JP2907912B2 - 高寸法安定性処理済みコード用の寸法安定性ポリエステルヤーン - Google Patents
高寸法安定性処理済みコード用の寸法安定性ポリエステルヤーンInfo
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- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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- B60C9/0042—Reinforcements made of synthetic materials
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- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
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- Y10T428/2964—Artificial fiber or filament
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Tires In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明はタイヤの繊維（textile）補強に特に有用
な、高モジュラスと低収縮率とを有するポリエステルマ
ルチフィラメントヤーンに関する。本発明のヤーンは優
れた寸法安定性と高い極限伸びとの組合わせを有する処
理済みコードを与える。このマルチフィラメントポリエ
ステルヤーンの製造法は本発明の１つの局面である。
な、高モジュラスと低収縮率とを有するポリエステルマ
ルチフィラメントヤーンに関する。本発明のヤーンは優
れた寸法安定性と高い極限伸びとの組合わせを有する処
理済みコードを与える。このマルチフィラメントポリエ
ステルヤーンの製造法は本発明の１つの局面である。
2.従来技術の説明 高強度のポリエチレンテレフタレートフィラメントは
この技術分野において周知であり、ゴム強化用タイヤコ
ード、コンベヤーベルト、シートベルト、Ｖベルトおよ
びホースを含めて産業上の用途に一般に用いられる。
この技術分野において周知であり、ゴム強化用タイヤコ
ード、コンベヤーベルト、シートベルト、Ｖベルトおよ
びホースを含めて産業上の用途に一般に用いられる。
現今のポリエステルのモノプライラジアルタイヤに関
してタイヤ側壁のくぼみを少なくし、またラジアルタイ
ヤの本体、その他の強化工業製品中のレーヨンをポリエ
ステルで置換するためにはポリエステル製工業ヤーンの
寸法安定性を引き続き改良して行くことが望まれる。後
者の目的には、ポリエステルは30％以下の材料を使用し
つつ高いタイヤの使用温度においてレーヨンと同等の強
力モジュラスを有することである。現在のポリエステル
コードは十分な強力を有するけれども、それらの高温モ
ジュラスはこの用途に所望されるモジュラスより小さ
い。デービス（Davis）等の米国特許第4,101,525号明細
書は低い収縮特性と加工損特性とを有する高強力マルチ
フィラメントポリエステルヤーンを提供するものであ
る。デービス等は処理済みコードのデーターを与えてい
ないが、デービス特許が教示する特徴を備えるヤーンは
モジュラスの要件を満足しない。更に、紡糸口金から出
た直後のフィラメントの急冷は過渡のフィラメントの破
断を生み、機械的品質の不良なヤーンを形成する可能性
がある。サイトウ（Saito）等の米国特許第4,491,657号
明細書には高モジュラス、低収縮性のポリエステルヤー
ンが開示されるが、このような寸法安定性ヤーンに良好
なヤーン／処理済みコード転化効率を達成するためには
低いターミナルモジュラス（terminal modulus）が必要
とされる。低ターミナルモジュラスは処理済みコードに
伝えられ、本発明の高いターミナルモジュラスコードよ
りも低いティナシティーをもたらす。また、サイトウ等
の方法では高い紡糸速度が必要とされるが、これはこの
発明を連続紡糸−延伸法に組み込むのを困難にする。
してタイヤ側壁のくぼみを少なくし、またラジアルタイ
ヤの本体、その他の強化工業製品中のレーヨンをポリエ
ステルで置換するためにはポリエステル製工業ヤーンの
寸法安定性を引き続き改良して行くことが望まれる。後
者の目的には、ポリエステルは30％以下の材料を使用し
つつ高いタイヤの使用温度においてレーヨンと同等の強
力モジュラスを有することである。現在のポリエステル
コードは十分な強力を有するけれども、それらの高温モ
ジュラスはこの用途に所望されるモジュラスより小さ
い。デービス（Davis）等の米国特許第4,101,525号明細
書は低い収縮特性と加工損特性とを有する高強力マルチ
フィラメントポリエステルヤーンを提供するものであ
る。デービス等は処理済みコードのデーターを与えてい
ないが、デービス特許が教示する特徴を備えるヤーンは
モジュラスの要件を満足しない。更に、紡糸口金から出
た直後のフィラメントの急冷は過渡のフィラメントの破
断を生み、機械的品質の不良なヤーンを形成する可能性
がある。サイトウ（Saito）等の米国特許第4,491,657号
明細書には高モジュラス、低収縮性のポリエステルヤー
ンが開示されるが、このような寸法安定性ヤーンに良好
なヤーン／処理済みコード転化効率を達成するためには
低いターミナルモジュラス（terminal modulus）が必要
とされる。低ターミナルモジュラスは処理済みコードに
伝えられ、本発明の高いターミナルモジュラスコードよ
りも低いティナシティーをもたらす。また、サイトウ等
の方法では高い紡糸速度が必要とされるが、これはこの
発明を連続紡糸−延伸法に組み込むのを困難にする。
クマカワ（Kumakawa）等お米国特許第4,690,866号明
細書には超高粘度のポリマーを使用して高寸法安定性の
処理済みコードをもたらすヤーンの製造手段が記載され
る。比較実験、即ち本発明者の溶剤系を用いた比較実験
によると、クマカワ等の極限粘度（IV）値はその特許明
細書に記載された値より５％高くなる。即ち、クマカワ
等は、本発明者の測定によると、最低でもIV0.95のポリ
マーを必要としたのである。また、これらのコードはタ
ーミナルモジュラスが低く、従って所定のポリマー粘度
によって達成されるはずのティナシティーの利益を完全
には達成しない。
細書には超高粘度のポリマーを使用して高寸法安定性の
処理済みコードをもたらすヤーンの製造手段が記載され
る。比較実験、即ち本発明者の溶剤系を用いた比較実験
によると、クマカワ等の極限粘度（IV）値はその特許明
細書に記載された値より５％高くなる。即ち、クマカワ
等は、本発明者の測定によると、最低でもIV0.95のポリ
マーを必要としたのである。また、これらのコードはタ
ーミナルモジュラスが低く、従って所定のポリマー粘度
によって達成されるはずのティナシティーの利益を完全
には達成しない。
発明の概要 ポリエチレンテレフタレートヤーンは非常に高い応力
条件下での紡糸によって製造することができ、配向され
