JPH0214015A - 導布用ポリエステル繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高強度で著しく耐久性に優れた導布用ポリエ
ステル繊維に関するものである。

（従来の技術） 一般に幅布織物を熱処理する場合、高温熱処理炉内に処
理する織物を誘導するため特殊な重布である導布くリー
ダークロス）が使用される。例えば。

タイヤコードの生原反をデイツプ処理する場合。

この生原反の先頭部、後尾部に導布を接続し、先頭部の
導布によって高温熱処理炉内に導かれる。

また、後尾部の導布は、目的の原反の最終端まで均一に
熱処理するために必要である。そして、タイヤコードの
デイツプ処理の場合、熱処理炉の昇温時及び導布と生原
反のジヨイント作業中、導布は低速あるいは停止状態で
高温炉中に置かれるため、劣化が著しい。したがって、
導布素材には。

モジュラス、寸法安定性、耐熱性等の基本物性が良好で
あるとともに、特に高強度で耐久性の優れたものが強く
要望される。

最近、産業資材分野においても、多品種小ロント化が志
向され、導布の使用頻度も一段と増大し。

導布の劣化に伴う更新費用が加工コストのアップに無視
できないのが現状である。

従来、導布の素材としては、レーヨン、ナイロン６、ナ
イロン６６、バラ系アラミド、高強度タイプのポリエス
テル等が使用されてきた。しかしながら、レーヨンやナ
イロン６は、２００℃以上の高温下では使用不可能であ
り、ナイロン６６でもおよそ２３０℃までの温度でしか
使用できない。いずれも素材の本質的な特性である耐熱
性に基因するものである。パラ系アラミドは、耐熱性、
モジュラス及び寸法安定性に優れ、物性面では最適な素
材であるが、非常に高価であり、コスト面から不利であ
る。

現状としては、耐熱性、モジュラス及びコストの点で、
高温デイツプ処理２例えば、ポリエステル繊維のデイツ
プ処理でも使用可能な、高強力タイプのポリエステル繊
維が導布素材として最も広く使用されている。しかしな
がら、従来のポリエステル繊維では、長期の使用におい
ては、耐久性の点で不満足であり、改良が要望されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、耐熱性、モジュラス、寸法安定性等の基本的
要求物性を満足し、かつ高強度で耐久性に優れた導布用
ポリエステル繊維を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、ポリエチレンテレフタレート又はこれを主体
とするポリエステルからなる繊維であって１次のｆａ）
〜（ｆｌの特性を同時に満足することを特徴とする導布
用ポリエステル繊維を要旨とするものである。

（ａ）固有粘度　　　　　　　　：　０．９０Ｌｉ！／
　ｇ以上（ｂ１強　　度　　　　　　　　：１．Ｏｇ／
ｄ以上（ｃ）トータル配向度　　　　　：　０．７０〜
０．８０（ｄ）非晶領域配向度　　　　　：　０．７５
以下ｔｅｌ結晶化度　　　　　　　　：　０．４０〜０
．５５ｆｆｌアンモニア分解強力保持率ニア０％以上本
発明におけるポリエステルは、ポリエチレンテレフタレ
ート及びこれを主体とするポリエステルであり、テレフ
タルＭＪ）外のジカルボン酸成分やエチレングリコール
以外のグリコール成分が１０モル％程度まで共重合され
ていてもよい。そして。

耐熱性を向上させるため、エポキシ化合物、カーボネー
ト化合物、カルボジイミド化合物、イミノエーテル化合
物等を反応させて、末端カルボキシ基量を低下させたも
のが好ましい。

次に２本発明のポリエステル繊維の特性値について説明
する。

本発明のポリエステル繊維は、フェノペールとテトラク
ロルエタンとの等重量混合溶媒をイ卑用し。

温度２０℃で測定した固有粘度が０．９０ｄｌ／Ｊ以上
の高分子量のものでなければならない。これは、繊維が
高強度を示すとともに、耐久性向上・のための必要な要
件である。

強度は、　　ＪＩＳ　　Ｌ−１０１７の方法に準じて測
定した値、すなわち荷重−伸長試験における切断時の荷
重を、測定前の実測繊度で除した値であり。

７．０ｇ／ｄ以上、好ましくは７．３ｇ／ｄ以上である
ことが必要である。

トータル配向度とは１通常の偏光顕微鏡を使用し、ベレ
ンクコンペンセーター法で求めた繊維の複屈折を、ポリ
エチレンテレフタレート繊維の理論極限複屈折値である
２５３　Ｘ　１０−’で除した値を意味し、　０．７０
〜０，８０の範囲内であることを条件とする。トータル
配向度が０．７０未満の場合は、高強度な繊維が得難＜
、また、　０．８０以上であると１強度の点では優れた
繊維であるが、導布として繰り返し使用される時の耐久
性をかえって低下させる。

