各吐出糸F(フィラメント)に照射された後、1aのミラーによってミラー2aおよびミラー2dの2方向に反射され、その後も各吐出糸に照射されるものである。図2に示す照射装置は、レーザ光が1bのミラーによって複数方向に反射され、その後、空間内で各吐出糸Fに照射されるものである。図1および図2の装置は、紙面の垂直方向に広がりを持って設計できる。
Hereinafter, the production method of the polyester multifilament of the present invention will be described specifically and in detail with reference to Examples , Reference Examples and Comparative Examples.
1 and 2 are schematic views of an apparatus showing an embodiment of the method of the present invention. In the laser irradiation apparatus shown in FIG. 1, after each laser beam is irradiated to each discharge yarn F (filament), the laser beam is reflected by the mirror 1a in the two directions of the mirror 2a and the mirror 2d, and then irradiated to each discharge yarn. Is. The irradiation apparatus shown in FIG. 2 is one in which laser light is reflected in a plurality of directions by a mirror 1b and then irradiated to each ejection yarn F in space. 1 and 2 can be designed with a spread in the direction perpendicular to the plane of the paper.

実施例および比較例中の物性値は、以下の方法によって測定した。   The physical property values in Examples and Comparative Examples were measured by the following methods.

A.破断強度、伸度、弾性率
マルチフィラメントまたは単糸の重量を測定して繊維の繊度を求めた後、島津製作所社製オートグラフを用い、初期試料長50mm(未延伸繊維)、100mm(延伸繊維)、引張速度100%/minにて応力−歪曲線を測定し、マルチフィラメントまたは単糸の破断強度、伸度、弾性率をそれぞれ求めた。繊維繊度の測定は2回測定した平均値を使用した。応力−歪み曲線は5回測定した平均値を使用した。
A. After measuring the breaking strength, elongation, elastic modulus multifilament or single yarn weight to determine the fineness of the fiber, using an autograph manufactured by Shimadzu Corporation, the initial sample length is 50 mm (unstretched fiber), 100 mm (stretched fiber) ), A stress-strain curve was measured at a tensile rate of 100% / min, and the breaking strength, elongation, and elastic modulus of the multifilament or single yarn were determined, respectively. The average value measured twice was used for the measurement of fiber fineness. As the stress-strain curve, an average value measured five times was used.

B.レーザ強度
樹脂が走行していない状態で、樹脂の走行位置にレーザパワーメータ(OPHIR社製)を設置してレーザの照射エネルギーを測定し、これをレーザビームプロファイラ(SPIRICON社製)にて測定した照射時のレーザスポット面積で除した。これを2回行い、平均値をレーザ強度とした。
B. With the laser strength resin not running, a laser power meter (manufactured by OPHIR) was installed at the resin running position to measure the laser irradiation energy, and this was measured with a laser beam profiler (manufactured by SPIRICON). Divided by the laser spot area at the time of irradiation. This was performed twice, and the average value was taken as the laser intensity.

C.固有粘度
試料を160℃で20分間加熱してオルソクロロフェノール溶液に溶解し、オストワルド粘度計を用いて25℃で測定する。なお、本実施例では、昭和電工社製Shodex GPC−101を用い、溶離液HFIP、カラムHFIP−806M×2、検出器RI、流速1.0mL/minにて測定し、固有粘度既知のポリエチレンテレフタレート(IV=0.6、0.8、1.7)を用いて換算した。これを2回行い、平均値を固有粘度とした。
C. Intrinsic Viscosity Samples are heated at 160 ° C. for 20 minutes, dissolved in an orthochlorophenol solution, and measured at 25 ° C. using an Ostwald viscometer. In this example, Shodex GPC-101 manufactured by Showa Denko KK was used to measure the eluent HFIP, column HFIP-806M × 2, detector RI, flow rate 1.0 mL / min, and polyethylene terephthalate with a known intrinsic viscosity. Conversion was performed using (IV = 0.6, 0.8, 1.7). This was performed twice, and the average value was defined as the intrinsic viscosity.