た結晶質の未延伸ヤーンが得られる。本発明は結晶化度
16〜24％、融点上昇14〜22℃を有する半結晶質の、一部
配向した未延伸ヤーンを形成するようにプロセスパラメ
ーターを選択することによって達成される。次に紡糸ヤ
ーンを1.2/1〜2.5/1の総延伸比まで熱延伸して、次の性
質： （Ａ）少なくとも20g/dのターミナルモジュラス、 （Ｂ）E4.5＋FS＜11.5％によって定義される寸法安定
性、 （Ｃ）少なくとも5g/デニールのティナシティー、 （Ｄ）14〜22℃、好ましくは17〜20℃の融点上昇、およ
び （Ｅ）0.75未満の非晶質配向関数（amorphus orientati
on function） の独特の組合わせを得る。この延伸ヤーンを加撚し、諸
撚り加工してタイヤコードを形成し、次に常用の工業的
実施法に従って処理する。生成した処理済みタイヤコー
ドは、予想外にも、著しく改良された寸法安定性と共に
高い極限伸びと、しばしば高い靭性を有する。
条件下での紡糸によって製造することができ、配向され
た結晶質の未延伸ヤーンが得られる。本発明は結晶化度
16〜24％、融点上昇14〜22℃を有する半結晶質の、一部
配向した未延伸ヤーンを形成するようにプロセスパラメ
ーターを選択することによって達成される。次に紡糸ヤ
ーンを1.2/1〜2.5/1の総延伸比まで熱延伸して、次の性
質： （Ａ）少なくとも20g/dのターミナルモジュラス、 （Ｂ）E4.5＋FS＜11.5％によって定義される寸法安定
性、 （Ｃ）少なくとも5g/デニールのティナシティー、 （Ｄ）14〜22℃、好ましくは17〜20℃の融点上昇、およ
び （Ｅ）0.75未満の非晶質配向関数（amorphus orientati
on function） の独特の組合わせを得る。この延伸ヤーンを加撚し、諸
撚り加工してタイヤコードを形成し、次に常用の工業的
実施法に従って処理する。生成した処理済みタイヤコー
ドは、予想外にも、著しく改良された寸法安定性と共に
高い極限伸びと、しばしば高い靭性を有する。
図面の簡単な説明 第１図は例２で製造したヤーンのLASE-5対自由収縮率
のプロットによって判定される処理済みコードの寸法安
定性を示すグラフである。
のプロットによって判定される処理済みコードの寸法安
定性を示すグラフである。
第２図は例２のヤーンの一定自由収縮率における処理
済みコードのティナシティーの比較を示すグラフであ
る。
済みコードのティナシティーの比較を示すグラフであ
る。
第３図及び第４図は比較サンプルと代表的サンプルの
収縮力対収縮率のカーブを示すグラフである。
収縮力対収縮率のカーブを示すグラフである。
第５図はヤーンの架橋密度を見積るλ２−1/λとして
定義される収縮力と変形との関係を示すグラフである。
定義される収縮力と変形との関係を示すグラフである。
好ましい態様の説明 本発明の超寸法安定性ポリエステルマルチフィラメン
トヤーンは繊維強化材として、例えばタイヤのような複
合材料に混入した場合に改良された、処理済みコードの
寸法安定性と共に高い極限伸びを示す。
トヤーンは繊維強化材として、例えばタイヤのような複
合材料に混入した場合に改良された、処理済みコードの
寸法安定性と共に高い極限伸びを示す。
乗用車用のモノプライラジアルタイヤにおいては、現
在レーヨンをポリエステルで効果的に置き換えることに
重点が置かれているので、高寸法安定性のコードの需要
が高くなり続けている。寸法安定性は一定収縮率におい
てモジュラスが高いことと定義され、タイヤ側壁のひこ
み（SWI）とタイヤの取扱いに直接関係する。タイヤ中
のコードのモジュラスはSWIとタイヤの取扱いの両方を
支配する一次変数であるが、収縮率は２つの点で重要で
ある。第一に、タイヤ硬化中のコードの収縮が過渡に大
きいと、そのモジュラスは出発処理済みコードのモジュ
ラスから相当に減じせしめられる可能性がある。第２に
コードの収縮はタイヤの不均一性の滞在的な原因にな
る。従って、一定収縮率におけるモジュラスとティナシ
ティーとの比較はタイヤコードの意義のある比較であ
る。タイヤコードは使用中に数％の変形を受けるので、
モジュラスの良好な実用的尺度はLASE-5（５％伸び時の
荷重）である。別法として、E4.5（4.5g/d荷重時の伸
び）をコンプライアンスの実用的な尺度として用いるこ
とができる。
在レーヨンをポリエステルで効果的に置き換えることに
重点が置かれているので、高寸法安定性のコードの需要
が高くなり続けている。寸法安定性は一定収縮率におい
てモジュラスが高いことと定義され、タイヤ側壁のひこ
み（SWI）とタイヤの取扱いに直接関係する。タイヤ中
のコードのモジュラスはSWIとタイヤの取扱いの両方を
支配する一次変数であるが、収縮率は２つの点で重要で
ある。第一に、タイヤ硬化中のコードの収縮が過渡に大
きいと、そのモジュラスは出発処理済みコードのモジュ
ラスから相当に減じせしめられる可能性がある。第２に
コードの収縮はタイヤの不均一性の滞在的な原因にな
る。従って、一定収縮率におけるモジュラスとティナシ
ティーとの比較はタイヤコードの意義のある比較であ
る。タイヤコードは使用中に数％の変形を受けるので、
モジュラスの良好な実用的尺度はLASE-5（５％伸び時の
荷重）である。別法として、E4.5（4.5g/d荷重時の伸
び）をコンプライアンスの実用的な尺度として用いるこ
とができる。
タイヤのSWIとタイヤ取扱いの両方に対して、昇温
（最大110℃まで）下でのモジュラスが性能を支配する
重要なパラメーターである。通常のヤーンまたは寸法安
定性のヤーンに基づく処理済みタイヤコードの高度の結
晶性のために、高いタイヤ温度におけるモジュラスの保
持率（％）は110℃以上の温度においてモジュラスピー
クの減損が起こるとき、全ての現在市販されている処理
済みコードと本発明の処理済みコードとについて本質的
に同様である。従って、ポリエステルコードの寸法安定
性に有意な差を確立するのには、LASE−５の室温測定で
十分である。110℃において、これらのポリエステルは
それらの室温モジュラスの略70％を保持する。比較のた
めに、緩和された状態で23℃、65％RHにおいてコンディ
ショニングした後の典形的なレーヨンの処理済みコード
と市販の寸法安定性ポリエステル処理済みコードとにつ
いて以下に室温（RT）と110℃におけるデーターを示
す。
（最大110℃まで）下でのモジュラスが性能を支配する
重要なパラメーターである。通常のヤーンまたは寸法安
定性のヤーンに基づく処理済みタイヤコードの高度の結
晶性のために、高いタイヤ温度におけるモジュラスの保
持率（％）は110℃以上の温度においてモジュラスピー
クの減損が起こるとき、全ての現在市販されている処理
済みコードと本発明の処理済みコードとについて本質的
に同様である。従って、ポリエステルコードの寸法安定
性に有意な差を確立するのには、LASE−５の室温測定で
十分である。110℃において、これらのポリエステルは
それらの室温モジュラスの略70％を保持する。比較のた
めに、緩和された状態で23℃、65％RHにおいてコンディ
ショニングした後の典形的なレーヨンの処理済みコード
と市販の寸法安定性ポリエステル処理済みコードとにつ
