JPH0122364B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は２種類又は２種以上のポリエステルが
ブレンドされている繊維に関するものであり、更
に詳しくは、強度・ヤング率等が優れかつ熱収縮
率が改良されたポリエステル系のブレンド繊維に
関するものである。 ポリエチレンテレフタレートは、繊維や成形品
等に幅広く利用され高分子工業において重要な地
位を占めている。ポリエチレンテレフタレート繊
維をタイヤコード等のゴムの補強材として用いる
試みも古くからされており、タイヤのラジアル化
の進行及びレーヨンタイヤコードの供給不安の進
行につれ、例えばポリアミド繊維に比べ比較的大
きいヤング率をもつポリエチレンテレフタレート
繊維がタイヤコード素材として、従来にも増して
重要視されている。 しかし、ポリエチレンテレフタレート繊維は、
室温では比較的大きいヤング率をもつが、大きい
ヤング率のポリエステル繊維は、一般に、加熱時
の寸法安定性に乏しく、タイヤコードとして使用
されるとき不可避ないわゆるコードのデイツプ処
理やゴムの加硫処理等における加熱により、寸法
の減縮つまり熱収縮がおこり、これによりヤング
率が低下してしまうという問題があつた。これに
対し、ポリエチレンテレフタレート繊維製造時の
延伸倍率を調整して配向度を控え目にして熱収縮
率を小さく抑える方法や、低重合度のポリエチレ
ンテレフタレートを用いて熱収縮率を小さくする
方法などが提案されているが、タイヤコード用繊
維として最も重要な物性である繊維の強度を犠牲
にせざるとえないという重大な欠点がある。 本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、ポリエチレンテレフタレート単独では製糸
上の工夫を加えても実現されえなかつたところの
強度及びヤング率が大きくかつ熱収縮率が小さい
ポリエステル系繊維が、ポリエチレンテレフタレ
ートに特別な性質をもつたポリエステルをブレン
ドして繊維化すれば実現しうる、という本発明者
らの新たな発見に基づくものである。 本発明者らは、この知見をもとに、更に研究を
重ねた結果、本発明を完成するに至つたものであ
る。 即ち、本発明は、ポリエチレンテレフタレート
と溶融異方性形成能をもつポリエステルとがブレ
ンドされて成る繊維であつて、溶融異方性形成能
をもつポリエステルの含有量が10重量％を越え、
30重量％以下であり、溶融異方性形成能をもつポ
リエステルの少なくとも一部が不均一相として分
散し、且つ繊維の糸長方向への分散長さが糸長方
向と直角方向への分散長さよりも大きいように溶
融異方性形成能をもつポリエステルが分散してお
り、Ｘ線回折法による結晶配向度が少くとも80％
であることを特徴とするポリエステル系ブレンド
繊維であり、本発明の繊維は、高強度・高ヤング
率と低い熱収縮率を兼備している。また、このよ
うな繊維は、ポリエチレンテレフタレート90重量
部未満、70重量部以上と溶融異方性形成能をもつ
ポリエステル10重量部を越え、30重量部以下とを
混合したのち、又は混合しつつ、溶融押出しして
得た繊維を延伸することを特徴とする製造法によ
つて得られる。 本発明の繊維を構成するポリエチレンテレフタ
レートは、実質的に、 のくり返し単位からなるポリマーで、公知の方法
により、エチレングリコールとテレフタル酸又は
その誘導体とから重合される。 本発明に用いられるポリエチレンテレフタレー
トは、繊維の高い強度、高いヤング率を保証する
意味で通常0.5より大きい、好ましくは0.7〜1.5の
還元粘度（ηsp／ｃ）フエノール６容量／テトラ
クロロエタン４容量の混合溶媒中Ｃ＝0.5ｇ／dl
で30℃で測定）を有するものが用いられる。ま
