JPS63196711A - 高強度高弾性率ポリエステル繊維及びその製造方法 - 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】 （ｌＩ業上の利用分野） 本発明は従来に見ない高強度を仔し、且つ高弾性率特性
を存するエチレンテレフタレート系ポリエステル繊維及
びその製造法に関するものである。

更に詳しくは、従来に見ない高強度高弾性率ポリエステ
ル繊維を溶融紡糸法による１１株化とＷ潤処理並びに多
段延伸法に基いて、より実用的価格で提供出来ると同時
にｉ従来ポリエステルを素材としたタイヤコードが利用
されていなかったタイヤコードの利用で例えば、ラジア
ルタイヤのベルト材としてスチールに替わり得るもの、
あるいは熱可塑性コンポジットの補強材用途等に有用な
ポリエステル繊維及びその製造法に関するものである。

（従来の技術） エチレンテレフタレート系ポリエステル繊維は通常、工
業的にはＩＶが１．２未満のポリエチレンテレフタレー
トを融点以上の温度で溶融紡糸し、熱延伸、熱処理を行
うことにより得られる。

このような従来法で得られるエチレンテレフタレート系
ポリエステル繊維の物性値は、高強力繊維の場合でも初
期引張弾性率１９０　ｇ／ｄ１強度９強度９程／ｄ程り
、ｍｔａの１■も高々１．０である。

（繊維総覧；日本繊維機械学会編、１９７０年）（発明
が、解決しようとする問題点） タイヤコードやロープ等の産業用資材に使用されるエチ
レンテレフタレート系ポリエステル４１ｍには、高弾性
率、高強力、高耐疲労性、高耐摩耗性等の高性能化が要
望されている。

高性能化エチレンテレフタレート系ポリエステル繊維の
研究の一つとして、溶融紡糸法で、巻取速度８．０００
〜７．０００ｓ／ｍｉｎノ高ｉ１　紡糸ヲおこなう事に
より繊維の融点が、２６８．４℃という従来のものに比
べて、高融点のＯｔＩが得られることは清水等、（繊維
学会誌ｖｏ１．３３　、Ｎｔｈ　５、Ｔ−２０８（１９
７７）　　、　　ｖｏｌ、３４　　、　Ｎａ　　２　　
、　　Ｐ　−４３（１９７Ｂ））の研究で、公知である
が、引張弾性率は９０　ｇ／ｄと低い。

そこで、高性能化への一つの重要な手法として、高分子
量エチレンテレフタレート系ポリエステルを用いて、高
度に延伸する製造技術の開発が期待されている。今まで
のポリエチレンテレフタレートの重合法は、縮重合であ
るため、その高分子息化には、困難をきわめ、最大でも
極限枯［ｆｌＶ＝１．８位であったが、最近重合化技術
の進歩によりｌ　Ｖ　＝　３．０を越える超高分子量ポ
リエチレンテレフタレートが、得られるようになり、ポ
リエチレンテレフタレートｕＡｍの高性能化への可能性
が、高くなってきた。

しかしながら、超高分子量ポリエチレンテレフタレート
を溶融紡糸法により、高性能化をはかろうとすると、超
高分子量体のため、溶融粘度が、著しく高くなり、又、
溶融液の流動性もきわめて低くなるため、従来の溶融紡
糸法での紡糸は困難をきわめている。そのために、特公
昭４８−１９８８７号公報、特公昭４７−３３７２７号
公報及びＩＪＳＰ３８４（３３７７に見られるように高
圧に耐える紡糸装置を新たに設計して、高圧、高剪断下
での紡糸研究もなされているが、高性能エチレンテレフ
タレート系ポリエステルｔ！ｌ＆雄を得るまでに至って
いない。

他方、通常のポリエチレンテレフタレー）（ＩＶは１．
２未清）から得られる延伸繊維を固相重合して、高分子
量化し、性能向上の可能性を追求した清造等（繊維学会
誌ｖｏ１．３５　、Ｎａ　８、Ｔ−３２８（１９７９）
）の報告もある。

その結果は、固相重合した延伸ｔｍｍの融点は、２７６
℃と高融点ポリエチレンテレフタレート繊維が得られて
いるが、その繊維の初期引張弾性率は、５０ｇ／ｄから
２０　ｇ／ｄへと著しく低下している。従、てこ０方法
ではｔａｇの高融点化ははかれるものの、高弾性率化を
同時に溝足するものは得られない。

