JPH06136614A - Polyester fiber having improved dimensional stability and its production - Google Patents
Polyester fiber having improved dimensional stability and its productionInfo
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- JPH06136614A JPH06136614A JP28462992A JP28462992A JPH06136614A JP H06136614 A JPH06136614 A JP H06136614A JP 28462992 A JP28462992 A JP 28462992A JP 28462992 A JP28462992 A JP 28462992A JP H06136614 A JPH06136614 A JP H06136614A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は産業資材用に適したポリ
エステル繊維及びそのの製造法に関し、特に、改善され
た寸法安定性を有し、タイヤコードやVベルト等のゴム
補強用途に好適なポリエステル繊維及びその繊維を安定
に製造する方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyester fiber suitable for industrial materials and a method for producing the same, and in particular, it has improved dimensional stability and is suitable for rubber reinforcing applications such as tire cords and V-belts. The present invention relates to a polyester fiber and a method for stably producing the fiber.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリエステル繊維は、種々の優れた特性
を有しているため、衣料用のみならず産業資材用として
も広く利用されている。特に、高強度で且つ寸法安定性
に優れたポリエステル繊維は、タイヤ補強用途のみなら
ず、各種産業資材用途にも使用されており、最近は、益
々高度の性能が要求されるようになってきている。例え
ば、タイヤコード用のポリエステル繊維について言え
ば、タイヤ成形時の歩留り向上のために、収縮率を更に
低くすることが求められており、乗心地向上のために
は、高モジュラス化が要求されている。また、大型タイ
ヤに使用する場合は、耐疲労性の向上が要望される。一
方、V−ベルト用のポリエステル繊維では、メインテナ
ンスフリーとするために、高モジュラス化が求められて
おり、更に、高負荷ラップドベルト用コードでは、伸度
の大きい高タフネス、耐疲労性繊維が要求されている。2. Description of the Related Art Polyester fibers are widely used not only for clothing but also for industrial materials because they have various excellent properties. In particular, polyester fibers with high strength and excellent dimensional stability are used not only for tire reinforcement applications but also for various industrial material applications, and in recent years, increasingly higher performance has been required. There is. For example, regarding polyester fibers for tire cords, it is required to further reduce the shrinkage rate in order to improve the yield at the time of tire molding, and in order to improve the riding comfort, it is required to have a high modulus. There is. Further, when used for a large tire, improvement in fatigue resistance is required. On the other hand, polyester fibers for V-belts are required to have a high modulus in order to be maintenance-free, and in cords for high-load wrapped belts, high toughness and fatigue resistance fibers with large elongation are required. Is required.
【0003】このような品質要求に対して、近年開発さ
れ、実用化されている高速紡糸延伸法により得られたポ
リエステル繊維は、収縮率が低く、この特徴を生かす
と、従来のポリエステル繊維コードと同等またはそれ以
下の低収縮を保持しながら、コードを高モジュラス化す
ることができる。In response to such quality requirements, the polyester fibers obtained by the high-speed spinning and drawing method which have been developed and put into practical use in recent years have a low shrinkage ratio. The cord can be made to have a high modulus while maintaining a low shrinkage of equal or less.
【0004】例えば、特開昭53ー58032号公報で
は、従来に比べて高配向の未延伸糸から出発し、これを
延伸する方法が提案されており、この延伸糸を用いたタ
イヤコードは、高モジュラス、低収縮、耐疲労性で、従
来のポリエステルタイヤコードに比較して著しく改善さ
れており、車の高速走行時の操縦安定性や乗心地性に優
れ、またタイヤ成形時の凹凸(いわゆるデントバルジ)
が少なく、好まれて使用されるようになってきている。For example, JP-A-53-58032 proposes a method of starting from a highly oriented undrawn yarn, which is higher than in the prior art, and drawing the same. A tire cord using this drawn yarn is It has high modulus, low shrinkage, and fatigue resistance, and has been significantly improved compared to conventional polyester tire cords. It has excellent steering stability and riding comfort when the vehicle is running at high speeds, and unevenness during tire molding (so-called Dent bulge)
There are few, and it is becoming popular and used.
【0005】また、特開昭59ー168119号公報に
は、紡糸速度3100〜4000m/分で引き取った、
複屈折率78×10- 3 〜90×10- 3 の比較的高配
向の未延伸糸を、1.67〜1.80倍に延伸して、高
強力ポリエステル繊維を製造する方法が記載されてお
り、この繊維を用いたポリエステル繊維コードは、例え
ば、中間伸度が3.7%、乾熱収縮率が1.8%の、レ
ーヨンに近い高モジュラス、低収縮コードとなることが
示されている。In Japanese Patent Laid-Open No. 59-168119, a spinning speed of 3100 to 4000 m / min is taken up.
