JPS5940925B2 - ポリエステルフアイバ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステルファイバー特に改良された酸質を
もつ溶融紡糸ポリエステル織物用フィラメントに関する
。

本発明の目的は、独特の結晶性ミクロ構造をもち、且つ
これまでのポリエステルフィラメントでは達せられなか
つ１こ酸質のバランスを示す改良ポリエステル織物用フ
ィラメントを提供することにある。

本発明によれば、毎分１，０００〜６，０００ｍの引取
速度およびｉｏｏ：ｉから２，０００二１の引張り比で
の紡糸工程中１こ懸吊状態を保持しつつ溶融紡糸、固化
および加熱コンディショニング処理を受けた少なくとも
８５モル％のポリエチレンテレフタレートから成り、フ
ィラメントの長さにわたって相互に連結した高度に配向
され１こ結晶性ミクロ構造をもつでいて実質上非配向の
非晶酸相が分散して共存し、紡糸したままの従って紡糸
の際のコンディショニング処理後に更に延伸を行なって
し）ない状態において、少なくとも０．１のモジュラス
比で証される高温での高度な力でも軽度の縮みしかうけ
ない傾向、５０％以下の平均伸び。

１００℃で５％以下の長さ方向の平均の縮み、および０
．１０〜０．１４の複屈折率を示す改良ポリエステル織
物用フィラメントが提供される。

ポリエステルフィラメントは過去に種々の溶融紡糸条件
で製造されてきた。

然しなから、従来技術によってえられたポリエステルフ
ィラメントは、紡糸し１こままの（紡糸工程中に固化フ
ィラメントのコンディショニング処理を行なう場合も含
む）状態で従ってその後に更に延伸を行なっていない状
態で１本発明のポリエステルフィラメントのような結晶
構造および／または物はをもつものはなカ）った。

１ことえば米国特許第２６０４６６７号に記載されてい
る溶融紡糸法によってえられ１こポリエステルフィラメ
ントは高度の非晶性配向のものであり、そのと、結晶曲
部分の結晶寸法は大きく。

モジュラス比は０．１より小さい。

米国特許第２６０４６８９号に記載されている溶融紡糸
法によってえられたポリエステルフィラメントは高度に
非晶陛配向のものであり、結晶は配向は非常に低いか又
は全くなく、モジュラス比は０．１より小さい。

米国特許第３３６１８５９号に記載されている溶融紡糸
法によってえられたポリエステルフィラメントは配向囲
が低く、モジュラス比は０．１より小さく、そして伸び
が非常に大きい（５００〜６００％）。

特公昭４２−２１２９７号公報には通常より異常に大き
い孔径（３朋程度９の口金を使用して押出点において１
０００以上のドラフト比で溶融紡糸を行なう方法が記載
されている。

この方法ｌこおいては紡糸工程中に加熱コンディショニ
ング処理は行なっておらず、紡糸陵に（すなわちいった
んパッケージｌこ巻き取った後に）加熱コンディショニ
ング処理を行なうこともなんら示唆していない。

該公報にはモジュラス比１こついでなんら記載されてい
ないが、本発明者の実験によればモジュラス比は０．１
より遥カ）に低い（０，０２またはそれ以下）であるこ
とが認められた。

特公昭４１−７８９２号公報および米国特許第２８８０
０５７号ｌこはタイヤコード等に利用するための工業用
ポリエステルの溶融紡糸法が記載されている。

周知の如く、工業用ポリエステルの製造には織物用のそ
れとは異なった溶融紡糸条件が使用される。

然し、これらの先行技術には若干の点で本発明のフィラ
メントの特徴と（時に物性面で）類似しているようにみ
える箇所もあるので。

これらの技術内容を本発明のパラメータとの対比におい
て下記の比較表に示し、本発明との相違点を明らかにす
る。

と記の比較表から、特公昭４１−７８９２号公報および
米国特許第２８８００５７号に記載の方法によってえら
れる工業用ポリエステルフィラメントはプロセス条件お
よび結晶構造において本発明のものと非常に相違するこ
とが明らかであろう。

また、これらの従来技術において紡糸したままのものは
本発明のもの（紡糸したままのフィラメント）とは全く
異なる物性をもち、紡糸後に改めて延伸した場合にのみ
本発明のもの（紡糸したままのフィラメント）と類似の
物性がえられることに注目されたい。

以下に本発明を更に具体的に説明する。

図１は本発明の改良ポリエステルフィラメントを生成す
る装置の模式図である。

本発明のポリエステルフィラメントは王にポリエチレン
テレフタレートからなり、少なくとも８５モルパーセン
トのポリエチレンテレフタレートを含み１代表的には少
なくとも９０モルパーセントのポリエチレンテレフタレ
ートを含む。

不法のとくに代表的な具体例ではポリエステルフィラメ
ントは実質的にはすべてポリエチレンテレフタレートで
ある。

これに対しポリエステル構造のあいだにエチレングリコ
ールおよびテレフタール酸ま１こはその誘導体以外の％
１つまたはそれ以上のエステル生成試薬を少量共重合
されうる。

たとえば溶融紡糸可能なポリエステルは８５〜１００モ
ルパーセント（代表的には９０〜１００モルパーセント
）のポリエチレンテレフタレート構造単位を含み、０〜
１５モルパーセント（代表的には０〜１０モルパーセン
ト）のポリエチレンテレフタレート以外の共重合エステ
ル単位を含む。

ポリエチレンテレフタレートと共重合する他のエステル
生成試薬の具体例としてはジエチレングリコール、テト
ラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコー ル等
、およびヘキサヒトロチレフクール酸、ジ安息香酸、ア
ジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等のようなジカル
ボン酸である。