一般に、産業資材用＆ｌ１１＆、たとえばゴムを補強す
るタイヤコード用繊維に要求される性能は、高強力で高
弾性率であることが望ましい。しかし、現行のタイヤコ
ード用ポリエチレンテレフタレート繊維の引張強度及び
引張弾性率は、それぞれ９ｇ／ｄ及び１３０〜１５０　
ｇ／ｄであり、１３０　ｇ／ｄ未満の引張弾性率のポリ
エチレンテレフタレート繊維は、ゴムの補強効果が、小
さいために、一般には使用されない。

タイヤコード用ポリエチレンテレフタレート繊維の引張
強度は、タイヤコード用ナイロン６あるいはナイロン６
６繊維に比べ、約１　ｇ／ｄ低いため、従来から高強度
化が望まれていた。

かかる現状において、本発明者らはエチレンテレフタレ
ート系ポリエステルｔａｓｉの高性能化に関し鋭Δ研究
をおこない、前記従来の技術では達成することができな
かったエチレンテレフタレート系ポリエステル繊維の高
強度化と高弾性率化を同時に達成し、従来のエチレンテ
レフタレート系ポリエステル繊維とは、明らかに区別さ
れる新規な繊ｉ構造に起因して発現する？：！ａ強力、
高弾性率エチレンテレフタレート系ポリエステル繊維及
びその製造方法を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 前記の目的を達成することのできた本発明は、（凰）　
　エチレンテレフタレート系ポリエステルよりなり、繊
維の極限粘１ｆｌＶ（Ｐ−クロルフェノール／テトラク
ロルエタン＝３／ＩＩＱ合溶媒中３０°Ｃで９定）　が
１．０以上テ、１１−）、下記（イ）〜（ロ）の特性を
有する高強度争高弾性率ポリエステルｍ株 （イ）切断強度（ｇ／ｄ）≧１２．０ （ロ）　初期引張弾性率（ｇ／ｄ）≧２００および ■　極限粘ａ’ｌＶが１．２以上のエチレンテレフタレ
ート系ポリエステルを真空屹燥処理した後、前記エチレ
ンテレフタレート系ポリエステルポリマーの融点以上の
温度で溶融し、剪断速度（ｉ　）　Ｉ　Ｘ　１０　’　
ｓｅｃ”　以下でノズルオリフィスより押出し、冷却固
化せしめて引き取り糸条の複屈折率が０．００２〜ｏ　
、ｏ　ｓ　ｏとなるように引き取り、紡糸に連続して、
又は一旦巻取った後、ポリエステルを膨潤させる溶剤で
５０’Ｃ未溝の温度で膨潤処理し、次いで９０”Ｃ以下
の温度で延伸した後、１５０〜２５０”Ｃの温度範囲で
延伸応カ５ｇ／ｄ以上の条件で延伸する高強度高弾性率
ボリエ、ステル繊維の製造方法である。

本発明では、ＩＶが１．２以上の高分子量エチレンテレ
フタレート系ポリエステルのポリマーを、紡糸し、本発
明の繊維を構成する高分子鎖が、できる限り高度にその
繊維軸方向に延伸されること、すなわち、繊維の全延伸
倍率を可能な限りにおいて大きくすることにより達成さ
れる。

更に具体的に本発明に関しての方法及び得られた繊維の
特性について詳述する。

本発明に使用される高分子量エチレンテレフタレート系
ポリエステルとは、テレフタル酸を主体とする二塩基酸
とエチレングリコールとからなるポリエステル、とくに
ポリエチレンテレフタレートであり、その他にもポリエ
チレンテレフタレートに公知の第３成分を１０モル％以
下、好ましくは５モル％以下、共重合したものなども使
用可能である。

ここで、主要な第３成分としては、インフタル酸、スル
ホイソフタル酸、アジピン酸、ネオペンチルグリコール
、ペンタエリスリトール、グリセリン、ポリエチレング
リコール、ポリエチレングリコールのアルキルエーテル
などがあるが、その他公知のものが任意に使用できる。