Birefringence 78 × 10 - 3 ~90 × 10 - 3 in the relatively highly oriented undrawn yarn was stretched to 1.67 to 1.80 times, it describes a process for producing a high-strength polyester fiber It has been shown that a polyester fiber cord using this fiber has a high modulus and a low shrinkage cord close to rayon, for example, having an intermediate elongation of 3.7% and a dry heat shrinkage of 1.8%. There is.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来のポリエステル繊維でも、歴史の古いレーヨン繊維
やビニロン繊維に比べると、モジュラス、収縮率が不十
分である。特に、ポリエステル繊維から得られるコード
は、ゴム中に埋め込み加硫した後、冷却する工程(いわ
ゆるポストキュアインフレーション)が必要となるが、
この冷却工程は、設備投資が大きく、コスト合理化のた
めには、この工程を省略することが望ましい。そのため
にも、レーヨン繊維やビニロン繊維のコード並の低収縮
が必要であり、従来のポリエステル繊維では、まだ収縮
率が高く、不十分であった。However, even with these conventional polyester fibers, the modulus and shrinkage are insufficient as compared with rayon fibers and vinylon fibers with a long history. In particular, cords obtained from polyester fibers require a step of cooling after embedding and vulcanizing in rubber (so-called post cure inflation),
This cooling step requires a large capital investment, and it is desirable to omit this step for cost rationalization. For that reason, the shrinkage as low as that of the cord of rayon fiber or vinylon fiber is required, and the conventional polyester fiber is still insufficient because the shrinkage rate is still high.
【0007】更に、高モジュラス、低収縮コードとする
ことのできるポリエステル繊維を得るために、上述のよ
うに、高速紡糸により得た高配向の未延伸糸を延伸する
と、紡糸工程での曳糸性が損なわれ、単糸切れや断糸が
頻発し、ひいては延伸工程での断糸が多発して、生産性
よく、安定した製造を行うことができなかった。Further, in order to obtain a polyester fiber which can have a high modulus and a low shrinkage cord, when the highly oriented undrawn yarn obtained by the high speed spinning is drawn as described above, the spinnability in the spinning process is increased. Was lost, frequent single yarn breakage and yarn breakage occurred, and many yarn breakages occurred in the drawing process, making it impossible to perform stable production with good productivity.
【0008】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
べくなされたもので、その目的は、レーヨンコードやビ
ニロンコードに近い高モジュラス、低収縮ポリエステル
コードとすることのできるポリエステル繊維を提供する
ことにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a polyester fiber which can be a high modulus, low shrinkage polyester cord close to that of rayon cord or vinylon cord. Especially.
【0009】更に、本発明の他の目的は、上記ポリエス
テル繊維を高生産性で、安定に製造することのできる新
規な方法を提供することにある。Still another object of the present invention is to provide a novel method capable of stably producing the above polyester fiber with high productivity.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、鋭意検討を重ねた結果、エチレンテレフ
タレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルに、
三官能以上のカルボキシル基を有する化合物を少量共重
合させたポリエステルを、高速紡糸、延伸すればよいこ
とを見出し、本発明に到達した。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies in order to achieve the above object, and as a result, have found that a polyester containing ethylene terephthalate as a main repeating unit is
The present inventors have found that a polyester obtained by copolymerizing a small amount of a compound having a trifunctional or higher functional carboxyl group may be subjected to high-speed spinning and stretching, and thus arrived at the present invention.
【0011】即ち、本発明は、エチレンテレフタレート
を主たる繰り返し単位とするポリエステルに、三官能以
上のカルボキシル基を有する化合物を、テレフタル酸を
基準にして0.01〜1.0モル%共重合させたポリエ
ステルからなり、かつ固有粘度が0.85以上、強度が
6.0g/de以上、結晶体積が4.0×105 立方オ
ングストローム以上、結晶融点が265℃以上、非晶配
向度が0.35〜0.55であることを特徴とする寸法
安定性の改善されたポリエステル繊維であり、さらに
は、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とす
るポリエステルに、三官能以上のカルボキシル基を有す
る化合物を、テレフタル酸を基準にして0.01〜1.
0モル%共重合させた固有粘度が0.90以上のポリエ
ステルを、紡糸口金から溶融吐出した後、2500m/
分〜6000m/分の引取速度で引き取り、次いで1.
4〜2.0倍に延伸することを特徴とする寸法安定性の
改善されたポリエステル繊維の製造法である。That is, according to the present invention, a polyester having ethylene terephthalate as a main repeating unit is copolymerized with a compound having a trifunctional or higher functional carboxyl group in an amount of 0.01 to 1.0 mol% based on terephthalic acid. It is made of polyester and has an intrinsic viscosity of 0.85 or more, a strength of 6.0 g / de or more, a crystal volume of 4.0 × 10 5 cubic angstroms or more, a crystal melting point of 265 ° C. or more, and an amorphous orientation degree of 0.35. It is a polyester fiber having improved dimensional stability, characterized in that it is 0.55 to 0.55. Further, a polyester having ethylene terephthalate as a main repeating unit is added to terephthalic acid 0.01 to 1.
