JPS626907A - 顕著に安定な内部構造を有する高強度のポリエステル糸 - 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】 高強度のポリエチレンテレフタレートフィラメントは当
業者間で周知であり、工業上の適用例で普通に使用され
ている。これらのフィラメントは、そのねばりおよびモ
ジュラス特性が一層高く、また往々にしてフィラメント
当りのデニールが一層高いことにより通常の織物ポリエ
ステル繊維と区別することができる。例えば、工業用ポ
リエステル繊維は普通受くとも７．５（例えば＋８）ｇ
／デニールの粘り強さおよび約３〜１５のデニール／フ
ィラメントを有しているが、一方織物ポリエステル繊維
は普通約８．５〜４．５ｇ／デニールの粘り強さおよび
約１〜２のデニール／フィラメントを有している。普通
工業用ポリエステル繊維はタイヤコード、コンベヤベル
ト、シートベルト、Ｖ−ベルト、ホース、縫糸、カーペ
ット等の製造に利用されている。

ポリエチレンテレフタレートを出発物質として使用する
場合、約０．６〜０．’１ｄｌｌ／ｇの固有粘度（１，
Ｖ、）を有する重合体が織物繊維を製造するに当って普
通選択され、そして約０．１〜１．０ｄｌ／Ｅｌの固有
粘度を有する重合体が工業用繊維の製造に普通選択され
る。ポリエステル繊維の製造過程ではこれまで高応力紡
糸法および低応力紡糸法の双方が用いられていた。紡糸
線で通常よりも高い応力を利用する先行技術で提案され
ている代表的な紡糸法には米国特許第２，６０４，６６
７号、第２，６０４，６８９号、第３，９４６，１００
号および英国特許第Ｌ３７５，１５１号の紡糸法が包含
される。しかしながら、これまでポリエステルは比較的
低い応力紡糸条件を使用することによってより普通に形
成されて、比較的低い複屈折（すなわち、約＋２　Ｘ　
１０−”以下）のフィラメント様材料が製造され、この
フィラメント様材料は特に大巾な熱延伸を受けやすく、
それによって所要の粘り強さ値が最終的に発現する。例
えば紡糸ポリエステル繊維は普通次の熱延伸にかけ、こ
の延伸は所要の引張特性を発現させるべく織物および工
業用繊維を製造する場合併せて行うこともできるしまた
別に行ってもよい。

従来、高強度ポリエチレンテレフタレート繊維（例えば
少くとも７．５１１７デニール）は加熱されると実質的
な縮み（例えば、少くとも１０％）を普通受ける。また
、これまで、このようなポリエステル工業用繊維をタイ
ヤのゴム母体に混入した場合、タイヤが用時回転するに
つれて繊維が各タイヤ回転中に引き続いて延伸され、微
小な程度弛緩されることが認められている。更に詳しく
は、内部空気圧がタイヤの繊維状補強に応力をかけ、軸
方向に荷重がかかりながらタイヤの回転により変化応力
がくりかえしてかかる。

繊維の延伸過程ではその弛緩の過程で回収されるよりも
多くのエネルギーが消費されるので、エネルギー差が熱
として浪費され、ヒステリシスまたは仕事損失となり得
る。従って、用時タイヤの回転において著しい温度上昇
がみられ、この上昇は少くとも一部はこの繊維ヒステリ
シス効果に寄与するものである。熱発生率がより低いと
タイヤ操作温度が低くなり、補強繊維でのモジュラス値
をより高く維持しそして補強繊維およびゴム母体での分
解が最小限とされることによりタイヤの寿命を長くさせ
る。低ヒステリシスゴムの効果はすでにみとめられてお
り、例えばＰ、カインラドル（Ｐ、Ｋａｉｎｒａｄｌ）
およびＧ、カラツマｙ（Ｇ。

Ｋａｔｂｆｍａｎｎ）、ラバー・ケミ・チクノル（Ｒｕ
ｂｂｅｒ　Ｃｈｔｔｒｎ。

Ｔｅｃｈｎｏｌ、）第４５巻、第１頁（１９７２年）に
明らかである。しかし、補強繊維でのヒステリシスの差
異特に種々のポリエステル繊維の間のヒステリシスの差
異についてはほとんど報告されていない。例えば、Ｆ、
Ｊ、コバツク（Ｆ。

Ｊ、Ｋｏｖａｃ　）およびＧ、Ｗ、ライ（Ｇ、Ｗ、Ｒｙ
ｔ）の米国特許第３，５５３，３０７号を参照されたい
。

本願と同日付出願に係る米国特許願第７３５．８４９号
、発明の名称「顕著に安定な内部構造を有する高強度の
改良ポリエステルフィラメントの製造」には本発明の糸
製品を製造し得る新規な方法が特許請求されており、こ
の米国特許願の内容を参考としてここに引照する。

本発明の目的は工業的適用例に使用するのに特に適した
高強度の改善された高性能のポリエステル糸を提供する
にある。

本発明の目的は顕著に安定な内部構造を有する改善され
たポリエステル糸を提供するにある。

本発明の目的は上昇した温度で顕著に低い縮み特性（す
なわち改善された寸法安定性）を示す高強度のポリエス
テル工業糸を提供するにある。

本発明の目的はゴムタイヤでの繊維状補強材として使用
するのに特に適したポリエステル工業用糸を提供するに
ある。

本発明の目的は著しく低いヒステリシス特性（すなわち
熱発生特性）、先行技術によるポリエステル繊維状材料
に比してより低い該特性を示す内部構造を有する高強度
のポリエステル糸を提供するにある。

本発明のその他の目的は、本発明の高性能のマルチ糸が
繊維状補強剤として働いており、しかも先行技術のポリ
エステル繊維状補強剤が該改善補強剤で置き換えられて
いるゴムタイヤを提供するにある。

これらの目的およびその他の目的は以下の説明および特
許請求の範囲から当業者に明らかであろう。

ポリエチレンテレフタレート少くとも８５モル％からな
る改善された高性能ポリエステルマルチ糸は１〜２０の
デニール／フィラメントを有し、熱をかけても自己けん
縮を受ける傾向が実質的になく、かつ以下に示す通りの
新規な特性の組合せから明らかな如く顕著に安定な内部
構造を有していることが見い出された。

一１ス− （ａ）　複屈折値＋１６０乃至＋１８９（６）　　空気
中で％で測定した１７５℃での縮みｘＱ、（１／デニー
ルと０．０５ｇ／デニールとの間の応力で循環させた場
合、１０００総デニールのマルチ糸に標準化された１０
インチ長の糸でのひずみ定率０．５インチ／分でインチ
−ポンドで測定した１５０℃での加工損失の掛け算で得
られる積の逆数をとることによって求められる安定度係
数値６〜４５、および （ｃ）２５℃で測定し、Ｅｌ／デニールで表わされる粘
り強さＸｇ／デニールで表わされる当初のモジュラスの
掛け算で得られる引張係数８２５以上。

更に、改善された高性能のポリエステルマルチ糸はポリ
エチレンテレフタレート少くとも８５モル％からなり、
１〜２０のデニール／フィラメントを有し、熱をかけて
も実質的に自己けん縮を受ける傾向を示すことなく、か
つ以下の新規な特性の組合せで明らかな如く顕著に安定
な内部構造を有することが見い出された。

（ａ）　結晶度４５〜５５％ （ｂ）　　結晶配向面数少くとも０．９７１ｃ）　　無
足形配向函数０．３７〜０．６０（ｄ）１７５℃で空気
中での縮み８．５％以下（ｇ）２５℃での当初モジュラ
ス少くとも１１０ｇ／デニール 艶　２５℃での粘り強さ少くとも７．５ｆｉ／デニール
および （１７）１５０℃で０．６Ｅｌ／デニールと０．０５ｇ
／デニールとの間の応力で循環された場合、１０００総
デニールのマルチ糸に標準化された１０インチ長の糸で
のひずみ定率０．５インチ／分で測定して仕事損失０．
００４〜０．０２インチ−ポンド。

本発明の高強度ポリエステルマルチ糸は以下に詳記する
通りの顕著に安定な内部構造を有し、そしてポリエチレ
ンテレフタレートを少くとも８５モル％、好ましくは少
くとも９０モル％を含有している。特に好ましい態様で
はポリエステルは実質的にすべてポリエチレンテレフタ
レートである。あるいはまた、ポリエステルは共重合体
単位として、エチレングリコールおよびテレフタル酸も
しくはその誘導体以外のエステル形成性成分の１種また
はそれ以上から誘導される単位を微量包含していてもよ
い。例えば、ポリエステルはポリエチレンテレフタレー
ト構造単位８５〜１００モル％（好ましくは０〜１０モ
ル％）を含有していてもよい。ポリエチレンテレフタレ
ート単位と共重合し得るその他のエステル形成性成分の
具体例にはグリコール類例えばジエチレングリコール、
トリメチレングリコール、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ジカルボン酸例えば
インフタル醗、ヘキサヒドロテレフタル酸、ビベンゾイ
ツクアシド（ｂｉｂｔｎｚｏｉｃ　ａｃｉｄｌアジピン
酸、セバシン酸、アゼライン酸等が包含される。