いて以下に室温（RT）と110℃におけるデーターを示
す。
上記の1100/2、14×14構造は同様に一般に使用される
1650/2、12×12のレーヨン構造と同様の撚りマルチプレ
イヤー（multiplier）を有する。従って、両構造は同様
の性質を持つ。ヨーロッパでは、一般的に使用されてい
るポリエステルコードは1000/2、12×12の構造を有し、
これはg/d基準で1000/3、10×10の構造と同様の性質を
有する。1000/3、８×８構造は市販のタイヤに使用され
た公知の最少撚数マルチプライヤーに相当する。８×８
より少ないPET撚数は疲れ寿命の制限のために一般に避
けられる。
1650/2、12×12のレーヨン構造と同様の撚りマルチプレ
イヤー（multiplier）を有する。従って、両構造は同様
の性質を持つ。ヨーロッパでは、一般的に使用されてい
るポリエステルコードは1000/2、12×12の構造を有し、
これはg/d基準で1000/3、10×10の構造と同様の性質を
有する。1000/3、８×８構造は市販のタイヤに使用され
た公知の最少撚数マルチプライヤーに相当する。８×８
より少ないPET撚数は疲れ寿命の制限のために一般に避
けられる。
タイヤは側壁の“ブルージング（bruising）、即ち側
壁に対する直接的な衝撃中の本体コードの破断に耐える
ことができなければならない。この“耐ブルージング
性”を付与するには高い伸びと靱性を持つコードが必要
である。ある種のタイヤデザインでは極限伸び（UE）値
は15％以上でなければならないという条件が付けられて
いる。より高いUEを得る１つの手段は撚りを多くするこ
とであるが、その報いはモジュラスがより低くなり、従
ってSWIのレベルがより高くなることである。“経験
則”として、UE対モジュラス（例えば、LASE-5）のプロ
ットはコードの撚りレベルに対して敏感ではない。従っ
て、ペースのヤーンを所定のLASEにおいてより高いUEが
得られるように変えなければならない。
壁に対する直接的な衝撃中の本体コードの破断に耐える
ことができなければならない。この“耐ブルージング
性”を付与するには高い伸びと靱性を持つコードが必要
である。ある種のタイヤデザインでは極限伸び（UE）値
は15％以上でなければならないという条件が付けられて
いる。より高いUEを得る１つの手段は撚りを多くするこ
とであるが、その報いはモジュラスがより低くなり、従
ってSWIのレベルがより高くなることである。“経験
則”として、UE対モジュラス（例えば、LASE-5）のプロ
ットはコードの撚りレベルに対して敏感ではない。従っ
て、ペースのヤーンを所定のLASEにおいてより高いUEが
得られるように変えなければならない。
ポリエステルヤーンは少なくとも90モル％のポリエチ
レンテレフタレート（PET）を含む。好ましい態様で
は、ポリエステルは実質的に総てポリエチレンテレフタ
レートである。また、ポリエステルはコポリマー単位と
してエチレングリコールとテレフタル酸又は誘導体以外
の１種以上のエステル形成性成分に由来する単位を少量
含むことができる。ポリエチレンテレフタレート単位と
共重合させることができる他のエステル形成性成分の具
体的な例として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
グリコール等のようなグリコール、およびイソフタル
酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、二安息香酸、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
がある。
レンテレフタレート（PET）を含む。好ましい態様で
は、ポリエステルは実質的に総てポリエチレンテレフタ
レートである。また、ポリエステルはコポリマー単位と
してエチレングリコールとテレフタル酸又は誘導体以外
の１種以上のエステル形成性成分に由来する単位を少量
含むことができる。ポリエチレンテレフタレート単位と
共重合させることができる他のエステル形成性成分の具
体的な例として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
グリコール等のようなグリコール、およびイソフタル
酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、二安息香酸、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
がある。
本発明のマルチフィラメントヤーンは一般にフィラメ
ント当りの繊度として約１〜20デニール（例えば、約３
〜10デニール）を有し、そして一般に約６〜600本の連
続フィラメント（例えば、約20〜400本の連続フィラメ
ント）から成る。フィラメント当りの繊度およびヤーン
中に存在する連続フィラメント数は当業者に明らかであ
るように広く変えることができる。
ント当りの繊度として約１〜20デニール（例えば、約３
〜10デニール）を有し、そして一般に約６〜600本の連
続フィラメント（例えば、約20〜400本の連続フィラメ
ント）から成る。フィラメント当りの繊度およびヤーン
中に存在する連続フィラメント数は当業者に明らかであ
るように広く変えることができる。
本発明のマルチフィラメントヤーンは、従来法におい
て高強力レーヨンが用いられた産業上の用途への使用に
特に適している。本発明の繊維は高温（例えば、80〜11
0℃）に遭遇する環境での使用に特に適している。この
フィラメント材料は高強度繊維材として比較的軽度の収
縮しか示されないのみでなく、向上した処理済みコード
の靱性及び極限伸びを示す。
て高強力レーヨンが用いられた産業上の用途への使用に
特に適している。本発明の繊維は高温（例えば、80〜11
0℃）に遭遇する環境での使用に特に適している。この
フィラメント材料は高強度繊維材として比較的軽度の収
縮しか示されないのみでなく、向上した処理済みコード
の靱性及び極限伸びを示す。
高い極限伸び及び靱性と寸法安定性とのこの予想外の
組合わせは紡糸中の２相構造（結晶質＋非晶質）の出現
に由来するように思われる。中度の非晶質配向において
は、配向度が大きい方の非晶質領域は実質的に結晶化す
る。
組合わせは紡糸中の２相構造（結晶質＋非晶質）の出現
に由来するように思われる。中度の非晶質配向において
は、配向度が大きい方の非晶質領域は実質的に結晶化す
る。
通常のPETヤーン法では、紡糸カラムで起こる配向は
低度であるので、結晶化は主として延伸工程で生ずる。
現在の商業的な寸法安定性ヤーン法では、紡糸中に有意
な非晶質配向が生ずるが、結晶化は本質的に延伸工程で
しか生じない。本発明では、紡糸時の総配向は配向され
た非晶質領域および結晶質領域をもたらすのに十分なも
のである。非晶質配向分布に対する結晶化の重大性の理
論的分析はデサイ（Desai）とアブヒラマン（Abhirama
n）によって考察されている〔J.Polym.Sci,Polym.Lette
rs.Edition.23,213-217（1985）〕。
低度であるので、結晶化は主として延伸工程で生ずる。