実施例1
ポリエチレンテレフタレート(固有粘度:1.0dl/g)を2軸エクストルーダによって溶融し、紡糸温度320℃、紡糸口金(孔径φ0.03cm 孔数6)より単孔吐出量3.0g/minで吐出した。この紡糸口金面より下流15mmのところで、図1に示す装置を用い、レーザ受光長0.4cmの箇所に、それぞれレーザ強度250W/cm2の炭酸ガスレーザを6方向より照射し、冷却固化後500m/minの紡糸速度で引き取り、未延伸糸を得た。該未延伸糸を供給ローラに導き、第1延伸ローラ、第2延伸ローラおよび第3延伸ローラ間で2段延伸を行った後、最終ローラを経て、張力制御方式の巻取機によって巻取り、延伸糸を得た。各延伸ローラの温度は90℃、140℃、230℃とし、2段目の延伸倍率は1.6倍、延伸速度は100m/minに設定した。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。
Example 1
Polyethylene terephthalate (inherent viscosity: 1.0 dl / g) was melted by a biaxial extruder and discharged at a spinning temperature of 320 ° C. and a spinneret (hole diameter φ0.03 cm, number of holes 6) at a single hole discharge rate of 3.0 g / min. At a position 15 mm downstream from the spinneret surface, a carbon dioxide laser with a laser intensity of 250 W / cm 2 is irradiated from six directions to a spot with a laser receiving length of 0.4 cm using the apparatus shown in FIG. The yarn was taken up at a spinning speed of min to obtain an undrawn yarn. The unstretched yarn is guided to a supply roller, and after two-stage stretching is performed between the first stretching roller, the second stretching roller, and the third stretching roller, the final roller is passed through a tension control type winder, A drawn yarn was obtained. The temperature of each stretching roller was 90 ° C., 140 ° C., and 230 ° C., the stretching ratio in the second stage was set to 1.6 times, and the stretching speed was set to 100 m / min. Table 1 shows the physical properties of the obtained polyester fibers.

実施例2
用いた樹脂の固有粘度を1.2dl/gとし、紡糸温度330℃とした以外は、すべて実施例1と同様の方法で製糸を行い、延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。
Example 2
Except that the intrinsic viscosity of the resin used was 1.2 dl / g and the spinning temperature was 330 ° C., yarn was produced in the same manner as in Example 1 to obtain a drawn yarn. Table 1 shows the physical properties of the obtained polyester fibers.

実施例3
用いた紡糸口金の孔数36、単孔吐出量2.0g/minとし、レーザを3方向から照射した以外は実施例1と同様の方法で製糸を行い、延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。
Example 3
Spinning was performed in the same manner as in Example 1 except that the number of holes in the spinneret used was 36, the single hole discharge rate was 2.0 g / min, and the laser was irradiated from three directions to obtain drawn yarns. Table 1 shows the physical properties of the obtained polyester fibers.

実施例4
糸に照射する以前のレーザ光をホモジナイザーに通し、強度分布を均一化させた以外はすべて実施例1と同様の方法で製糸を行い、延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。レーザ強度を均一化させることで、得られた延伸糸の単子間斑が減少し、より優れ繊維が得られた。
Example 4
Except that the laser beam before irradiating the yarn was passed through a homogenizer and the intensity distribution was made uniform, yarn production was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a drawn yarn. Table 1 shows the physical properties of the obtained polyester fibers. By making the laser intensity uniform, interstitial spots in the obtained drawn yarn were reduced, and more excellent fibers were obtained.

参考例1
レーザ強度100W/cm2の炭酸ガスレーザを照射した以外は、すべて実施例1と同様の方法で製糸を行い、延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。
Reference example 1
Except for irradiation with a carbon dioxide laser with a laser intensity of 100 W / cm 2 , all yarns were produced in the same manner as in Example 1 to obtain drawn yarns. Table 1 shows the physical properties of the obtained polyester fibers.

比較例1
レーザ強度250W/cm2の炭酸ガスレーザを1方向から照射した以外は、すべて実施例1と同様の方法で製糸を行い、延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。
Comparative Example 1
Except for irradiating a carbon dioxide laser with a laser intensity of 250 W / cm 2 from one direction, yarn was produced in the same manner as in Example 1 to obtain a drawn yarn. Table 1 shows the physical properties of the obtained polyester fibers.

比較例2
レーザ強度1000W/cm2の炭酸ガスレーザを1方向から照射した以外は、すべて実施例1と同様の方法で製糸を行い、延伸糸を得た。得られたポリエステル繊維の物性を表1に示す。
Comparative Example 2
Except for irradiating a carbon dioxide laser with a laser intensity of 1000 W / cm 2 from one direction, yarn was produced in the same manner as in Example 1 to obtain a drawn yarn. Table 1 shows the physical properties of the obtained polyester fibers.