本発明のマルチ糸は普通約１〜２０のデニール／フィラ
メント（例えば約３〜１５）を有し、また普通約６〜６
００の連続フィラメント（例えば約２０〜４００の連続
フィラメント）からなっている。系中でのデニール／フ
ィラメントおよび連続フィラメント数は当業者によって
大巾に変更することができる。

マルチ糸は先行技術分野で高強度ポリエステル繊維が用
いられている工業的適用例で使用するのに特に適してい
る。

フィラメント様材料の新規な内部構造（以下に詳述する
）は格別に安定であることが見い出され、そして上昇し
た温度（例えば８０〜１８０℃）が存在する状況中での
使用に対して繊維を特に適合せしめるものである。フィ
ラメント１７一 様材料は高強度の繊維状材料に対し比較的低度の縮みを
受けるだけではなく、緊張および弛緩がくりかえされる
状況下での使用の間でのヒステリシスもしくは加工損失
が格別に低い度合であることを示している。

マルチ糸は非自己けん縮性であり、熱をかけても実質的
に自己けん縮を受ける傾向を示さない。糸は熱風炉を用
いてそのガラス遷移温度以上の温度例えば１００℃に無
けん縮条件中で加熱することにより自己けん縮傾向につ
いて容易に試験することができる。自己けん縮性糸は自
然ランダム非線状配位であるものと思われ、一方弁自己
けん縮性糸は若干のけん縮を受ける可能性を伴いつつそ
の本来の線状配位を保持する傾向があるものと考えられ
る。

フィラメント様材料の顕著に安定な内部構造は以下の新
規な特性の組合せにより明らかである。

（ｃＬｌ　　複屈折値＋０．１６０乃至０．１８９−１
８＝ （ｂ）　　空気中で測足した１７５℃での縮み％Ｘ０．
６．！ｉ’／デニールと０．０５ｇ／デニールとの間の
応力サイクルで１０００総デニールのマルチ糸に標準化
された１０インチ長の糸でのひずみ足車０．５インチ／
分で測定した１５０℃での仕事損失インチ−ボンドの掛
け算で得られる積の逆数をとることによって求められる
安定度係数値６〜４５、 および （ｃ）２５℃で測定し、ｇ／デニールで表わされる粘り
強さ×ｇ／デニールで表わされる当初モジュラスの掛け
算で得られる引張係数値８２５以上（例えば８３０〜２
５００あるいは８３０〜１５００）。

添付の第１図を参照されたい。この第１図では本発明の
改善されたポリエステル糸の複屈折値、安定度係数値お
よび引張係数値をプロットした三次元の説明図を示して
いる。

換言すれば、フィラメント様材料の格別に安定な内部構
造は以下の新規な特性の組合せにより明らかとなる。

（ｃＬｌ　　結晶度４５〜５５％ （ｂｌ　　結晶配向面数少くとも０．９７（Ｃ１無足形
配向函数０．３７〜０．６０（ｄ）１７５℃での空気中
での縮み８．５％以下、（ｅ）２５℃での当初モジュラ
ス少くともＩｌｌ／デニール（例えば１１０〜１５０ｇ
／デニール）顧　２５℃での粘り強さ少くとも７．５ｇ
／デニール（例えば７．５〜１０ｇ／デニール）、好ま
しくは２５℃で少くとも８ｇ／デニール、および（ １１１５０℃で０．ｆ５Ｆ！／デニールと０．０５ｇ／
デニールとの間の応力サイクルで１０００総デニールの
マルチ糸に標準化された１０インチ長でのひずみ定率０
．５インチ／分で測足した加工損失０．００４〜０，０
２インチ−ポンド。

当業者にとって明白な如く、製品の複屈折はマルチ糸の
代表的な個々のフィラメントについて測定され、フィラ
メント結晶部分およびフィラメント無定形部分の函数で
ある。

例えば、Ｊ、ポリマー・サイエンス（Ｊ、Ｐｏ１ｙｒＩ
ＬｅｒＳｃｉｅｎｃｅ　）、Ａ２、１０１第７８１頁（
１９７２年）のロバ−）−Ｊ＋サムエルス（Ｒｏｂｔｔ
ｒｔ　ＪＪａｍｗｅｌｓ　　）の論文を参照されたい。

複屈折は次の方程式で表わすことができる。

Δ、−Ｘｆ、△、、±（Ｉ　　Ｘ）ｆａ△ｒＬｃＬ＋△
ケ（１）式中、 △ニー複屈折 Ｘ＝分数結晶（ｆｒａｃｔｉｏｎ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉ
ｎｇ　）ｆ、−結晶配向函数 Δ１−結晶の固有複屈折（ポリエチレンテレフタレート
については０．２２０） ｆａ−無足形配向函数 ”ｎ（ｚ−無足形の固有複屈折（ポリエチレンテレフタ
レートについては０．２７５） △ｒＬｆ＝形式複屈折（本系では無視し得るに足る微小
数値）製品の複屈折は偏光光学顕微鏡にとりつけられた
ベルク（Ｅｅｒｅｋ）補償器を用いて測定することがで
き、そして繊維軸に対して平行および垂直な屈折率の差
異を表わす。分別結晶Ｘは通常の密度測定によって求め
られる。結晶配向函数ｆ、は広角Ｘ線回折で測定される
平均配向角θから算出することができる。回折パターン
の写真を（０１０）および（１００）回折アークの平均
角度中について解析して平均配向θを得ることができる
。結晶配向函数ｆ、は次の方程式で算出することができ
る。

ｆｃ＝’Ａ　（ａ　ｃｏｓ”θ−１）　　　　　　　　
　（２１ΔＢ、Ｘおよびｆｃがわかると、ｆｃは方程式
（１）から算出することができる。△、および△ｎｃＬ
　　は所定の化学構造の固有の量質であり、分子の化学
構成が改変、すなわち共重合等により改変されるに伴っ
て若干変化する。

＋０．１６０〜＋０．１８９　（例えば＋０．１６０〜
＋０．１８５）を示す複屈折値は、比較的低い応力の紡
糸次いで紡糸カラムの外への実質的な延伸を経て形成さ
れる市販のポリエチレンテレフタレートタイヤコード糸
からのフィラメントが示す複屈折値よりも低い傾向があ
る。例えば、市販のポリエチレンテレフタレートタイヤ
コード糸からのフィラメントは約＋０．１９０〜＋０．
２０５の複屈折値を普通示すものである。更に、米国特
許第３．９４６，１００号に述べられているように、応
力単離の不存在下に急冷帯域直下の調整帯域の使用を包
含する方法での製品は本発明の方法によって形成された
フィラメントよりも実質的に低い複屈折値を示す。例え
ば、米国特許第３，９４８，１００号の方法によって形
成されたポリエチレンテレフタレートフィラメントは＋
０．１００〜＋０．１４０の複屈折値を示す。

結晶度および結晶配向函数（ｆ、）値は市販のポリエチ
レンテレフタレートタイヤコード糸と実質的に同一であ
る傾向があるので、本発明の糸は実質的に十分延伸され
た結晶化繊維状材料であることが明らかである。しかし
、無足形配向函数（ｆ、）値（すなわち、０．３７〜０
．６０）は均等外引張特性（すなわち、粘り強さおよび
当初モジュラス）を有する市販のポリエチレンテレフタ
レートタイヤコード糸が示す値よりも低い。例えば、市
販のタイヤコード糸では少くとも０．６４（約０．８）
の無定形配同値がみられる。

複屈折、結晶度、結晶配向函数および無足形配向函数以
−外の本文に記載の特性パラメータは実質的に平行なフ
ィシ・メントからなっているもののマルチ糸を試験する
ことによって好都合に測定することができる。全マルチ
糸を試験してもよいし、あるいはまた多数のフィラメン
トからなる糸を数のより少いフィラメントの代表的なマ
ルチフィラメント束に分け、これを試験して全体のより
大きい束の相当する特性を示すこともできる。試験をす
るマルチフィラメント糸束に存在するフィラメントの数
は約２０が好都合である。試験中の糸に存在するフィラ
メントはよっていないものである。

本発明の糸の非常に好ましい粘り強さ値（すなわち、少
くとも’７−５１１／デニール）および当初モジュラス
値（すなわち、少くとも１１１／デニール）は市販のポ
リエチレンテレフタレートタイヤコード糸が示すこれら
の特別なパラメータと好ましく匹敵する。本文に記載の
引張特性はＡＳＴＭ　　Ｉ）２２５６に従って３−″Ａ
インチゲージ長および６０％７分のひずみ率を用いるイ
ンストロン（１ｙｔｒｏｎ）引張試験機（モデルＴＭ）
を用いることによって測定することができる。試験前繊
維をＡＳＴＭ　　Ｄｌ？７６に従って７０？および相対
湿度６５％で４８時間状態調節する。