本発明の改良ポリエステルフィラメントは繊維または他
の商業的応用への利用に適し、織られたり編まれたりし
て、ファブリックを生成し、一般に約１〜１０すなわち
約１〜１０または１．５〜５のデニール／フィラメント
をもつ。

ポリエステルフィラメントは連続的マルチフィラメント
糸の形で与えられうる。

１ことえば、約６〜２００フイラメントの連続的マルチ
フィラメント糸が、より好ましくはたとえば約２０〜３
６の連続フィラメント糸が与えられうる。

本発明の改良ポリエステルフィラメントは独特の内部構
造をもつ。

本発明によるポリエステルフィラメントは、その長さに
沿って存在する相互に連結し７ｊ （１ｎｔｅｒｃｏｎ
ｎｅｃｔｅｄ）高度に配向した結晶性微細構造をもつ。

フィラメントの結晶領域の配向が高度であることは、標
準広角Ｘ線回折分析で決められる。

相互に連結し高度に配向した結晶曲微細構造間のファイ
バーの領域は、非結晶曲（アモルファス）の重合体鎖、
ま１こは実質上緩和した低い配向型の鎖セグメントから
なっている。

これは低い縮みや高温のこの構造によって示される低い
アモルファス配向関数ｌこより証せられる。

低い縮みと低いアモルファス配向の関係は、明らかにさ
れた文献に記されでいる。

たとえば、ロバート・Ｊ・サミュエルによるＪ・ポリマ
ーサイエンス、Ａ２．１０，７８１（１９７２）の著作
を見よ。

相互連結部は一般に非結晶はであり、１つの微細構造へ
重合状高結晶領域をさらに結ぶ機能を示す。

相互連結の存在は、フィラメントによって示される機械
的および熱機械的ぼ質の水準から推論される。

本発明の改良ポリエステルフィラメントによる内部構造
は、ポリエステルフィラメントｌここれまで達せられて
いない（９）質のバランスを示す。

下に詳細に議論されているのは、これらフィラメントに
よる種々のは質である。

個々にとられていると報告されている引張りおよび熱機
械的註質が、既知の技術のポリエステルフィラメントｌ
こより示されてきた。

しかし過去においで報告されｆこ熱機械的性質と同様に
報告された十分満足な伸張性質をもつポリエステルフィ
ラメントはこれまで供されていない。

さらに、とくに本発明のポリエステルフィラメントの微
細構造は高温で高い力の度合いでおこる一定限度の縮み
のみを受ける。

フィラメントのこの註質のバランスは後に定義する゛モ
ジュラス比′″により要約される。

示された性質のバランスにより本発明のポリエステルフ
ィラメントは、一般の織物または他の商業的応用での利
用にさくに適する。

下に示すようにポリエステルフィラメントが憫徴づけら
れる多くのテストがポリエステルフイラメントからなる
連続マルチフィラメント糸をテストすることにより好ま
しく行なわれる。

テストを受ける糸に存在するフィラメントの数は、変化
する力ξ便宜と約１０〜３０１ことえば２０の範囲をも
つ。

テスト中、糸に存在するフィラメントはよじれていない
。

柔軟性および初期モジュラス測定の分野で、幾分高い平
均値が単一フィラメントテストがマルチフィラメント糸
テストにかえられたとき与えられること。

本発明のポリエステルフィラメントは一般に室温、すな
わち２５℃でマルチフィラメント糸の存在で１次に示す
平均伸張性質を示す。

代 表 例 特別の代表例 柔軟性 少なくとも 少なくとも （テナシティ） デニール当り デニール当り３．２５
グラム ３．７５グラム 初期モジュラス値なくとも 少なくともデニール当り
デニール当り ５５グラム ７５グラム 伸 び ７５％以下 ５０％以下引張り酸質は
３−１／３インナゲージ長さおよび毎分６０％のストレ
イン速度をもち、ＡＳＴＭＤ２２５６Ｉこ従がい、イン
ストロン伸張テスター（モデルＴＭ）を用いて決められ
る。

テストの前の糸は４８時間７０’：Ｆ で６０％相対湿
度でＡＳＴＭ Ｄ１７７６に従って設定される。

柔軟性および初期モジュラス値は、既知の商業的ポリエ
ステルフィラメントに見られるものと同等であることは
注目される。

本発明のポリエステルフィラメントは高温でひじように
望ましい熱機械的性質を示し、これは改良した次元的安
定性を示す。

空気中マルチフィラメント糸が存在すると、フィラメン
トは１００℃で５％以下縮む。

（好ましくは３．８％以下）、そして、１７５℃で８％
以下（好ましくは７．６％以下）。

上記の縮み値はデュポン・サーモメカニカル・アナライ
ザー（モデル９４１）を用い、０の負荷で加熱速度１０
℃／分でゲージ長さ０．５インナ一定で操作しで決めら
れる。

さらに本発明のポリエステフレフィラメントは異常に高
い内部緊張または収縮力を高温では示す。

マルチフィラメント糸＋ｉｏｏ℃ｌこしたとき、フィラ
メントは平均内部緊張を約０．３〜０．５ｆ！／デニー
ル示す。

一般に最大内部緊張は０．４ｇ／デニールが観察される
。

上の内部緊張値は、プログラムされ１こ急速レスポンス
オーブンをつけたインストロン緊張テスターにより決め
られる。

糸試料はテスターの口に取り付けて、空気中１０℃／分
で加熱して一定の長さに保つ。

このテストはゲージ長さに敏感でないので、ゲージ長さ
は約６インチが便宜的に選ばれる。

加熱されて糸から発生する力は適当な記録計に糸温度の
関数としてモニターされる。

糸のデニールで割った一定温度での力は。その温度での
内部緊張と定義される。

内部緊張はプロセス中の糸に導入されるストレスノ尺度
テアリ、その構造での分子鎖コンホメーションの安定は
を示し、とくに相互連結および非結晶性領域での他の種
の安定団を示す。