現在の商業的な寸法安定性ヤーン法では、紡糸中に有意
な非晶質配向が生ずるが、結晶化は本質的に延伸工程で
しか生じない。本発明では、紡糸時の総配向は配向され
た非晶質領域および結晶質領域をもたらすのに十分なも
のである。非晶質配向分布に対する結晶化の重大性の理
論的分析はデサイ（Desai）とアブヒラマン（Abhirama
n）によって考察されている〔J.Polym.Sci,Polym.Lette
rs.Edition.23,213-217（1985）〕。
本発明で言及される特徴化パラメーターは実質的に平
行なフィラメントから成るマルチフィラメントヤーンを
試験するはことによって便利に測定することができる。
行なフィラメントから成るマルチフィラメントヤーンを
試験するはことによって便利に測定することができる。
複屈折率はベレク補償板（Berek compensator）を備
えた偏光顕微鏡を用いて測定し、分画結晶化度（fracti
on crystallinity）は通常の密度測定によって測定し
た。非晶質配向関数は下記の関係式から求めた〔アール
・ジェイ・サムエル（R.J.Samuel）のストラクチャード
・ポリマー・プロパティーズ（Structured Polymer Pro
perties）、ニュー・ヨーク、ジョン・ワイリー・アン
ド・サンズ社（John Wiley ＆ Sons）を参照された
い〕。
えた偏光顕微鏡を用いて測定し、分画結晶化度（fracti
on crystallinity）は通常の密度測定によって測定し
た。非晶質配向関数は下記の関係式から求めた〔アール
・ジェイ・サムエル（R.J.Samuel）のストラクチャード
・ポリマー・プロパティーズ（Structured Polymer Pro
perties）、ニュー・ヨーク、ジョン・ワイリー・アン
ド・サンズ社（John Wiley ＆ Sons）を参照された
い〕。
Δｎ＝xfcΔnc＋（１−ｘ）faΔna＋Δnf ただし、 Δｎ＝複屈折率 x ＝分画結晶化度 fc＝結晶質配向関数 Δnc＝結晶の固有複屈折率（ポリエチレンテレフタレ
ートでは0.220） fa＝非晶質配向関数 Δna＝非晶質の固有複屈折率（ポリエチレンテレフタ
レートでは0.275） Δnf＝フォーム複屈折率（form birefringence）（こ
の系では無視できる）。
ートでは0.220） fa＝非晶質配向関数 Δna＝非晶質の固有複屈折率（ポリエチレンテレフタ
レートでは0.275） Δnf＝フォーム複屈折率（form birefringence）（こ
の系では無視できる）。
結晶配向度は広角Ｘ線回析パターンの（010）および
（100）反射の平均方位角幅（average angular azimuth
al breadth）を用いるハーマン（Herman）の配向度関数
によって求めた： fc＝1/2（３cos2φ−１） ただし、 fc＝結晶の配向度関数 φ＝平均配向角。
（100）反射の平均方位角幅（average angular azimuth
al breadth）を用いるハーマン（Herman）の配向度関数
によって求めた： fc＝1/2（３cos2φ−１） ただし、 fc＝結晶の配向度関数 φ＝平均配向角。
未延伸ヤーンと延伸ヤーンの密度は結晶化度（％）の
便利な尺度である。未延伸ヤーンと延伸ヤーンの密度は
23℃におけるｎ−ヘプタン／四塩化炭素の密度勾配カラ
ム中で測定した。この密度カラムは1.30〜1.43g/cm3の
範囲の密度に関してASTM D1505-68に従って調製され、
較正されたものである。
便利な尺度である。未延伸ヤーンと延伸ヤーンの密度は
23℃におけるｎ−ヘプタン／四塩化炭素の密度勾配カラ
ム中で測定した。この密度カラムは1.30〜1.43g/cm3の
範囲の密度に関してASTM D1505-68に従って調製され、
較正されたものである。
次に、結晶化度（％）を次式から算出した： ただし、 ρｓ＝サンプルの密度、g/cm3 ρａ＝100％非晶質相の密度（1.335g/cm3） ρｃ＝100％結晶質相の密度（1.529g/cm3）。
複屈折率と結晶化度の測定値は延伸ヤーンの非晶質配
向を特徴付けるのに有効であるが、配向非晶質構造と配
向結晶質構造との転移点付近で形成される未延伸ヤーン
は非晶質相の配向度を評価するより直接的な方法を必要
とする。この目的には、広角Ｘ線回析パターンをCu線と
回析ビームモノクロメーターとを用いるフィリップス回
析計（Philips diffractometer）による透過ジオメトリ
ー（transmision geometry）で得た。赤道と子午線との
間の種々の方位角において幾つかのラジアルスキャン
（radial scan）を得た。これらのスキャンをデュポン
・カーブ・レソルバー（Dupont curve resolver）によ
って結晶質成分と非晶質成分とに分解した〔ガウス・ラ
インシェイプ（Gaussian lineshape）〕。非晶質のハロ
（halo）の強度分布の1/2高さにおける方位角半幅（φ1
/2）を、非晶質のピーク高さを方位角の関数としてプロ
ットすることによって測定した。
向を特徴付けるのに有効であるが、配向非晶質構造と配
向結晶質構造との転移点付近で形成される未延伸ヤーン
は非晶質相の配向度を評価するより直接的な方法を必要
とする。この目的には、広角Ｘ線回析パターンをCu線と
回析ビームモノクロメーターとを用いるフィリップス回
析計（Philips diffractometer）による透過ジオメトリ
ー（transmision geometry）で得た。赤道と子午線との
間の種々の方位角において幾つかのラジアルスキャン
（radial scan）を得た。これらのスキャンをデュポン
・カーブ・レソルバー（Dupont curve resolver）によ
って結晶質成分と非晶質成分とに分解した〔ガウス・ラ
インシェイプ（Gaussian lineshape）〕。非晶質のハロ
（halo）の強度分布の1/2高さにおける方位角半幅（φ1
/2）を、非晶質のピーク高さを方位角の関数としてプロ
ットすることによって測定した。
2mgのサンプルを20℃／分でスキャンすることによっ
て得た吸熱最大値からパーキン・エルマー示差走査熱量
計（DSC）によって融点（M.P.）を測定した。M.P.はDSC
トレースの最高温度ピークの最大値温度であると見なさ
れる。本発明で言及される融点上昇とは、検体融点（M.
P.）と、その溶融物からの封入DSCサンプルのその後の
液体窒素急冷後の検体の融点（M.P.Q.）との差として定
義される。この再結晶化したサンプルの融点は、融点の
試験操作中に冷やされて結晶化した結晶によるものであ
る。これら融点差は形態学的内部構造の違いの直接的な
定量的尺度となる。融点上昇自体ではなくこの独特の形
態学的構造が所望される改良された性能をもたらすと思
われる。PETの絶対融点はエーテル結合、コモノマー等
のような構造上の不純物存在の影響を受ける。
て得た吸熱最大値からパーキン・エルマー示差走査熱量
計（DSC）によって融点（M.P.）を測定した。M.P.はDSC
トレースの最高温度ピークの最大値温度であると見なさ
れる。本発明で言及される融点上昇とは、検体融点（M.
