JPH05279919A - 高テナシティポリエステル糸及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 高速紡糸による高強度、高モジュラス及び低
収縮率を併せ持つポリエステル糸の製造を可能とする。 【構成】 変性成分として、全炭素原子数が５の脂肪族
ジカルボン酸及び／若しくはカルボニル結合が角をなし
て配置されているか或いは芳香族核が変性置換基を有す
る芳香族ジカルボン酸のラジカルを有するか、アルカン
−もしくはシクロアルカン−ジオ−ル、ジ−もしくはト
リ−エチレングリコ−ル又は分子量が４０００以下のポ
リエチレングリコールの基を全ジオール成分に基づいて
０．５−５．０モル％含有し、或る一定の速度で引取り
紡糸する糸、及びその製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、日除け、コン
ベヤーベルト、ホース、Ｖ−ベルト、タイヤのような工
業製品における耐力部材として用いるような各種工業的
用途のためのコード、織物、ブレードに特に最適な、高
速紡糸により製造される高テナシティ、低収縮性ポリエ
ステル糸、この糸の製造方法、及びこの方法に必要なポ
リエステル原料に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステルフィラメントでつくられた
高テナシティ糸の製造については公知である。ドイツ特
許公告公報１２８８７３４号では、紡糸条件は、この目
的のために、固化フィラメントに作用する張力が著しく
低くなるように選択しなければならず、従って、紡糸し
たままの糸の分子配向は非常に低い。０．００３未満、
好ましくは０．００２未満もの複屈折値が規定されてい
る。このような紡糸したままのフィラメントをその後、
高い延伸率で延伸すると、高強度の糸を得ることが可能
である。そのような糸のテナシティは約７６ｃＮ／ｔｅ
ｘであり、破断伸び率は１１％である。しかしながら、
そのような糸はまだ高い熱収縮率を示す；例えば、２０
０℃の熱風中では、熱収縮率はなお約１８％である。一
般に、２００℃という温度は、そのような糸でつくられ
た布を被覆する際に加熱することができる最高温度であ
るので、熱収縮率は２００℃で測定するのが通例となっ
てきた。例えば依然として収縮率が１８％の糸材料は、
そのような被覆工程での寸法変化が著しく大きく、制御
できないものとなる。従って、熱収縮率を減じる必要が
ある。これは通常、糸を一定の張力の下で収縮させる熱
機械的収縮工程で行われる。このようにして、例えば２
００℃での熱収縮率を、例えば５％に減少させることが
可能である。しかしながら、この方法では他の性質も変
化させることは避けられない。即ち： − 極限引っ張り強さ伸び率の増加（例えば、１６％に
増加） − テナシティの減少（例えば、７６ｃＮ／ｔｅｘから
７２ｃＮ／ｔｅｘへ減少） − 応力−歪み図の平坦化、すなわち、モジュラスの減
少［例えば、一定の荷重下での伸びに換算して表したも
の（比較伸び率、ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｅｘｔｅｎｓｉ
ｏｎ）］ − 収縮力の減少● 高モジュラス又は低い比較伸び率及び十分に高い収縮力
を、低収縮率と組み合わせると、これらは変形によるど
のような寸法変化も妨げるので、被覆操作のような布の
熱処理に都合がよい。高モジュラス及び高強度と低収縮
率との組み合わせも、Ｖ−ベルトのような非タイヤゴム
製品の熱安定性に必要である。

【０００３】熱収縮率を減少させる熱機械的方法はいづ
れもまた、テナシティ、破断伸び、モジュラス及び収縮
力のような必要な性質を損なうため、高強度及び高モジ
ュラスと低収縮率とを組み合わせる要件を満たすことは
これまで難しかった。

【０００４】例えば、被覆した布の耐力成分のようなそ
してコンベヤーベルト及びホース用の強化糸のような糸
に必要とされる高強度を得るには、上記ドイツ特許公告
公報によると、遅い紡糸引き取り速度がまた必要である
ことは避けることができない。しかしながら、遅い紡糸
引き取り速度はまた、紡糸口金当たりの生産量が低く、
そのため不経済的な加工になることを意味する。

【０００５】紡糸引き取り速度を増すと、紡糸口金当た
りの生産量が急激に増加することは、ドイツ特許出願公
開公報第２２０７８４９号の図１に示されているように
公知のことである。また、紡糸引き取り速度が増すにつ
れて、応力−歪み曲線の勾配、すなわちモジュラスが増
加し、熱収縮率が減少し、収縮力が増加するが、得られ
るテナシティも急激に減少することも知られている。そ
れ故、高速紡糸によって製造された糸はこれまで、寸法
安定性（高モジュラスと比較的低い収縮とを組み合わせ
た）が糸の強度よりも重要である目的、例えば決定的な
のは糸の強度ではなくラテックスコードの強度であるよ
うなタイヤコードセクターに主に用いられてきたことは
驚くことではない。

【０００６】米国特許第４，４９１，６５７号の表３か
ら、高速紡糸によって製造された糸の強度は減少する
が、コードの強度は低速紡糸によって製造された糸と較
べて実質的に変わらないことが分かる。このことから、
これらの高速糸を例えばタイヤコードとして用いること
が可能となる。この説明によると、３０００ｍ／分の紡
糸速度で、糸の強度はわずか６１ｃＮ／ｔｅｘとなる。