本発明のポリエステルフィラメントの上記の熱機械的性
質は、″縮みモジュラス″″パラメーターの計算から要
約されつる。

これは一定温度でマルチフィラメント糸での平均内部緊
張をマルチフィラメント糸でのその温度での平均パーセ
ント縮みで割り、１００倍したものとして定義される。

本発明のポリエステルフィラメントは、マルチフィラメ
ント糸のとき、一般に縮みモジュラスが少なくとも約９
．０９／デニールを１００℃で示し、縮みモジュラスが
少なくとも約３．５１／デニールを１７５°Ｃで示す。

このような値は既知のものよりは高い。

ここで定義される縮みモジュラスは、これら分子鎖の緊
張度を示し、この分子鎖は結晶領域間の相互連結となっ
ている。

高い縮みモジュラスは一般に緩和した非結晶相と共存す
る緊張した相互連結の存在を示す。

本発明のフィラメントの引張り性質と熱機械的酸質の独
特のバランスは、フィラメントの“モジュラス比′”の
計算により証明される。

これはマルチフィラメント糸としての１００℃でのフィ
ラメントの縮みモジュラスを室温（すなわち２５℃）で
のマルチフィラメント糸でのフィラメントの平均初期モ
ジュールで割り、定義される。

本発明のポリエステルフィラメントはモジュール比が少
なくとも０．１すなわち約０６１〜約０，２ヲ示す。

既知のポリエステルフィラメントは実質と、より低いモ
ジュラス比を示す。

モジュラス比は室温に比べ高温でのファイバー構造の相
対的負荷能力を示す。

本発明のポリエステルフィラメントは、また、一般に平
均複屈折率か約０．１０〜０．１４（すなわち約０．１
１〜０．１４）を示す。

これは、商業的ポリエステルファイバーでは通常示され
ない範囲である。

フィラメントの複屈折率は偏光顕微鏡につけたベレック
コンペンセーターを用いて決められ、ファイバー軸に平
行および直角な屈折率の差を示す。

本発明の改良ポリエステルフィラメントは、また、その
熱機械的眞質に特別の関係なしｌこ性徴づけられる。

このようなフィラメントは比較的高い初期モジュラスを
示し、比較的高い結晶配向関数および比較的低い非晶性
配向関数を示す。

たとえば、ポリエステルフィラメントはマルチフィラメ
ント糸で２５℃のとき平均初期モジュラスは少なくとも
５５ｇ／デニール、複屈折率は約０．１０〜０．１４、
結晶性配向関数（Ｆｃ）は少なくとも０．８８（すなわ
ち約０．８８〜０．９５）および非結晶性配向関数（ｐ
ａ）は０．３５’）こえない（すなわち約０，１５〜０
．３５）。

既知の技術に明らかなように、フッ１′ラメントの複屈
折率はフィラメント結晶部分とフィラメント非晶曲部分
との関数である。

たとえば、ロバート・Ｊ・サミュエルによるＪ・ポリマ
ー・サイエンス・Ａ２．１０，７８１（１９７２）を見
よ。

複屈折率は次式で表わされる。

△ｎ＝ＸＦｃ△ｎｃ＋（Ｉ Ｘ）Ｆａ△ｎａ十△ｎ ｆ
（１）ここで △ｎ・・・複屈折率 Ｘ ・・・結晶性割合 Ｆｃ・・・結晶囲配向パラメーター △ｎｃ・・・結晶の固有複屈折率 （ポリエチレンテレフタレートに対し ０．２２０） Ｆａ・・・非晶性配向パラメーター △ｎａ・・・非晶の固有複屈折率 （ポリエチレンテレフタレートに対し ０．２７５） △ｎｆ・・・型複屈折率 （この系では少なく無視できる） 結晶割合いＸは周知の密度測定で決められる。

結晶配向パラメーターＦｃは広角Ｘ線回折で決められる
平均配向角θから計算される。

回折パターンの写真は（０１０）および（１００）回折
ア−りの平均角度ブリースから分析され、平均配向角デ
ータを得る。

結晶配向パラメーターＦｃは次式から計算される。

■ Ｆｃ＝−（３ＣＯ８２θ−１） （２）一度△
ｎ、 ＸおよびＦｃが知られると、ｐａは（１）式から
計算される。

△ｎ（、および△ｎａは与えられた化学構造に固有の酸
質で、分子の化学構成が変化したとき、すなわち重合等
によるとき、幾分変化する。

不法で用いられた溶融紡糸可能なポリエステルは好まし
くは固有粘度すなわちＩ 、 、Ｖ、が約０，４５〜１
．０、そして不法のとくに好ましくはＩ、Ｖ、が約０．
６〜０．９５を示す。