2500 mol / m of a polyester having an intrinsic viscosity of 0.90 or more copolymerized with 0 mol% is melt-discharged from a spinneret.
At a take-up speed of min-6000 m / min, then 1.
It is a method for producing a polyester fiber with improved dimensional stability, which is characterized in that the polyester fiber is stretched 4 to 2.0 times.
【0012】本発明におけるポリエステル繊維は、エチ
レンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とするポ
リエステル、好ましくは、分子鎖中にエチレンテレフタ
レート繰り返し単位を99モル%以上含むポリエステル
に、三官能以上のカルボキシル基を有する化合物を、テ
レフタル酸を基準にして0.01〜1.0モル%共重合
させたポリエステルで構成される。かかるポリエステル
は、更に、少量の他の二官能共重合成分、例えば、イソ
フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、オキ
シ安息香酸、ジエチレングリコール、プロピレングリコ
ールなどを含んでいてもよい。また、安定剤、着色剤等
の添加剤を必要に応じて含んでいてもよい。The polyester fiber in the present invention is a compound having an ethylene terephthalate unit as a main repeating unit, preferably a compound containing 99 mol% or more of ethylene terephthalate repeating units in the molecular chain, and a compound having a trifunctional or higher functional carboxyl group. Of 0.01 to 1.0 mol% based on terephthalic acid. Such polyesters may further contain small amounts of other difunctional copolymerization components such as isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, adipic acid, oxybenzoic acid, diethylene glycol, propylene glycol and the like. In addition, additives such as stabilizers and colorants may be included as necessary.
【0013】ここで用いられる三官能以上のカルボキシ
ル基を有する化合物としては、例えば、トリメリト酸、
トリメシン酸、ヘミメリト酸、ピロメリト酸などを挙げ
ることができる。このような三官能以上のカルボキシル
基を有する化合物を共重合させることにより、部分的に
分子架橋構造が形成され、比較的低い引取速度で溶融紡
糸しても、剛直で安定な分子構造を有するポリエステル
繊維を得ることができ、熱安定性、寸法安定性に優れた
ポリエステルコードを提供することが可能となる。本発
明において用いられる三官能以上のカルボキシル基を有
する化合物の共重合量は、テレフタル酸を基準にして
0.01〜1.0モル%であることが必要であり、好ま
しくは0.02〜0.05%である。共重合量が0.0
1モル%未満では、架橋構造の量が少なすぎて、本発明
の効果が発現せず、1.0モル%を越えると、分子架橋
が進行しすぎて、溶融紡糸による繊維形成が困難にな
る。Examples of the compound having a trifunctional or higher functional carboxyl group used here include trimellitic acid,
Examples thereof include trimesic acid, hemimellitic acid, and pyromellitic acid. By copolymerizing such a compound having a trifunctional or higher functional carboxyl group, a partially crosslinked molecular structure is formed, and a polyester having a rigid and stable molecular structure even when melt-spun at a relatively low take-up speed. A fiber can be obtained, and it becomes possible to provide a polyester cord having excellent thermal stability and dimensional stability. The copolymerization amount of the compound having a trifunctional or higher functional carboxyl group used in the present invention is required to be 0.01 to 1.0 mol% based on terephthalic acid, and preferably 0.02 to 0. It is 0.05%. Copolymerization amount is 0.0
If it is less than 1 mol%, the amount of the cross-linked structure is too small to exert the effect of the present invention. If it exceeds 1.0 mol%, the molecular cross-linking proceeds too much to make fiber formation by melt spinning difficult. .
【0014】本発明のポリエステル繊維は、25℃のo
ークロロフェノール溶液から求めた固有粘度が、0.8
5以上、好ましくは0.90以上であることが必要であ
る。固有粘度が0.85未満では、紡出された糸条の配
向や結晶化が進行し難く、本発明の目的とする高モジュ
ラス、低収縮コードとすることが難しい。The polyester fiber of the present invention has an o
-Intrinsic viscosity obtained from chlorophenol solution is 0.8
It is necessary to be 5 or more, preferably 0.90 or more. When the intrinsic viscosity is less than 0.85, the orientation and crystallization of the spun yarn are difficult to proceed, and it is difficult to obtain the high modulus, low shrinkage cord which is the object of the present invention.
【0015】更に、本発明のポリエステル繊維は、強度
が6.0g/de以上であることが必要であり、これよ
りも強度が低いと、産業資材用途に不向きである。Further, the polyester fiber of the present invention needs to have a strength of 6.0 g / de or more, and if the strength is lower than this, it is unsuitable for use in industrial materials.