さらに本発明に使用される上記高分子量エチレンテレフ
タレート系ポリエステルは、極限粘度ＩＶが、１．２以
上のものである。なぜならば、ＩＶが１．２未清のエチ
レンテレフタレート系ポリエステルを用い本発明の方法
で得た繊維の初期引張弾性率は、従来法で得られる繊維
のそれらと比較して本発明の繊維程、十分に高い物が得
られないからである。

更にＩＶが１．８以上のものを用いることが好ましい、
ちなみに、後述する実施例１及び２に用いた本発明の高
分子量ポリエチレンテレフタレート原料ポリマーは、実
施例に記載したごとく、従来になく驚＜べき高いＩＶを
示し、かつ、融点も高＜　（ＩＶ＝２．１８のポリマー
は、２７Ｅｉ、５℃）、又、密度も１．４ｇ／ｃｍ’　
以上（ＩＶ＝２．１８のポリマーは、１．４３８　ｇ／
ｃｓ”　）と、高密度であり溶解性も非常によく、その
不溶解分は、０重量％であるという特性を存している。

但し、前記密度は、Ｊ　ｌ５−Ｌ−１０１３（１８８１
）の７．１４．２密度（密度こうばい管法）に準じ、軽
液に四塩化炭素、ｍ液にｎ−へブタンを使用し、３０±
０．１℃の温度で測定した。

又、前記不溶解分は、得られたポリマー６ｇをトリフル
オロ酢酸／ジクロロエタン（１／１）混合溶媒１００−
ｔに２５℃、６時間、１５０〜２００回／分でスターラ
ーで撹拌しながら溶解させた後、不溶解物をガラスフィ
ルター（２０〜３０μ）を用いて減圧ろ過し、クロロホ
ルムで洗浄後、１３０℃で２４時間真空免燥して得られ
た重量を測定し、もとのポリマー６ｇに対するｆｆＩｆ
ｉ１％で示した。

本発明に関し、製造法の最も特徴とするところは、従来
に見ない■高分子量のポリエステルを出発原料として選
定すること、■溶融紡糸段階でノズルオリフィスでの剪
断速度を従来技術に比べ低く特定すること、■ひき続く
延伸の前に未延伸物に膨潤処理を加えること、■次いで
多段で高倍率延伸を行うこと、の組合せにより、分子間
の工ンタングルメントを小さくして高倍率延伸が可能と
なり、極限的な配向延伸を可能としたところである。

以下、本発明の新規なエチレンテレフタレート系ポリエ
ステル繊維の製造方法及び繊維の特徴について更に詳し
く述べる。

本発明では真空乾燥処理した前記のＩＶが１．２以上の
原料ポリエステルをポリマーの融点以上好ましくは、ポ
リマーの融点よりも少くとも２０℃以上高い温度で溶融
押出しする。

ここで原料ポリエステル真空屹燥処理をしない場合にあ
っては、加水分解を起こして、極限粘度ＩＶが著しく低
下するので、目的とする高強力、高弾性率ポリエステル
繊維が得られなくなるので好ましくない。

溶融押出し方法としては特に限定するものではないが、
エクストルーダー型押出機、ピストン型押出機、２軸１
ｊｌＩＩ［ｇ！押出機等が用いられる。

押出機よりノズルオリフィスを通過して押出す条件とし
て剪断速度すをＩ　Ｘ　１０’　ｓｅｃ−’以下とする
ことが必要である。ここで剪断速度テは下記式を用いて
計算される。

ここでＱ：単孔吐出量（ｇ／ｓｅｃ） Ｄ＝ノズルオリフィス直径〔口〕 ρ：ポリエステルの比重 す：剪断速度（ｓｅｅ−’　） である。

テがＩ　Ｘ　１０３ｓｅｃ−’　を越えると、ノズルオ
リフィス温度を３３０℃以上としてもメルトフラクチェ
アあるいはその前駆現象が発生し、高物性化が困難とな
る。

従ってすはＩ　Ｘ　１０３ｓｅｃ−’以下、好マシ（ハ
３　Ｘ　１０”　ｓｅｃ−’以下とすることが必要であ
る。

ここで剪断速度の下限値は特に限定されるものではなく
、低ければ低い程、高粘度ポリマーの吐出は安定化する
が、’１ｓｅｃ−’以下ともなると箸しく生産性が低下
するので好ましくない。