P.）と、その溶融物からの封入DSCサンプルのその後の
液体窒素急冷後の検体の融点（M.P.Q.）との差として定
義される。この再結晶化したサンプルの融点は、融点の
試験操作中に冷やされて結晶化した結晶によるものであ
る。これら融点差は形態学的内部構造の違いの直接的な
定量的尺度となる。融点上昇自体ではなくこの独特の形
態学的構造が所望される改良された性能をもたらすと思
われる。PETの絶対融点はエーテル結合、コモノマー等
のような構造上の不純物存在の影響を受ける。
ポリマーとヤーンの極限粘度（IV）は重合度と分子量
の便利な尺度である。IVはフェノールとテトラクロロエ
タン（60/40重量比）溶剤の混合物中のPETサンプルの相
対溶液粘度（ηγ）の測定によって求められる。相対溶
液粘度（ηγ）は標準毛管を通るPET/溶剤溶液の流動時
間の純粋溶剤の流動時間に対する比である。IVはビルマ
イヤー（Billmeyer）の近似式〔J.Polym.Soc.,４,83-86
（1949）〕を用いて次式によって算出する： ただし、ｃはg/100mlで与えられる濃度である。IV
は、たとえ単位が示されていないときでも、デシリッタ
ー／グラム（dl/g）の単位で表わされることは分かるで
あろう。本発明は著しく高いIVのポリマーを用いる必要
なしに高モジュラス、高伸度の延伸ヤーンを得るのを可
能にする。少なくとも0.80、例えば0.85〜0.94のIVを持
つ満足できる延伸ヤーンが本発明によって得ることがで
きる。
の便利な尺度である。IVはフェノールとテトラクロロエ
タン（60/40重量比）溶剤の混合物中のPETサンプルの相
対溶液粘度（ηγ）の測定によって求められる。相対溶
液粘度（ηγ）は標準毛管を通るPET/溶剤溶液の流動時
間の純粋溶剤の流動時間に対する比である。IVはビルマ
イヤー（Billmeyer）の近似式〔J.Polym.Soc.,４,83-86
（1949）〕を用いて次式によって算出する： ただし、ｃはg/100mlで与えられる濃度である。IV
は、たとえ単位が示されていないときでも、デシリッタ
ー／グラム（dl/g）の単位で表わされることは分かるで
あろう。本発明は著しく高いIVのポリマーを用いる必要
なしに高モジュラス、高伸度の延伸ヤーンを得るのを可
能にする。少なくとも0.80、例えば0.85〜0.94のIVを持
つ満足できる延伸ヤーンが本発明によって得ることがで
きる。
ティナシティー値（即ち、少なくとも5g/デニール）
は市販のレーヨンタイヤコードのヤーンが示すこれら特
定パラメーターと比較するのが好ましい。ここに述べら
れる引張り特性は２時間コンディショニングされたヤー
ンについて10インチゲージ長と120％／分の歪速度とを
用い、ASTM D885に従ってインストロン引張り試験機
（モデルTM）を使用して測定した。総ての引張り測定は
室温において実施した。応力−歪曲線の下の面積を用い
て靱性を計算した。靱性はg/デニールで表わされる。
は市販のレーヨンタイヤコードのヤーンが示すこれら特
定パラメーターと比較するのが好ましい。ここに述べら
れる引張り特性は２時間コンディショニングされたヤー
ンについて10インチゲージ長と120％／分の歪速度とを
用い、ASTM D885に従ってインストロン引張り試験機
（モデルTM）を使用して測定した。総ての引張り測定は
室温において実施した。応力−歪曲線の下の面積を用い
て靱性を計算した。靱性はg/デニールで表わされる。
4.5g/d（E4.5）の特定荷重における伸びはモジュラス
に対して反比例する。それはE4.5＋FSの和が種々の緩和
レベル下で処理したヤーンの寸法安定性の良好なインジ
ケーターである点で特に有用である。和（E4.5＋FS）が
小さい方が寸法安定性がより良好であることを示す。本
発明の延伸ヤーンはE4.5＋FS＜11.5％で定義される寸法
安定性を持つ。自由収縮率（FS）値は試験荷重を9.0グ
ラムとしたこと以外はASTM D885に従って測定した。こ
のような改良された寸法安定性は、その製品がラジアル
タイヤの繊維強化材として役立つならば特に重要なもの
である。
に対して反比例する。それはE4.5＋FSの和が種々の緩和
レベル下で処理したヤーンの寸法安定性の良好なインジ
ケーターである点で特に有用である。和（E4.5＋FS）が
小さい方が寸法安定性がより良好であることを示す。本
発明の延伸ヤーンはE4.5＋FS＜11.5％で定義される寸法
安定性を持つ。自由収縮率（FS）値は試験荷重を9.0グ
ラムとしたこと以外はASTM D885に従って測定した。こ
のような改良された寸法安定性は、その製品がラジアル
タイヤの繊維強化材として役立つならば特に重要なもの
である。
ゴム弾性の動力学的理論はヤーン中の有効架橋数の算
出を可能にする。これらの架橋値は結合鎖（tie chai
n）または結晶近傍（crystal proximity）のいずれかに
よって非晶質領域を一緒に結合する結晶の能力の尺度で
あると考えられる。その重要な関係式は次の通りであ
る： σ−NkT（λ２−1/λ） ただし、 σ＝収縮力 ｋ＝ボルツマン定数 Ｔ＝温度 λ＝伸長比＝1/（１−収縮率） Ｎ＝ネットワーク鎖、即ち架橋数/cc。
出を可能にする。これらの架橋値は結合鎖（tie chai
n）または結晶近傍（crystal proximity）のいずれかに
よって非晶質領域を一緒に結合する結晶の能力の尺度で
あると考えられる。その重要な関係式は次の通りであ
る： σ−NkT（λ２−1/λ） ただし、 σ＝収縮力 ｋ＝ボルツマン定数 Ｔ＝温度 λ＝伸長比＝1/（１−収縮率） Ｎ＝ネットワーク鎖、即ち架橋数/cc。
架橋密度を測定する典型的な方法は、種々な程度に延
伸された（または緩和させた）サンプルの収縮力または
収縮率を測定することである。簡単にするために、本発
明者は種々な拘束力（costraining force）における収
縮率を測定することによって同様なデーターの算出を可
能にする方法を開発した。この改良方法では、拘束力は
収縮力に相当する。有効架橋数の算出に必要な収縮率値
は一定拘束力で測定した収縮率と5gの最小拘束力で測定
した収縮率との差である。高い収縮力ではσ対λ２−1/
λのプロットに曲率が現われるので、最大0.08g/dの収
縮力のデーターのみを上記算出に用いるべきである。
伸された（または緩和させた）サンプルの収縮力または
収縮率を測定することである。簡単にするために、本発
明者は種々な拘束力（costraining force）における収
縮率を測定することによって同様なデーターの算出を可
能にする方法を開発した。この改良方法では、拘束力は
収縮力に相当する。有効架橋数の算出に必要な収縮率値