【0016】また、本発明のポリエステル繊維は、結晶
体積が4.0×105 立方オングストローム以上である
ことが必要である。結晶体積が4.0×105 立方オン
グストローム未満では、非晶分子鎖のつなぎ止めが不十
分で自由に動き易いため、所望の低収縮コードとするこ
とができない。Further, the polyester fiber of the present invention is required to have a crystal volume of 4.0 × 10 5 cubic angstroms or more. If the crystal volume is less than 4.0 × 10 5 cubic angstroms, the desired low shrinkage cord cannot be obtained because the amorphous molecular chains are not sufficiently fastened and can move freely.
【0017】結晶融点は、結晶構造の完全性に関連する
と共に、ポリエステル繊維を乾熱又は湿熱で高温処理し
たときの残存強力に関連する。本発明のポリエステル繊
維においては、結晶融点が265℃以上であることが必
要であり、好ましくは270℃以上である。結晶融点が
265℃未満では、結晶の完全性が不足し、高モジュラ
ス、低収縮のコードが得られないばかりか、高温処理時
の強力劣化が大きく、実用的でない。The crystalline melting point is related to the completeness of the crystal structure and the residual strength when the polyester fiber is subjected to high temperature treatment by dry heat or wet heat. The polyester fiber of the present invention needs to have a crystal melting point of 265 ° C. or higher, preferably 270 ° C. or higher. When the crystal melting point is less than 265 ° C., the crystal integrity is insufficient, a cord having a high modulus and low shrinkage cannot be obtained, and the strength deterioration during high temperature treatment is large, which is not practical.
【0018】更に、非晶配向度faは、ポリエステル繊
維の収縮率と強度とに主として関連する。非晶配向度が
高いと、非晶分子鎖はより緊張した状態にあり、熱を受
けたとき、収縮率が高くなる。本発明のポリエステル繊
維においては、非晶配向度が0.35〜0.55、好ま
しくは0.40〜0.50の範囲内にあることが必要で
ある。この値が0.55を越えると、所望の低収縮コー
ドが得られず、0.35未満では用途に見合う十分な強
度が得られない。Further, the degree of amorphous orientation fa is mainly related to the shrinkage rate and strength of the polyester fiber. When the degree of amorphous orientation is high, the amorphous molecular chains are in a more tense state, and when subjected to heat, the shrinkage rate becomes high. In the polyester fiber of the present invention, the degree of amorphous orientation needs to be in the range of 0.35 to 0.55, preferably 0.40 to 0.50. If this value exceeds 0.55, the desired low shrinkage cord cannot be obtained, and if it is less than 0.35, sufficient strength matching the application cannot be obtained.
【0019】かかる本発明のポリエステル繊維を製造す
るには、上記の三官能以上のカルボキシル基を有する化
合物を共重合させた、固有粘度が0.90以上のエチレ
ンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とするポリ
エステルを、常法により紡糸口金から溶融吐出し、25
00m/分〜6000m/分、好ましくは3500m/
分〜5000m/分の引取速度で引き取る。引取速度が
2500m/分未満では、レーヨンコードに匹敵するよ
うな低収縮コードが得られず、6000m/分を越える
と、曳糸性が悪化し、紡糸、延伸工程での糸切れが多発
する。In order to produce the polyester fiber of the present invention, a polyester containing an ethylene terephthalate unit having an intrinsic viscosity of 0.90 or more as a main repeating unit, which is obtained by copolymerizing the above compound having a trifunctional or higher functional carboxyl group Is melt-discharged from the spinneret by a conventional method,
00 m / min to 6000 m / min, preferably 3500 m / min
Take off at a take-off speed of min-5000 m / min. If the take-up speed is less than 2500 m / min, a low shrinkage cord comparable to that of rayon cord cannot be obtained, and if it exceeds 6000 m / min, the spinnability is deteriorated and yarn breakage frequently occurs in the spinning and drawing steps.
【0020】このようにして引き取った紡出未延伸糸条
を、1.4〜2.0倍に延伸する。延伸倍率が1.4倍
未満では、産業資材用途に適した強度6.0g/de以
上の高強力糸を得ることができない。また、延伸倍率が
2.0倍を越えると、延伸工程での断糸が頻発し、安定
な生産が不可能になる。この延伸は、一段で行ってもよ
く、また、多段に分割して行ってもよい。また、紡糸に
引き続いて連続して延伸してもよく、一旦巻取った後、
別工程で延伸してもよい。生産性の点からは、前者の方
が優れている。The spun unstretched yarn thus collected is stretched 1.4 to 2.0 times. If the draw ratio is less than 1.4 times, it is not possible to obtain a high tenacity yarn having a strength of 6.0 g / de or more suitable for use in industrial materials. On the other hand, if the draw ratio exceeds 2.0, yarn breakage frequently occurs in the drawing process, making stable production impossible. This stretching may be performed in one step or may be performed in multiple steps. Further, it may be continuously stretched after spinning, and once wound,
You may draw in another process. The former is superior in terms of productivity.