【０００７】同様に、高速紡糸法に関する最近の発表
（ＷＯ ９０／００６３８）では、紡糸速度２９００ｍ
／分で６８．９ｃＮ／ｔｅｘの最大糸強度を得ている
（表２及び５）。これは、例えばコンベヤーベルト又は
ホース用の被覆布又は強化糸に用いるための要件を満た
していない。

【０００８】他の目的の工業用糸の場合、例えば、被覆
布中の耐力成分としての又はコンベヤーベルト及びホー
ス用の強化糸としての場合、各種用途に最適なものにす
るのに必要な他の技術的関連データと共に、糸の強度は
とりわけ重要である。例えば、被覆支持布用の糸は少な
くとも、＞７０ｃＮ／ｔｅｘの高破断強さ、＜５％の低
い熱風収縮率及び高い糸のクリーンさ（ｃｌｅａｎｎｅ
ｓｓ）、すなわち最少のフィラメント破損（もつれ）
数、を有していなければならない。同時に高モジュラス
及び十分に高い収縮力を有すると好都合である。

【０００９】コンベヤーベルト又はホースにおける強化
糸として用いられる糸は特に、＜１０％の熱収縮率と共
に＞７５ｃＮ／ｔｅｘの高強度を有していなければなら
ない。 これらの高度の要件、特に大きな糸強度と低い
熱収縮率及び良好な機械的特性（フィラメントの破損の
ない）とを組み合わせた要件のため、そのような糸はこ
れまで＜１０００ｍ／分の遅い紡糸速度でのみ工業的に
製造されてきた。

【００１０】しかしながら、上記理由のためには、特に
紡糸口金当たりの生産量を有利に増加させ、そしてモジ
ュラス／収縮率比を増加させるためには、工業用の糸は
一般に高速紡糸法で製造されるのが好ましい。

【００１１】例えば、ドイツ特許第３，４３１，８３１
号には、工業用の糸を供給糸から３０００ｍ／分以下の
速い紡糸引き取り速度で製造する方法が記載されてい
る。この方法では、この公報の実施例で証明されている
ように、７２．５ｃＮ／ｔｅｘ以下のテナシティに達す
ることができる糸の製造が可能である。しかしながら、
これらの糸には、上記の技術的に関連した性質の組み合
わせに対してまだ足りないものがある。例えば、得られ
るテナシティは、延伸ポテンシャルを十分に用いた場合
でも、低速で紡糸した糸よりもなお低いのは明らかであ
る。特に、高テナシティと低熱収縮率とを組み合わせた
要件を好ましい程度に満たすことは不可能である。

【００１２】例えば、上記特許出願公開公報、第２４頁
の表中の実施例７及び８から、例えば被覆支持体に必要
とされる値にまで緩和すると、引っ張り強さは不適当な
値にまで低下することが分かる。さらに、経験から、こ
れらの高速紡糸糸では、かなりの延伸を行うため、必要
な糸のクリーンさ、すなわち最少のフィラメント破損を
得るのは同様に不可能であることが分かる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記問題点に鑑み、本
発明は、高速紡糸により高強度、高モジュラス及び低収
縮率を併せ持つポリエステル糸を提供しようとするもの
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、意外に
も、変性ポリエチレンテレフタレートをベースとする特
定のポリエステル原料から出発することにより、高速紡
糸によっても、すなわち２５００ｍ／分より速い紡糸引
き取り速度で紡糸することによっても、工業的用途に好
ましい性質を組み合わせた、高テナシティポリエステル
糸を製造することが可能であることを見い出した。

【００１５】以下、図１及び２を参照して説明する。図
１は、式II（曲線１）、式IIIの右側（曲線２）及び公
知のポリエステル原料の場合の係数Ｑの紡糸速度への依
存性（曲線３）を示すグラスである。曲線１及び２の間
の領域は、本発明の好ましいポリエステル原料の位置を
示す。図２は、同じ紡糸引き取り速度で公知のポリエス
テル原料（曲線１）及び本発明のポリエステル原料（曲
線２）から製造した、紡糸したままの糸の複屈折率及び
結晶化度の関係を表すグラフである。