は一定拘束力で測定した収縮率と5gの最小拘束力で測定
した収縮率との差である。高い収縮力ではσ対λ２−1/
λのプロットに曲率が現われるので、最大0.08g/dの収
縮力のデーターのみを上記算出に用いるべきである。
以下においては、本発明の改良ヤーンを形成し得ると
判明した方法を説明する。後記で特許請求されるヤーン
製品は以下に述べる方法のパラメーターによって限定さ
れるものではない。
判明した方法を説明する。後記で特許請求されるヤーン
製品は以下に述べる方法のパラメーターによって限定さ
れるものではない。
溶融紡糸可能なポリエステルをその融点より高く、ポ
リマーの実質的な分解温度より低い温度において押出紡
糸口金に供給する。この段階での滞留時間は最短に維持
し、温度は325℃、好ましくは315℃より上昇してはなら
ない。溶融粘度対剪断速度に関する溶融PETの流動曲線
は均一な個々のマルチフィラメントを形成する定常状態
溶融紡糸にとって重要であると判明している。流動が定
常であり、末端効果（end-effect）を無視できる円形の
紡糸口金孔では、毛管壁における見掛けの剪断速度 は次式によって与えられる： ただし、 Ｑ＝毛管を通る流量（m3／秒） Ｒ＝毛管の半径（ｍ）。
リマーの実質的な分解温度より低い温度において押出紡
糸口金に供給する。この段階での滞留時間は最短に維持
し、温度は325℃、好ましくは315℃より上昇してはなら
ない。溶融粘度対剪断速度に関する溶融PETの流動曲線
は均一な個々のマルチフィラメントを形成する定常状態
溶融紡糸にとって重要であると判明している。流動が定
常であり、末端効果（end-effect）を無視できる円形の
紡糸口金孔では、毛管壁における見掛けの剪断速度 は次式によって与えられる： ただし、 Ｑ＝毛管を通る流量（m3／秒） Ｒ＝毛管の半径（ｍ）。
押し出されたフィラメントを次に通常のヤーン凝固帯
に通し、そこで急冷空気が紡糸ヤーンに衝突してフィラ
メントを好ましい内部構造の特徴的状態で凍結させ、フ
ィラメントの相互融合を防止する。この凝固帯は（ａ）
好ましくは150〜450℃の温度に加熱された加熱気体雰囲
気から成る遅延冷却帯と、（ｂ）吸込み空気雰囲気下で
前記ヤーンを急冷し、凝固させる、前記遅延冷却帯に隣
接した冷却帯とを含むのが好ましい。このプロセスの重
要点は、0.80より大きい、好ましくは0.85より大きいIV
を有するポリマーを押し出し、結晶化度16〜24％と融点
上昇14〜22℃、好ましくは17〜20℃とを有する、結晶質
の一部配向したヤーンを形成するようにプロセス条件を
調節することである。これは高モジュラスと高伸度を有
する延伸ヤーンを固相重合の必要あるいはIVを高める添
加剤を注入する必要なしに製造するのを可能にする。か
くして、延伸ヤーンは0.85〜0.94のIV範囲でより簡単な
方法により製造することが可能であり、しかも所望とさ
れる処理済みコードになお所定のモジュラスについて高
伸度を有せしめる。このことは、当業者であれば、下記
の条件：防止口金に隣接するアニーリング帯の長さと温
度、紡止口金孔の直径、急冷空気の吸込み方法、急速空
気の速度および急冷カラムでの引落し率を調節すること
によって達成できる。凝固帯からのヤーンの取出し速度
は紡糸繊維に応力を与える重要なパラメーターであり、
好ましい特性が得られるうに調節しなければならない。
に通し、そこで急冷空気が紡糸ヤーンに衝突してフィラ
メントを好ましい内部構造の特徴的状態で凍結させ、フ
ィラメントの相互融合を防止する。この凝固帯は（ａ）
好ましくは150〜450℃の温度に加熱された加熱気体雰囲
気から成る遅延冷却帯と、（ｂ）吸込み空気雰囲気下で
前記ヤーンを急冷し、凝固させる、前記遅延冷却帯に隣
接した冷却帯とを含むのが好ましい。このプロセスの重
要点は、0.80より大きい、好ましくは0.85より大きいIV
を有するポリマーを押し出し、結晶化度16〜24％と融点
上昇14〜22℃、好ましくは17〜20℃とを有する、結晶質
の一部配向したヤーンを形成するようにプロセス条件を
調節することである。これは高モジュラスと高伸度を有
する延伸ヤーンを固相重合の必要あるいはIVを高める添
加剤を注入する必要なしに製造するのを可能にする。か
くして、延伸ヤーンは0.85〜0.94のIV範囲でより簡単な
方法により製造することが可能であり、しかも所望とさ
れる処理済みコードになお所定のモジュラスについて高
伸度を有せしめる。このことは、当業者であれば、下記
の条件：防止口金に隣接するアニーリング帯の長さと温
度、紡止口金孔の直径、急冷空気の吸込み方法、急速空
気の速度および急冷カラムでの引落し率を調節すること
によって達成できる。凝固帯からのヤーンの取出し速度
は紡糸繊維に応力を与える重要なパラメーターであり、
好ましい特性が得られるうに調節しなければならない。
次に、紡糸ヤーンをロール間でガラス転移温度（80
℃）より高い温度において1.2/1〜2.5/1の総延伸比、好
ましくは最大延伸比の85％以内まで延伸する。この延伸
プロセスは多延伸工程とコンディショニング工程とを含
み、5g/デニールより大きくティナシティーおよび11.5
％未満のE4.5＋FSが達成される。
℃）より高い温度において1.2/1〜2.5/1の総延伸比、好
ましくは最大延伸比の85％以内まで延伸する。この延伸
プロセスは多延伸工程とコンディショニング工程とを含
み、5g/デニールより大きくティナシティーおよび11.5
％未満のE4.5＋FSが達成される。
上述のようにして紡糸した高粘度ポリマーが、例えば
デービィス（Davis）等の米国特許第4,195,052号明細書
及びハムリン（Hamlyn）の米国特許第4,251,481号明細
書に開示される方法のような公知の方法で延伸できるこ
と当業者であれば理解できるであろう。ヤーンはオフラ
インで延伸することができる。しかし、経済的な理由か
ら、連続総合紡糸−延伸法でヤーンを延伸することが好
ましい。
デービィス（Davis）等の米国特許第4,195,052号明細書
及びハムリン（Hamlyn）の米国特許第4,251,481号明細
書に開示される方法のような公知の方法で延伸できるこ
と当業者であれば理解できるであろう。ヤーンはオフラ
インで延伸することができる。しかし、経済的な理由か
ら、連続総合紡糸−延伸法でヤーンを延伸することが好
ましい。
延伸ヤーンは通常加撚してコードにしてからコードデ
ィップと呼ばれる１つ以上の通常の接着性被覆剤中に浸
漬され、次に昇温下における種々の伸長／緩和シーケン
スにさらして諸性質の最適組合わせを得る。この技術も
加撚条件および処理条件を特定最終用途に合わせて調節
する当業者には周知である。用いられる処理条件の詳細