た、エチレングリコール単位及びテレフタル酸単
位以外の成分が入つていても、約10モル％までで
あれば許容される。特に、３官能性のジオールや
ジカルボン酸、多環芳香族ジカルボン酸が約５モ
ル％以下の少量共重合されているものは、高いヤ
ング率の繊維を与えやすく好ましい。 本発明の繊維を構成する他の１つの成分である
溶融異方性形成能をもつポリエステルとしては、
例えば特開昭49−72393号公報、特開昭50−43223
号公報、特開昭55−106221号公報、特公昭55−
20008号公報等に記載されたポリエステルのよう
に、加熱して融解したとき光学的に異方性の相
（液晶相）を形成しうるポリエステルを指す。溶
融異方性を有するか否かは、特公昭55−20008号
公報に記載された方法で決めることができる。本
発明に用いられる溶融異方性形成能をもつポリエ
ステルとしては、前記引例に記載されたポリエス
テルに限定されるものではなく、上記方法で溶融
異方性を有することが確認できるポリエステルで
あればどのような化学組成のものであつてもよ
い。また二種類以上用いてもよい。溶融異方性形
成能をもつポリエステルとして、200〜450℃の間
に流れ温度をもつているものが好ましく用いられ
る。より好ましくは250〜350℃の間に流れ温度を
もつたポリエステルである。ここで、流れ温度と
は、該温度以上で該ポリエステルが流動化しうる
温度のことを指し、共重合性の少ないポリエステ
ルの場合融点と一致することが多いが、共重合ポ
リエステルでは、熱分析法その他では明確な融点
が確認できないにもかかわらず、加熱下に観察す
る明らかに流動しはじめる温度の存在することが
認められ、その場合、この温度を指す。流れ温度
が200℃より低いポリエステルの場合、ポリエチ
レンテレフタレートとのブレンド繊維の熱収縮率
がポリエチレンテレフタレート単独の繊維のそれ
に比べてあまり改善されず、好ましくない。この
点が飛躍的に改善されるのは、流れ温度が250℃
より大きい溶融異方性形成能を有するポリエステ
ルをブレンド成分として用いたときである。流れ
温度が450℃を越えたポリエステルを用いた場合、
紡糸温度が高くなるために、ポリマーの分解・変
性がおこつたり、経済的でなくなつたりして好ま
しいとはいえない。350℃より低い流れ温度のポ
リエステルならば、この点非常に好便である。 本発明の繊維を構成する溶融異方性形成能をも
つポリエステルは、その重合度に関して特に限定
されるわけではないが通常、ηsp／ｃ（前記した
測定条件）が0.1〜4.0程度のものが用いられる。
ただし、ポリエステルの種類により、ηsp／ｃを
測定する溶媒には溶解しないものも存在するであ
ろう。ポリエチレンテレフタレートと溶融異方性
形成能をもつポリエステルとは溶融時同一温度に
おいて極端に溶融粘度がかけはなれていないもの
が好ましく、このような要請により、ηsp／ｃ＝
0.1〜4.0程度の溶融異方性形成能をもつポリエス
テルが用いられることが多い。 本発明において、溶融異方性形成能をもつポリ
エステルは10重量％を越え、30重量％以下のブレ
ンド率で用いられるべきである。ブレンド率が10
重量％以下の場合は、繊維の性能がポリエチレン
テレフタレート繊維と差異がなくなり、30重量％
を越えてブレンドすると、延伸性が悪くなり、ま
た脆い繊維しか得られなくなる上、工業的生産の
場合には経済的でなくなるからである。 本発明のブレンド繊維において、溶融異方性形
成能をもつポリエステルがポリエチレンテレフタ
レートを媒質にして少くともその一部が不均一相
として分散し、且つ繊維の糸長方向への分散長さ
が糸長方向と直角方向への分散長さよりも大きい
ように分散していることが重要である。何故な
ら、もしこのような分散が行なわれていないなら
