JPH0359111A - ポリエステル繊維とその製造法 - 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、熱に対する寸法安定性が良好で、かつ初期ヤ
ング率の高い産業資材用繊維として適したポリエステル
繊維とその製造法に関するものである。

（従来の技術） ポリエチレンテレフタレート繊維で代表されるポリエス
テル繊維は、衣料用、産業資材用として広く用いられて
いるが、近年、産業資材用繊維。

特にタイヤ補強用繊維の高性能化への要求が高まってお
り、熱に対する寸法安定性が良好で、かつ初期ヤング率
の高い繊維が要望されている。

寸法安定性や初期ヤング率の向上したポリエステル繊維
を製造しようとする試みは種々なされており１例えば、
特公昭６３−５２８号公報及び同６３−５２９号公報に
は、ポリエステル繊維を製造する際に。

紡糸速度を高めて高配向の未延伸糸とし、連続して延伸
する方法が提案されている。しかし、この方法で得られ
る繊維は、収縮率が大きく１寸法安定性が十分でなく、
初期ヤング率もレーヨンタイヤヤーンに比べると低い水
準に止まっている。

また、特開昭６０−２５９６２０号公報には、高速で溶
融紡糸して巻き取った後、多段延伸して初期ヤング率が
高く、低収縮性のポリエステル繊維を製造する方法が提
案されているが、この方法で得られ７４維は、延伸倍率
の配分が適切でないためか。

高複屈折率で、非晶部の配向がかなり進行しており、収
縮率が高く１寸法安定性に劣るものである。

さらに、特開昭６３−１６５５４７号公報には、高弾性
率ポリエステルタイヤコード及びその製造方法について
記載されており、ポリエステル繊維を製造するに際し、
　５０００ｍ／ｍｉｎ以上の紡糸速度で溶融紡糸した後
、１．２〜１．８倍に熱延伸する方法が開示されている
が、得られる繊維は複屈折率が０．１７５以上で、非晶
部の配向がかなり進行した。収縮率が高く１寸法安定性
に劣るものである。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、熱に対する寸法安定性が良好で、かつ初期ヤ
ング率の高い産業資材用繊維として適したポリエステル
繊維を、特別な設備を導入することなく、高生産性のも
とに製造することを可能に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、上記の課題を解決するものであり。

その要旨は次のとおりである。

（１）　　ポリエステルを高速で溶融紡糸し、延伸して
得られた繊維であって、初期ヤング率が１３０ｇ／ｄ以
上１強度が５．５ｇ／ｄ以上、伸度が２５％以下。

密度が１．３８”　１．４０　ｇ　／　ｃｆｆｌ　、複
屈折率が０．１３〜０．１６であることを特徴とするポ
リエステル繊維。

（２）ポリエステルを紡糸速度（ＳＳ）　５．５−６．
５　ｋｍ／ｍｉｎで溶融紡糸して巻き取り１次いで７０
〜１１０℃の温度の加熱ローラで予備加熱後、１５０〜
２３０℃の温度の接触型ヒータを使用して下記の式を満
足する延伸倍率（ＤＲ）で延伸することを特徴とするポ
リエステル繊維の製造法。

−０．１ＳＳ＋　１．９０≦ＤＲ≦−０．　２ＳＳ＋　
２．７５以下９本発明について詳細に説明する。

第一に９本発明のポリエステル繊維は、初期ヤング率が
１３０ｇ／ｄ以上１強度が５．５ｇ／ｄ以上。

伸度が２５％以下であることを特徴としている。これら
の特性値を満足することにより、産業資材用１ｍ維、特
にタイヤコードで代表されるゴム補強用繊維として好適
なものとなるのである。

第二に９本発明のポリエステル繊維は、密度が１．３８
〜１．４０ｇ／ｃ＋＋ｆ、複屈折率が０．１３〜０．１
６であることを特徴としている。すなわち９本発明のポ
リエステル繊維は、初期ヤング率が高いにもかかわらず
、高結晶化度で低配向度のものであり、熱に対する寸法
安定性が良く、この特性が後工程のデイツプ処理工程等
を経ても維持されるのである。