本発明の高強度マルチ糸は、１７５℃で空気中で測定し
て８．５％以下好適には５％以下の顕著に低い縮み傾向
を示す内部形態を有している。例えば、市販のポリエチ
レンテレフタレートタイヤコード糸のフィラメントは１
７５℃で空気中で試験して普通約１２〜１５％縮む。こ
れらの縮み値は零負荷重下かつ０．５インチに一定に保
持されたゲージ長さで１０℃／分の加熱速度で操作され
るデュポン・サーモメカニカル・アナライザー（Ｄｕｐ
ｏｎｔ　Ｔｈｅ需ｏｍｅｃ艙ルｉＣα１Ａｎａｌｙｚｅ
ｒ）（モデル９４１）を用いて測定することができる。

このよう々改善された寸法安定性は製品がラジアルタイ
ヤの繊維状補強材として働く場合特に重要である。

本発明の糸の格別に安定な内部構造は、高強度繊維状材
料の友めの比較的低い縮み傾向に加えて、更にその低仕
事損失もしくは低ヒステリシスに顕著にみられる。本発
明の糸は１５０℃で０．６１１７デニールと０．０１／
デニールの応力で循環させた場合以下に記載の如＜１０
００総デニールのマルチ糸に標準化された１０インチ長
の糸について０．５インチ／分のひずみ定率で測定して
０．００４〜０，０２インチ−ボンドの仕事損失（ｗｏ
ｒｋ　１ｏｓｓ）を示す。しかるに、市販のポリエチレ
ンテレフタレートタイヤコード糸の該仕事損失特性（こ
の糸は当初的（ＬＯＯ２ｇ／デニールの比較的低い応力
条件下で紡糸して＋１乃至＋２Ｘ１０−”の複屈折ｔ−
有する紡糸したままの糸とし、次に延伸して所望の引張
特性を発現された）は同一条件下で約０．０４５〜０．
１インチ−ポンドである。以下に記載の仕事損失特性は
、ラバー・ケム・アンド・チクノル（ＲｗｂｂｅデＣｈ
ｔｔ扉、αｎｄＴｇ　ｅｈｎｏ　ｌ　、　）、第４７巻
、第５号、１９７４年１２月、第１０５３〜１０６５頁
にニドワード・Ｊ・パワーズ（Ｅｄｗａｒｄ　Ｊ、Ｐｏ
ｗｅｒｓ）が報告しティる「ア・テクニック・フォア・
エバルエイテング・ザ・ヒステリシス・プロパーティー
ズ・オブ・タイヤコードＪ　（Ａ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
ｆｏｒ　Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｈｙｓｔｅｒ
ｅｓｉｓ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅ、ｓｏｆ　Ｔｉｒｅ　Ｃ
ｏｒｄｓ）に記載の低速試験法に従って測定することが
でき、更に以下に詳記する。

バイアスプライタイヤが回転するにつれて、繊維状補強
材として働くコードは輸転した荷重をうける［　Ｒ，Ｇ
、　　パターンｙ（Ｒ，Ｇ、Ｐａｔｔｅｒｓｏｎ）、ラ
バー・ケム・チクノル（Ｒｗｂｂｔｔｒ　Ｃｈｅｒｎ、
Ｔｅｃｈｎｏｔ　、　）第４２巻、１９６９年、第８１
２頁を参照されたい。〕。典型的には、材料に荷重がか
かつている場合（緊張）には荷重がかかつていない場合
（弛緩）に回復されるよりも多くの仕事がなされている
。

それで、仕事損失すなわちヒステリシスは輸転して変形
される材料の温度を上昇せしめる熱として放散される。

ＣＴ。

アル７レイ（Ｔ、Ａｌｆｒｅ’／）ｒメカニカル・ビヘ
イビア・オブｅ　ハイ・ボリマーズＪ　（Ｍｅｃｈａｎ
ｉｃａｌ　Ｂｅｈａｖｉｏｒｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｐｏｌｙ
ｍｅｒｓ）、インターサイエｙスーパブリジャズ・イン
コーホレーテッド（Ｉｎｔｇｒｓｃｔｅｎｃｅ　Ｐｓｂ
−１ｔｓんｇｒｓ　Ｉｎｃ、）二：ｘ−−ヨーク、１９
４８年、第２００頁；　Ｊ、Ｄ、フェリ（Ｊ、Ｄ、Ｆε
ｒｒｙ）ｒヴイスコエラスティック・プロパティズ・オ
ブ・ボリマーズＪ　（１’ｉｓｃｏｅｌａｓｔｔｃＰｒ
ｏｐｇｒｔｉｇｔｔ　ｏｆ　Ｐｏｌ’／ｍａｒｓ）、ジ
ョン・ライレイ・アンド・サンズ・インコーホレーテッ
ド（Ｊｏｈｎ　Ｗｉ　ｌ　ｇ３＋ａｎｄ　５ｏｎｓ、Ｉ
ｎｃ、　）＝ニーヨーク、１９７０、第６０７頁；ｇ、
ｇ、アントリユース（Ｅ、Ｈ，Ａｎｃｌｒｇｘｓ）　「
テスティング・オブ・ボリマーズＪ　（Ｔｅｓｔｉｎｇ
　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）、第４巻、Ｗ、Ｅ、ブラウ
ン、リミテッド（Ｗ、Ｅ、Ｂｒｏｗｎ　）、インターサ
イエンス、パブリシャズ・インコーボレーテツドウニュ
ーヨーク、１９６９、第２４８〜２５２頁〕。

ニドワード・Ｊ・パワーズの上記論文に記載の如く、同
定された仕事損失値を与える仕事損失試験は動的に実施
され、ポリエステル繊維が繊維状補強材として働いてい
る用途の過程でゴム車タイヤが遭遇する応力サイクルに
擬せられている。サイクルの方法はパターソン（Ｐａｔ
ｔｅｒｓｏｎ）が報告している結果を基にして選択され
（ラバー・ケム・チクノル、第４２巻、１９６９年、第
８１２頁）、そこでは最高荷重がタイヤ空気圧によりコ
ードにかかる旨報告され、また無荷重はタイヤ跡に沿っ
て進むコードに生じる旨報告されていた。糸の低速試験
比較のために、０．６ｇ／デニールの最高応力および０
．０５ｇ／デニールの最小応力がタイヤの遭遇する数値
の域内にあるものとして選択された。

１５０℃の試験温度が選択された。これは厳しいタイヤ
操作温度であるが、タイヤコードの高温加工損失挙動の
代表例である。同一の長さの糸（１０インチ）を−貫し
て試験し、そして仕事損失データを１０００総デニール
糸のそれに標準化させた。デニールは単位長さ当りの塊
の寸法であるので、長さとデニールの積は、データを比
較するための適当な標準化因子である材料の特定の大き
さに帰するものである。

一般的に言うと、使用する低速試験操作では最大および
最小荷重の調節および仕事の測定が可能である。チャー
トレコード荷重（すなわち、糸に対する力もしくは応力
）対時間は試験を行うのに使用される引張試験機のクロ
スヘッド速度と同調されているチャートスピードに一致
する。それ故、時間は試験をしている糸の置換えに変換
し得る。引張試験機チャートの力変位曲線下の面積を測
定することにより、糸に対してなされた加工（変形を生
じる）が結果として得られる。仕事損失を求めるために
は、無荷重（弛緩）曲線下の面積を荷重（緊張）曲線下
の面積から差引く。無荷重曲線が荷重および無荷重曲線
の切片から垂直に引いた線の周りで１８０°回転してい
るときは、典型的なヒステリシスループが結果として生
じる。仕事損失はヒステリシスループ内部の力変位積分
である。これらのループは、もしも引張試験機チャート
方向が引張試験機クロスヘッドの荷重および無荷重方向
と同期して逆転しているときに、直接生じてくる。しか
し、これは実際上好ましくはなくて、ヒステリシスルー
プ内部の面積は計算で求めることができる。

前文で指示した通り、低速仕事損失操作の結果の比較に
よって、異った加工処理を式で形成される化学的には同
一のポリエチレンテレフタレート糸は仕事損失挙動が著
しく異っていることがわかる。このような異なる試験結
果はそれらの内部形態における著しい変化に帰せられる
。加工損失は熱に変換されるので、試験により、荷重の
かかった回転しているタイヤが遭遇する変形と類似の変
形の過程で匹敵する糸もしくはコードが有する熱生成特
性の尺度が提供される。所望のコード（ｃｏｒｄ　）も
しくは糸の形態がサイクル当り一層少い熱を生成する（
すなわちタイヤ１回転で）ものであるときは、その熱発
生率は高ひん度の変形すなわち一層高速のタイヤ速度で
はより低くなり、そしてその結果の温度はサイクル当り
より熱を生じる糸またはコードの温度よりも低くなる。