このようにして押出されたポリエステル糸条を冷却同化
させ、産量の油剤を付与した後、糸条の複屈折率Δｎが
０．００２〜０．０９０となるように引取る。Δｎがｏ
　、ｏ　ｅ　ｏ以上となると引き続き行われる膨潤処理
による延伸性の向上効果が小さくなり、結果的に高物性
化を達成できない。一方、Δｎが０．００２未満となる
と、紡糸状歯が卯常に不安定となり、糸の長手方向の斑
を抑制することが困難になる。

引取られた糸条は一旦巻皐った後、又は紡糸に連続して
該ポリエステルを膨潤する溶液に浸漬処理する。膨潤溶
液としては繊維自体を溶解することなく、繊維を膨潤さ
せることにより、高倍率延伸を可能にするものであれば
いかなるものでもよいが、特にア七トンｌ水系（水含＊
＊０〜５０　ｖｏ１％）が最も好ましい。

処理温度は５０℃以下、好ましくは３０℃以下の一定温
度で、糸条の外観が白く変化し、結晶化が進行しないよ
うに処理時間を設定する。

ここで処理温度の下限は特に限定されるものではないが
、膨潤液の流動可能な温度を保つことが必要であるので
、少なくとも０℃以上であることが好ましい。

処理速度の制御方法は、処理温度と膨潤ｅＢ液液中膨潤
剤濃度の変更により可能である。

膨潤処理後、結晶化の進行を停止させるためべ／ゼン溶
液等でアセト／を置換することが好ましい。置換処理に
より、膨潤処理系の経時的な延伸性の変化を抑制できる
。

かかる膨潤処理により、該未延伸ポリエステル糸条の延
伸性は飛躍的に増加する。

例えば複屈折率０．００４のポリエチレンテレフタレー
ト繊維の場合、９５％アセトン水溶液で１分処理（３０
℃）後、ベンゼンで１分処理（３０℃）することにより
、安定的に室温で延伸できる倍率が、３．２倍から７．
５倍へと２倍以上の延伸性の向上効果を発揮する。

このようにして膨潤処理されたポリエステル繊維を９０
℃以下の温度で可能な限り高い延伸倍率で延伸する。高
強度を発現させるには、００℃以下の温度における延伸
倍率として少くとも７倍が可能となるようにポリエステ
ル引取りのΔｎレベル及び膨潤条件の設定を行うことが
好ましい。

特にポリエステル引取り糸のΔｎは０．００２〜０．０
１５が最も好ましい、延伸温度が９０℃を越えると延伸
前に結晶化が進行し延伸性を阻害する。

ここ麦膨潤処理後の延伸温度の下限は特に限定されるも
のではないが、膨潤液の流動可能な温度を保つことが必
要であるので、少なくともＯ℃０以上ることが好ましい
。

低温延伸に引き続き、１５０〜２５０°Ｃの温度範囲で
最大延伸応力が５　ｇ／ｄ以上として延伸する。５　ｇ
／ｄ以上の延伸応力をかけることにより折りたたみ分子
鎖が減少し、結晶と結晶をつなぐタイ分子が著しく増大
させる効果があると本発明者等は推測している。

ここで延伸応力の上限は特に限定されるものではないが
、本発明で上限界と見ている切断強度３０　ｇ／ｄの物
を得るためには、１５ｇ／ｄ以上の延伸応力が必要と考
えられる。

高温延伸には多段延伸が好ましく、まず１５０〜２００
℃の温度範囲で延伸応力３　ｇ／ｄ以下の第１段延伸き
延伸応力５　ｇ／ｄ以上のｍ２段延伸の２段延伸を行う
ことが好ましい。

ここで３　ｇ／ｄ以下の第１延伸応力の下限は特に限定
されるものではないが、０．０５ｇ／ｄ以下になると実
質的な自然延伸が不可となるので好ましくない。

更に２００〜２５０℃の温度範囲で延伸応力５ｇ／ｄの
延伸を行うことが好ましい、このようにして、可能な限
り引き伸ばされた分子鎖を２００℃以下の温度で１０％
以内の緩和処理を施すことにより、更に分子鎖の配列が
繊維軸方向に整然とならべられ特に高弾性率化には「用
である。

緩和処理をしないと、延伸後、フリー収縮がおこり、物
性値が幾分低下する。

かくして得られたポリエステル繊維は、繊維の極限粘度
ＩＶが１．０以上を示し、切断強度が１２．０ｇ／ｄ以
上を示し、且つ初期引張９−性率が２００　ｇ／ｄ以上
と高弾性率を示すという従来に見ない高強度高弾性率ポ
リエステル繊維が提供される。