【0021】本発明方法により得られたポリエステル繊
維は、そのまま製編織した後、そのまま又は熱処理し
て、産業資材用途に使用される。また、常法により撚
糸、接着剤処理、熱処理を施して、タイヤコードやホー
ス、Vベルト、コンベアベルト用補強コード等のゴム補
強用構造物として、有効に用いることができる。The polyester fiber obtained by the method of the present invention is used for industrial materials as it is, after being knitted and knitted as it is, or after heat treatment. Further, it can be effectively used as a rubber-reinforcing structure such as a tire cord, a hose, a V-belt, and a reinforcing cord for a conveyor belt after being subjected to a twisted yarn, an adhesive treatment, and a heat treatment by a conventional method.
【0022】本発明におけるポリエステル繊維の各特性
は、それぞれ下記の方法で測定したものである。Each characteristic of the polyester fiber in the present invention is measured by the following method.
【0023】1.結晶体積 下記の式から算出した。 結晶体積=a軸方向結晶サイズ×b軸方向結晶サイズ×
長周期間隔×結晶化度 ここで、結晶サイズは、(010)(100)面の干渉
ピークの半価巾を求め、シェラーの式から算出した。長
周期間隔は、X線小角散乱測定装置を用い、従来公知の
方法、即ち波長1.54オングストロームのCuKα線
を線源とし、繊維軸に直角に照射して得られる子午線干
渉の回折線よりブラッグの式を用いて算出した。結晶化
度は、桜田、温品法により算出した。1. Crystal volume Calculated from the following formula. Crystal volume = a-axis direction crystal size × b-axis direction crystal size ×
Long Period Interval × Crystallinity Here, the crystal size was calculated from Scherrer's formula by obtaining the half-value width of the interference peak of the (010) (100) plane. The long-period interval is determined by a conventionally known method using a small-angle X-ray scattering measurement device, that is, using a CuKα ray having a wavelength of 1.54 Å as a radiation source and irradiating the fiber axis at a right angle to obtain a Bragg diffraction line from meridional interference. It calculated using the formula of. The crystallinity was calculated by Sakurada and the warm product method.
【0024】2.結晶融点 パーキンエルマー社DSC−1型を用いて昇温速度20
℃/分で測定し、吸熱ピーク値をもって結晶融点とし
た。2. Crystal melting point Using Perkin Elmer DSC-1 type, temperature rising rate 20
The melting point was measured at ° C / min, and the endothermic peak value was defined as the crystal melting point.
【0025】3.非晶配向度fa ロバート・ジェイ・サミエル(Robert J. Samuel)、ジ
ャーナル オブ ポリマーサイエンス(J. Polymer Sci
ence)A2,10,1972に記載された方法により算
出した。即ち、Δn=XfcΔnc+(1ーX)faΔ
naにおいて、Δnはフィラメント中の分子の配向度を
示すパラメーターであって、浸漬液にブロムナフタリン
を用い、ベレックコンペンセーターを用いて、リターデ
ーション法により求めた(詳細は、共立出版「高分子実
験学講座・高分子の物性 」参照)。Xは結晶化度で、
密度から常法により求めた。fcは結晶配向度で、広角
X線回折で測定される平均配向角θから常法により求め
た。Δnc、Δnaは結晶、無定形の固有複屈折率で、
ポリエチレンテレフタレートでは、それぞれ0.22
0、0.275である。3. Amorphous degree of orientation fa Robert J. Samuel, Journal of Polymer Science
ence) A2, 10, 1972. That is, Δn = XfcΔnc + (1−X) faΔ
In na, Δn is a parameter indicating the degree of orientation of molecules in the filament, and was obtained by a retardation method using bromnaphthalene as an immersion liquid and a Berek compensator (for details, see Kyoritsu Shuppan "Polymer"). Experimental science course, physical properties of polymers "). X is crystallinity,
It was determined from the density by a conventional method. fc is the degree of crystal orientation, which was determined by the usual method from the average orientation angle θ measured by wide-angle X-ray diffraction. Δnc and Δna are crystalline and amorphous intrinsic birefringence,
0.22 for polyethylene terephthalate
0 and 0.275.