溶融可能なポリエステルのＩ、 Ｖ、は便宜的Ｊコ式Ｊ
ｉｍ Ｉｎη１ で決められる。

ここでηｒはポリマーの希薄溶液粘度を用いた溶媒の粘
度（同温度で測定した）で割って得られる“相対粘度″
である。

そしてＣはｇ／１００ｍ１ｌで表わし１こ溶液のポリマ
ー濃度である。

ファイバー生成ポリエステルはさらに、一般にガラス転
移温度が約７５℃〜８０℃であり、融点が約２５０〜２
６５℃すなわち２６０℃を示す。

不法で使用されるためｌこ選ばれたスピネレットは１つ
または代表的には１対の押出しオリフィスを持っている
。

たとえばポリエチレンテレフタレートの溶融紡糸に一般
に用いられるような１〜２００穴（すなわち６〜２００
穴）を含む標準円錐スピネレットで、直径が約１０〜６
０ミル（すなわち１０〜４０ミル）が不法に用いられる
。

約２０〜３６の連続フィラメント糸が生成する。

溶融紡糸可能なポリエステルはその溶融点以上の温度で
スピネレットに供される。

溶融ポリエステルは好ましく１１約２７０℃〜３１０℃
の温度で、もつとも好ましくは約２８５℃〜３０５℃（
たとえば３００℃）がスピネレットを通して押出される
温度である。

スピネレットを通して押出されたのち得られたポリエス
テル物質はその長さ方向にそのガラス転移温度以下、た
とえば８０℃以下の温度のガス状大気で供される。

固化ゾーンを通す。そこで、溶融したフィラメント状物
質は、固体フィラメント状物質に変わる。

固化ゾーン内で溶融物質は溶融から半固体状態となり、
そして半固体状態から固体状態となる。

固化ゾーンにあるとき物質は半固体状である間に実質的
配向を受ける。

固化ゾーンは“クウェンチゾーン″とも言われる。

固化ゾーン内にあるガス状大気は、代表的には循環して
熱交換をより効率的にしている。

固化ゾーンのガス状大気は好ましくは約１０℃〜４０℃
の温度で供される。

もつとも好ましくは約室温（たとえば約２５°Ｃ）であ
る。

ガス状大気の化学的組成はそれがポリエステルフィラメ
ント状物質と反応しないならば、不法の操作において臨
界的でない。

不法のとくに代表例では固化ゾーンのガス状大気は空気
である。

固化ゾーンの利用に選ばれる他のガス状大気は、ヘリウ
ム、アルゴン、チッソ等のような不活性ガスである。

固化ゾーンのガス状大気は好ましくは押出されたポリエ
ステル物質にあたり、一様なりウエンチを生成する。

そこでは何ら円周の実質的な不均一性がファイバー直径
にわたり存在しない。

クウェンチの均−註は、得られたフィラメント状物質が
熱の適用によっても自己収縮しない傾向を示すことによ
って示される。

従ってフラット糸が好ましく生成する。

固化ゾーンは好ましくはスピネレットの直下にある。

そして押出されたポリエステル物質はそこで約ｏ、ｏ
ｏ ｏ ｓ〜０，４秒のあいだ、もつとも好ましくは約
０．０３３〜０．１４秒のあいだ軸方向ｌこサスペンド
する。

一般に固体ゾーンは約０．２５から２０フイート、代表
的には１〜７フイートの長さをもつ。

ガス状大気は、また、好ましくは固化ゾーンの低い末端
に導入され、スピネレットカ）ら下方向に移動するポリ
エステル物質の連続的長さに沿って流れる。

中央流れクウェンチまたは求めるクラエンチングをもた
らす他の方法も用いられる。

熱しり覆いがスピネレットと固化ゾーンの中間に位置し
てもよい。

得られたフィラメント状物質は次に、その長さ方向にコ
ンディショニング・ゾーンを通しコンディショニング処
理される。

これはガラス転移温度以上で融点以下のガス状大気で、
すなわち通常９０〜１８０°Ｃ（たとえば９０〜１４０
℃）の温度で約０．ｏｏ１〜０，８秒の時間である。

そこで前に固化したフィラメント状物質の実質的結晶化
が２こる。

コンディショニング・ゾーンは好ましくは約１１０〜１
２０℃のガス状大気で供される。

移動するフィラメント状物質がコンディショニングゾー
ンにある好ましい時間は約０．００１６〜０．６秒、も
つとも好ましくｒｊＯ，０３〜０．０９秒である。

もし時間が０．００１秒よりずっと低いならば、求める
酸質水準の安定した達成がなされない。

より長い滞留時間は有利でないので用いられない。

コンディショニングゾーンでのガス状大気の化学組成は
、それがポリエステルフィラメント状物質と反応しない
ものならば不法の操作にとって臨界的でない。

定常空気または水蒸気が便宜的に選ばれる。

他の代表的ガス状大気でコンディショニングゾーンに用
いられるものとしてはヘリウム、アルゴン、窒素等があ
る。

バンドヒーターまたは他の加熱方法により、コンディシ
ョニングゾーンを求める温度とする。

コンディショニングゾーンは一般に長さが約０．５〜３
０フイ一ト代表的には長さが約５〜１２フイートある。

えられたフィラメント状物質はコンディショニングゾー
ンから約毎分１０００〜６０００メーター（好債しくは
毎分２５００〜３５００メーター）の速さで引張られる
。

一方ストレスは約０．１５〜０．６グラム／デニール（
代表的には０，２〜０．４グラム／デニール）でおこな
われる。

押出しの後、フィラメント状物質は一定の張力に維持さ
れ、不法の間スピネレットとコンディショニングゾーン
からの出口の領域ではストレス分離は用いられない（即
ち外部接触なしに軸方向にサスペンドサレる）。