第２図および第３図において、異った内部構造を有する
製品を生じるような加工処理技術を別異にすることによ
って形成された高強度の１０００デニールポリエチレン
テレフタレートタイヤコード糸の１０インチ長について
の代表的なヒステリシス（すなわち仕事損失）ループを
示す。第２図は通常のポリエチレンテレフタレートタイ
ヤコード糸−スス− についてのヒステリシス曲線の代表例であり、この糸に
おいてフィラメント様材料は当初的０．０ＯＬｉｉ’／
デニールの比較的低い応力条件下で紡糸して＋１〜＋２
　Ｘ　１（）−３の複屈折を有する紡糸したままの糸と
し、そして次に延伸して所望の引張特性を発現させてい
る。第３図は本発明の方法に従って形成された轍維から
なるポリエチレンテレフタレートタイヤコード糸につい
ての代表的なヒステリシスループである。

次に、炉、荷重セルおよびチャートを伴うインストロン
モデルＴＴＤ引張試験機を用いて所定のマルチ糸につい
て仕事損失値を測定するための低速試験操作を詳述する
。

Ａ　　Ｆを１５０℃に加熱する Ｂ　供試糸のデニールを測定する。

Ｃ装置の目盛を調べる。

糸にフルスケールで１．９／デニールの応力がかかるよ
うにフルスケール荷重（ＦＳＬ）を定める。クロスヘッ
ド速度を０．５インチ／分に対して定める。

Ｄ試料配置 試験温度の装置で糸を上部ジョーで締め、そして下部ジ
ョーをしめるにつれて０．０１ｇ／デニール応力（ｇ＃
）に保持する。糸を迅速に入れて試料の過度の収縮を避
けるべく留意のこと。供試糸のゲージ長さは１０インチ
でなければならない。

Ｅ　試験実施 １、チャートをスタートさせる。

２、クロスヘッド−ダウンをスタートさせる。

８、　０．ｆ５Ｅ／ｄ応力を生じる荷重でクロスヘッド
を逆転させる。

４、　０．５１１／ｄ応力を生じる荷重でクロスヘッド
を逆転させる。

５、　０．６〜０．５ｆｉ／デニールで４回循環させる
。

６、　　次＋７）クロスへラド−アップで０．４ｇ／４
でクロスヘッド運動を逆転させる。

？、０．６１／ｄと０．４Ｐ／ｄとの間４サイクルの間
循環させる。

８、次のクロスへラド−アップで０．３ｆ／ｄでクロス
ヘッド運動を逆転させる。

９、この様式で、０．６ｇ／ｄと０．３ｇ／ｄとの間で
４サイクル、次に０．６ｇ／ｄと０．２ｇ／ｄとの間で
４サイクル、次に０．６ｇ／ｄとＯ，］Ｊ／ｄとの間で
４サイクル、最後に０．６ｇ／ｄと０．０５　ｇ／ｄと
の間で４サイクルの循環を続けて行う。

Ｆ　データ採集 １０００総デニールの糸に標準化された糸の１０インチ
長さ当りサイクル当りの仕事損失を求めるのに、次の式
を使用し得る。本文に記載の仕事損失を測定する場合０
．６ｇ／ｄ乃至０゜０５Ｅ／／ｄ荷重サイクルの第４番
目のサイクルからのデータのみを使用する。

Ｗ−加工（インチ−ボンド／サイクル／１０００デニー
ル−１０インチ） 々−曲線下の面積（荷重もしくは無荷重）ＦＳＬ＝フル
スケール荷重（ボンド） ＣＨ８−クロスヘッド速度（インチ７分）４−１分間フ
ルスケール荷重でペンで生じる面積仕事損失−Ｗ（−Ｗ
Ｑ Ｗｆ−荷重試料に対してなされた仕事 ＷＱ−弛緩中に回収される仕事 面積Ａ、およびＡｔは任意の方法によって小正方形を計
算しであるいは極線面積計を用いて求めることができる
。

また、曲線のコピーをつくり、曲線を切り取り、紙を秤
量することも可能である。しかしながら、紙を再成可能
な平衡水分含量に到達せしめるように留意しなければな
らない。この方法によると、先の仕事を求める式は次の
ようになる。

Ｗ−加工（インチ−ボンド／サイクル／１０００デニー
ル−１０インチ） Ｗｔｃ−’ｆＪり取った曲線の重量（例えば、Ｊ）ＦＳ
Ｌ−上記の通り ＣＨ３−上記の通り ＷｔＴ−フルスケール荷重により１分間で生じる紙の面
積の重量（例えば、ｇ） 上記の仕事損失に対する式は同一である。試験は自動化
することができ、データ採集が先にあげたニドワード・
Ｊ・パワーズの論文に記載されている通りデジタル積算
計をインストロン引張試験機と接面させることによって
容易になし得ることは言うまでもない。

コード、ゴム、道路摩擦等々により生成するタイヤにお
いて総熱量の相対％に関して文献と一致しないところが
ある。Ｆ、Ｓ、コナント（ｐ、ｓ、ｃｏｎａｎｔ　）ｒ
ラバー・ケム・チクノル」、第４４巻、１９７１年、第
２９７頁：Ｐ、カインラド／ｌ／　ＣＰ、Ｋａｉｎｒａ
ｄｌ　）およびＧ、カウフマン（Ｇ。

抱４−ルｎ）「ラバー・ケム・チクノル」、第４５巻、
１９７２年、第１頁；Ｎ０Ｍ、）リグゾ）　（Ｎ、Ｍ、
Ｔｒｉｖｉｓｏｎｎｏ　）「サーマル・アナリシス・オ
ブ・ア・ローリング・タイヤ（ＴｈｅｒｍａＥ　Ａｎａ
ｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ａ　Ｒｏｌｌｉｎｇ　Ｔｉｒｔｔ）
ＪＳＡＥ　　−？−パー７００４４．１９７０年’、Ｐ
、Ｒ−ライレット（Ｐ、Ｅ、Ｗｔｌｌｅｔｔ）　「ラバ
ー・ケム・チクノル」、第４６巻、１９７３年、第４２
５頁；Ｊ、ｕ、コリンズ（Ｊ。

Ｍ、Ｃｏ１１ｉｎｓ）Ｗ、Ｌ、ジャクツ＝ｙ　（Ｗ、Ｌ
ｊａｃｋｓｏｎ）およびｐ、ｓ、オウブリッジ（Ｐ、Ｓ
、ｏｗｂｒｉｄｇｅ）ｒラバー・ケム・チクノル」、第
３８巻、１９６５年、第４００頁を参照されたい。しか
しながら、コードがタイヤ中の荷重負担要素であり、そ
してそれらの温度が上昇するにつれていくつかの望まし
くない結果が伴う。温度が上昇するにつれて、コードに
よりサイクル当り発生する熱も一般に増大する。

化学的分解の速度は温度上昇に伴って増大することは周
知である。それで、コード温度が上昇するにつれて繊維
モジュラスが減少し、これがタイヤ中のひずみが一層大
きくなるとゴム中に発生する熱を増大させ得ることが周
知である。

これらの因子はすべてコードの温度を更にそれ以上増大
させる傾向があり、そして増大が十分に大きいときはタ
イヤ破損が結果として起り得る。特に限界的な適用例で
は最適のコード性能が最小熱発生特性（仕事損失／サイ
クル／コードの単位量）を有するコードから得られるこ
とが明白である。

更に、本発明の方法の糸は、タイヤコードを形成するの
に通常使用される高強度ポリエチレンテレフタレート繊
維と比較した場合、大巾に改善された疲労抵抗性を有す
ることが見い出された。このような疲労抵抗性により、
ゴム中に埋入した際繊維状補強材は曲げ、より、せん断
および圧縮に対して一層良好な抵抗性を可能とする。本
発明の製品のすぐれた疲労抵抗性は（１１グツドイヤー
・マロリイ・７アテイグ・テスト（Ｇｏｏｄｌｅａｒ　
ＭａｌｌｏｒｙＦａｔｉｇｓｅＴｅｓｔ）（ＡＳＴＭ−
Ｄ−８８５−５９７）または（２）ファイアストーン−
シャー−コンブレツションーエクステンショ／−ファテ
イグ・テスト（Ｆｉｒｅｓｔｏｎｅ　−８ｈｅａｒ−４
ｌ− Ｃｏｒｎｐｒｅｓｓｉｏｎ−Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　Ｆａ
ｔｉｇｕｅ　Ｔｅ５ｔ　　）（ＳＣＥＦ）の使用によっ
て実証することができる。例えば、圧縮と内部温度発生
とを組合せたグツトイヤー・マロリイ・７アテイグ試験
を使用した場合、本発明の製品は通常のポリエステルタ
イヤコード比較対照よりも約５〜１０倍の長さで作動し
、そして供試チューブは比較対照よりも約５０下より低
く作動することが見い出された。側壁屈曲に擬シたファ
イアストーン−シャー−コンプレッションーエクステン
ションーファティグ・テストでは、本発明の製品は通常
のポリエステルタイヤコード比較対照よりも同等なより
で約４００％性能がすぐれていた。

以下に前文中に記載した本発明の改善されたポリエステ
ル糸を形成し得ることが本発明者等によって見い出され
た方法を説明する。しかしながら、以下に記載の糸製品
は次の記載のパラメーターによって限定されるものでな
いこと４′は言うまでもない。