尚、本発明の高強度高弾性率ポリエステル繊維の切断強
度および初期引張弾性率は高ければ高い程、望ましいが
製造技術の面より、切断強度は３０　ｇ／ｄ、初期引張
弾性率は５００　ｇ／ｄが限界であると推測される。

（作用） 清水等の研究による高速紡糸で得られた繊維の融点は、
２６８．４℃と高いが、繊維の初期引張弾性率が、９０
ｇ／ｄと著しく低い、その理由として、高度に配向した
結晶層が、極めてよく発達しているにもかかわらず、非
結晶層の分子配列が大きく乱れているためと考えられて
いる。

一方、清造等の研究によって得られたｔａ維の融点は、
２７６℃と清水等の繊維の融点よりもさらに高いが、そ
の繊維の初期引張弾性率は、２０　ｇ／ｄと非常に低い
。

その理由として、分子の折りたたみ鎖の増加にともない
結晶層が増加し、タイ分子が減少したためと考えられて
いる。

本発明の方法による口維が、高強力、高引張弾性率とい
う優れた特性を育することは、延伸倍率の増大にともな
い折りたたみ分子鎖が減少し、結晶と結晶をつなぐタイ
分子が、著しく増大するためと推察される。

このことは、本発明繊維の小角Ｘａ散乱強度が、市販の
ポリエステルタイヤコードｔａｇのそれより弱いことか
らも示唆される。

本発明の方法により、高度に引き伸ばされた分子鎖配列
が実現できるもっとも大きなポイントは、従来になかっ
た高分子量のポリエステルを繊維化し、膨潤処理により
分子鎖間のエンタングルメ／トを小さくして、容易に高
倍率延伸を可能とした点にあると推察される。

（″Ａ施例） 以下に実施例を示すが本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。

尚本発明の評価に用いた物性値の測定法は以下のとおり
である。

く極限粘度ＩＶの測定法〉 本発明において、エチレンテレフタレート系ポリエステ
ルの極限粘度ＩＶは、Ｐ−クロルフェノール／テトラク
ロルエタン＝３／１混合溶媒を用い、３０℃で測定した
極限粘度［η］を次式によりフェノールｌテトラクロル
エタン＝６０／４０の極限粘度ＩＶに換算したものであ
る。

］Ｖ＝０．８３２５Ｘ　［７７］　＋０．００５く繊維
の繊度の測定法〉 標準吠ｔｓ（温１ｆ２０±２℃、相対湿度６５±２’Ｘ
の状態）の試験室で、サーチ■製のオートバイブロ式繊
度測定器ＤＥＮＩＥＲＣＯＭＰＵＴＥＲＤＣ−１１Ｂ型
を使用して、単繊維の繊度（デニール、ｄ）を測定した
。

但し、繊維の測定試料長は、５０園−とした。

く繊維の強度の測定法〉 繊維の引張強さく強度）は、ＪＩＳ−Ｌ−１０１３（１
９８１）の７．５．１に準じ、標準状態の試験室で、東
洋ボールドウィン■製の定速伸長形万能引張試験機ＴＥ
ＮＳＩＬＯＮ　　ＵＴＭ−ＩＩＩを使用して単繊維の引
張強さを測定した。

但し、測定条件は、５ｋｇｆ引張型ロードセルを用い、
つかみ間隔１０ｃｍ引張速度１０１／分（１分間当たり
つかみ間隔の１００％の伸長速度）、記録紙の送り速度
１００　ｃｍ　／分で試料を引張り、試料が切断した時
の荷重（ｇｆ）を測定し次の式により引張強さく　ｇｆ
／ｄ）を算出し強度（ｇ／ｄ）とした。

く繊維の初期引張弾性率の測定法〉 繊維の初期引張抵抗度（初期引張弾性率）は、ＪＩｓ−
Ｌ−１０１３（１９８１）の７．５．１に準じた上記の
４！繞の強度の測定法と同じ方法で試験をおこない記録
紙上にＭｆｆ［−伸長曲線を描きこの図より、Ｊ　ｌ５
−Ｌ−１０１３（１９８１）の７．１０に記載の初萌引
張抵抗度算出式により、初期引張抵抗度（ｇｆ／ｄ）を
算出し、初期引張弾性率（ｇ／ｄ）とした。