【００１６】本発明で用いる特定のポリエステル原料
は、変性成分として、全炭素原子数が５の脂肪族ジカル
ボン酸、及び／若しくは、カルボニル結合が角をなして
配置されているか或いは芳香族核が変性置換基を有する
芳香族ジカルボン酸のラジカルを、全酸成分に基づいて
０．５−５．０モル％含有するか、並びに／又は、炭素
原子数３−１０のアルカンジオール若しくはシクロアル
カンージオール、ジエチレングリコール若しくはトリー
エチレングリコール、又は分子量が４０００以下のポリ
エチレングリコールのラジカルを、全ジオール成分に基
づいて０．５−５．０モル％含有する。本発明で用いる
ポリエステルの平均分子量は、ジクロロ酢酸１００ｍｌ
にポリエステルを１ｇ含む溶液で２５℃にて測定した比
粘度が０．８−１．７、好ましくは１．１−１．５に相
当する。本発明で用いるポリエステルの本質的な特徴
は、２５００＜Ｖ_ａ＜４０００ｍ／分の紡糸引き取り速
度（Ｖ_ａ）で紡糸するとき、得られる紡糸したままの糸
（すなわち、その後の処理操作をしていない、紡糸で直
接得られた糸）の式Ｉの複屈折率（Ｂｒ）及び結晶化度
（Ｋ）の比（Ｑ）が、図１の曲線１の上にあるか、ある
いは式IIに相当することである： Ｑ＝Ｂｒ×１０００／Ｋ （Ｉ） Ｑ＞１０．８６−３．９４×１０^−３×Ｖ_ａ＋４．５７×１０^−７×（Ｖ_ａ）^２ （II） 本発明は、このポリエステル原料より成り、かつこの原
料から２５００ｍ／分より速い、例えば２５００−６５
００ｍ／分又は紡糸プラントによってこれより速い紡糸
引き取り速度で高速紡糸することによって得られる、紡
糸したままの糸を提供する。

【００１７】２５００−４０００ｍ／分の上記規定速度
範囲は、本発明のポリエステル原料を試験しかつ特徴づ
けるのに役立てるためのものであることは明らかであ
る。この速度範囲内で製造した紡糸したままの糸が式II
の条件を満たすならば、問題のポリエステル原料は本発
明で用いることができるものとして、すなわち、本発明
の紡糸したままの糸の適した製造原料として特徴づけら
れる。もちろん、そのような原料はまた、４０００ｍ／
分より速い速度で本発明の上記糸に紡糸することもでき
る。

【００１８】本発明で用いるポリエステルと組み合わせ
て用いることができる上記変性成分は、紡糸したままの
糸の結晶化特性に重要な意味を持つ。従って、これら
は、製造される紡糸したままの糸の式Ｉの光学複屈折率
及び結晶化度の比が式IIを満たすように上記の特定の群
から選択する。

【００１９】本発明のポリエステルと組み合わせて用い
ることができる芳香族及び脂肪族ジカルボン酸は例え
ば、イソフタル酸、スルホイソフタル酸、メチルテレフ
タル酸、クロロテレフタル酸、メチルイソフタル酸、ク
ロロイソフタル酸、３−若しくは４−カルボキシフェニ
ル酢酸、ナフタレンー１，３ー、−１，６−、−２，５
−若しくは−２，７−ジカルボン酸、グルタル酸、アジ
ピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸又はセ
バシン酸である。本発明のポリエステルに変性成分とし
て組み合わせて用いることができかつ本発明で用い得る
ジオールは例えば、プロパンジオール、ブタンジオー
ル、ペンタンジオール、ジメチルプロパンジオール、オ
クタンジオール、イソオクタンジオール、シクロヘキサ
ンジオール、ビスヒドロキシメチルシクロヘキサン、ジ
エチレングリコール（＝ジヒドロキシジエチルエーテ
ル）、トリエチレングリコール（＝ビス（２−ヒドロキ
シエトキシ）エタン）、及び平均分子量が約４０００以
下のプロピレングリコール又はポリエチレングリコール
である。

【００２０】本発明のポリエステル原料は、変性成分と
して、全炭素原子数が少なくとも５の脂肪族ジカルボン
酸及び／又はカルボニル結合が角をなして配置されてい
る芳香族ジカルボン酸のラジカルを、全酸成分に基づい
て、０．５−５．０モル％、好ましくは１−３モル％含
有するように選択する。

【００２１】工業的な用途の場合、特に好ましい変性酸
成分はイソフタル酸であり、その量は０．５−５重量
％、特に１−２．５重量％である。好ましいジオール成
分はジエチレングリコールであり、ポリエチレンテレフ
タレート中に０．５−３重量％、特に１−２重量％の割
合で存在させるのが好ましく、例えば、ビスヒドロキシ
メチル−シクロヘキサンをポリエチレンテレフタレート
中に０．５−５重量％、好ましくは１．５−３重量％の
上記の規定割合で存在させるのが都合よい。

【００２２】ポリエチレンテレフタレートはまた、変性
酸及びジオール成分を組み合わせて含んでいてもよい。
例えば０．５−２．５重量％、好ましくは１−２重量％
のイソフタル酸と、０．５−２．５重量％、好ましくは
１−２重量％のジエチレングリコールを組み合わせて含
んでいてもよい。変性は、ポリエステルが式IIの規定を
満たすように上記指示範囲内で調整する。

【００２３】製造される糸の複屈折率及び結晶化度の比
Ｑが、図１の曲線１及び２の間にあるか、或いは式III １１．８６−３．９４×１０^−３×Ｖ_ａ＋４．５７×１０^−７×（Ｖ_ａ）^２＞Ｑ ＞１０．８６−３．９４×１０^−３×Ｖ_ａ＋４．５７×１０^−７×（Ｖ_ａ）^２ （III） に相当する、ポリエステル原料が特に好ましい。