また２非晶領域配向度ｆａは、複屈折Δｎ、結晶結晶化
度Ｘ高結晶有複屈折Δｎ　ｃ　（−０，２２０）。

非晶の固有複屈折Δｎ　ａ　（＝０．２７５）及び結晶
配列関数ｆｃから次式で求められる。

ここで、Δｎは、前述のトータル配向度における複屈折
の測定法と同様である。ｆｃは、広角Ｘ線回折で測定さ
れた平均配向角、すなわち回折パターンの平均角度幅に
ついて解析して得られる平均配向角θを用い２次式で求
められる。

ｆ　ｃ　＝Ｖ、　（ａｃｏｓ２θ−１）Ｘば、リグロイ
ンと四塩化炭素とからなる密度配勾管法で１２５℃で測
定された試料の密度ρ、結高密度ｆ）　ｃ　（＝　１．
４５５　ｇ　／　ｃｎｔ）及び非晶密度ｐａ（＝１．３
３５　ｇ　／　ｃ＋ｄ）から次式で求められる。

ｒａは、ポリエステル繊維が導布として使用される時、
各種荷重下で繰り返し使用される場合の疲労性、すなわ
ち耐久性に関与するものであり。

［ａが０．７５以下でなければならない。

なお１本発明のポリエステル繊維のｆｃは特に限定され
るものではないが、　０．９４程度の値を示す。

また、ここで述べた結晶化度Ｘは、ポリエステル繊維の
基本的な要求物性である強度に影響する特性値で、　０
．４０〜０．５５の範囲内でなければならない。

アンモニア分解強力保持率とは、繊維５ｇを２１のチュ
ーブに入れ、チューブ中にアンモニアガスを１分間当り
１０　ｃｃの量で流通し、かつ雰囲気温度を１５０℃に
保って、３時間３０分間処理し、処理後の繊維の切断強
力を処理前の繊維の切断強力で除し、これに１００を乗
じた値であり１本発明では、このアンモニア分解強力保
持率が７０％以上であることを条件とする。この特性値
は、繊維の高温下における附加水分性、耐アルカリ性等
の耐分解性を示すものであり２通常、ポリマーのカルボ
キシル末％ｉ　Ｍの量に関与し、カルボキシル末端基が
小さいものほどアンモニア分解強力保持率がアップする
が、厳密には、繊維の強力劣化は必ずしもカルボキシル
末端基量で限定できるものではなく、より実用的なアン
モニア分解強力保持率の方が良い指標となる。

上記の各特性を同時に満足する本発明のポリエステル繊
維は、導布用素材として要求されるモジュラス、寸法安
定性、耐熱性等の基本物性を具備するとともに、高強度
で著しく耐久性に優れた導布用に最適なものである。

次に９本発明のポリエステル繊維の製造法について説明
する。

まず１重縮合装置からの高粘度の溶融ポリエステルを直
接紡糸機に導くか、あるいは−旦チツブ化した高粘度の
ポリエステルをエクス［・ルーダ−等により熔融して紡
糸機に導き、常法により紡出し、　１０００〜５０００
ｍ／ｍｉｎ程度の速度で引き取る。

この際２通常、紡糸時の粘度低下を見込んで、目的とす
る繊維の固有粘度より若干高い粘度のポリエステルを使
用する。

紡糸に際しては、冷却を均一にし、糸条の均斉度を高め
るため、糸条のフィラメント数、単糸デニール、紡糸口
金の吐出孔の孔径及び配列、紡糸温度、加熱フードの長
さ、冷却ゾーンの長さ、冷却風の温度、速度、吹きつけ
方法（円周吹きつけまたは横吹きつけ）等を、ポリエス
テルの固有粘度や紡糸速度との関連において、最適な組
み合わせとすることが必要である。

本発明のポリエステル繊維を得るには、高応力紡糸法を
採用することが必要で、紡出糸の応力が０．０５〜１．
０ｇ／ｄとなるようにすることが望ましい。紡出糸の応
力を高める方法としては、紡糸速度（引取速度）を大き
くする方法や、紡出糸の冷却を速める方法等が採用され
る。そして、未延伸糸の複屈折が２０　Ｘ　１０−　’
以上、好ましくは２５　Ｘ　１０−３〜５０ｘｌ□−＊
となるようにする。

次いで、この未延伸糸を、加熱ローラ、加熱プレート、
スチームジェット等により加熱しながら。

１段又は多段で延伸する。延伸は、紡糸に連続して行う
スピンドロー法、−旦未延伸糸を巻き取った後延伸する
２工程法のいずれの方法でもよい。

延伸倍率は、紡糸時の紡糸応力と延伸温度及び時間の組
み合わせにより、最適な条件が選ばれる。

（実施例） 次に１本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例 固有粘度１．０４及び１．１２のポリエチレンテレフタ
レートチップにＮ−グリシジルフタルイミドを第１表に
示した量添加し、エクストルーダー型溶融紡糸機に供給
し、紡糸温度２９０〜３２０°Ｃ（この範囲で最適温度
に設定）で、直径０．６−ｍの吐出孔を２５０個有する
紡糸口金を用いて紡出し、雰囲気温度３００℃、長さ１
００〜２０（ｂｍの加熱フードを通し、１８℃の冷却風
を１０〜５０ｍ／ｍｉｎの速度で長さ３０（ｈｍにわた
って円周方向から吹きつけて冷却し、オイリングローラ
で紡糸油剤を付与した後、８５℃に加熱された引取ロー
ラで２０００ｍ／ｍｉｎの速度で引き取り。