く融点の測定法〉 理学電ａ柚製高性能示差走査熱量計ＤＳＣ−１ＯＡを用
いた。試料を粉末状に細かく切り、５報を精秤してアル
ミニウム製サンプルパンにつめサンプルクリンパで試料
をパックし、測定に供する。

測定は、アルゴンガス気流中でおこない測定温度範囲：
室温〜３００℃、昇温速Ｉｆ：　２０℃／ｓ　ｉ　ｎ１
測定レンジ：　５　ｍｃａｌ／ｓｅｅ、チャートスピー
ド：２０■、　／ｗｉｎで測定し、チャート上の融解ピ
ーク温度を読みとり、試料の融点とした。

く複屈折率（Δｎ）の測定法〉 二コ／偏光顕微ｔｌｔＰＯＨ型ライフ社ベレンクコンペ
ンセーターを用い、光源としてはスペクトル光源用起動
装５（東芝５ＬＳ−８−Ｂ型）を用いた（Ｎａ光源）、
５〜６龍長の繊維軸に対し４５°の角度に切断した試料
を、切断面を上にして、スライドグラス上にαせる。試
料スライドグラスを回転載物台にのせ、試料が偏光子に
対して４５＠になる様、回転α吻合を回転させてｉ節し
、アナライザーを挿入し暗視界とした後、コンペンセー
ターを３０にして縞数を数える（ｎ個）。

コンペンセーターを右ネジ方向にまわして試料が最初に
暗くなる点のコンペンセーターの目ａ　ａ　。

コンペンセーターを左ネジ方向にまわして試料が最初に
一番暗くなる点のコンペンセーターの目盛ｂ−ｔ−測定
した後（いずれも１／１０目盛まで読む）、コンペンセ
ーターを３０にもどしてアナライザーをはずし、試料の
直径ｄを測定し、下記の式にもとづき複屈折率（Δｎ）
を算出する（測定数２０個の平均値）。

△ｎ＝ｒ’／ｄ（ｒ’ニレターデージ３ン、＝ｎλ−＋
ｅ）λｏ　＝５８９．８ｍμ ｅニラ４フ社のコンペンセーターの説明書のＣ／１００
００とｉより求める １＝（ａ−ｂ）（：コンペンセーターの読みの差）実施
例　１　　　′ 触媒として二酸化アンチモン（テレフタル酸に対し、ア
ンチモンとして０．０５モル％含む）を使用したポリエ
チレンテレフタレートチップ（！Ｖ＝０．８＞を水素化
トリフェニルの熱媒中、窒素ガスを吹き込みながら、２
３７℃に保ち、２０−　時間加熱撹拌し、熱媒的固相ｍ
合をおこないＩＶ＝２．１８のポリエチレンテレフタレ
ート原料ポリマーを得た。

原料ポリマーを１８１１ｒ、１２０℃で真空乾燥処理後
、エクストルーダー型小型紡糸機を用いて紡糸温ｒｘ３
１０℃、単孔吐出ｆｆｉ　Ｏ、ｌ　Ｏｇ／ｓ＋ｉｎｏ条
件で孔径０．５鰭φのノズルから溶融押出しを行い、０
．３　ｔｓ／ｓｅｃの冷却風で冷却固化させた後、糸条
に対し約１％の油剤を付与し紡速２０■／＋ｉｎで巻填
った。得られた未延伸糸のΔｎは０．００４であった。

該未延伸糸を３０℃のア七トン溶液（水１０ｖｏ１％含
有）中で１０分含浸させ膨潤処理した後、引き続き３０
℃のベンゼン液中に１０分含浸処理した。

更に該処理系を室温で７．５倍の延伸を行った（延伸速
度５０　ａｓｓ　／＋５ｉｎ）後、１８５℃で延伸応力
１　ｇ／ｄ及び５　ｇ／ｄで２段延伸（合計３段延伸）
した後、１３０℃で７％の緩和処理を行った。

得られた延伸糸の繊維物性値は８．１デニール、引張り
強度１４．５　ｇ／ｄ、引張り弾性率２３２ｇ／ｄ　（
２８、２ＧＰａ）　、融点２５７℃、繊維のＩＶは、１
．１０であった。