【００２４】また、これらのポリエステル原料及びこれ
らから製造される糸は顔料着色剤を含まないものが好ま
しい。

【００２５】変性コポリエステルを工業用途の高テナシ
ティマルチフィラメント糸の製造に用いることが文献に
記載されているのは比較的珍しい。例えば、いくつかの
日本特許出願には、４，４′−ビフェニルカルボン酸を
コモノマーとして異なる割合で含有する原料の使用がク
レームされている。さらに詳しくは、特開昭５７−１４
３，５１６号及び特開昭５７−１４３，５１７号には、
４５−７４モル％の割合のコモノマーが含まれており、
これはポリエチレンテレフタレートの通例の変性をはる
かに越えている。これに対して、特開昭５３−６，６２
１号及び特開昭５１−８２，０１９号には、変性成分と
して、それぞれ０．５−５モル％及び＞１０重量％の
４，４′ービフェニルカルボン酸エチレン単位のみを加
えることが記載されている。しかしながら、これらの日
本特許出願はいづれも、高速紡糸法については言及して
いない。さらに、４，４′−ビフェニルジカルボン酸の
使用は、本発明による改良を行うには経費がかかりすぎ
ると考えられる。

【００２６】補助成分として２，２′，６，６′−テト
ラメチルビフェニル−４，４′−ジカルボン酸を含む軟
化温度を低下させたコポリエステルの製造については、
米国特許出願第４０ ３５ ３４２に記載がある。しか
しながら、この原料を高速紡糸法によって加工する可能
性については何も示唆するものはない。さらに、軟化温
度を急激に低下させると、製造された糸を熱被覆するよ
うな場合に、不利な影響がある。

【００２７】特開昭５２−１５２，５１４号には芳香族
ジオール成分、そして特開昭５７−１４９，５１１号に
は、変性成分として、混合官能性単量体、例えばｐ−ヒ
ドロキシ安息香酸を用いることが記載されている。これ
らの鎖剛化（ｃｈａｉｎ−ｓｔｉｆｆｅｎｉｎｇ）単量
体は高速紡糸の際に不利な影響を及ぼすかもしれないと
いうことを考えなければならない。従って、これらの単
量体は本発明のポリエチレンテレフタレートの変性には
適していない。特開昭５５−１３７，２１７及び特開昭
５５−６７，００９号にそれぞれ記載のジアミン及びア
ミノカルボン酸の添加についても、同様である。

【００２８】特開昭６３−５９，４１２号及び特開昭５
３−１３０，３５１は、ポリトリメチレンテレフタレー
ト、ポリテトラメチレンテレフタレートもしくはポリヘ
キサメチレンテレフタレート又はこれらの混合物、或い
はポリエチレンテレフタレートと類似の又は相当するポ
リイソフタレートを用いることによって得られる改良に
関するものである。問題の重合体は単独重合体又は各種
重合体の混合物であるが、本発明の意味する変性成分で
はない。

【００２９】本発明で用いる変性ポリエステル原料が式
II又はIIIの条件を満たすかどうかをみる試験は、２５
００−４０００ｍ／分の紡糸引き取り速度で原料試料を
紡糸し、そして得られる紡糸したままの糸の複屈折率及
び結晶化度を測定することによって行うことができる。
その後、２つの値の比を求め、式によって規定される条
件を満たすかどうかを判断する。

【００３０】紡糸したままの糸の複屈折率は、偏光顕微
鏡による公知の方法で測定する。結晶化度は以下の式： 結晶化度（％）＝ｄｋ（ｄ−ｄ_ａ）／ｄ（ｄｋ−ｄ_ａ） によるフィラメントの密度ｄから通常計算する。フィラ
メントの密度ｄは、密度勾配管（密度範囲 １．３５−
１．４５ｇ／ｍｌ；亜鉛塩水溶液）による公知の方法で
測定する。非晶質部の密度ｄ_ａは１．３３１ｇ／ｍｌと
推定され、結晶質物質の密度ｄｋは１．４５５ｇ／ｍｌ
と推定した。

【００３１】本発明の紡糸したままの糸を上記変性ポリ
エステル原料から、２５００−４０００ｍ／分の紡糸引
き取り速度Ｖ_ａで製造すると、これらは式： Ｑ＞１０．８６−３．９４×１０^−３×Ｖ_ａ＋４．５７×１０^−７×（Ｖ_ａ）^２ （II） （式中、Ｑは式Iによる複屈折率及び結晶化度の比であ
る）を満たす。

【００３２】上記式から、糸を製造する紡糸引き取り速
度によって、本発明の紡糸したままの糸は、光学複屈折
率の値により表される分子配向と結晶化度とを組み合わ
せた特定の特徴を示す。従来の非変性ポリエステルから
の紡糸したままの糸と較べて、本発明の紡糸したままの
糸は、同じ配向の場合、著しく低い結晶化度を、あるい
は同じ結晶化度の場合、著しく高い配向を示す。複屈折
率を配向の程度として、結晶化度に対してプロットした
図２のグラフにおいて、この関係が非常にはっきりと表
されている。