本発明におけるポリエステルとしては、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が使用
され、相対粘度（フェノールとテトラクロルエタンとの
等重量混合物を溶媒とし。

濃度０．５ｇ／ａ、温度２５℃で測定）が１．３８以上
。

好ましくは１．４０以上のものが使用される。また。

耐熱性を向上させるために、エポキシ化合物等の末端カ
ルボキシル基封鎖剤を添加して紡糸することが望ましい
。

本発明のポリエステル繊維を製造するには、まず、ポリ
エステルを紡糸速度５．５〜６．５　ｋｍ　／　ｍ　ｉ
ｎで溶融紡糸し、未延伸糸を一旦巻き取り１次いで７０
〜１１０℃の温度の加熱ローラで予備加熱した後。

１５０〜２３０℃の温度の接触型ヒータを使用して、前
記式を満足する延伸倍率で延伸する。

紡糸速度がこれより遅いと、高倍率で延伸しても初期ヤ
ング率が十分大きくなりに＜＜、仮に初期ヤング率が大
きくなったとしても配向度（複屈折率）が大きくなりす
ぎ、収縮率が大きくなり。

寸法安定性が劣るようになって好ましくない。

方、紡糸速度がこれより速いと、未延伸糸の状態で伸度
が小さくなり、延伸しても強度の低い繊維しか得られな
い。

また、所定の物性、特に初期ヤング率の高い繊維を得る
ためには、延伸時に繊維に十分な熱を与えることが必要
であり、高速紡糸により得られた未延伸糸を一旦巻き取
り、所定の温度の接触型ヒータ、例えば、加熱ローラ及
び／又は熱板を使用して延伸することが必要である。

延伸に際しては、まず未延伸糸を７０〜１１０℃の温度
の加熱ローラで予備加熱することがが必要である。この
予備加熱は、ポリエステルの分子鎖を引き揃え、引き続
いて行われる延伸の操業性を良くすることを目的とする
ものである。この予備加熱の温度が上記の範囲を外れる
と、延伸の操業性が悪く、特に１１０℃より高いと結晶
化が進行しすぎて十分な延伸ができないことがある。

なお、この予備加熱では、引き出しローラと加熱ローラ
との間で、延伸倍率１．０５倍以下の緊張を与えてもよ
い。

予備加熱に引き続いて行われる延伸は、結晶化が進行す
る１５０〜２３０℃、好ましくは１６０〜２００℃で前
記式を満足する延伸倍率で行われる。延伸温度がこれよ
り低いと延伸斑が発生し９強度の低い繊維しか得られず
、逆に、延伸温度が高すぎるとスーパードローとなり、
初期ヤング率の高い繊維が得られない。また、延伸倍率
が前記式の範囲より小さいと延伸効果が十分発現せず、
一方、延伸倍率が大きすぎると毛羽の発生等が見られ、
好ましくない。なお、延伸倍率はこの範囲で紡糸速度や
ポリエステルの粘度に応じて適当な値に設定される。

なお、延伸に引き続いて熱処理を施してもよいが、弛緩
熱処理を施すと初期ヤング率が低下する原因となるので
、弛緩熱処理を施すことは好ましくない。

本発明の繊維は、産業資材用、特にタイヤコードで代表
されるゴム補強用に適したものであり。

単糸繊度２〜１０ｄ、好ましくは４〜７ｄ、総繊度１０
０〜２５００　ｄ　、好まシ＜ハフｏｏ〜１５ｏｏｄと
すルノカ適当である。

（実施例） 次に実施例により本発明を具体的に説明する。

なお１本発明における特性値の測定法は次のとおりであ
る。

強伸度 島津製作所製オートグラフＤＳＳ−５００を用い、試料
長３０ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／ｍｉｎで測定した。