コンディショニングゾーンから出たとき、フィラメント
状物質は一般に約１〜１０たとえば１．５〜５のデニー
ル／フィラメントを示す。

改良ポリエステル生成法はクエンナゾーンの下に適当な
長さの加熱コンディショニング室をもち、求める高スト
レス取出し装置をもつ装置で行なわれる。

ここに述べたポリエステルで達せられた結果は、ポリエ
ステルファイバー工業では既知の事実からは予想′こ反
すると考えられる。

コンディショニングゾーンを通してのフィラメント状物
質の通過は驚くべきことにその内部構造モルフオロジー
の変化を通してその性質を高めるのである。

さらに特に、フィラメント状物質の引張り注質は驚くほ
ど改良され、通常の熱伸張段階を不要にしている。

引っ張り強さおよびモジュールは改良され、この縮み註
は失なわれている。

コンディショニングゾーンにあるとき、フィラメント状
物質は一定の張力上熱処理される。

この熱処理の間、熱による伸びが少し起りつるが、この
方法は一定のストレイン基準よりもむしろ一定の張力の
ために引伸し法とは異なる。

コンディショニングゾーン中のフィラメント状物質の張
力のレベルは極端に求める構造とは質に対し臨界的であ
り、王に周囲のガスとのまさつよりもむしろコンディシ
ョニングゾーンからの引張り速度により左右される。

ズピネレットとコンディショニングゾーンからの引張り
点の間にはフィラメント状物質に沿って何らズトレス分
離がない（すなわち、フィラメント状物質はスピネレッ
トとコンディショニングゾーンからの引張り点との間の
領域に外部ストレス分離の非存在下で実質上懸吊される
）。

コンディショニングゾーンを通してフィラメント状物質
の通過を万一省略すると、フィラメント状物質のデニー
ルおよびクロス−セクション次元は一般に同一となる。

最大の型彫じゆん領域点とコンディショニングゾーンか
らの引張点との間の押出されたフィラメント状物質は、
一般に約ｉｏｏ：ｉから２０００：１の引張比を示し、
最も代表的には、約６００＝１から１７００：１の引張
比を示す。

上に用いた“引張比″はコンディショニングゾーンを離
れるフィラメント状物質の断面積に対する最大型置しゅ
ん断面積の割合と定義される。

この断面積の実質的変化は完全なりエンチングの前に固
化ゾーンでほとんど一方的に起る。

不法のある態様では、フィラメント状物質の断面積が約
４：１にまで減少することが上に述べた熱誘導引伸を経
てコンディショニングゾーンで観察される。

引用した性質を示すポリエステルフィラメント状物質を
製造できる不法の理論は複雑と考えられ、簡単な説明は
不可能である。

しかし次のことは信じられている。

すなわち、固化ゾーンで半固体フィラメント状物質に働
くストレスにより各ファイバー内でポリエステル分子の
配向結晶囲フィブリル状微細構造を生成し、これにより
隣接フィブリル間のポリマー結晶の生長の核生成に役立
っていると思われる。

次にえられたフィラメント状物質がコンディショニング
ゾーンを通過すると定義したように、実質的な結晶化が
配向フィブリル状構造に自然に起る。

このような急速な結晶化により、存在するフィブリル構
造の上にラメラができる。

ラメラ結晶（」フィブリル間に伸び、ラメラ−結晶は連
結した分子で結ばれる。

えられ１こフィラメント状物質は更にプロセズ装置の使
用により加工をうけるが連続フィラメント繊維糸を必要
とする応用に直接用いられうる。

望むならばたとえば既知のフォールスツイズト織物条件
の利用によりフラット糸からテキスチャートー系にかえ
られる。

１５０デニールの糸の説明的な例では、糸速度が毎分１
２５メーターの速度を用い、フィードロールヒータープ
レート温度が２１５℃、ヒーターへのオーバーフィード
が約３．５％、インチあたりのターンが約６０を用いる
。