【００３３】例えば、本発明の紡糸したままの糸は、製
造時の紡糸引き取り速度Ｖ_ａによって、以下のような式
Ｉの複屈折率及び結晶化度の比を有する： Ｖ_ａ： ２５００ー３０００ｍ／分 Ｑ： ＞３．５ Ｖ_ａ： ３０００ー３２００ｍ／分 Ｑ： ＞３．１ Ｖ_ａ： ３２００ー３４００ｍ／分 Ｑ： ＞２．８ Ｖ_ａ： ３４００ー３８００ｍ／分 Ｑ： ＞２．５ Ｖ_ａ： ３８００ー４２００ｍ／分 Ｑ： ＞２．４ ポリエステルの添加物が結晶化特性に及ぼす影響は、文
献に示されている。例えば、特公昭５０−０７９，０１
２号及び５８−０６５，７１９号には、高速紡糸におい
て、同様に、得られる糸が高配向及び低結晶化度である
と言われる原料の記載がある。しかしながら、この効果
はコポリエステルを用いることによるものではなく、亜
硫酸又は亜アンチモン酸又はこれらの塩を通常のポリエ
チレンテレフタレートに加えることによって得られるも
のである。

【００３４】同じ効果は、特開昭５８−０４７，０２０
号で塩基性ナトリウム又はカリウム塩を加えることによ
り、そして特開昭５８−０９６，６２４号でナトリウム
又はカリウムアルコラート及びまたカルボン酸無水物を
加えることにより得られる。これらのケースはいづれ
も、共重合体をポリエステルに組み込むことによる真の
変性ではない。

【００３５】３０００ｍ／分の紡糸引き取り速度での紡
糸したままの高収縮率及び高複屈折率は、脂肪族カルボ
ン酸基を末端基として導入することによる特開昭６０−
７１，７１０号によって得ることができる。このように
して変性されたポリエステルは、布帛用に有利であると
ある。高テナシティの工業用フィラメントの製造につい
ては何も記載がない。

【００３６】本発明の紡糸したままの糸は、後記のよう
に工業用の高テナシティ糸の製造に用いることができ
る。これにおいて、本発明の紡糸したままの糸は、その
後の加工条件を適当に選択することにより、従来の紡糸
したままの糸よりも特定の工業的目的により最適なもの
となる有用な利点を持つ。

【００３７】本発明はさらに、工業用の高テナシティポ
リエステル糸を得るために、上記の紡糸したままの糸を
さらに加工する方法を提供するものである。本方法は、
上記ポリエステル原料から高速で製造された紡糸したま
まの糸を、高温で単一又は多段延伸することよりなる。
この延伸は引き取り及び延伸ゴデット上で連続的に行わ
れるが、延伸張力を２０−３３ｃＮ／ｔｅｘ、好ましく
は２３−２９ｃＮ／ｔｅｘに維持するゴデット製造ライ
ンでバッチ方式で行うのが好ましい。

【００３８】本発明はまた、高速紡糸によって製造され
た紡糸したままの糸から本方法によって製造しうる高テ
ナシティポリエステル糸を提供するものであり、ポリエ
ステルは、変性成分として、全炭素原子数が５の脂肪族
ジカルボン酸及び／若しくはカルボニル結合が角をなし
て配置されているか或いは芳香族核が変性置換基を有す
る芳香族ジカルボン酸のラジカルを、全酸成分に基づい
て０．５−５．０モル％含有するか、並びに／又は、炭
素原子数３−１０のアルカンジオール若しくはシクロア
ルカンージオール、ジエチレングリコール若しくはトリ
エチレングリコール、又は分子量が４０００以下のポリ
エチレングリコールのラジカルを、全ジオール成分に基
づいて０．５−５．０モル％含有し、かつジクロロ酢酸
１００ｍｌにポリエステルを１ｇ含む溶液で２５℃にて
測定して０．８−１．７、好ましくは１．１−１．５の
比粘度を有し、そして糸は以下のデータ： 極限引っ張り強さ： ＞７０ｃＮ／ｔｅｘ 極限引っ張り強さ伸び率： ＜１５％ 比較伸び率（５４ｃＮ／ｔｅｘ）： ＜１２％ ２００℃での熱風収縮率： ＜８％ １９０℃での収縮力： ＞０．３０ｃＮ／ｔｅｘ ２００℃での熱風収縮率（ＨＡＳ_２００）は以下のよう
に極限引っ張り強さ（ＵＴＳ）と関係している： ＨＡＳ_２００＜ＵＴＳ−６７ を併せ持つ（これ以前及び以後、”極限引っ張り強さ”
という語は、”線密度当たりの極限引っ張り強さ”を短
くして用いるものである）。前記のように、プロセスパ
ラメーターを変えることによって、使用目的に非常にう
まく適合させることが可能である。