は実施例で述べる。
ィップと呼ばれる１つ以上の通常の接着性被覆剤中に浸
漬され、次に昇温下における種々の伸長／緩和シーケン
スにさらして諸性質の最適組合わせを得る。この技術も
加撚条件および処理条件を特定最終用途に合わせて調節
する当業者には周知である。用いられる処理条件の詳細
は実施例で述べる。
タイヤ用のヤーンの処理済みコードとして能力の評価
には，比較のための“標準”加撚およびコード処理を用
いることができる。この“標準”方法では、1000デニー
ルのヤーンを８個／インチに加撚し、次に再び撚数８個
／インチを用いて３本諸撚りコードを調製する。次に、
コードをブロックドジイソシアネート水溶液（固形分６
％）中に浸漬し、その直後に440゜F（227℃）の熱風炉に
40秒間通し、そこでコードを６％又は８％延長する。熱
風炉から出たコードをREL浸漬浴（固形分20％）に通
し、最後に440゜Fの第２炉に60秒間通し、そこでコード
を４％の自由収縮率が得られる範囲を含む種々の程度に
緩和する。寸法安定性の低い対照コードでは、４％収縮
率に外挿することが必要である。コードは更に試験する
ためにボビンに巻かれる。シングル−エンド・リッツラ
ー・コンピュートレーター（single-end Litzler Compu
treater）を用いた。
には，比較のための“標準”加撚およびコード処理を用
いることができる。この“標準”方法では、1000デニー
ルのヤーンを８個／インチに加撚し、次に再び撚数８個
／インチを用いて３本諸撚りコードを調製する。次に、
コードをブロックドジイソシアネート水溶液（固形分６
％）中に浸漬し、その直後に440゜F（227℃）の熱風炉に
40秒間通し、そこでコードを６％又は８％延長する。熱
風炉から出たコードをREL浸漬浴（固形分20％）に通
し、最後に440゜Fの第２炉に60秒間通し、そこでコード
を４％の自由収縮率が得られる範囲を含む種々の程度に
緩和する。寸法安定性の低い対照コードでは、４％収縮
率に外挿することが必要である。コードは更に試験する
ためにボビンに巻かれる。シングル−エンド・リッツラ
ー・コンピュートレーター（single-end Litzler Compu
treater）を用いた。
本発明のヤーンからこのようにして調整した処理済み
コードは次の処理済みコード特性を有することが判明し
た： （ａ）４％の自由収縮率において少なくとも3.0g/デニ
ール、好ましくは3.3〜4.3g/デニールのLASE-5によって
定義される寸法安定性； （ｂ）４％の自由収縮率において少なくとも4.5g/デニ
ール、好ましくは5.0〜6.5g/デニールのティナシティ
ー、 これらの寸法安定性とティナシティーはLASE-5対自由
収縮率のデータを４％自由収縮率に内挿することによっ
て求めた；および （ｃ）少なくとも75、好ましくは80〜100のΩ（下記に
おいて定義）。
コードは次の処理済みコード特性を有することが判明し
た： （ａ）４％の自由収縮率において少なくとも3.0g/デニ
ール、好ましくは3.3〜4.3g/デニールのLASE-5によって
定義される寸法安定性； （ｂ）４％の自由収縮率において少なくとも4.5g/デニ
ール、好ましくは5.0〜6.5g/デニールのティナシティ
ー、 これらの寸法安定性とティナシティーはLASE-5対自由
収縮率のデータを４％自由収縮率に内挿することによっ
て求めた；および （ｃ）少なくとも75、好ましくは80〜100のΩ（下記に
おいて定義）。
本発明のヤーンから製造した処理済みコードの寸法安
定性と極限伸びとの独特の組合わせはパラメーターΩに
よって定量化することができる： Ω＝16（（LASE-5）−１）＋UE＋100/FS （LASE-5＝５％伸び時の荷重;UE＝極限伸び;FS＝自由収
縮率） 上記の表現はそれが高伸度の寸法安定性コードについ
て最大となるように、かつそれが引張り（tensilizatio
n）中に用いられる伸長条件に無関係となるように定め
られる。
定性と極限伸びとの独特の組合わせはパラメーターΩに
よって定量化することができる： Ω＝16（（LASE-5）−１）＋UE＋100/FS （LASE-5＝５％伸び時の荷重;UE＝極限伸び;FS＝自由収
縮率） 上記の表現はそれが高伸度の寸法安定性コードについ
て最大となるように、かつそれが引張り（tensilizatio
n）中に用いられる伸長条件に無関係となるように定め
られる。
更に、IV0.85〜0.94のポリマーを使用し、なおかつUE
15％以上の処理済みコードを少なくとも3.0グラム／デ
ニールのLASE-5を維持しつつ得ることが可能であること
が見い出された。
15％以上の処理済みコードを少なくとも3.0グラム／デ
ニールのLASE-5を維持しつつ得ることが可能であること
が見い出された。
例１ 個々のフィラメント300本を62.51bs/時で加熱スリー
ブ（温度300℃）中に押し出し、次に空気急冷カラム中
で凝固させることによって1000デニールのPETヤーンを
製造した。次に、ヤーンを種々の巻取り機速度で引き取
った。加熱スリーブおよび急冷カラム中での滞留時間は
それぞれ0.02〜0.03秒及び0.2秒であった。紡糸カラム
の底部でのゴデットロール速度と巻取り機速度とは種々
の未延伸複屈折率と結晶化度レベルとう与えるように調
節した。総ての場合に、紡糸口金口で同じ剪断速度を用
いた。ヤーンの極限粘度は0.88であった。
ブ（温度300℃）中に押し出し、次に空気急冷カラム中
で凝固させることによって1000デニールのPETヤーンを
製造した。次に、ヤーンを種々の巻取り機速度で引き取
った。加熱スリーブおよび急冷カラム中での滞留時間は
それぞれ0.02〜0.03秒及び0.2秒であった。紡糸カラム
の底部でのゴデットロール速度と巻取り機速度とは種々
の未延伸複屈折率と結晶化度レベルとう与えるように調
節した。総ての場合に、紡糸口金口で同じ剪断速度を用
いた。ヤーンの極限粘度は0.88であった。
次に、これらの未延伸ヤーンを延伸−巻取り機で３段
階で延伸した。初めの３個のゴデットロールの温度は12
0℃、120℃および230℃であり、最後のゴデッドロール
では周囲温度であった。滞留時間は、0.7秒、0.6〜0.7
秒、0.3〜0.6秒および0.2〜0.4秒であった。ヤーンの延
伸比と特定の性質とを第Ｉ表と第II表とに示す。
階で延伸した。初めの３個のゴデットロールの温度は12
0℃、120℃および230℃であり、最後のゴデッドロール
では周囲温度であった。滞留時間は、0.7秒、0.6〜0.7
秒、0.3〜0.6秒および0.2〜0.4秒であった。ヤーンの延
伸比と特定の性質とを第Ｉ表と第II表とに示す。