実施例　２ 実施例１と同一紡糸、巻取り条件で得られた未延伸糸を
、実施例１と同一条件で含浸させ膨潤処理し、次いで室
温で７．５倍の延伸を行った後、１８５℃で延伸応力１
　ｇ／ｄ及び５　ｇ／ｄで２段延伸した後、更に２１０
℃で延伸応力５　ｇ／ｄで延伸した。

得られた延伸糸のＬＡｍ物性値は９．０デニール、引張
り強度１４．２　ｇ／ｄ、引張り弾性率２４２ｇ／ｄ　
（２９，５ＧＰａ）融点２５７．５℃、繊維のＩＶは、
１．１１であった。

実施例　３ 実施例１と同一紡糸、巻取り条件で得られた未延伸糸を
、実施例１と同一条件で含浸させ膨潤処理し、次いで室
温で７．５倍の延伸を行った後、１８５℃で延伸応力１
　ｇ／ｄ及び５　ｇ／ｄで２段延伸した後、１８５℃で
１　ｇ／ｄの緩和処理を行った。

得られた延伸糸の繊維物性は、９．８デニール、引張り
強ｒｆｔ　１３．８　ｇ／ｄ、　引張す弾性率２３０ｇ
／ｄ　（２８，１ＧＰａ）　、融点２５６℃、線維のＩ
Ｖは、１．０８であった。

比較例１ 窒素ガス気流中で固相ｍ合したＩＶ＝１．１０のタイヤ
コード用ポリエチレンテレフタレート原料ポリマーを２
８５℃で溶融紡糸し９０℃、２４０℃の温度で全延伸倍
率６倍で２段延伸しついで２４０℃で熱処理した。

得られた繊維物性値は、７．６デニール、引張弾性率１
３６　ｇ／ｄ１強度８．９　ｇ／ｄ、融点２５０．２℃
、繊維のＩＶは、０．９５Ｑあっｆ：：。

比較例　２ 市販のタイヤコード用ポリエチレンテレフタレート繊維
（１０００ｄ）からモノフィラメントをサンプリングし
て、繊維物性値を測定した。

得られた繊維物性値は、５．３デニール、引張り強ｒＲ
８、８ｇ／ｄ１引張り弾性率１４１ｇ／ｄ（１７，４Ｇ
Ｐａ）融点２５５℃、繊維のＩＶは０．９０であった。

比較例　３ 膨潤処理しないこと以外は全〈実施例１と同じ条件で延
伸糸を作成した。（但し、第１段の室温での延伸倍率は
３．３倍である） 得られた延伸糸の繊維物性値は７．６デニール、引張り
強度１２．４　ｇ／ｄ、引張り弾性率１７８ｇ／ｄ（２
２，０ＧＰａ）　、ｍ維ＯＩＶは１．０７”ｌ’あ。

た。

（発明の効果） 本発明によれば、従来の技術では達成することができな
かったエチレンテレフタレート系ポリエステル繊維の高
強度化と高弾性率化を、殊に溶融紡糸法による繊維化と
膨潤処理並びに多段延伸法に基いて達成することが可能
となり、且つ、従来のエチレンテレフタレート系ポリエ
ステル繊維とは、明らかに区別される新規なｍ　維りｔ
造に起因して発現する高強度高弾性率ポリエステル！！
維が提供できる。

本発明の繊維は、従来の高強力ポリエステル繊維の引張
強度が高々Ｏｇ／ｄｓ引張り弾性率が１３０〜１５０ｇ
／ｄ（１８〜１９ＧＰａ）であるに対して、引張強度及
び引張り弾性率共に著しく向上したものであり、特にタ
イヤコード等のゴム補強用途に用いる場合、単なる補強
効果向上だけでなく、レスプライ・レスエンド等のタイ
ヤコード構成を画期的に合理化できる。

本発明の繊維は、これらの特性の他に高分子量化による
高耐摩耗性、高耐疲労性とも併せて期待できることから
、タイヤコード、ベルト、防水布、ホース等の弾性、耐
熱性等を必要とするあらゆる産業用資材として有用であ
る。