ば、ポリエチレンテレフタレート繊維の熱収縮率
を小さくするという本発明の意図が実現せず、ま
た場合によつては繊維の引張り強度も小さくなる
からである。好ましくは、溶融異方性形成能をも
つポリエステルの分散が（糸長方向の長さ）／
（糸長方向と角直方向の長さ）の比において1.5倍
以上、より好ましくはこの比が2.5以上になつて
いることである。溶融異方性形成能をもつポリエ
ステルがポリエチレンテレフタレート中でどのよ
うに分散されているかは、次のようにして調べる
ことが出来る。即ち、加熱装置つきの偏向顕微鏡
を使用し、約260〜280℃でブレンド物（繊維）中
のポリエチレンテレフタレート部を溶融させ、振
動等を与えずに溶融直後に直交ニコル下で観察す
ると、溶融異方性形成能をもつポリエステル部の
み光を透過する（流れ温度が観察温度より低いと
きは液晶のために、流れ温度が観察温度より高い
ときは結晶のために直交ニコルが光を通過する）
ため、溶融異方性形成能をもつポリエステルの分
散状態を知ることができる。その他、両ポリエス
テルの染色性の差を利用して分散状態を知ること
も可能である。 本発明のブレンド繊維において溶融異方性形成
能をもつポリエステルの分散の大きさは、光学顕
微鏡で不均一相として存在していることが検知で
きる程度より大きければ、特に限定されない。し
かし、光学顕微鏡にて不均一相と認識できない程
度に微分散してしまうと、本発明の効果を発揮し
ない。なお、本発明のブレンド繊維を製造する過
程で一定の割合でポリエチレンテレフタレートと
溶融異方性形成能を有するポリエステルとが共重
合することがあるが、実質的に全てが単一相のポ
リエステルに変化してしまわない（単一相か否か
は前記した分散状態の観察で確認できる。）限り
本発明の範囲に含まれる。 本発明のブレンド繊維は、Ｘ線回折法による結
晶配向度が少なくとも80％である。結晶配向度は
ブレンド繊維のＸ線回折における2θ＝26゜のピー
クについて、特開昭55−122011号公報に記載の方
法によつて配向角を測定し、次式によつて算出す
る。 結晶配向度＝180−（配向角）／180×100（％） 結晶配向度が80％未満の繊維は強度・ヤング率と
もに低い値になることが多い。 本発明のブレンド繊維は、ポリエチレンテレフ
タレートと溶融異方性形成能をもつポリエステル
とを混合（ブレンド）したのち、又は混合しつ
つ、通常の溶融紡糸装置及び方法により押出して
得た繊維を延伸することにより、製糸することが
できる。 ブレンドする方法は特に限定されず、粒体や粉
粒体又は粉体状等の固体状態で混合し溶融紡糸装
置に供給する方法、一旦溶融状態で混合又は分散
したのち冷却して粒体や粉体としてこれを溶融紡
糸装置に供給する方法、溶融紡糸装置に別々に供
給して該装置中で混合する方法等の中から自由に
選ばれてよい。また、細かく分散するために、い
わゆるスタテイツクミキサーを用いたり、ダルメ
ージ等の混練ゾーン付きのスクリユーを用いたり
するのは大いに望ましいことである。ただし、溶
融状態であまり長時間にわたつて混合すると、い
わゆるエステル交換反応によりポリエチレンテレ
フタレートと溶融異方性形成能をもつポリエステ
ルとが共重合して、単一相のポリエステルへと変
化する傾向があるので注意すべきである。 製糸においては、溶融紡糸で得た未延伸糸を延
伸することが必要であり、末延伸糸を一担巻き取
つた後延伸する２工程法、巻取らずに連続して行
うスピンドロー法等を用いることができる。また
いうまでもなく、トータル繊度、フイラメント
数、断面形状等も限定されるものではない。 本発明の繊維には油剤や各種の添加剤例えば顔
料、染料、難燃剤、熱安定化剤、光安定剤等が自
由に付加されていてもよい。また、ポリエチレン
テレフタレートと溶融異方性形成能をもつポリエ