記載の糸製造方法で出発材料として働くポリエステル（
前文に定めた通り）は約０．５〜２．、Ｏｄｌ／ｆｌの
固有粘度（１，Ｖ、）　好’ｔ　Ｌ　（は０．８〜２．
０　ｄｌ／１１　（例えば０．８〜１ｄｌ／ｇ）の比較
的高い固有粘度、最も好ましくは０．８５〜１ｄｌ／ｇ
（例えば、０．９〜０．９５　ｄｌｌ＆　）の固有粘度
を有していてよい。溶融紡糸可能なポリエステルのＩ　
、Ｖ、は方程ηデは重合体の希溶液の粘度を使用溶媒（
例えばオルトク四ロフェノール）の粘度（同一温度で測
定）で除重ことによって得られる「相対粘度」であり、
Ｃはｇ／１００ｍで表わした溶液の重合体濃度である。

出発重合体は更に普通約１４０〜４２０、好１しぐは約
１４０〜１８０の重合度（Ｄ、Ｆ、）を有している。ポ
リエチレンテレフタレート出発材料は普通約７５〜８０
℃のガラス転移温度および約２５０〜２６５℃例えば約
２６０Ｃの融点を有している。

成形押出オリフィス（すなわち、紡糸口金）は多数の開
口部を有し、そしてフィラメント様材料の溶融押出過程
で普通に使用されるものから選択することができる。紡
糸口金の開口部の数は大巾に変えることができる。６〜
６００孔（例えば、２０〜４００孔）を含有する標準円
すい紡糸口金例えば約５〜５０ミル（例えば、１０〜３
０ミル）の直径を有するポリエチレンテレフタレートの
溶融紡糸に普通に使用されている紡糸口金を本発明の方
法に使用し得る。

約２０〜４００連続フィラメントの糸が普通形成される
。

溶融紡糸可能なポリエステルはその融点以上の温度でか
つ重合体が実質的に分解する温度以下で押出オリフィス
に供給される。

ポリエチレンテレフタレートから主としてなる溶融ポリ
エステルは紡糸口金を経て押出される際好ましくは約２
７０〜３２５℃の温度、最も好ましくは約２８０〜３２
０℃の温度である。

成形オリアイスを経た押出し後、得られた溶融ポリエス
テルフィラメント様材料を出口端および入口端を有する
凝固帯域を経てその長さの方向に通し、この帯域で溶融
フィラメント様材料を均一に急冷し、そして固体のフィ
ラメント様材料に変形させる。使用する急冷は示差もし
くは不均斉な冷却が企図されていない意味で均一である
。凝固帯域の正確な性状は、実質的に均一な急冷が達成
される限り、方法の操作にとって限定的なものではない
。方法の好ましい態様では、凝固帯域は必須の温度で提
供されるガス様雰囲気である。このような凝固帯域のガ
ス様雰囲気は約８０℃以下の温度で提供することができ
る。凝固帯域内部では、溶融された材料は溶融から半固
体コンシスチンシー、そして半固体コンシスチンシーか
ら固体コンシスチンシーになる。凝固帯域に存在する間
に材料は実質的な配向を受けて以下に詳述する如く半固
体として存在している。凝固帯域内に存在するガス様雰
囲気は好ましくは循環して一層有効な伝熱を生じさせる
。本発明の方法の好ましい態様では、凝固帯域のガス様
雰囲気は約１０〜６０℃（例えば１０〜５０℃）、最も
好ましくは約１０〜４０℃（例えば室温あるいは約２５
℃）で供給される。ガス様雰囲気の化学的組成は、該雰
囲気が重合体性フィラメント様材料と不当に反応性でな
い限り、方法の操作にとって限定的なものではない。方
法の特に好ましい態様では凝固帯域のガス様雰囲気は空
気である。凝固帯域で使用するのに選択し得るその他の
代表的なガス様雰囲気には不活性ガス例えばヘリウム、
アルゴン、窒素等が包含される。

前文に示した如く、凝固帯域のガス様雰囲気は押出され
たポリエステル材料に当って均一な急冷を生じ、そこで
は実質的なラジアル、不均一質または不釣合な配向が製
品には存在していない。急冷の均一さけ、熱を適用する
と自己けん縮を受ける傾向を実質的に有していない能力
により得られたフィラメント様材料の検査によって実証
することができる。例えば、本願で使用されている用語
の意味での不均一な急冷を受けた糸は自己けん縮性であ
り、収縮自由な条件下でガラス転移温度以上に加熱する
と自発的なけん縮を受ける。

凝固帯域は好１しくは成形押出オリフィスの直下に配置
され、押出しされた重合体性材料は約０．００１５〜０
．７５秒の滞留時間、最も好ましくは約０．０６５〜０
．２５秒の滞留時間の間軸方向に懸濁されて存在してい
る。普通凝固帯域は約０．２５〜２０フイート、好まし
くは１〜７スイートの長さを有している。ガス様雰囲気
はまた好ましくは凝固帯域の低端で導入し、下方に通過
している移動連続長さの重合体性材料と共に帯域の側壁
に沿って紡糸口金からとり出される。あるいはまた、中
心流急冷あるいは任意のその他の所望の急冷を生じ得る
技術を使用してもよい。

固体のフィラメント様材料は次に、０．０１５〜０．１
５０ｇ／デニール、好ましくは０．０１５〜０．１ｆｌ
／デニール（例えば、０．０１５〜０．０６ｇ／デニー
ル）の実質的な応力下で、凝固帯域から取り出される。

応力は凝固帯域の出口端の直下のポイントで測定する。

例えば、応力は凝固帯域からのフィラメント様材料その
ままに表面張力計を置くことによって測定することがで
きる。当業者にとって明らかな如く、フィラメント様材
料にかかる正確な応力はポリエステルの分子量、押出時
の溶融ポリエステルの温度、紡糸口金の開口部のサイズ
、ポリマー量率（溶融押出過程）、急冷温度ならびに紡
糸したままのフィラメント様材料を凝固帯域から取り出
す速度によって影響を受ける。通常、紡糸したままのフ
ィラメント様材料は約５００〜３０００ｍ／分の速度（
例えば１０００〜２０００ｍ／分の速度）で示される実
質的応力下で凝固帯域から取り出される。

本発明の比較的高い応力の溶融紡糸法において、最大ダ
イス膨潤領域のポイントと凝固帯域からの取当ポイント
との中間の押出しされたフィラメント様材料は普通実質
的にドローダウン（ｄｒａｗｄｏｔｔｙｎ　）を示す。

例えば、紡糸したままのフィラメント様材料は約１００
：１乃至３０００　：１のドローダウン比、最も普通に
は約５００　：　１乃至２０００　：　１のドローダウ
ン比を示す。前文で使用される「ドローダウン比」とは
、最大ダイス膨潤横断面積対凝固帯域を出るときのフィ
ラメント様材料の横断面積の比と定義される。このよう
な横断面積の実質的な変化は完全な急冷の前に凝固帯域
中でほぼ独占的に生じる。

凝固帯域を出るにつれての紡糸したままのフィラメント
４９一 様材料は普通約４〜８０デニール／フィラメントを示す
。

紡糸したままのフィラメント様材料は凝固帯域の出口端
からその長さの方向で第１応力単離装置に送られる。成
形押出オリフィス（すなわち、紡糸口金）と第１応力単
離装置との中間でフィラメント様材料の長さに沿っての
応力の単離はない。第１応力単離装置は当業者間で明ら
かな如く種々の形態をとり得る。例えば、第１応力分離
装置は通例は一対の食違いロールの形態をとり得る。紡
糸したままのフィラメント様材料は食違いロールのまわ
りに多くの回転で巻きつけることができ、これらのロー
ルはフィラメント様材料がロールに接近するにつれてそ
れらにかかる応力を該材料がロールを離れるにつれてそ
れらにかかる応力を該材料がロールを離れるにつれてそ
れらにかかる応力から分離するのに働く。同じ機能を果
し得るその他の代表的な装置には空気ジェット、止めビ
ン、セラミック棒等々が包含される。

フィラメント様材料に対する比較的高いスピン−ライン
応力により比較的高い複屈折のフィラメント様材料が得
られる。例えば、第４応力単離装置に入るフィラメント
様材料は＋９Ｘ１０−”乃至＋７０Ｘ１０−３（例えば
、＋９×１０−”乃至＋４０’ｘ　１０−”　）、好Ｉ
　Ｌ＜ハ＋９　Ｘ　１０−”乃至＋３０Ｘ１０−１（例
えば、＋９ｘ１０−ｓ乃至＋２５×１０−”）の複屈折
を示す。方法のこのポイントでのフィラメント様材料の
複屈折を測定するためには、代表的な試料を第１応力単
離装置で単に採集し、オアーライン位置で常法で分析す
ることができる。例えば、フィラメントの複屈折は分極
偏光顕微鏡にとりつけたベレク（Ｅｇｒｅｋ　）補償器
を用いて測定することができ、繊維軸に平行ならびに垂
直の屈折率の差を表わすものである。得られる複屈折度
は前文で詳述した通りフィラメント様材料に及ぼされる
応力に直接比例している。織物もしくは工業的適用例を
最終的に意図している紡糸したままのポリエステルフィ
ラメント様材料を製造するための先行技術による方法は
普通には比較的低い応力条件下で行われており、相当に
低い目の複層ｆｒ（例、ｔば、約＋　Ｉ　Ｘ　１０−”
乃至＋　２　Ｘ　１０−”＋７）複屈折）をもつ紡糸し
たままの（ａｓ−ｓｐｕｎ　）フィラメント様材料を形
成していた。

