JPS5929683B2 - ポリエステル繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステル繊維、更に詳しくは耐熱性にすぐ
れ且つすぐれた引張強度、ヤング率を有するポリエステ
ル繊維に関する。

従来ポリエチレンテレフタレート繊維はすぐれた機械的
強度を有し、且つ耐熱性、耐薬品性にすぐれており、そ
れ故衣料用途、工業用途に広く使われている。

しかしながら工業用途、例えばタイヤコード等の様に特
に高い強度、ヤング率を必要とする分野においては末だ
十分であるとは言えない。一方、極めて高い強度、ヤン
グ率を有する繊維としてポリｐ−フェニレンテレフタル
アミド、ポリｐ−ベンザミド等の芳香族ポリアミド等が
知られているが、これらはポリエチレンテレフタレート
等が溶融紡糸により容易に繊維化できるのに対し一般に
溶液紡糸（乾式紡糸あるいは湿式紡糸）による為、溶剤
の回収その他工業的に不利な点が多い。この欠点を除く
ため、たとえばｐ−オキシ安息香酸、ハイドロキノン、
テレフタル酸、イソフタル酸等の成分を含む溶融紡糸可
能な高ヤング率繊維が提案されている。

（特開昭５０−４３２２３号参照）。しかし、かかるコ
ポリエステルは、全芳香族系ポリエステルであり、かつ
置換基を有しないため、極めて溶融粘度が高く、通常の
溶融紡糸は困難である。

それゆえ、特開昭５０−４３２２３号公報においては、
比較的低分子量のコポリエステルを溶融紡糸し、次いで
得られた繊維を高温で熱処理し、該コポリエステルの分
子の架橋、鎖成長させて高分子量となし、更に該繊維を
延伸することにより高ヤング率の繊維となしている。本
発明者等は、これらの点に鑑み鋭意検討の結果、全芳香
族系ポリエステルにおいて特定の酸成分を用いることに
より、製糸化が容易でかつ高強度、高ヤング率を有する
繊維を見出し本発明に到達したものである。

即ち、本発明は、核置換されていないオキシ安息香酸残
基（４）、核置換されていないジオキシベンゼン残基（
８）、及び、核置換されていないナフタレンジカルボン
酸残基（Ｃ）より実質的になり、各残基成分が下記式を
満足する範囲にあるエステル結合で形成された共重合ポ
リエステルで構成され、且つ５９／Ｄｅ以上の引帳強度
、２０００ｋｇ／ｍｌ以上のヤング率を有するポリエス
テル繊維。

〔ただし式中、ＭＡ，ＭＢ，ＭＣはそれぞれ残基（４）
，Ｑ３），（Ｏのモル数を示す０〕本発明のポリエステ
ル繊維は、前記（Ａ）（Ｂ）及び（０の三成分を主たる
構成成分とする新規な共重合ポリエステルにより構成さ
れる。

本発明におＧ れていないオキシ安息香酸残基
（４）（− ＣＯ−）を与える化合物としては
ｐ− シ 、ｍ−オキシ安息香酸などがあげら
れる。

本発明において、これらオキシ安息香酸類としては５０
モル？以上、更に好ましくは７０モル％以上をｐ−オキ
シ安息香酸とすることが好ましい。ｐ−オキシ安息香酸
残基の場合、該残基を与える化合物としてｐ−オキシ安
息香酸の他、ｐ−アセトキシ安息香酸の如き低級脂肪族
カルボン酸エステル、ｐ−オキシ安息香酸フエニル、ｐ
−オキシ安息香酸ｐ−オキシフエニル、ｐ−オキシ安息
香酸メチルの如きアリールエステル又は低級アルキルエ
ステルが挙げられる。ォ◆ゾＣ＝：噌ヱ台＝化合物とし
てはハイドロキノン、レゾルシン等があげられ、本発明
においては、これらジオキシベンゼン類のうち５０モル
？、更に好ましくは７０モルｅ以上をレゾルシン又はハ
イドロキノンとして用いることが好ましい。