ステル以外の第３のポリマー成分例えば他のポリ
エステルやポリアミド、ポリオレフオン等を添加
することも、本発明の繊維の特徴を失わない限り
許容される。 本発明の繊維は、上記のように、高い強度・高
いヤング率をもち、かつ熱収縮率が小さいという
ポリエチレンテレフタレート単独の繊維では得ら
れない優れた特徴を有しており、それ故に工業用
繊維資材として、殊にゴム補強用繊維（タイヤコ
ードなど）として有用である。 以下、実施例にて本発明を具体的に説明する
が、実施例における熱収縮率は、180℃の空気中
で無緊張状態で30分間処理した場合の元の長さに
対する収縮長さの百分率で表わしたものである。 実施例 １ 特開昭50−157619号公報の実施例4Bに従つて
溶融異方性形成能をもつポリエステルを合成し
た。即ち、クロロハイドロキノンジアセテート、
テレフタル酸及び１，２−（４，4′−ジカルボキ
シフエノキシ）エタンからテレフタル酸成分ち
１，２−（４，4′−ジカルボキシフエノキシ）エ
タン成分の比が７：３のコポリエステルを重合
し、このコポリエステルの流れ温度が295℃であ
ることを確めた。このポリエステルは重合取出し
後、粉砕機で約１〜３mm□の粒状物に粉砕した。
このポリエステルのフエノール／テトラクロロエ
タン混合液は加熱しても溶解しなかつた。 一方、常法により重合したポリエチレンテレフ
タレート（ηsp／ｃ＝0.85）を２〜４mm□の粒状
にして用意した。 両方の粒状物をＶ型ブレンダーに、所定の重量
比で投入し、約１時間混合した。このようにして
混合粒状物及び比較としてポリエチレンテレフタ
レートのみの粒状物を、十分に乾燥したのち、エ
クストルーダー型溶融紡糸機を用い、溶融温度
300℃で、孔径0.5mmφ、孔数100個のノズルから
押出し、500ｍ／minの速度で捲き取つた。次い
で、この未延伸糸を、延伸温度200℃、トータル
延伸倍率6.50倍の条件で延伸後、熱処理温度200
℃の条件で定長熱処理し、弛緩処理することなく
捲取つた。 混合粒状物から得られた500d／100fのマルチフ
イラメントを加熱装置付顕微鏡で約265℃にして
直交ニコル下に観察すると、溶融異方性形成能を
有するポリエステル部分が糸長方向に細長く帯状
となつて分散しているのが見えた。 得られたフイラメントの物性等を表１に示す。 表１より、溶融異方性形成能を持つポリエステ
ルを10重量％を越え30重量％以下ブレンドして得
た繊維が、高い強度を維持し、かつ高いヤング
率、低収縮率であることがよみとれる。このよう
な繊維は、ゴムの補強繊維として、殊にタイヤコ
ードとして、好ましく用いられる。 なお、全フイラメントについてＸ線回折による
結晶配向度を調べたところ82〜89％の間にあつ
た。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリエチレンテレフタレートと溶融異方性形
   成能をもつポリエステルとがブレンドされて成る
   繊維であつて、溶融異方性形成能をもつポリエス
   テルの含有量が10重量％を越え、30重量％以下で
   あり、溶融異方性形成能をもつポリエステルの少
   なくとも一部が不均一相として分散し且つ繊維の
   糸長方向への分散長さが糸長方向と直角方向への
   分散長さよりも大きいように溶融異方性形成能を
   持つポリエステルが分散しており、Ｘ線回折法に
   よる結晶配向度が少くとも80％であることを特徴
   とするポリエステル系ブレンド繊維。 ２ 溶融異方性形成能をもつポリエステルが、
   200〜450℃の間に流れ温度をもつているポリエス
   テルであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のポリエステル系ブレンド繊維。