【0026】[0026]
【作用】本発明のポリエステル繊維においては、エチレ
ンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とするポリ
エステルに、三官能以上のカルボキシル基を有する化合
物を共重合させることにより、直鎖状のポリエステル分
子鎖に部分的な分子架橋構造が形成される。このような
部分的に分子架橋構造を有するポリエステルを溶融し
て、紡糸口金から吐出し引き取ると、分子架橋構造が核
となって、配向、結晶化が促進され、分子架橋構造を持
たない通常のポリエステルに比べて、比較的低い引取速
度でも、高い配向結晶性と大きい結晶サイズを有する未
延伸糸が得られる。この未延伸糸を延伸することによ
り、大きく発達した結晶を有すると共に、非晶部の配向
度は比較的小さいという構造、即ち比較的弛緩した状態
にある非晶分子鎖を、大きく剛直に成長した結晶により
しっかりと固定した構造の剛直で安定な分子構造を有す
るポリエステル繊維を得ることができ、熱安定性、寸法
安定性に優れたポリエステルコードを提供することが可
能となる。In the polyester fiber of the present invention, a polyester having an ethylene terephthalate unit as a main repeating unit is copolymerized with a compound having a trifunctional or higher functional carboxyl group to partially form a linear polyester molecular chain. A molecular crosslinked structure is formed. When such a polyester partially having a molecular cross-linking structure is melted and discharged from the spinneret and taken out, the molecular cross-linking structure serves as a nucleus to promote orientation and crystallization, and a normal molecular cross-linking structure-free structure is obtained. Compared with polyester, undrawn yarn having high oriented crystallinity and large crystal size can be obtained even at a relatively low take-up speed. By stretching this unstretched yarn, a structure in which the crystal has a large developed crystal and the degree of orientation of the amorphous part is relatively small, that is, the amorphous molecular chain in a relatively relaxed state was grown to a large rigidity. It is possible to obtain a polyester fiber having a rigid and stable molecular structure that is firmly fixed to the crystal, and it is possible to provide a polyester cord having excellent thermal stability and dimensional stability.
【0027】更に、引取速度を低くすることができるた
め、紡糸、延伸工程での糸切れが減少し、製造設備の簡
素化、コストダウンを図ることができる。Furthermore, since the take-up speed can be lowered, yarn breakage in the spinning and drawing steps is reduced, and the manufacturing equipment can be simplified and the cost can be reduced.
【0028】[0028]
【実施例】以下実施例をあげて本発明を更に詳細に説明
する。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
【0029】テレフタル酸ジメチル100部、エチレン
グリコール59部、酢酸マンガン・4水和物0.032
部(テレフタル酸ジメチルに対して0.025モル%)
をエステル交換反応缶に仕込み、この反応物を窒素ガス
雰囲気下で3時間半かけて150℃から220℃まで昇
温し、反応缶中に生成するメタノールを系外に留去しな
がら、エステル交換反応を行った。エステル交換反応終
了後、反応混合物に、安定剤として亞リン酸の50%エ
チレングリコールスラリーを0.023部(テレフタル
酸ジメチルに対して0.027モル%)加えた。次い
で、10分後に、三酸化アンチモン0.042部(テレ
フタル酸ジメチルに対して0.028モル%)を反応混
合物に添加し、更に10分後、無水トリメリト酸又は無
水ピロメリト酸をテレフタル酸ジメチルに対して表1に
示す割合で添加し、過剰のエチレングリコールを留去し
ながら240℃まで昇温した。その後、反応混合物を重
合反応缶に移し、1時間かけて760mmHgから3m
mHgに徐々に減圧すると共に、285℃まで昇温し、
更に1時間20分重合させた。得られたポリマーは、常
法によりチップ化し、固有粘度0.63のチップを得
た。100 parts of dimethyl terephthalate, 59 parts of ethylene glycol, manganese acetate tetrahydrate 0.032
Part (0.025 mol% relative to dimethyl terephthalate)
Was charged into a transesterification reaction vessel, the temperature of this reaction product was raised from 150 ° C. to 220 ° C. in a nitrogen gas atmosphere for 3 hours and a half, and the transesterification was performed while distilling off the methanol produced in the reaction vessel out of the system. The reaction was carried out. After the completion of the transesterification reaction, 0.023 parts (0.027 mol% relative to dimethyl terephthalate) of 50% ethylene glycol slurry of phosphoric acid was added as a stabilizer to the reaction mixture. Then, after 10 minutes, 0.042 parts of antimony trioxide (0.028 mol% relative to dimethyl terephthalate) was added to the reaction mixture, and after a further 10 minutes trimellitic anhydride or pyromellitic anhydride was added to dimethyl terephthalate. On the other hand, it was added at the ratio shown in Table 1, and the temperature was raised to 240 ° C. while distilling off excess ethylene glycol. After that, the reaction mixture was transferred to a polymerization reaction vessel, and it took 1 hour from 760 mmHg to 3 m.
Gradually reduce the pressure to mHg and raise the temperature to 285 ° C.
Polymerization was continued for 1 hour and 20 minutes. The obtained polymer was made into chips by a conventional method to obtain chips having an intrinsic viscosity of 0.63.
【0030】このチップをタンブラー型乾燥機に入れ、
温度235℃、内圧1.0Torrで15時間固相重合
を行い、固有粘度1.0のチップを得た。Put the chips in a tumbler type dryer,
Solid phase polymerization was carried out at a temperature of 235 ° C. and an internal pressure of 1.0 Torr for 15 hours to obtain chips having an intrinsic viscosity of 1.0.