本発明繊維の融点は、通常のポリエステルｕ禮に比較し
て著しく高いものとはいえないが、熱可塑性コンポジッ
トとして用いる場合、熱可塑プラスチックスとの界面接
ムは、融点が低い方が優れているといったことからコン
ポジット分野での資材としてもを用途は大きいものであ
る。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレンテレフタレート系ポリエステルよりなり
   、繊維の極限粘度ＩＶ（Ｐ−クロルフェノール／テトラ
   クロルエタン＝３／１混合溶媒中３０℃で測定）が１．
   ０以上で、且つ、下記（イ）〜（ロ）の特性を有するこ
   とを特徴とする高強度、高弾性率ポリエステル繊維。 （イ）切断強度（ｇ／ｄ）≧１２．０ （ロ）初期引張弾性率（ｇ／ｄ）≧２００
2. （２）繊維の極限粘度ＩＶが１．１以上である特許請求
   の範囲第１項記載の高強度高弾性率ポリエステル繊維。
3. （３）繊維の切断強度が１３ｇ／ｄ以上である特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の高強度高弾性率ポリエス
   テル繊維。
4. （４）繊維の初期引張弾性率が２４０ｇ／ｄ以上である
   特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の高
   強度高弾性率ポリエステル繊維。
5. （５）極限粘度ＩＶが１．２以上のエチレンテレフタレ
   ート系ポリエステルを真空乾燥処理した後、前記エチレ
   ンテレフタレート系ポリエステルポリマーの融点以上の
   温度で溶融し剪断速度（■）１×１０＾３ｓｅｃ＾−＾
   １以下でノズルオリフィスより押出し、冷却固化せしめ
   て引き取り糸条の複屈折率が０．００２〜０．０６０と
   なるように引き取り、紡糸に連続して、又は一旦巻取っ
   た後、ポリエステルを膨潤させる溶剤で５０℃未満の温
   度で膨潤処理し、次いで９０℃以下の温度で延伸した後
   、１５０〜２５０℃の温度範囲で延伸応力５ｇ／ｄ以上
   の条件で延伸することを特徴とする高強度高弾性率ポリ
   エステル繊維の製造方法。
6. （６）極限粘度ＩＶが１．８以上である特許請求の範囲
   第５項記載の高強度高弾性率ポリエステル繊維の製造方
   法。
7. （７）膨潤処理後の９０℃以下での延伸倍率が少なくと
   も７倍である特許請求の範囲第５項又は第６項記載の高
   強度高弾性率ポリエステル繊維の製造方法。
8. （８）剪断速度（■）が３００ｓｅｃ＾−＾１以下であ
   る特許請求の範囲第５項乃至第７項のいずれかに記載の
   高強度高弾性率ポリエステル繊維の製造方法。
9. （９）最終延伸後２００℃以下の温度で１０％以内の緩
   和処理をする特許請求の範囲第５項乃至第８項のいずれ
   かに記載の高強度高弾性率ポリエステル繊維の製造方法
   。
10. （１０）膨潤処理後の延伸の方法が、先ず９０℃以下の
    温度で少なくとも７倍以上で延伸率で延伸し、次いで１
    ５０〜２００℃の温度範囲で延伸応力３ｇ／ｄ以下で延
    伸し、更に５ｇ／ｄ以上の延伸応力で引き続き延伸する
    方法である特許請求の範囲第５項記載の高強度高弾性率
    ポリエステル繊維の製造方法。
11. （１１）膨潤処理後の延伸の方法が、先ず９０℃以下の
    温度で少なくとも７倍以上の延伸率で延伸し、次いで１
    ５０〜２００℃の温度範囲で延伸応力５ｇ／ｄ以上で延
    伸し、更に２００〜２５０℃の温度範囲で延伸応力５ｇ
    ／ｄ以上で引き続き延伸応力５ｇ／ｄ以上の条件で延伸
    する方法である特許請求の範囲第５項記載の高強度高弾
    性率ポリエステル繊維の製造方法。
12. （１２）ポリエステルを膨潤させる溶剤がアセトンを主
    成分としたもので水を含まないか、あるいは多くとも５
    ０容量％含むものである特許請求の範囲第５項乃至第１
    １項のいずれかに記載の高強度高弾性率ポリエステル繊
    維の製造方法。
13. （１３）膨潤処理に引き続き溶剤置換処理を行なう特許
    請求の範囲第５項乃至第１２項のいずれかに記載の高強
    度高弾性率ポリエステル繊維の製造方法。