第１表に示す未延伸糸を得た（この際の紡糸応力は０．
０３〜０．２０ｇ／ｄの範囲であった。）。

なお、未延伸糸の複屈折は、引取ローラを非加熱にして
、これに未延伸糸を巻きつけて試料を採取し、測定した
。

さらに、未延伸糸を巻き取ることなく、前記加熱引取ロ
ーラと非加熱の第１ネルソンローラとの間で、延伸倍率
１．５〜１．８で第１段延伸し９次いで。

第１ネルソンローラと第２ネルソンローラとの間で、４
００℃のスチームジェット装置を通して第２段延伸し、
第２ネルソンローラと１００℃に加熱された弛緩ローラ
との間で、弛緩率０．５％で弛緩しながら巻き取った。

ポリマーの溶融温度と冷却風の速度及び加熱フード長さ
を変えて複屈折の異なる未延伸を得て延伸し、第１表に
示す物性値の異なった原糸（延伸糸）４種を採取した。

なお、延伸糸の延伸倍率の変化及び弛緩率によって生じ
るデニール変化は、吐出量で調整し、１０００デニール
になるようにした。

得られた延伸糸の末端カルボキシル基量は、すべて１０
．５〜１１．７　ｇ　ｅｑ／　１０６ボリマーの範囲で
あった。

次に、得られた原糸を２本合わせ、リング撚糸機により
Ｚ方向に２０回／　ｌ　Ｑ　ｃｍＯ下撚をかけ、続いて
、下撚をかけた２本を合糸しなからＳ方向に１５回／１
０Ｃｍの上ｌ然をかけて経糸用生コードとした。

一方、原糸１本に同じ（リング撚糸機を用いてＺ方向に
２５回／１０ｃｍ０下撚をかけ、この３本を合糸しなか
らＳ方向に２０回／１０ｃｍ０上撚を施し、緯糸用生コ
ードとした。

これらの生コードを用い、経糸密度５２本／　５　ｃｍ
　。

緯糸密度１４本／　５　ｃｍで製織し、長さ５０ｍの導
布を作成した。

同様の方法により、それぞれ採取した原糸及び市販の高
強ノノタイプポリエステルクイヤコード用原糸を素材と
して２合計５種のみ布を作成した。

本発明による原糸、比較用原糸と導布階の関係は、第１
表の通りである。

なお９表中のコード初期強力は、製織後コードを引き抜
き、　　、ＪＩＳ　　Ｌ−１０１７に準じて測定した値
である。

導布階１にＩＩｋ１５をジヨイントし、さらにｌｌ！１
２をジヨイントし、テスト用導布（ｌｔＡ）とした。

一方、導布患３に患４をジヨイントし、さらに階５をジ
ヨイントしてテスト用導布（Ｉｔ　Ｂ　’）とした。

これらの導布は、使用前に予め経方向に０．０５ｇ／ｄ
の張力をかけ、２５０°Ｃで３分間熱処理を施した。

そして、ポリエステルタイヤコードディソプマシン用導
布として２５０℃デイツプ温度下で実用テストを行い、
使用回数５０回目で該当する原糸部分を採取、残強力を
測定し１次いで再びジヨイントした後、破損により使用
不可能となるまでの使用回数を測定した。そして、破損
に相当する導布は除外し、新しいものをジヨイント、テ
ストを継続した。　（導布の使用においては、１回目が
先導部になる頭部は、第２回目で後尾部となり、よって
テスト用ｍ布のいずれの部分も平均した熱量を受けるこ
ととなる。また、導布は、１回の使用において２５０”
Ｃの温度下６．５分間程度滞留する。）本発明の導布用
ポリエステル繊維の性能及び導布としての実用テストの
結果をまとめて第１表に示す。

第１表に示すとおり１本発明の要件を同時に満足するポ
リエステル繊維は、導布用素材として著しく性能の優れ
たものである。

第　　　１　　　表 （２）コード物性は経糸の性能である。

（発明の効果） 本発明によれば、耐熱性、モジュラス、寸法安定性等の
基本的要求物性を満足し、かつ高強度で著しく耐久性の
優れた導布用ポリエステル繊維が提供される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエチレンテレフタレート又はこれを主体とす
   るポリエステルからなる繊維であって、次の（ａ）〜（
   ｆ）の特性を同時に満足することを特徴とする導布用ポ
   リエステル繊維。 （ａ）固有粘度：０．９０ｄｌ／ｇ以上 （ｂ）強度：７．０ｇ／ｄ以上 （ｃ）トータル配向度：０．７０〜０．８０ （ｄ）非晶領域配向度：０．７５以下 （ｅ）結晶化度：０．４０〜０．５５ （ｆ）アンモニア分解強力保持率：７０％以上