紡糸したままのフィラメント様材料は第１応力単離装置
から第１延伸帯域へその長さの方向で連続して送られ、
該延伸帯域で縦の引張下に第１延伸帯域を通過しながら
連続基準で延伸される。第１延伸帯域に存在している間
に紡糸したままのフィラメント様材料は好ましくはその
最大延伸率の少くとも５０％（例えば、最大延伸率の約
５０〜８０％）で延伸される。紡糸したままのフィラメ
ント様材料の「最大延伸率」とは紡糸したままのフィラ
メント様材料なその破損を伴うことなく実用上および再
現可能な基準で延伸し得る最大延伸率と定義することが
できる。例えば、紡糸した１まのフィラメント様材料の
最大延伸率は該材料を連続して上昇する温度で多数の段
階で延伸し、そして全段階についての全延伸率に対する
笑際上の上部限界を実測することによって求められ、第
１延伸段階は紡糸後直ちにイン−ライン方式で行われる
。

第１延伸帯域で使用される延伸比は１．０１：１乃至８
，０：１の範囲にあり、好ましくはｌ、４：１乃至８．
０：１（例えば、約Ｌ７：１乃至＆、Ｏ：１）の範囲に
ある。このような延伸比は延伸帯域直前、直後のロール
表面速度を基準としている。この範囲内の低い方の延伸
比は特定された高い方の複屈折度の紡糸した壕まのフィ
ラメントと共に普通（必須ではないが）使用され、また
高い方の延伸比は特定された低い方の複屈折度で使用さ
れる。第１延伸帯域で必要な延伸度を行うのに使用され
る装置は大巾に変更することができる。例えば、第１延
伸工程はフィラメント様材料をその長さの方向に縦の引
張下でスチーム・ジェット中を通過させることによって
好都合に実施することができる。

先行技術でポリエステルと共に使用されるその他の延伸
装置をも同じく使用し得る。本発明の方法の第１延伸工
程の完了時ではフィラメント様材料は普通には２５℃で
測定して約３〜５ｇ／デニールの粘り強さくｔｇ關ｃｉ
ｔｙ）を示も第１延伸工程後フィラメント様材料を第１
延伸帯域の温度以上の温度で縦の引張下で熱処理する。

熱処理は第１延伸帯域からの通過直後にイン−ライン連
続方式で実施することもできるし、あるいはフィラメン
ト様材料を第４延伸帯域通過後採集し、そして最後に後
の時点で熱処理にかけてもよい。熱処理は好ましくは連
続して上昇する温度で多数の工程で実施することができ
る。例えば、熱処理は２、３．４またはそれ以上の段階
で好都合に実施し得る。熱処理で使用される伝熱媒質の
性状は大巾に変化させることができる。例えば、伝熱媒
質は加熱ガス、または加熱接触表面例えば１またはそれ
以上の熱すべり板または熱ローラであってよい。用いら
れる縦の引張は問題の熱処理の各段階中での収縮を防止
するのに十分であるのが好ましい。しかし、必ずしも各
工程が延伸工程である必要がなく、工程の１またけそれ
以上は実質的に一定の長さで実施される。熱処理中にフ
ィラメント様材料が延伸されて最大延伸率（前文で詳述
）の少くとも８５％、好ましくは最大延伸率の少くとも
９０％を達成する。

熱処理により２５℃で測定して少くとも７．５ｇ／デニ
ールの粘り強さがフィラメント様材料に付与される。好
ましくは、少くともｌ／デニールの粘り強さが付与され
る。

熱処理の最終部分は、示差走査カロリメーターピーク溶
融温度（フィラメント様材料）以下約９０℃から隣接す
るフィラメントの合一が起る温度以下までの範囲内の温
度で実施される。方法の好ましい態様では、熱処理の最
終部分は示査走査カロリメーターピーク溶融温度以下６
０℃から隣接するフィラメントの合一が起る温度以下ま
での範囲内の温度で実施される。実質的にすべてがポリ
エチレンテレフタレートであるポリエステルフィラメン
ト様材料については、フィラメント様材料の示差走査カ
ロリメーターピーク溶融温度は普通約２６０℃であるこ
とが観察されている。

熱処理の最終部分は普通フィラメント合一の不存在下約
２２０〜２５０℃の温度で実施される。

所望により、任意の収縮工程を実施することもできる。

この工程で、前文に記載の熱処理から得られるフィラメ
ント様材料を僅かに収縮せしめ、このようにしてその特
性を僅かに改変させる。例えば、得られるフィラメント
様材料を、所望の収縮を可能にするように表面速度比を
有する移動ロール間に位置させて熱処理の最終部分の温
度以上の温度で加熱することにより、約１〜１０％（好
ましくは２〜６％）まで収縮させることができる。この
任意の収縮工程は更に残留収縮特性を減退せしめかつ最
終製品の伸びを増大せしめる傾向を有する。

以下の実施例は添付図面の第４図および第５図を引照し
て本発明の特別の例示として掲げるものである。しかし
力から、本発明は実施例に記載された特別な細部に限定
されるものではないことが明らかである。

固有粘度（１，Ｖ、）０．９　ｄｌ／１１を有するポリ
エチレンテレフタレートを出発材料として選んだ。固有
粘度はオルトクロロフェノール１００廐中重合体０６１
ｇの溶液から２５℃で測定した。

第４図に示したように、ポリエチレンテレフタレート重
合体を特別な形態でホツノ習１ンに入れ、スクリューコ
ンベヤ（４）の助けにより紡糸口金（２）の方へ進めた
。加熱器（６）でポリエチレンテレフタレート粒を溶融
せしめて均一相となし、更にこれをポンプ（８）の助け
により紡糸Ｄ＃２）の方へ進めた。

紡糸口金２）は標準円すい入口および押出し孔の輪（各
孔は直径１０ミルである）を有していた。

得られた押出しポリエチレンテレフタレー）　（１０）
は紡糸口金２）を経て凝固帯域（１２）に直接送られた
。凝固帯域（１幻は長さ６フイートで、垂直に配置され
ていた。１０℃の空気を凝固帯域（１２）に（１４）で
連続して導入し、この空気は導管（１６）　９よびファ
ン（１８）を経て供給された。

空気は、凝固帯域（１２沙壁と組合さって垂直に配置さ
れている延長導管（２０）を通って凝固帯域（１２）か
ら連続的に取り出され、それから導管（２２）を経て連
続的に取り出された。凝固帯域を通過中に押出しされた
ポリエチレンテし７タレートは均一に急冷され、紡糸し
たままのポリエチレンテレフタレート糸の連続長さに変
換された。重合体性物質はまず溶融物から半固体コンシ
スチンシーに変換され次に半固体コンシスチンシーから
凝固帯域（１２）を通過中に固体コンシスチンシーに変
換された。

凝固帯域（１２）の出口端を出た後、フィラメント様材
料は滑剤アプリケーター（２４）と軽く接触し、そして
食違いロール（２６）および（２８）の対からなる第１
応力単離装置に連続送入され、それからこれらのロール
のまわりに４回転で巻きつけた。フィラメント様材料は
食違いロール（２６）および（２８）からスチームジェ
ット（３２）からなる第１延伸帯域に通り、このジェッ
トにより水蒸気が単一オリフィスから移動しているフィ
ラメント様材料に噴霧された。当初２５１５１ｇの高圧
水蒸気を過熱器（３４）に供給し、ここで２５０℃に加
熱された。次に材料がスチームジェット（３２）に送ら
れた。フィラメント様材料は水蒸気と接触すると約８５
℃の温度に上昇され、それから第１延伸帯域で延伸され
た。第１延伸帯域での延伸を達成するのに十分な縦の引
張は、フィラメント様材料が４回転で巻きつけられてい
る第２の対の食違いロール（３６）および（３８）の速
度を調整するととにより作り出された。フィラメント様
材料は次に（４０）で包装された。