【００３９】例えば、最終”延伸段階”で約４−１０％
の低収縮率にすることによって、特に低い熱風収縮率の
高テナシティ糸を製造することができる。この糸は例え
ば、被覆した布における耐力成分として用いることがで
きる。糸の必要な加熱はここでは、加熱ゴデット又は熱
セットダクトによって行う。高速紡糸により変性ポリエ
チレンテレフタレートから製造されたそのような高テナ
シティポリエステル糸は、以下のデータ： 極限引っ張り強さ： ＞７０ｃＮ／ｔｅｘ 極限引っ張り強さ伸び率： ＜１５％ 比較伸び率（５４ｃＮ／ｔｅｘ）： ＜１２％ ２００℃での熱風収縮率： ＜３％ １９０℃での収縮力： ＞０．３０ｃＮ／ｔｅｘ を併せ持つか、あるいはいくらかより高いモジュラスを
設定すると、収縮力は以下の性質の組み合わせ内で急激
に増加する： 極限引っ張り強さ： ＞７１ｃＮ／ｔｅｘ 極限引っ張り強さ伸び率： ＜１３％ 比較伸び率（５４ｃＮ／ｔｅｘ）： ＜１０％ ２００℃での熱風収縮率： ＜４％ １９０℃での収縮力： ＞０．７５ｃＮ／ｔｅｘ 又は 極限引っ張り強さ： ＞７４ｃＮ／ｔｅｘ 極限引っ張り強さ伸び率： ＜１２％ 比較伸び率（５４ｃＮ／ｔｅｘ）： ＜９％ ２００℃での熱風収縮率： ＜７％ １９０℃での収縮力： ＞１．０ｃＮ／ｔｅｘ 緩和なしで又はほんの少しの緩和（＜４％）及び加熱処
理の有無で、７５ｃＮ／ｔｅｘより上の極めて高いテナ
シティを有する高速紡糸工業用ポリエステル糸を製造す
ることが可能であり、これらはコンベヤーベルト、ホー
ス、Ｖ−ベルトにおける強化糸として用いるのが好まし
いが、特に速い紡糸速度で必要な寸法安定性が得られた
とき、糸の強度が明らかに改良されたタイヤコードとし
ても有用である。収縮が許されないならば、得られる糸
は例えば、以下の性質： 極限引っ張り強さ： ＞７５ｃＮ／ｔｅｘ 極限引っ張り強さ伸び率： ＜１０％ 比較伸び率（５４ｃＮ／ｔｅｘ）： ＜７％ ２００℃での熱風収縮率： ＜８％ を併せ持ち、あるいは引き取り速度が＞３５００ｍ／分
の場合は： 極限引っ張り強さ： ＞７３．５ｃＮ／ｔｅｘ 極限引っ張り強さ伸び率： ＜１０％ 比較伸び率（５４ｃＮ／ｔｅｘ）： ＜７％ ２００℃での熱風収縮率： ＜６．５％ の性質を併せ持つ。

【００４０】特に、複数の好ましい特徴の組み合わせよ
りなる本発明のこれらの目的には、好ましい。以下の具
体例は本発明の実施例であり、これと共に意外な工業的
利点を説明する。

【００４１】

【実施例】本発明の実施例は、唯一の変性成分として
１．６重量％のイソフタル酸を含有する、顔料を含まな
いコポリエステルを用いて実施した。比較例は、０．０
４重量％のＴｉＯ_２で着色した市販の繊維製造用ポリエ
チレンテレフタレートを用いて実施した。本発明の変性
ポリエステルと比較した、紡糸引き取り速度Ｖ_ａの関数
としての比較原料に対する式Ｉの複屈折率及び紡糸した
ままの結晶化度の比の差は、図１の曲線３から明らかで
ある。本発明のポリエステル原料及び比較原料の比溶液
粘度は０．８−１．７、好ましくは１．１−１．５の範
囲内である。

【００４２】相対溶液粘度は、溶液が細管粘度計を流れ
る時間を測定し、そして、同じ条件で純粋な溶媒が流れ
る時間を測定することによって、ジクロロ酢酸１００ｍ
ｌに重合体１．０ｇを含む溶液で２５℃にて通例により
測定した。用いたポリエチレンテレフタレートチップを
押し出し機中で溶融し、紡糸ポンプに送り、紡糸パック
を通して紡糸した。紡糸パック内の紡糸口金プレートは
いづれの場合もそれぞれ直径０．６ｍｍで２００の紡口
を有していた。

【００４３】フィラメントを紡糸仕上げアプリケーター
手段に送り、紡糸仕上げを施し、そして表に示す速度で
引き取りかつ巻き取った。次に、紡糸したままの材料の
配向度によって、フィラメントを様々な条件下、各種延
伸機で延伸し、そして部分的に収縮した。

【００４４】個々の試験で維持した紡糸及び延伸条件は
以下の表に示す。初めの組の試験では、被覆支持体用の
糸の製造条件を定めた。第一の組の試験は、被覆サポー
ト用の糸を製造するための条件で行われた。この組に関
するデータは表１及び２に示す。表２は特に、速いライ
ン速度（＞２５０ｍ／分）で多数のフィラメント（＞２
５０フィラメント）を用いる工業生産のシミュレーショ
ンで得られたデータを詳しく示す。糸のクリーン度はま
た、もつれ（スナール）の密度によって記録する。第２
の組の試験は、強化用の糸の製造するための条件で行わ
れた。この組に関するデータは表３に示す。

【００４５】以下の表では、破断強さという語を、極限
引っ張り強さ（ＵＴＳ）の代わりに用いている。

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】 式II（曲線１）、式IIIの右側（曲線２）及
び公知のポリエステル原料の場合の係数Ｑの紡糸速度へ
の依存性（曲線３）を示すグラスである。