次の例は本発明を特に説明するために与えられている。

しかし本発明は例中に出ている特別な詳細例に限定され
ないと理解されるべきである。

図中に示した装置の例が参考に示しである。

本発明は図の装置の利用に限定されない。

各側でポリエステルは０．６７の固有粘度（Ｉ、Ｖ、）
をもつポリエチレンテレフタレートである。

固有粘度ハ１００ｍ７のオルトクロロフェノール中２５
℃でｏ、 ｉ クラムのポリマー溶液から測定された。

各側で生成したポリエステルフィラメントの特徴は表１
１表■および表■に示されでいる表はすべての例の後に
ある。

例１ 粒状のポリエチレンテレフタレートはホッパー１に置６
）れ、スクリューコンベヤー４によりスピネレット２に
進む。

ヒーター６によりポリエチレンテレフタレート粒子は融
けて均一相となり、ポンプ８によりスピネレット２に対
し更に進む。

スピネレット２は標準円錐入口をもち、各直径が２０ミ
ルの２０の押出し穴のリングをもつ。

溶融したポリエチレンテレフタレートは約３００℃の温
度でスピネレット２を押出される。

えられた押出しポリエチレンテレフタレート１０は固化
ゾーン１２を通りスピネレットから直接通る。

固化ゾーン１２は６フイートの長さがあり、垂直におか
れている。

室温の空気（すなわち約２５℃）が同化ゾーン１２へと
１４で連続的に送られる。

１４ではコンジット１６とファン１８を通して供される
。

空気はコンジット２０を通して連続的に送られる。

２０は固化ゾーン１２と壁と連絡して垂直に置かれコン
ジット２２を通し連続的に送られている。

固化ゾーンを通るとき、押出されたポリエチレンテレフ
タレートは紡糸したポリエチレンテレフタレート糸の連
続的長さに変えられる。

ポリマー状物質は溶融から半固体状態へ最初変化し次に
半固体状態から固化ゾーン１２を通って固体状態となる
。

押出されたポリエチレンテレフタレートは約０．０４５
秒の滞留時間で固化ゾーン１２に存在する。

固化ゾーン１２から引張られたとき、ポリエチレンテレ
フタレート糸２４の連続長は次に直ちに１２フイートの
長さのコンディショニングゾーン２６に垂直に通る。

コンディショニングゾーン２６では壁を周囲のバンドヒ
ーター２８により１２０℃の温度で静的（ｓｔａｔｉｃ
）空気雰囲気が保たれている。

ポリエチレンテレフタレート糸は約０．０９秒の滞留時
間でコンディショニングゾーン２６にあす構造的ニ改良
される。

えられたポリエチレンテレフタレート糸は一定張力で押
出された陵約０．２グラム／デニールのストレスで毎分
２５００メーターの速さでコンディショニングゾーン２
６から延伸される。

最大の型彫じゆん領域とコンディショニングゾーンから
延伸される点の間の押出されたフィラメント状物質は約
１４００： １の延伸比をもつ。

えられたポリエチレンテレフタレート糸はフィラメント
あたりデニールが２を示し、ゴデツト３２右よび３４付
近を通った後３０でパッケージされる。

ローラー３６で接触しで抗−静電ルブリカントを供する
。

ポリエチレンテレフタレート糸はスピネレットとコンデ
ィショニングゾーン２６から延伸する点の間で外部接触
なしに実質的にサスペンドされる。

従って、この領域で糸の長さ方向には何らストレス分離
がなく、繊維状物質はそのプロセスの間実質的ストレス
下にある。

この糸の構造は相互に連結した高度に配向した結晶性微
細構造が長さ方向に存在しこれが非結晶相と共存するも
のであった。

比較例 ２ 比較の目的のため、例が次の例外を除いて繰返えされた
。

すなわちコンディショニングゾーン２６の静的空気雰囲
気を１２０℃の代わりに室温（すなわち約２５℃）とさ
れた。

最大の型彫じゆん領域とコンディショニングゾーンから
延伸する点の間の押出しフィラメント状物質は約１４０
０：１の比で延伸された。

例３ 例１が次の例外で繰返えされた。

すなわちえらレタポリエチレンテレフタレート糸がコン
ディショニングゾーン２６から毎分３０００メーターの
速度で約０，２５グラム／デニールのストレス下延伸さ
れた。

押出されたポリエチレンテレフタレート糸は固化ゾーン
１２に約０．０３６秒の滞留時間存在した。

ポリエチレンテレフタレート糸はコンディショニングゾ
ーン２６に約０．０７秒の滞留時間存在した。

最大膨しゅん領域とコンディショニングゾーンから延伸
する点の間の押出しフィラメント状物質は約１５００：
ｉの比で延伸された。

比較例 ４ 比較の目的のため例３が次の例外を除き繰返えされた。

すなわちコンディショニングゾーン２６の静的空気雰囲
気が１２０℃の代わりに室温（すなわち約２５℃）にさ
れた。

最大の型彫じゅん領域とコンディショニングゾーンから
の延伸する点の間で押出しフィラメント状物質は１５０
０ ： １の比で延伸された。

比較例 ５ 比較の目的のために、例１が次の例外を除き繰返えされ
た。

スピネレットが３６押出し穴のリングをもちそれぞれ２
０ミルの直径をもつものとし、コンディショニングゾー
ンは室温（約２５℃）トし、糸は毎分６５０メーターの
速さで、約０．０１８グラム／デニールのストレスで延
伸した。

比較例 ６ 比較の目的のため、例１が次の例外を除き繰返えされた
。

スピネレットは各々が２０ミルの直径の３６押出し穴の
リングをもつものとし、コンディショニングゾーンは室
温（すなわち２５℃）とし、糸は毎分１１００メーター
の速さで０．０３８クラム／デニールのストレス下延伸
された。

比較例 ７ 比較の目的のため、例１は次の例外を除き繰返えされた
。

ズピネレットは各々の直径が２０ミルである３６押出穴
のリングとしコンディショニングゾーンは室温（すなわ
ち約２５℃）とし、糸は毎分４０００メーターの速さ、
約０．１５グラム／デニールのストレス下コンディショ
ニングゾーンから延伸された。

比較例 ８ 比較の目的のため、例１が次の例外を除き繰返えされた
。

すなわちスピネレットは直径が２０ミルの３６の押出し
穴のリングをもち、ズパンした糸はコンディショニング
ゾーンを通過せずに約０，２クラム／デニールのストレ
ス下毎分２５００メーターの速さで固化ゾーンから延伸
したのち糸巻きに集められた。

糸は糸巻きからほどかれ１２５℃に維持され、約０．２
グラム／デニールのストレス下にあるコンディショニン
グゾーンを通過し、毎分２００メーターの速さでとり上
げられた。

糸は約１秒の滞留時間コンディショニングゾーンに存在
した。

糸がコンディショニングゾーンにあるとき延伸は起らな
い。

比較例 ９ 比較の目的のために例３が次の例外を除き繰返えされた
。

すなわち、紡糸された糸は、コンディショニングゾーン
を通らずに毎分３０００メーターの速さ約０．２５グラ
ム／デニールのストレス下固化ゾーンから延伸された後
糸巻きに集められた。

糸は糸巻きからほどかれ、１２０℃に維持され、約０．
２５グラム／デニールのストレズ下コンディショニング
ブーンを通り、毎分２０００メーターの速さで取上げら
れた。