【0031】このようにして得たチップを、エクストル
ーダー型紡糸機で溶融し、約300℃の紡糸温度で、孔
径0.6mm又は1.4mm、孔数500孔の紡糸口金
から紡糸した。吐出量は、紡糸引取速度、延伸倍率に応
じて、延伸後のデニールが1500deとなるように変
更した。紡糸口金直下には、表1に示す長さの加熱筒を
設け、320℃に加熱した。The chips thus obtained were melted by an extruder type spinning machine and spun at a spinning temperature of about 300 ° C. from a spinneret having a pore size of 0.6 mm or 1.4 mm and 500 holes. The discharge amount was changed so that the denier after drawing was 1500 de, depending on the spinning take-up speed and the draw ratio. Immediately below the spinneret, a heating cylinder having the length shown in Table 1 was provided and heated to 320 ° C.
【0032】加熱筒直下で、25℃、7.0Nm3 /分
の冷却風を、400mmの長さにわたって紡出糸条に吹
き付けて冷却固化した。次いで、オイリングロールで紡
糸油剤を付与し、表1に示す引取速度で引き取った。Immediately below the heating cylinder, cooling air of 25 ° C. and 7.0 Nm 3 / min was blown onto the spun yarn over a length of 400 mm to cool and solidify. Then, a spinning oil was applied with an oiling roll, and the oil was taken at the take-up speed shown in Table 1.
【0033】引取ロールで引き取られた糸条は、一旦巻
き取ることなく、連続して第1延伸ロール、第2延伸ロ
ール、第3延伸ロールで3段延伸し、弛緩ロールで3%
の弛緩を与えて、ワインダーで巻き取った。この時の各
ロールの温度は、引取ロールが常温、第1延伸ロールが
80℃、第2延伸ロールが120℃、第3延伸ロールが
230℃であった。また、全延伸倍率は、延伸糸の伸度
が10〜14%となるように、紡糸引取条件(紡糸引取
糸条の特性)に対応して変更し、引取ロールと第1延伸
ロールとの間の倍率を1.02倍、第1延伸ロールと第
2延伸ロールとの間の倍率を全延伸倍率の80%とし、
残りを第2延伸ロールと第3延伸ロールとの間で延伸す
るように延伸倍率を配分した。The yarn taken up by the take-up roll is continuously wound without being once wound, and is continuously drawn in three stages by the first draw roll, the second draw roll and the third draw roll, and 3% by the relaxation roll.
It was loosened and wound up with a winder. At this time, the temperature of each roll was room temperature for the take-up roll, 80 ° C. for the first stretching roll, 120 ° C. for the second stretching roll, and 230 ° C. for the third stretching roll. In addition, the total draw ratio is changed according to the spinning take-off conditions (characteristics of the spinning take-up yarn) so that the elongation of the drawn yarn is 10 to 14%, and the total draw ratio is between the take-up roll and the first drawing roll. Is 1.02 times, and the ratio between the first stretching roll and the second stretching roll is 80% of the total stretching ratio,
The stretching ratio was distributed so that the rest was stretched between the second stretching roll and the third stretching roll.
【0034】[0034]
【表1】 [Table 1]
【0035】得られた延伸糸の特性及び紡糸、延伸工程
での糸切れ発生状況(製糸性)を表2及び表3に示す。
紡糸、延伸工程での糸切れは、糸切れ発生回数が5回/
24時間以下を○、6回/24時間以上を×で表わす。Tables 2 and 3 show the properties of the obtained drawn yarn and the situation of yarn breakage (spin-making property) in the spinning and drawing steps.
The number of occurrences of yarn breakage is 5 times /
24 hours or less is represented by O, 6 times / 24 hours or more is represented by X.
【0036】[0036]
【表2】 [Table 2]
【0037】[0037]
【表3】 [Table 3]
【0038】このようにして得た延伸糸に40T/10
cmの下撚を与えた後、2本合わせて40T/10cm
の上撚を与え、生コードを作成した。この生コードを接
着剤(RFL液)に浸漬し、240℃で2分間緊張熱処
理して、6.75kg荷重時伸度を約3.5%に揃えた
処理コードを作成した。この処理コードの特性を表4に
示す。なお、処理コードの150℃乾熱収縮率は、JI
SL−1017−1963(5、12)に準拠して測定
した。The drawn yarn thus obtained had 40T / 10.
cm Twisted and then 40T / 10cm in total
The twist was given and the raw cord was made. This raw cord was dipped in an adhesive (RFL solution) and subjected to a tension heat treatment at 240 ° C. for 2 minutes to prepare a treated cord having a tensile elongation of about 3.5% under a load of 6.75 kg. The characteristics of this processing code are shown in Table 4. The 150 ° C dry heat shrinkage of the treated cord is JI
It measured based on SL-1017-1963 (5, 12).