【図２】 同じ紡糸引き取り速度で公知のポリエステル
原料（曲線１）及び本発明のポリエステル原料（曲線
２）から製造した紡糸したままの糸の複屈折率及び結晶
化度の関係を表すグラフである。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高速紡糸によって高強度と比較的低い熱
   風収縮率を併せ持つ合成繊維を製造するための、紡糸し
   たままの糸であって、 変性ポリエチレンテレフタレートをベースとするポリエ
   ステル原料より成り、 前記ポリエステル原料は、変性成分として、 全炭素原子数が５の脂肪族ジカルボン酸及び／若しくは
   カルボニル結合が角をなして配置されているか或いは芳
   香族核が変性置換基を有する芳香族ジカルボン酸のラジ
   カルを全酸成分に基づいて０．５−５．０モル％含有す
   るか、並びに／又は、 炭素原子数３−１０のアルカンジオ−ル若しくはシクロ
   アルカンジオ−ル、ジエチレングリコ−ル若しくはトリ
   −エチレングリコ−ル、又は分子量が４０００以下のポ
   リエチレングリコールのラジカルを全ジオール成分に基
   づいて０．５−５．０モル％含有し、 前記ポリエステル原料の平均分子量が、ジクロロ酢酸１
   ００ｍｌにポリエステルを１ｇ含む溶液で２５℃にて測
   定した比粘度０．８−１．７、好ましくは１．１−１．
   ５に相当するものであり、そして紡糸引き取り速度Ｖ_ａ
   で紡糸したとき式II Ｑ＞１０．８６−３．９４×１０^−３×Ｖ_ａ＋４．５７×１０^−７×（Ｖ_ａ）^２ （II） （式中、Ｑは得られる紡糸したままの糸の複屈折率及び
   結晶化度の比である）を満たす紡糸したままの糸を生じ
   る、前記紡糸したままの糸。
2. 【請求項２】 変性成分として、全炭素原子数が６の脂
   肪族ジカルボン酸及び／又はカルボニル結合が角をなし
   て配置されているか若しくは芳香族核が変性置換基を有
   する芳香族ジカルボン酸のラジカルを、全酸成分に基づ
   いて０．５−５．０モル％含有する、変性ポリエチレン
   テレフタレートをベースとするポリエステル原料より成
   る、請求項１の紡糸したままの糸。
3. 【請求項３】 変性成分として、ジエチレングリコール
   又はビスヒドロキシメチルシクロヘキサンのラジカルを
   全ジオール成分に基づいて０．５−５．０モル％含有す
   る、変性ポリエチレンテレフタレートをベースとするポ
   リエステル原料より成る、請求項１及び２のいづれかの
   紡糸したままの糸。
4. 【請求項４】 変性成分としてイソフタル酸のラジカル
   を含有する変性ポリエチレンテレフタレートをベースと
   するポリエステル原料より成る、請求項１ないし３のい
   ずれかの紡糸したままの糸。
5. 【請求項５】 変性酸成分が１−３モル％の割合で存在
   する変性ポリエチレンテレフタレートをベースとするポ
   リエステル原料よりなる、請求項１ないし４のいずれか
   の紡糸したままの糸。
6. 【請求項６】 紡糸引き取り速度Ｖ_ａで紡糸するとき、
   式III １１．８６−３．９４×１０^−３×Ｖ_ａ＋４．５７×１０^−７×（Ｖ_ａ）^２＞Ｑ ＞１０．８６−３．９４×１０^−３×Ｖ_ａ＋４．５７×１０^−７×（Ｖ_ａ）^２ （III） （式中、Ｑは得られた紡糸したままの糸の複屈折率及び
   結晶化度の比である）を満たすフィラメント糸を製造す
   る、変性ポリエチレンテレフタレートをベースとするポ
   リエステル原料よりなる、請求項１ないし５のいずれか
   の紡糸したままの糸。
7. 【請求項７】 紡糸引き取り速度Ｖ_ａと、複屈折率及び
   結晶化度の比との間の関係が： Ｖ_ａ： ２５００ー３０００ｍ／分 Ｑ： ＞３．５ Ｖ_ａ： ３０００ー３２００ｍ／分 Ｑ： ＞３．１ Ｖ_ａ： ３２００ー３４００ｍ／分 Ｑ： ＞２．７ Ｖ_ａ： ３４００ー３８００ｍ／分 Ｑ： ＞２．５ Ｖ_ａ： ３８００ー４２００ｍ／分 Ｑ： ＞２．４ のいずれかである、請求項１−６のいずれかの紡糸した
   ままの糸。
8. 【請求項８】 顔料着色剤を含有しない、請求項１−７
   のいずれかの紡糸したままの糸。
9. 【請求項９】 ポリエステルを２５００ｍ／分より速い
   紡糸引き取り速度で紡糸することにより請求項１の紡糸
   したままの糸を製造する方法であって、 ポリエステルとして変性ポリエチレンテレフタレートを
   用いることより成り、 変性成分として、全炭素原子数が５の脂肪族ジカルボン