糸は約１秒の滞留時間コンディショニングゾーンに存在
した。

スパンされた糸はコンディショニングゾーンにあるとキ
約２．６：１の延伸比で延伸された。

比較例 １０ 比較例５が次の例外を省き繰返えされた。

すなわち、紡糸された糸は大気圧下で８０℃に保たれた
１２インチ熱シューを連続的に通過してその長さを３．
３倍に延伸した。

紡糸した糸は毎分５０メ−ターノ速さで熱シューに供さ
れた。

そして約０．１秒間熱シューの表面に接触した。

比較例 １１ 比較例６が次の例外を除き繰返えされた。

すなわち、紡糸された糸は大気圧１００℃に保たれた１
２インチ熱シューに連続的に通過してその長さを２．２
７倍に延伸した。

紡糸した糸は毎分５０メーターの速さで熱シューに供さ
れ約０．１秒の間熱シューの表面に接触した。

比較例 １２ 比較の目的のために次の例外を除き例１が繰返えされた
。

すなわち、スピネレットは直径が２０ミルで３６押出し
穴のリングをもち、紡糸した糸はコンディショニングゾ
ーンを通らずに約０．００８グラム／デニールのストレ
ス下毎分１０００メーターの速さで固化ゾーンから延伸
したのち糸巻きに集められる。

糸は糸巻きからほどかれ、大気圧下９０℃に保った１２
インチ熱シュー上、連続的に通過させ長さを５倍に熱延
伸した。

糸は毎分５０メーターの速さで熱シューに供した。

そして０．１秒間熱シューの表面に接触した。

比較例 １３ 比較例１２を繰返えして、そのサンプルの糸生成物を１
２０℃で保った熱ロールに連続的に通し２０パーセント
緩和した。

例１から１３までに生成したポリエステルフィラメント
のは質は次の表Ｉ１表■および表■に示しである。

汐幡号１と３のみが本発明に従かうポリエステルフィラ
メントを生成した。

比較例８と９では次のことが示される。

すなわちもし、固化ゾーンを過ぎたのちフィラメント状
物質を集め、同様な温度でコンディショニングゾーンを
同等なストレス下に通過させると、求めるフィラメント
は生成しない。

更に比較例２，４．５から７および１０から１３では求
めるフィラメントは種々の異なる方法の条件下生成しな
いことを有している。

本発明は代表的な例により述べてきたが既知方法に明ら
かな変化や改良はいくらでも行なわれるものと理解され
るべきである。

このような変化や改良は本発明の範囲に入るものと見な
されるべきである。

本発明の実施態様は次の通りである。

（１） 少なくとも８５モル％のポリエチレンテレフ
タレートからなり、商業的応用に適し該フィラメントの
長さにわたり、高度に配向された結晶性ミクロ構造をも
ち、実質上非配向の非晶は相が分散して共存し、該フィ
ラメントがモジュラス比が少なくとも０．１で証される
ように高温での高度な力でも軽度の縮みしかうけない傾
向を示す改良ポリエステルフィラメント。

（２）少なくとも９０モルパーセントがポリエチレンテ
レフタレートからなる上記（１）に記載に従う改良ポリ
エステルフィラメント。

（３）該フィラメントが実質上すべてポリエチレンテレ
フタレートである上記（１）に記載に従う改良ポリエス
テルフィラメント。

（４）約６カ）ら２００の該フィラメントが糸として存
在する上記（１）の記載に従う改良ポリエステルフィラ
メント。

（５）該糸がへん平で熱の適用によっても自己収縮をう
ける傾向を実質上示さない上記（４）の記載に従う改良
ポリエステル系。

（６）マルチフィラメント系においで２５℃で平均柔軟
度が少なくとも３，２５グラムデニール、平均初期モジ
ュラスが少なくとも５５グラム／デニールで平均伸びが
７５％以下である上喧１）の記載に従う改良ポリエステ
ルフィラメント。

（７）マルチフィラメント糸において２５℃で、平均柔
軟度が少なくとも３．７５グラム／デニール、平均初期
モジュラスが少なくとも７５グラム／デニールそして平
均のびが少なくとも５０％である上記（１）の記載に従
う改良ポリエステルフィラメント。

（８）該フィラメントが約０．１０か６０，１４の範囲
の平均複屈折率を示す上記（１）に記載に従う改良ポリ
エステルフィラメント。

゛（９）マルチフィラメント糸で１００℃にある
とき該フィラメントが平均縦糸の縮みが５％以下で１７
５℃では平均縦糸縮みが８％以下であることを示す上記
（１）の記載に従う改良ポリエステルフィラメント。

（１０） 該フィラメントがマルチフィラメント糸で
１００℃にあるとき平均縦糸縮みが３．８％以下で１７
５℃では平均縦糸縮みが７．６％以下である上記（１）
の記載に従う改良ポリエステルフィラメント。

０υ 該フィラメントがモジュラス比約０．１から０．
２を示す上記（１）に記載に従う改良ポリエステルフィ
ラメント。

０２）該フィラメントが約１から１５のデニールをもつ
上記（１）の記載に従う改良ポリエステルフィラメント
。

（１３）相互連結した高度に配向した結晶微細構造が該
フィラメントの長さに沿って存在し、実質上非配向の分
散した非晶囲相と共存し、該フィラメントはモジュラス
比が約０．１から０．２で証されるように高温で高度の
力に対しても低度の縮みしか受けない傾向を示し、マル
チフィラメント糸で２５℃のとき、少なくとも３．７５
グラム／デニールの平均柔軟度であり、平均初期モジュ
ラスは少なくとも７５グラム／デニールであり、平均伸
びは５０％以下であり、平均縦糸の縮みは１００℃で３
．８％以下であり、平均縦糸の縮みが１７５℃で７．６
％以下である商業的応用の利用に適した約１〜１５デニ
ールの改良ポリエチレンテレフタレートフィラメント。