【0039】[0039]
【表4】 [Table 4]
【0040】以上の結果から明かなように、本発明方法
のポリエステル繊維(実験番号2、3、5〜7、10)
は、処理コードが高モジュラス、低収縮であり、しかも
紡糸、延伸工程での糸切れも少なかった。As is clear from the above results, the polyester fibers of the method of the present invention (Experiment Nos. 2, 3, 5-7, 10)
The processed cord had a high modulus and a low shrinkage, and there were few yarn breakages in the spinning and drawing steps.
【0041】[0041]
【発明の効果】本発明のポリエステル繊維は、寸法安定
性が著しく良好で、レーヨン、ビニロン並の高モジュラ
ス、低収縮特性を示すコードとすることができ、しかも
レーヨンに比較して高強度、高タフネスであり、耐久性
に優れている。特に、本発明のポリエステル繊維をタイ
ヤコードとして使用する場合は、収縮率が低く、レーヨ
ンの代替が可能であると共に、タイヤ製造工程で行われ
ているポストキュアインフレーション工程を簡略化でき
るという効果を奏することができる。INDUSTRIAL APPLICABILITY The polyester fiber of the present invention has remarkably good dimensional stability and can be used as a cord having a high modulus and low shrinkage characteristic comparable to rayon and vinylon, and has higher strength and higher strength than rayon. It is tough and has excellent durability. In particular, when the polyester fiber of the present invention is used as a tire cord, the shrinkage rate is low, rayon can be substituted, and the post-cure inflation step performed in the tire manufacturing process can be simplified. be able to.
【0042】また、本発明のポリエステル繊維の製造方
法によれば、高モジュラス、低収縮コードとすることの
できるポリエステル繊維を、従来よりも大幅に低い引取
速度で製造することができるため、紡糸、延伸工程での
糸切れを少なくして、高生産性で、安定に製造すること
ができると共に、製造設備の簡素化、コストダウンを図
ることができる。。Further, according to the method for producing a polyester fiber of the present invention, a polyester fiber having a high modulus and a low shrinkage cord can be produced at a take-up speed which is much lower than that of the conventional one. The number of yarn breakages in the drawing step can be reduced, high productivity and stable production can be achieved, and the production equipment can be simplified and the cost can be reduced. .
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 雅己 愛媛県松山市北吉田町77番地 帝人株式会 社松山事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masaki Umeda 77 Kitayoshida-cho, Matsuyama-shi, Ehime Prefecture Teijin Limited Matsuyama Office
Claims (2)
し単位とするポリエステルに、三官能以上のカルボキシ
ル基を有する化合物を、テレフタル酸を基準にして0.
01〜1.0モル%共重合させたポリエステルからな
り、かつ固有粘度が0.85以上、強度が6.0g/d
e以上、結晶体積が4.0×105 立方オングストロー
ム以上、結晶融点が265℃以上、非晶配向度が0.3
5〜0.55であることを特徴とする寸法安定性の改善
されたポリエステル繊維。1. A polyester having ethylene terephthalate as a main repeating unit, and a compound having a trifunctional or higher functional carboxyl group, added to a polyester having a terephthalic acid content of 0.1.
It is made of a polyester copolymerized with 01 to 1.0 mol% and has an intrinsic viscosity of 0.85 or more and a strength of 6.0 g / d.
e or more, crystal volume 4.0 × 10 5 cubic angstroms or more, crystal melting point 265 ° C. or more, amorphous orientation degree 0.3
Polyester fiber with improved dimensional stability, characterized in that it is between 5 and 0.55.
し単位とするポリエステルに、三官能以上のカルボキシ
ル基を有する化合物を、テレフタル酸を基準にして0.
01〜1.0モル%共重合させた固有粘度が0.90以
上のポリエステルを、紡糸口金から溶融吐出した後、2
500m/分〜6000m/分の引取速度で引き取り、
次いで1.4〜2.0倍に延伸することを特徴とする寸
法安定性の改善されたポリエステル繊維の製造法。2. A polyester having ethylene terephthalate as a main repeating unit, and a compound having a trifunctional or higher functional carboxyl group are added to a polyester having a terephthalic acid of 0.1.
A polyester having an intrinsic viscosity of 0.90 or more copolymerized with 01 to 1.0 mol% of 0.90 or more is melted and discharged from the spinneret, and then 2
Take off at a take-off speed of 500 m / min-6000 m / min,
A method for producing a polyester fiber with improved dimensional stability, which comprises drawing 1.4 to 2.0 times.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28462992A JPH06136614A (en) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Polyester fiber having improved dimensional stability and its production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28462992A JPH06136614A (en) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Polyester fiber having improved dimensional stability and its production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06136614A true JPH06136614A (en) | 1994-05-17 |
Family
ID=17680947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28462992A Pending JPH06136614A (en) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Polyester fiber having improved dimensional stability and its production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06136614A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-10-22 JP JP28462992A patent/JPH06136614A/en active Pending
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