   酸及び／若しくはカルボニル結合が角をなして配置され
   ているか或いは芳香族核が変性置換基を有する芳香族ジ
   カルボン酸のラジカルを、全酸成分に基づいて０．５−
   ５．０モル％含有するか、並びに及び／又は、 炭素原子数３−１０のアルカンジオール若しくはシクロ
   アルカンジオール、ジエチレングリコール若しくはトリ
   エチレングリコール、又は分子量が４０００以下のポリ
   エチレングリコールのラジカルを、全ジオール成分に基
   づいて０．５−５．０モル％含有し、 平均分子量が、ジクロロ酢酸１００ｍｌにポリエステル
   を１ｇ含む溶液で２５℃にて測定した比粘度０．８−
   １．７、好ましくは１．１−１．５に相当するものであ
   り、そして紡糸引き取り速度Ｖで紡糸したとき式II Ｑ＞１０．８６−３．９４×１０^−３×Ｖ_ａ＋４．５７×１０^−７×（Ｖ_ａ）^２ （II） （式中、Ｑは得られる紡糸したままの糸の複屈折率及び
   結晶化度の比である）を満たす紡糸したままの糸が生じ
   る、前記方法。
10. 【請求項１０】 高速紡糸により変性ポリエチレンテレ
    フタレートから製造した高テナシティポリエステル糸で
    あって、 前記ポリエチレンテレフタレートが、変性成分として、
    全炭素原子数が５の脂肪族ジカルボン酸及び／若しくは
    カルボニル結合が角をなして配置されているか或いは芳
    香族核が変性置換基を有する芳香族ジカルボン酸のラジ
    カルを、全酸成分に基づいて０．５−５．０モル％含有
    するか、並びに／又は、 炭素原子数３−１０のアルカンジオール若しくはシクロ
    アルカンジオール、ジエチレングリコール若しくはトリ
    エチレングリコール、又は分子量が４０００以下のポリ
    エチレングリコールのラジカルを、全ジオール成分に基
    づいて０．５−５．０モル％含有し、かつジクロロ酢酸
    １００ｍｌにポリエステルを１ｇ含む溶液で２５℃にて
    測定した比粘度１．０−１．３５を有し、そして前記糸
    が以下のデータ： 極限引っ張り強さ： ＞７０ｃＮ／ｔｅｘ 極限引っ張り強さ伸び率： ＜１５％ 比較伸び率（５４ｃＮ／ｔｅｘ）： ＜１２％ ２００℃での熱風収縮率： ＜８％ １９０℃での収縮力： ＞０．３０ｃＮ／ｔｅｘ ２００℃での熱風収縮率（ＨＡＳ_２００）は以下のよう
    に極限引っ張り強さ（ＵＴＳ）と関係している： ＨＡＳ_２００＜ＵＴＳ−６７ を併せ持つ、前記糸。
11. 【請求項１１】 以下のデータ： 極限引っ張り強さ： ＞７０ｃＮ／ｔｅｘ 極限引っ張り強さ伸び率： ＜１５％ 比較伸び率（５４ｃＮ／ｔｅｘ）： ＜１２％ ２００℃での熱風収縮率： ＜３％ １９０℃での収縮力： ＞０．３０ｃＮ／ｔｅｘ を併せ持つ、請求項１０の高テナシティポリエステル
    糸。
12. 【請求項１２】 以下のデータ： 極限引っ張り強さ： ＞７１ｃＮ／ｔｅｘ 極限引っ張り強さ伸び率： ＜１３％ 比較伸び率（５４ｃＮ／ｔｅｘ）： ＜１０％ ２００℃での熱風収縮率： ＜４％ １９０℃での収縮力： ＞０．７５ｃＮ／ｔｅｘ を併せ持つ、請求項１０の高テナシティポリエステル
    糸。
13. 【請求項１３】 以下のデータ： 極限引っ張り強さ： ＞７４ｃＮ／ｔｅｘ 極限引っ張り強さ伸び率： ＜１２％ 比較伸び率（５４ｃＮ／ｔｅｘ）： ＜９％ ２００℃での熱風収縮率： ＜７％ １９０℃での収縮力： ＞１．０ｃＮ／ｔｅｘ を併せ持つ、請求項１０の高テナシティポリエステル
    糸。
14. 【請求項１４】 以下のデータ： 極限引っ張り強さ： ＞７５ｃＮ／ｔｅｘ 極限引っ張り強さ伸び率： ＜１０％ 比較伸び率（５４ｃＮ／ｔｅｘ）： ＜７％ ２００℃での熱風収縮率： ＜８％ を併せ持つ、請求項１０の高テナシティポリエステル
    糸。
15. 【請求項１５】 以下のデータ： 極限引っ張り強さ： ＞７３．５ｃＮ／ｔｅｘ 極限引っ張り強さ伸び率： ＜１０％ 基準伸び率（５４ｃＮ／ｔｅｘ）： ＜７％ ２００℃での熱風収縮率： ＜６．５％ を併せ持つ、請求項１０の高テナシティポリエステル
    糸。
16. 【請求項１６】 請求項１０に記載の糸を製造する方法
    であって、２５００ｍ／分より速い紡糸引き取り速度で
    製造した請求項１の紡糸したままの糸を、２０−３３ｃ
    Ｎ／ｔｅｘの延伸張力下、高温で一段又は多段延伸する
    ことより成る、前記方法。
17. 【請求項１７】 延伸張力が２３−２９ｃＮ／ｔｅｘで
    ある、請求項１６の方法。