（１４）約３カ）ら２００の該フィラメントが糸である
ような上記（１３）の記載に従う改良ポリエチレンテレ
フタレート。

（１５）該糸がへん平で、実質上熱の適用によっても自
己収縮をうける傾向のないことを示す上記（１４）の記
載に従う改良ポリエチレンテレフタレート糸。

（１６）相互連結し高度に配向した結晶微細構造が該フ
ィラメントの長さにわたって存在し、実質止弁配向の分
散した非晶酸相と共存し、平均初期モジュラスがマルチ
フィラメント糸で２５℃のとき、少なくとも５５グラム
／デニールであり、約０，１０から０．１４の複屈折率
であり、結晶配向関数が少なくとも０．８８であり、非
晶性配向関数が０．３５をこえないような商業的応用に
利用するに適した少なくとも８５モルパーセントがポリ
エチレンテレフタレートからなる改良ポリエステルフィ
ラメント。

αＤ 少なくとも９０モルパーセントポリエチレンテレ
フタレートからなる上記（１６）の記載に従う改良ポリ
エステルフィラメント。

Ｃ８）約６から２００の該フィラメントが糸である上記
（Ｌ６）の記載に従う改良ポリエステル糸。

Ｃ９）マルチフィラメント糸で２５℃のとき、平均柔軟
度が少なくとも３．２５グラム／デニールであり、平均
伸びが少なくとも７５パーセントである上記α６）の記
載に従う改良ポリエステルフィラメント。

（２０）マルチフィラメント糸で２５℃のとき、平均柔
軟度が少なくとも３．７５グラム／デニールであり、平
均初期モジュラスが少なくとも７５グラム／デニールで
あり、平均伸びが５０パーセント以下である上記（１６
）の記載に従う改良ポリエステルフィラメント。

（４）マルチフィラメント糸で１００℃であるとき、平
均縦糸の縮みが５パーセント以下であり１７５℃で１１
縦糸縮みが８パーセント以下である上記α６）の記載に
従う改良ポリエステルフィラメント。

Ｃ２）該フィラメントがマルチフィラメント糸が１００
℃では、平均縦の縮みが３．８％以下であり、１７５℃
では平均縦の縮みが７．６％以下であることを示す上記
（１６）の記載に従う改良ポリエステルフィラメント。

（２３）該フィラメントが、モジュラス比が少なくとも
０．１であることにより証せられるように高温で高度の
力によっても低度の縮みしカ）うけない傾向を示す上記
（１６）の記載に従う改良ポリエステルフィラメント。

（２４）該フィラメントが約１から１５のデニールをも
つ上記σ６）の記載に従う改良ポリエステルフィラメン
ト。

（ホ）相互連結した高度に配向した結晶性微細構造が該
フィラメントの長さにわたり、実質上非配向非晶性の分
散した相と共存し、平均初期モジュラスが、マルチフィ
ラメント糸で２５℃のとき少なくとも５５グラム／デニ
ールであり、複屈折率が約０，１１から０，１４であり
、結晶配向関数が少なくとも０．８８であり、非晶性配
向関数が０，３５を越えないような商業的応用に適した
約１から１５デニールの改良ポリエチレンテレフタレー
トフィラメント。

（ホ）約６から２００の フィラメントが糸に存在する
上記い）の記載に従う改良ポリエチレンテレフタレート
フィラメント。

（５）該糸がへん平で、熱の応用によって自己収縮をう
ける傾向が実質上ない上記（イ）の記載に従う改良ポリ
エーテレンテレフタレート。

（支）モジュラス比が約０．１から０．２で証せられる
ように高温、高程度の力で低度の縮みをうける傾向を該
フィラメントが示す上記（埒の記載に従う改良ポリエチ
レンテレフタレート。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明を実施する装置の例である。 １・・・・・・ホッパー、２・・・・・・スピネレット
、４・・・・・・コンベヤー、６・・・・・・ヒーター
、８・・・・・・ポンプ、１０・・・・・・押出しポリ
エチレンテレフタレート、１２・・・・・・固化ゾーン
、１４・・・・・・室温の空気、１６・・・・・・コン
ジット、１８・川・・ファン、２２・・・・・・コンジ
ット、２４・・・・・・ポリエチレンテレフタレート糸
、２６°°°°°°コンデイシヨニンクソーン、２８・
・・・・・バンドヒーター、３２および３４・・・・・
・ゴデツト、３６・・・・・・ローラー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 毎９１，０００〜６，０００ ｍの引取り速度およ
   び１００：１から２，０００：１の引張り比での紡糸工
   程中に懸吊状態を保持しつつ溶融紡糸、固化および加熱
   コンディショニング処理を受けた少なくとも８５モル％
   のポリエチレンテレフタレートから成り、フィラメント
   の長さにわたって相互に連結した高度に配向された結晶
   性ミクロ構造をもっていて実質上非配向の非晶は相が分
   散しで共存し、紡糸したままの従って紡糸の際のコンデ
   ィショニング処理後に更に延伸を行なっていない状態に
   おいて、少なくとも０．１のモジュラス比で証される高
   温での高度な力でも軽度の縮みしかうけない傾向％５０
   ％以下の平均伸び、１００℃で５％以下の長さ方向の平
   均の縮み、および０．１０〜０．１４の複屈折率を示す
   改良ポリエステル織物用フィラメント。