表1に示した実施例、参考例、比較例の結果から、3方向以上からレーザを照射することで、得られる延伸糸の強度、弾性率、タフネスが上昇し、産業用途に有効な高強度繊維が得られていることがわかる。さらに、実施例1から4では、各吐出糸に式4で示す高エネルギーのレーザを照射することにより、参考例1と比較して強度・弾性率・タフネスが上昇している。また、実施例4では、レーザの強度分布を均一化させることにより、式(a)で示す単糸間斑が小さくなっており、安定して性能を発揮し、産業上有効で多岐にわたる用途に使用しやすい繊維となっている。以上のように、本発明にかかるポリエステル繊維は高強度であるとともに、高タフネスを示すものである。 From the results of Examples, Reference Examples, and Comparative Examples shown in Table 1, the strength, elastic modulus, and toughness of the drawn yarn are increased by irradiating laser from three or more directions, and high strength effective for industrial use. It can be seen that fibers are obtained. Furthermore, in Examples 1 to 4, the strength, the elastic modulus, and the toughness are increased as compared with Reference Example 1 by irradiating each discharge yarn with the high energy laser represented by Formula 4. Further, in Example 4, by uniformizing the laser intensity distribution, the single yarn unevenness represented by the formula (a) is reduced, stably performing, and industrially effective for a wide variety of uses. The fiber is easy to use. As described above, the polyester fiber according to the present invention has high strength and high toughness.

本発明の方法を実施する際に、用いることのできる6方向から各吐出糸へレーザ照射する装置の一例を示したものである。An example of an apparatus that irradiates each discharged yarn with laser from six directions that can be used when carrying out the method of the present invention is shown. 本発明の方法を実施する際に、用いることのできる装置として、レーザを複数方向へ反射するミラーを用いた装置の一例を示したものである。As an apparatus that can be used when carrying out the method of the present invention, an example of an apparatus using a mirror that reflects a laser in a plurality of directions is shown.

符号の説明Explanation of symbols

L:レーザ光
F:各吐出糸(フィラメント)
1a、1b:複数方向への反射ミラー
2a〜2m:ミラー
L: Laser beam F: Discharge yarn (filament)
1a, 1b: Reflecting mirrors 2a-2m in a plurality of directions: Mirror

Claims (3)

6以上の孔を有する紡糸口金を用いて、固有粘度が0.8g/dl以上のポリエステル樹脂を溶融紡糸し紡糸線に沿って該紡糸口金から100mmまでの間ですべての吐出糸にレーザを照射する溶融紡糸方法であって、ある吐出糸に照射したレーザまたはいずれの吐出糸にも照射していないレーザをミラーによって反射させることで、各吐出糸に3以上の異なる方向からレーザを、下記式(c)および(d)を満たすように照射するとともに、ミラーのうち少なくとも一つが複数方向にレーザを反射または透過するものであることを特徴とするポリエステルマルチフィラメントの製造方法。
n≧3
D:口金孔径(cm)
l:レーザ受光長(cm)
i :ある吐出糸に照射されるi番目のレーザのエネルギー密度(W/cm 2
Q:単孔当たりの吐出量(g/min)
Using a spinneret having 6 or more holes, a polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.8 g / dl or more is melt-spun , and a laser is applied to all discharged yarns between the spinneret and 100 mm along the spinning line. a melt spinning method of irradiating, by reflecting a laser in a laser or any discharge yarn was irradiated on the discharge thread is not irradiated with the mirror, the laser from three or more different directions to respective discharge yarn, below A method for producing a polyester multifilament, wherein irradiation is performed so as to satisfy the expressions (c) and (d), and at least one of the mirrors reflects or transmits a laser in a plurality of directions.
n ≧ 3
D: Diameter of base hole (cm)
l: Laser receiving length (cm)
E i : energy density (W / cm 2 ) of the i-th laser irradiated to a certain discharge yarn
Q: Discharge amount per single hole (g / min)
少なくとも1方向から照射するレーザをホモジナイザーに通して、レーザの強度分布を均一化することを特徴とする請求項1に記載のポリエステルマルチフィラメントの製造方法。 The method for producing a polyester multifilament according to claim 1 , wherein the laser intensity distribution is made uniform by passing a laser beam irradiated from at least one direction through a homogenizer . ミラーとして、冷却機構を有するものを用いることを特徴とする請求項1または2に記載のポリエステルマルチフィラメントの製造方法。 The method for producing a polyester multifilament according to claim 1 or 2, wherein a mirror having a cooling mechanism is used.
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