[發明專利]高強力聚萘二甲酸亞乙酯纖維

無效

• 申請號: 02141823.3
• 申請日: 2002-05-10
• 公開（公告）號: CN1397669A
• 公開（公告）日: 2003-02-19
• 發明（設計）人: 趙殷來;崔松柱;李宗
• 申請（專利權）人: 株式會社曉星
• 主分類號: D01F6/62
• 分類號: D01F6/62
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明是關于作為輪胎那樣的橡膠制品的增強材料而使用的高強力聚萘二甲酸亞乙酯(polyethylene?naphthalate)纖維。

背景技術

由于聚2，6-萘二甲酸亞乙酯與同等的聚對苯二甲酸亞乙酯相比有更高的玻化溫度、結晶溫度、熔融溫度及熔融粘度，所以歷來在比聚對苯二甲酸亞乙酯的紡絲溫度(310～320℃)更高的溫度下紡絲。然而，因在高的紡絲溫度下多少會發生熱分解、固有粘度降低，所以使制造本來有高強力的聚2，6-萘二甲酸亞乙酯纖維變得困難(參照日本許開昭47-35318號、昭48-64222號及昭50-16739號)。

日本特許第2945130號公開了通過調節紡絲速度及紡絲牽伸比(draft?ratio)、分步驟的改變拉伸溫度來代替提高紡絲溫度而制造具有高韌性和高模數的聚萘二甲酸亞乙酯纖維的方法。但是，采用該方法時，不能得到均勻的紡絲，由于第一步驟拉伸的溫度超過150℃，調節拉伸工序本身較難。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供適于作為橡膠增強用的具有高韌性及優良的尺寸穩定性的高強力聚萘二甲酸亞乙酯纖維。

為了開發改善的聚2，6-萘二甲酸亞乙酯纖維，本發明人銳意研究的結果發現，通過一邊保持比較低的紡絲溫度，一邊調節聚2，6-萘二甲酸亞乙酯聚合物本身的質量及拉伸條件就能夠制造高強力纖維。

為達到上述目的，在本發明中采用包括以下步驟的方法來制造聚萘二甲酸亞乙酯纖維：

(A)將含有2，6-萘二甲酸亞乙酯重復單位為95摩爾％以上、含有錳和銻分別為30～70ppm和180～300ppm、固有粘度為0.90～1.00范圍的固相聚合聚2，6-萘二甲酸亞乙酯碎片在400～900的紡絲牽伸比下通過噴絲頭進行熔融紡絲而生成熔融紡出絲的步驟；

(B)使該熔融紡出絲通過固化帶急冷固化的步驟；

(C)在按照未拉伸絲的雙折射率為0.005～0.025那樣調節的速度下牽引固化的絲的步驟；以及

(D)包括將未拉伸絲在150～180℃的溫度下進行的第2步驟拉伸、包括使總拉伸比為6.5以上的多段拉伸的步驟；并且，

該纖維具有以下物性：(1)0.70～0.77的固有粘度、(2)9.5g/d以上的韌性、(3)9.5％以上的伸長率、(4)0.45以上的雙折射率、(5)1.355～1.368的密度、(6)270～275℃的熔點、及(7)2～3％的收縮率。

附圖說明

圖1是表示根據本發明的一種實施方式的聚萘二甲酸亞乙酯纖維的制造過程的概略圖。

圖2是在圖1所示過程中所用的容器的縱斷面圖。

具體實施方式

本發明所用的聚萘二甲酸亞乙酯碎片含有至少95摩爾％的2，6-萘二甲酸亞乙酯(ethylene-2，6-naphthalate)重復單位。優選的是，該聚萘二甲酸亞乙酯碎片僅用聚2，6-萘二甲酸亞乙酯構成。

本發明的聚萘二甲酸亞乙酯碎片由具有0.42～0.50的低的固有粘度(IV)的生碎片通過固相聚合而制造，具有0.90～1.00的固有粘度和30ppm以下的水分含量。上述生碎片通過將萘-2，6-羧酸二甲酯(NDC)和乙二醇以2.0～2.3的重量比在190℃下熔融混合、將該熔融混合物在220～230℃下加熱2～3小時進行酯交換反應后，將生成的混合物在280～290℃下縮聚2～3小時而制造。

酯交換反應時，作為酯交換反應的催化劑可以加入錳化合物，例如可以按照使醋酸錳在聚合物中殘存的錳含量為30～70ppm那樣的量加入。在催化劑的使用量使錳的殘存量殘存不足30ppm的場合下，反應速度非常慢，在該值比70ppm多的場合下，過量的催化劑在紡絲過程中將產生不好的影響。

縮聚反應時，作為聚合催化劑添加銻化合物，例如可以按照使三氧化銻在聚合物中殘存的銻含量為180～300ppm那樣的量添加。在催化劑的使用量使銻的殘存量殘存不足180ppm的場合下，不能盡快完成聚合反應，其值比300ppm多的場合，過量的催化劑在紡絲和拉伸過程中也將產生不理想的問題。

另外，磷系耐熱穩定劑，例如可以按照使磷酸三甲酯在聚合物中殘存的磷的含量為35～45ppm、錳/磷的重量比不足2.0那樣的量添加。錳/磷的重量比比2.0高的場合，在固相聚合時引起過度的氧化，將制造出質量不良的紡出絲。

圖1概略地示出了根據本發明的一種實施方式的聚萘二甲酸亞乙酯纖維的制造過程。