初期ヤング率 強伸度測定時に得られた荷重−伸長曲線の初期の傾きか
ら求めた。

複屈折率 ベレックコンペンセーターを備えた偏光顕微鏡を用い、
浸液としてトリクレジルホスフェートを使用して測定し
た。

密度 ２０℃のｎ−へブタンとテトラクロルエタンとを用いた
密度勾配管により測定した。

乾熱収縮率 ＪＩＳ　Ｌ　１０１３１．：準じ、試料を１８０℃テ３
０分間無張力下で熱処理して測定した。

実施例 相対粘度が１．４０のポリエチレンテレフタレートチッ
プを通常のエクストルーダー型溶融紡糸機に供給し、紡
糸温度２９０℃で、孔径０．３ｍｍの紡糸孔を１００孔
有する紡糸口金から吐出し、温度３００ｔ。

長さ７．’５ｃｍの加熱筒を通過させた後、温度１８℃
の冷却風が０．８ｍ／　ｓｅｃの速度で供給されている
円筒型冷却装置で冷却固化し、オイリング後、第−及び
第二ローラを経て第１表に示す巻取速度（＝紡糸速度Ｓ
Ｓ）で巻き取り、　３００ｄ／　１００ｆのポリエステ
ル未延伸原糸を得た。

得られた未延伸原糸の特性値を第１表に示す。

第１表 上記未延伸原糸を非加熱の供給ローラと第２表に示す温
度に加熱された加熱ローラ（）ＩＲ）との間で延伸倍率
１．０３の緊張を与えながら予備加熱し、この加熱ロー
ラと非加熱の延伸ローラとの間で、第２表に示す温度の
熱板（ＨＰＬ）に接触させながら。

第２表に示す延伸倍率（ＤＲ）で延伸した。

得られた延伸糸の特性値を第２表に示す。

Ｎｏに○を付したものが実施例で、他は比較例であり、
　Ｎｏ、４．１１及び１２では延伸時に毛羽の発生が見
られた。

第 ２ 表 次に、上記Ｎｏ、６．１０．１１及び１２で得られた延
伸糸について９次のようにしてデイツプコード化し。

デイツプコードの強力及び乾熱収縮率を測定した。

上記の延伸系を５本合系して約１０００　ｄの原糸とし
、リング撚糸機によりＺ方向に４９回／１０ｃｍの下撚
をかけ、２本合糸してＳ方向に４９回／１０ｃｍの上撚
をかけて生コードとした。

次いで、リッッラー社製ディッピングマシンを用い１次
のデイツプ液を３．５％付着させ、乾燥ゾーン１６０℃
×６０秒、熱処理ゾーン２４０℃Ｘ６０秒×２回、デイ
ツプ張力１．１０ｋｇ／コード（荷重４．５ｋｇ時の中
間伸度が３，６±０．２％となるように設定）の条件で
処理し、デイツプコードとした。

デイツプ液 レゾルシンとホルムアルデヒドとをモル比１：１．２で
反応させた初期縮合物１重量部に固形分濃度２０重量％
のゼンタックラテックス　（ゼネラルタイヤ社製商品名
）を固形分として４．３重量部を混合し、水酸化す）　
ＩＪウムでｐＨを９．５に調整したものとバルカボンド
Ｅ（バルナックス社製商品名）とを８３　：　１７の重
量比で混合した混合液。

結果を第３表に示す。

第３表 （発明の効果） 本発明によれば、熱に対する寸法安定性が良好で、かつ
初期ヤング率が高く、産業資材用繊維として好適なポリ
エステル繊維を高生産性のもとに製造することが可能と
なる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエステルを高速で溶融紡糸し、延伸して得ら
   れた繊維であって、初期ヤング率が１３０ｇ／ｄ以上、
   強度が５．５ｇ／ｄ以上、伸度が２５％以下、密度が１
   ．３８〜１．４０ｇ／ｃｍ＾３、複屈折率が０．１３〜
   ０．１６であることを特徴とするポリエステル繊維。
2. （２）ポリエステルを紡糸速度（ＳＳ）５．５〜６．５
   ｋｍ／ｍｉｎで溶融紡糸して巻き取り、次いで７０〜１
   １０℃の温度の加熱ローラで予備加熱後、１５０〜２３
   ０℃の温度の接触型ヒータを使用して下記の式を満足す
   る延伸倍率（ＤＲ）で延伸することを特徴とするポリエ
   ステル繊維の製造法。 −０．１ＳＳ＋１．９０≦ＤＲ≦−０．２ＳＳ＋２．７
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