第５図は、その次の熱処理を実施する装置の配置を例示
するものである。得られた包装（４０）を次にほどき、
次いで４回転で応力単離装置として働く食違いロール（
８２）および（８４）のまわりに通した。食違いロール
（８２）および（８４）から、フィラメント様材料は２
４インチの長さを有する熱すべり板（８６）と滑り接触
して通過し、この板は第２延伸帯域として働き、そして
フィラメント様材料が４回転で巻きつけられている食違
いロール（８８）および（９０）によって及ぼされる縦
の引張下に維持されていた。熱すべり板（８６）は第１
延伸帯域でフィラメント様材料が受ける温度以上の温度
に維持されていた。食違いロール（８８）および（９０
）から運ばれた後のフィラメント様材料は、熱処理の最
終部分を実施する帯域として働く長さ２４インチの熱す
べり板（９２）と滑り接触して通過させた。食違いロー
ル（９４）および（９６）はフィラメント様材料が熱す
べり板（９２）上を通過するにつれて該材料に縦の引張
を維持していた。フィラメント様材料は前型べり板（８
６）および（９２）と滑り接触している間該板と実質的
に同一の温度を帯びていた。フィラメント様材料の示差
走査カロリメーターのピーク温度は各実施例で２６０′
Ｃ−であり、そして第５図での熱処理中にフィラメント
の合一は生じなかった。

実施例に関するそれ以上の細部は次の通りである。

実施例■ 紡糸口金（２）は２０孔からなり、そしてポリエチレン
テレフタレートは押出特約３１６℃の温度であった。紡
糸口金（２）を通るポリエステル量は１２ｇ／分であり
、そして紡糸パック圧力は１５５０７ｎｔｉｇであった
。

ポイン）　（３０）で測定すると凝固帯域（１２）の出
口端でのフィラメント様材料にかかる比較的高い応力は
０．０１９ｇ／デニールであった。紡糸したままのフィ
ラメント様材料を５００　ｓ／分の割合で食違いロール
（２６）および（２８）のまわりに巻きつけた。工程の
該ポイントで材料は＋９．３２×１０′−ｓの比較的高
い複屈折および２１６の総デニールを示した。第１延伸
帯域に入る前の紡糸したままのフィラメント様材料につ
いての最大延伸比は約４．２：１であった。

次の第１表に多数の操業での追加のパラメータおよび得
られた結果を要約する。この場合、（１）第１延伸、（
２）第２延伸および（３）熱処理の最終部分の条件は食
違いロール（３６）および（３８）、（８２）および（
８４）、（８８）および（９０）、ならびに（９４）お
よび（９６）の相対速度および熱すべり板（ｈｏｔ　５
ｈｏｅｓ　）　（８６）および（９２）の温度の調節に
よって変更された。

第１表ならびに以下のその他の表において、次の通りの
略語および用語を使用する。

ＤＲ−ロール表面速度の比を基として＝１で表わす延伸
比 ＴＩ：Ｎ−２５℃で測定した糸粘り強さ、９７デニール
Ｅ−２５℃で測定した未延伸、％ ＩＭ−２５℃で測定した糸当初モジュラス、１／デニー
Ａノ Ｍａｒ；　ＤＥ−紡糸したままの糸が分断することなく
実用上かつ再現可能な基準で延伸され得る：ｌで表わす
最大延伸比 ＤＰＦ−デニール／フィラメント 縮み一空気中１７５℃で測定した縦縮み、５仕事損失（
Ｗｏｒｋ　Ｌｏｓｓ）　−０，６ｇ／デニールと０．０
５ｇ／デニールとの間の応力でサイクルさせた場合、本
文に記載の如（１０００総デニールのマルチ糸に標準化
された糸１０インチ長さで測定したひずみ定率０．５イ
ンチ／分で測定した１５０℃での仕事損失、インチ−ポ
ンド 安定度係数−縮みもしくは収縮Ｘ仕事損失の掛け算から
得られる積の逆数 引張係数−粘り強さＸ当初モジュラスの掛け算によって
得られる積 結晶度−％結晶度 ｆａ−無足形配位函数 ｆｃ−結晶配位函数 実施例■ 紡糸口金Ｃ２１は２０孔からなり、ポリエチレンテレフ
タレートは押出特約３１２℃の温度であった。紡糸口金
（２）を通るポリエステル量は１２ｇ／分であり、そし
て紡糸パック圧力は１９００　ｐｓｉｇであった。

ポイン）　（３０）で測定すると凝固帯域（１２）の出
口端でのフィラメント様材料にかかる比較的高い応力は
０．０４１ｇ／デニールであった。紡糸したままのフィ
ラメント様材料を１０００ｍ／分の割合で食違いロール
（２６）および（２８）のまわりに巻きつけた。該ポイ
ントで材料は＋２０Ｘ　１０−”の比較的高い複屈折お
よび１０８の総デニールを示した。第１延伸帯域に入る
前の紡糸したままのフィラメント様材料についての最大
延伸比は約８−２：１であった。

次の第■表に多数の操業での追加のパラメータおよび得
られた結果を要約する。この場合、（１）第］延伸、（
２）第２延伸およ萌３）熱処理の最終部分の条件は食違
いロール（３６）および（３８）、（８２）および（８
４）、（８８）および（９０）、ならびに（９４）およ
び（９６）の相対速度および熱すべり板（ｈｏｔ　５ｈ
ｏｅｓ）　（８６）および（９２）の温度の調節によっ
て変更された。

実施例■ 紡糸口金（２）は２０孔からなり、そしてポリエチレン
テレフタレートは押出特約３１６℃の温度であった。紡
糸口金（２）を通るポリエステル量は１２ｇ／分であり
、そして紡糸パック圧力は１５００ｐａｉｇであった。

ポイン）　（３０）で測定すると凝固帯域（１２）の出
口端でのフィラメント様材料にかかる比較的高い応力は
、　０．０５８ｇ／デニールであった。紡糸したままの
フィラメント様材料を１１５０ｍ／分の割合で食違いロ
ール（２６）および（２８）のまわりに巻きつけた。該
ポイントで材料は＋３０ＸＩＯ−”の比較的高い複屈折
および９４の総デニールを示した。第１延伸帯域に入る
前の紡糸したままのフィラメント様材料についての最大
延伸比は約２．６：１であった。

次の第■表に多数の操業での追加のパラメータおよび得
られた結果を要約する。この場合、（１）第１延伸、（
２）第２延伸および（３）熱処理の最終部分の条件は、
食違いロール（３６）および（３８）、（８２）および
（８４）、（８８）および（９０）、ならびに（９４）
および（９６）の相対速度および熱すべり板（ｈｏｔ　
５ｈｏｅｓ）　（８６）および（９２）の温度の調節に
よって変更された。

実施例■ 紡糸口金２）は３４孔からなり、そしてポリエチレンテ
レフタレートは押出特約３２５℃の温度であった。紡糸
口金（２）を通るポリエステル量は１３ｇ／分であり、
そして紡糸パック圧力は７５０　ｐａｔσであった。

ポイント（３０）で測足すると凝固帯域（１２）の出口
端でのフィラメント様材料にかかる比較的高い応力は０
．０７６ｇ／デニールであった。紡糸したままのフィラ
メント様材料を１３００７７Ｌ／分の割合で食違いロー
ル（２６）および（２８）のまわりに巻きつけた。該ポ
イントで材料は＋３８ＸＩＯ弓の比較的高い複屈折およ
び９０の総デニールを示した。第１延伸帯域に入る前の
紡糸したままのフィラメント様材料についての最大延伸
比は約２．５２：１であった。

次の第■表に追加のパラメータおよび得られた結果を要
約する。

比較実施例 本発明の改善゛されたポリエステル糸は、市販の高強度
ポリエチレンテレフタレートタイヤコード糸のセグメン
トが加工処理操作後熱をうけると（以下に定める通り）
、生じないことが明らかとなった。試験のための出発材
料を通常の低応力条件下で溶融紡糸して約＋Ｉ　Ｘ　１
０−”の複屈折を有する紡糸したままのフィラメント様
材料を形成させ、溶融紡糸に続くイン−ライン方式で実
施される多数の工程でその最大延伸率の約８５％に熱延
伸し、そして約６％弛緩した。市販の高強度タイヤコー
ド糸に施す加工処理後の熱は糸を熱すべり板（種々の温
度で提供される）上を縦の引張下に（指示された延伸率
を生じるように種々の程度で提供される）通過せしめる
ことによって行なわれた。以下の第Ｖ光に出発材料の特
性、加工処理後の熱処理で使用される熱すべり板の温度
、加工処理後の熱処理で用いる延伸率ならびに加工処理
後の熱処理後のフィラメント様材料の特性を定める。使
用する略語および用語は先の定義の通りである。

本発明の改善されたポリエステル糸は、高強度タイヤコ
ード糸の形成の常法を第１延伸工程後で停止させ、次に
得られたフィラメント様材料のセグメントを種々の熱延
伸操作にかけると、生じないことが更に明らかとなった
。試験のための出発材料を通常の低応力条件下で溶融紡
糸して約±ｌＸ１０−ｊの複屈折を有する紡糸した１ま
のフィラメント様材料を形成させ、溶融紡糸後インーラ
イン方式で実施される単一工程で８．６５：１の延伸率
で熱延伸し、それから録集した。その次の熱延伸操作は
糸出発原料を熱すべり板（種々の温度で提供される）上
を縦の引張下に（指示された延伸率を生じるよう種々の
程度で提供される）通過せしめることによって行った。