ジオキシベンゼン残基Ａ３）がハイドロキノン残基の場
合は、該残基を与える化合物としてハイドロキノンの他
にｐ−ジアセトキシハイドロキノン、ｐ−ジベンゾイル
オキシベンゼンの如き低級脂肪族カルボン酸あるいは芳
香族カルボン酸等のエステルが好ましい例としてあげら
れる。さらに、本発明において、されていないナフタ八
涛ノ を与える化合物としては、ナフタレン−２，６−ジカル
ボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ナフタレ
ン−１，５−ジカルボン酸、ナフタレン一１，６−ジカ
ルボン酸、などをあげることができる。

本発明において、これらナフタレンジカルボン酸のうち
、５０モル７０以上、特に８０モル％以上が置換基を有
しないナフタレンジカルボン酸であることが好ましい。
また、ナフタレンジカルボン酸としては、特にナフタレ
ン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２．７−ジカ
ルボン酸が好ましい。本発明のポリエステル繊維を構成
するコポリエステルは、その構成成分ＣＸ），（Ｂ），
Ｃ）が下記範囲内にあるものである。〔ただし式中、Ｍ
Ａ，ＭＢ，ＭＣは前記に同じ〕特に好ましいポリエステ
ルの構成残基成分は下記式で表わされる。

各残基の割合が上記の範囲より小さいときや大きすぎる
ときは、ともに共重合ポリエステルの溶融紡糸できる温
度が高くなるばかりでなく、得られる繊維の強度が小さ
くなるので好ましくない。

なお、本発明においてオキシ安息香酸残基の一部、たと
えば２０モル？以下を他種オキシカルボン酸、たとえば
オキシナフトエ酸、オキシジフエニルーカルボン酸、ε
−オキシカプロン酸等の残基で置き換えてよい。この場
合、前記ＭＡは、これらの他種オキシカルボン酸残基を
含んだ値である。又ジオキシベンゼン残基の一部、たと
えば３０モル？以下を他種ジオキシ化合物、たとえばジ
オキシジフエニル、ジオキシナフタレン−２，２−ビス
（４−ヒドロキシフエニル）プロパン、エチレングリコ
ール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジオー
ル等の残基で置き換えてもよい。この場合、前記ＭＢは
これらの他種ジオキシ化合物残基を含んだ値である。さ
らにナフタレンジカルボン酸残基の一部たとえば好まし
くは５０モル％以下、更に好ましくは３０モル％以下を
テレフタル酸、イソフタル酸等の如き他種芳香族ジカル
ボン酸残基、２０モル％以下のコハク酸、アジピン酸、
セバチン酸の如き他種脂肪族ジカルボン酸の残基で置き
換えてもよい。この場合、前記ＭＯはこれらの他種ジカ
ルボン酸残基を含んだ値である。本発明のポリエステル
繊維は前記（Ａ），（Ｂ），０の各構成成分が前記の式
を満足するような割合で共重合した新規なコポリエステ
ルから構成され且つ該ポリエステル繊維の引張強度が５
９／Ｄｅ以上、ヤング率が２０００ｋ９／Ｍｄ以上であ
ることが必要である。

引張強度５ｙ／Ｄｅ未満では、工業用途に供し得ない。
また、従来汎用の工業用ポリエチレンテレフタレート、
ナイロン６、ナイロン６６はヤング率が高々１８００ｋ
ｇ／Ｍｄであるのでヤング率が２０００ｋ９／Ｍ７ｌ未
満ならばこれらに比べて何らメリツトはない。本発明の
繊維はポリエステルの組成を前述のように選択すること
によつて溶融紡糸温度をたとえば３５０℃未満にさげる
ことができるほかに、得られる繊維は後の熱処理を必ず
しも必要とせず製糸プロセスを単純化することが可能と
なる。本発明のポリエステルは、オキシ安息香酸残基（
４）を与える化合物として、ｐ−オキシ安息香酸、ジオ
キシベンゼン残基（Ｂ）を与える化合物としてハイドロ
キノン、ナフタレンジカルボン酸残基（Ｏを与える化合
物としてナフタレン−２，７−ジカルボン酸を例にとれ
ば、たとえばつぎの方法により製造できる。

すなわち、１）ｐ−オキシ安息香酸とナフタレン−２，
７−ジカルボン酸の混合物にフエノールを加えてエステ
ル化反応して得られるフエニルエステルにハイドロキノ
ンを加えて加熱重合する（ここで重合は溶融重合法のみ
によることもできるが溶融重合で得られる初期縮合物を
固相重合する方法によることもできる）。