以下の第■表に出発原料の特性、その次の熱延伸操作で
使用する前型べり板の温度、その次の熱延伸で使用する
延伸率およびその次の熱延伸後のフィラメント様材料の
特性を定める。用語および略語は先に定義した通りであ
る。

１例） 更に比較実施例として、１９７３年９月２６日付出願の
本出願人の米国特許願第４００，８６４号の実施例１〜
１３を参照されたい。これらの実施例を参考としてここ
に側照する。これらの実施例は本文に記載したもの以外
の種々のポリエチレンテレフタレート繊維形成法を実施
する場合（比較的高応力の紡糸条件を用いるその他の方
法を包含する）に普通に達成される比較的低い粘り強さ
、当初モジュラスおよび引張係数値を例示している。

本発明を好ましい態様でもって記述したが、当業者に明
らかな如く変化および変形をなし得ることは言うまでも
なく、かかる変化および変形は特許請求の範囲内に包含
されるものとみなされるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、新規な特性の組合せで明らかにされた通りの
顕著に安定な内部構造を有する本発明の改善されたマル
チ糸の複屈折（＋１６０乃至＋１８９）、安定度係数値
（６〜４５）および引張係数値（８３０〜２５００）を
プロットした三次元表示図である。この図においてＸ軸
は複屈折、ｙ軸は安定度係数値そしてｚ軸は引張係数値
をそれぞれ示す。第２図は、長さ１０インチを有する先
行技術による通常の１０００デニールポリエチレンテレ
７タレートタイヤコード糸についての代表的なヒステリ
シス（すなわち加工もしくは仕事損失）ループを示す。 この図において縦軸は力（ボンド）そして横軸は変位（
インチ）をそれぞれ示す。 第３図は、長さ１０インチを有する本発明の１０００デ
ニールポリエチレンテレ７タレートタイヤコード糸につ
いての代表的なヒステリシス（すなわち、加工もしくは
仕事損失）ループを示す。この図において縦軸は力（ボ
ンド）そして横軸は変位（インチ）をそれぞれ示す。 第４図および第５図は本発明のポリエステルマルチ糸を
製造する方法を実施するための代表的な装置配置図を示
す。 第４図および第５図において、それぞれの数字の意義は
次の通りである。 １・・・ホッパ、２・・・紡糸口金、４・・・スクリュ
ーコンベヤ、６・・・加熱器、８・・・ポンプ、１２・
・・凝固帯域、１４・・・導入個所、１６・・・導管、
１８・・・ファン、２０・・・延長導管、２２・・・導
管、２４・・・滑剤アプリケーター、２６．２８・・・
食違いロール、３２・・・スチームジェット、３４・・
・過熱器、３６．３８・・・食違いロール、４０・・・
包装個所、８２．８４・・・食違いロール、８６・・・
熱スヘり板、８８．９０・・・食違いロール、９２・・
・熱すべり板、９４．９６・・・食違いロール、９８・
・・包装個所。 Ａどノ ｈ６．２ ｈ６．３

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエチレンテレフタレート少くとも８５モル％
   からなり、１〜２０のデニール／フィラメントを有し、
   上昇した温度での工業的適用例に使用するのに特に適し
   ている熱適用時に自己けん縮を受ける傾向を実質的に示
   すことがなく、かつ以下の新規な特性の組合せにより明
   示される通りの顕著に安定な内部構造を有する改善され
   た高性能のポリエステルマルチ糸。 （ａ）複屈折値＋１６０乃至＋１８９ （ｂ）空気中１７５℃で測定した縮み（％）×０．６ｇ
   ／デニールと０．０５ｇ／デニールとの間の応力で回転
   させた場合、１０００総デニールのマルチ糸に標準化さ
   れた１０インチ長の糸についてひずみ定率０．５インチ
   ／分で測定した１５０℃での仕事損失（インチ−ポンド
   ）の掛け算で得られる積の逆数ととることによつて求め
   られる安定度係数値６〜４５、および（ｃ）２５℃で測
   定し、ｇ／デニールで表わされる粘り強さ×ｇ／デニー
   ルで表わされる当初のモジュラスの掛け算で得られる引
   張係数８２５以上。
2. （２）前記ポリエステルがポリエチレンテレフタレート
   少くとも９０モル％からなる特許請求の範囲第１項記載
   の改善された高性能のポリエステルマルチ糸。
3. （３）前記ポリエステルが実質的にすべてポリエチレン
   テレフタレートである特許請求の範囲第１項記載の改善
   された高性能のポリエステルマルチ糸。
4. （４）前記糸のフィラメントが３〜１５のデニール／フ
   ィラメントを有する特許請求の範囲第１項記載の改善さ
   れた高性能のポリエステルマルチ糸。
5. （５）約６〜６００の連続フィラメントからなる特許請
   求の範囲第１項記載の改善された高性能のポリエステル
   マルチ糸。
6. （６）結晶度４５〜５５％、結晶配位函数少くとも０．
   ９７および無定形配位函数０．３７〜０．６０を示す特
   許請求の範囲第１項記載の改善された高性能のポリエス
   テルマルチ糸。
7. （７）少くとも７．５ｇ／デニールの粘り強さを示す特
   許請求の範囲第１項記載の改善された高性能のポリエス
   テルマルチ糸。
8. （８）少くとも１１０ｇ／デニールの当初モジュラスを
   示す特許請求の範囲第１項記載の改善された高性能のポ
   リエステルマルチ糸。
9. （９）引張係数値８３０〜２５００を示す特許請求の範
   囲第１項記載の改善された高性能のポリエステルマルチ
   糸。
10. （１０）ポリエチレンテレフタレート少くとも８５モル
    ％からなり、１〜２０のデニール／フィラメントを有し
    、上昇した温度での工業的適用例に使用するのに特に適
    している熱適用時に自己けん縮を受ける傾向を実質的に
    示すことがなく、かつ以下の新規な特性の組合せにより
    明示される通りの顕著に安定な内部構造を有する改善さ
    れた高性能のポリエステルマルチ糸。 （ａ）結晶度４５〜５５％。 （ｂ）結晶配向函数少くとも０．９７。 （ｃ）無足形配向函数０．３７〜０．６０。 （ｄ）１７５℃で空気中での縮み８．５％以下。 （ｅ）２５℃での当初モジュラス少くとも１１０ｇ／デ
    ニール （ｆ）２５℃での粘り強さ少くとも７．５ｇ／デニール
    および （ｇ）１５０℃で０．６ｇ／デニールと０．０５ｇ／デ
    ニールとの間の応力で循環された場合、１０００総デニ
    ールのマルチ糸に標準化された１０インチ長の糸でのひ
    ずみ定率、０．５インチ／分で測定して仕事損失０．０
    ０４〜０．０２インチ−ポンド。
11. （１１）ポリエステルがポリエチレンテレフタレート少
    くとも９０モル％からなる特許請求の範囲第１０項記載
    の改善された高性能のポリエステルマルチ糸。
12. （１２）ポリエステルが実質的にすべてポリエチレンテ
    レフタレートからなる特許請求の範囲第１０項記載の改
    善された高性能のポリエステルマルチ糸。
13. （１３）糸のフィラメントが３〜１５のデニール／フィ
    ラメントを有する特許請求の範囲第１０項記載の改善さ
    れた高性能のポリエステルマルチ糸。
14. （１４）約６〜６００の連続フィラメントからなる特許
    請求の範囲第１０項記載の改善された高性能のポリエス
    テルマルチ糸。
15. （１５）ｇ／デニールで表わされる粘り強さ×ｇ／デニ
    ールでの当初モジュラスの掛け算で得られる２５℃で測
    定した引張係数値８３０〜１５００を示す特許請求の範
    囲第１０項記載の改善された高性能のポリエステルマル
    チ糸。
16. （１６）繊維状補強材として高性能のマルチ糸を混入さ
    せた（而して該マルチ糸が、ポリエチレンテレフタレー
    ト少くとも８５モル％からなり、１〜２０のデニール／
    フィラメントを有し、上昇した温度での工業的適用例に
    使用するのに特に適している熱適用時に自己けん縮を受
    ける傾向を実質的に示すことがなく、かつ以下の新規な
    特性の組合せにより明示される通りの顕著に安定な内部
    構造を有する改善された高性能のポリエステルマルチ糸
    である）ゴムタイヤ。 （ａ）結晶度４５〜５５％ （ｂ）結晶配向函数少くとも０．９７ （ｃ）無定形配向函数０．３７〜０．６０ （ｄ）１７５℃で空気中での縮み８．５％以下（ｅ）２
    ５℃での当初モジュラス少くとも１１０ｇ／デニール （ｆ）２５℃での粘り強さ少くとも７．５ｇ／デニール
    および （ｇ）１５０℃で０．６ｇ／デニールと０．０５ｇ／デ
    ニールとの間の応力で循環された場合、１０００総デニ
    ールのマルチ糸に標準化された１０インチ長の糸でのひ
    ずみ定率０．５インチ／分で測定して仕事損失０．００
    ４〜０．０２インチ−ポンド。