または、２）フエノールによるエステル化のかわりにジ
フエニルカーボネートを用いてエステル化を行なう以外
は１）の方法と同様にして加熱重合する、等の方法によ
り該ポリエステルを容易に得ることができる。

また、このようにして得られたポリエステルを該ポリエ
ステルの融点以上、分解温度以下、例えば２４０〜４０
０℃で溶融し、押出すとともにドラフト率５〜５００１
巻取速度１０〜５００ｍ／―で巻取ることによつて本発
明のポリエステル繊維を得ることができる。

なお、本発明のポリエステル繊維は、必ずしも延伸、熱
処理は必要でなく、溶融紡糸し、巻取るだけで強度５９
／Ｄｅ以上、ヤング率２０００１＜９／Ｍｄの高強度、
高ヤング率となすことができる。

以上の如く、本発明のポリエステル繊維は、容易に製糸
可能であり、強度５９／Ｄｅ以上、ヤング率２０００１
＜９／Ｍｄ以上の高強度、高ヤング率繊維である。した
がつて、タイヤコード、ゴム補強材、フイラ一、そのほ
か耐熱性工業資材等に有効に利用できる。

以下、実施例によつて説明する。

実施例中「部」とあるのはすべて「重量部」を意味する
。

実施例 １ｐ−オキシ安息香酸フエニル２１４部、レゾ
ルシン３５部、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸ジＭ
Ａフエニル１５８部、（ＭＡ＋＋Ｍｃ＝０．５７）、酢
酸第１スズ０．２４部を重合釜に入れ２８０℃窒素気流
中３０分間常圧で反応を行ない、つづいて３００℃にし
て反応系を徐々に減圧にし、０．１〜０．３ｍ７ｆｔＨ
９のもとで２４０分間重合した。

ついでこのポリエステルを冷却固化させてから粉砕し、
ついで２００〜２８０℃、０．１〜０．３ｍ７１ＬＨ９
の減圧下８００分間固相重合した後、３５０℃で溶融し
、直径０．５關の口金より吐出量２ｆ１／―で溶融押出
し１００ｍ／―の速度で巻き取つた（なお、ここでポリ
エステルの溶融粘度は３５０℃、ずり速度５００ｓｅｃ
−１において約１５，０００ポイズであつた）。得られ
た繊維の引張強度は１２９／Ｄｅｌヤング率は３９００
１＜ｇ／Ｕｄｌ伸度は５％であつた。実施例 ２ナフタ
レン−２，６−ジカルボン酸ジフエニルのかわりにナフ
タ・レン一２，７−ジカルボン酸ジフエニルを、レゾル
シンのかわりにハイドロキノンを用いる以外は実施例１
と同様にしてポリエステルの重合を行ない、ひきつづき
３６０℃で実施例１と同様にして溶融紡糸を行なつて繊
維を得た（なお、ここでポリエステルの溶融粘度は３６
０℃、ずり速度５００ｓｅｃ−１において約９，０００
ポイズであつた）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 核置換されていないオキシ安息香酸残基（Ａ）、核
   置換されていないジオキシベンゼン残基（Ｂ）、及び、
   核置換されていないナフタレンジカルボン酸残基（Ｃ）
   より実質的になり、各残基成分が下記式を満足する割合
   にあるエステル結合で形成された共重合ポリエステルで
   構成され、且つ５ｇ／ｄｅ以上の引張強度、２０００ｋ
   ｇ／ｍｍ＾２以上のヤング率を有するポリエステル繊維
   。 ０．４≦Ｍ＿Ａ／（Ｍ＿Ａ＋Ｍ＿Ｂ＋Ｍ＿Ｃ）≦０．８
   〔ただし式中、Ｍ＿Ａ、Ｍ＿Ｂ、Ｍ＿Ｃはそれぞれ残基
   （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のモル数を示す。 〕２ オキシ安息香酸残基（Ａ）がｐ−オキシ安息香酸
   残基である特許請求の範囲第１項記載のポリエステル繊
   維。 ３ ジオキシベンゼン残基（Ｂ）がハイドロキノン残基
   である特許請求の範囲第１項又は第２項記載のポリエス
   テル繊維。 ４ ナフタレンジカルボン酸残基（Ｃ）がナフタレン−
   ２，６−ジカルボン酸残基である特許請求の範囲第１項
   、第２項又は第３項記載のポリエステル繊維。