上記の延伸ヤーンを次に加撚して1000/3、８×8tpi
（撚り数／インチ）コードとなし、440゜F（227℃）と44
0゜F（227℃）との２つの帯域において40秒間および60秒
間処理した。２つの高温帯の前にそれぞれブロックドジ
イソシアネート水溶液およびRFLの浸漬浴を適用した。
第１帯での＋６％伸張と第２帯での種々の緩和（−４
％、−２％および０％）を用いて処理済みコードを調整
した。＋1.0％と＋0.8％の伸張シーケンスも用いた。こ
れらコードの特性を第III表に示す。本発明の実施例
（Ｉ−DT）は、若干延伸し過ぎで極限伸びが若干低下し
たにもかかわらず、比較例よりもはるかに高い寸法安定
性と、Ωで測定される寸法安定性と極限伸びとの組合わ
せを有していた。４％FSにおいて5.6〜6.0g/dというテ
ィナシティーはレーヨンと比較するとき全く十分なもの
である。本発明を表わす延伸ヤーンサンプル（I-DD、第
II表）について、E4.5＋FSは7.9％である。この和は、
ヤーンを高速度で延伸し、加熱ロール上での滞留時間が
短かい場合には、やや大きくなった（２〜３％）。融点
（267℃）が比較例（I-AD、I-BD及びI-CD）の融点より
高いことに注目されたい。また、0.088の未延伸複屈折
率を得るのに必要な紡糸速度が先行技術の米国特許第4,
491,657号明細書の紡糸速度より小さいことにも注目さ
れたい。
（撚り数／インチ）コードとなし、440゜F（227℃）と44
0゜F（227℃）との２つの帯域において40秒間および60秒
間処理した。２つの高温帯の前にそれぞれブロックドジ
イソシアネート水溶液およびRFLの浸漬浴を適用した。
第１帯での＋６％伸張と第２帯での種々の緩和（−４
％、−２％および０％）を用いて処理済みコードを調整
した。＋1.0％と＋0.8％の伸張シーケンスも用いた。こ
れらコードの特性を第III表に示す。本発明の実施例
（Ｉ−DT）は、若干延伸し過ぎで極限伸びが若干低下し
たにもかかわらず、比較例よりもはるかに高い寸法安定
性と、Ωで測定される寸法安定性と極限伸びとの組合わ
せを有していた。４％FSにおいて5.6〜6.0g/dというテ
ィナシティーはレーヨンと比較するとき全く十分なもの
である。本発明を表わす延伸ヤーンサンプル（I-DD、第
II表）について、E4.5＋FSは7.9％である。この和は、
ヤーンを高速度で延伸し、加熱ロール上での滞留時間が
短かい場合には、やや大きくなった（２〜３％）。融点
（267℃）が比較例（I-AD、I-BD及びI-CD）の融点より
高いことに注目されたい。また、0.088の未延伸複屈折
率を得るのに必要な紡糸速度が先行技術の米国特許第4,
491,657号明細書の紡糸速度より小さいことにも注目さ
れたい。
例II 高粘度ヤーン（IV＝0.92）を幾つかの紡糸口金剪断速
度を用いた点以外は例Ｉと同様の条件下で紡糸した。例
Ｉと同じ手順に従って、巻取り機速度は異なる未延伸結
晶化度を与えるように調節した。この未延伸ヤーンを連
続的にパネル延伸ロールに移送した。未延伸ヤーンと延
伸ヤーンの詳細を第IV表と第Ｖ表に示す。延伸ロール上
での滞留時間は0.05〜0.1秒であった。
度を用いた点以外は例Ｉと同様の条件下で紡糸した。例
Ｉと同じ手順に従って、巻取り機速度は異なる未延伸結
晶化度を与えるように調節した。この未延伸ヤーンを連
続的にパネル延伸ロールに移送した。未延伸ヤーンと延
伸ヤーンの詳細を第IV表と第Ｖ表に示す。延伸ロール上
での滞留時間は0.05〜0.1秒であった。
前進する延伸ヤーンを次に加撚して1000/3、８×8tpi
コードとなし、次いで例Ｉに従って処理した。この場合
も処理済みコードの寸法安全性（第VI表及び第１図）は
未延伸結晶化度と共に増加した。比較を容易にするため
に、内挿した処理済みコードの物性を第VII表において
所定のLASE-5（3.0g/d）において比較する。この比較
は、所定のモジュラス、具体的にはLASE-5に処理した場
合、本発明のヤーンは予想外にも著しい靱性と高極限伸
びとを有することを明確に示している。しかして、改良
された靱性とより高いLASE-5の組合わせが得られる。こ
の性質の独特の組合わせは少なくとも75のΩによっ容易
に述べることができる。本発明の例について疲れ抵抗性
の改良が予想される。
コードとなし、次いで例Ｉに従って処理した。この場合
も処理済みコードの寸法安全性（第VI表及び第１図）は
未延伸結晶化度と共に増加した。比較を容易にするため
に、内挿した処理済みコードの物性を第VII表において
所定のLASE-5（3.0g/d）において比較する。この比較
は、所定のモジュラス、具体的にはLASE-5に処理した場
合、本発明のヤーンは予想外にも著しい靱性と高極限伸
びとを有することを明確に示している。しかして、改良
された靱性とより高いLASE-5の組合わせが得られる。こ
の性質の独特の組合わせは少なくとも75のΩによっ容易
に述べることができる。本発明の例について疲れ抵抗性
の改良が予想される。
本発明の延伸ヤーン（II-DD）は5.8g/dのティナシテ
ィー、10.8％のE4.5＋FS、269℃の融点及び低非常質配
向を有する。第３図および第４図に示されるように、本
発明のヤーンはその低収縮率について極めて高い収縮力
を有する。これは架橋数26.6×1021個/ccの有効架橋密
度に相当し、従来法を表わすサンプルの値より実質的に
大きい。第５図は架橋密度を計算したプロットを示す。
ィー、10.8％のE4.5＋FS、269℃の融点及び低非常質配
向を有する。第３図および第４図に示されるように、本
発明のヤーンはその低収縮率について極めて高い収縮力
を有する。これは架橋数26.6×1021個/ccの有効架橋密
度に相当し、従来法を表わすサンプルの値より実質的に
大きい。第５図は架橋密度を計算したプロットを示す。
温度を110℃に上昇させたことに基因する性質の損失
を補正した後、典型的なレーヨン処理済みコードと本発
明を表わすサンプルの性質を第VIII表で比較する。この
比較は、本発明に関係した低い方のティナシティーにつ
いてさえこれらゴードは依然として発展性のあるレーヨ
ンの代替品たることを明確に示す。
を補正した後、典型的なレーヨン処理済みコードと本発
明を表わすサンプルの性質を第VIII表で比較する。この
比較は、本発明に関係した低い方のティナシティーにつ
いてさえこれらゴードは依然として発展性のあるレーヨ
ンの代替品たることを明確に示す。
この場合もまた、必要な紡糸速度は米国特許第4,491,
657号明細書に教示される紡糸速度よりもはるかに低い
ことに注目されたい。この低い速度は、高価な高速装置
を必要とすることなく連続紡糸−延伸法での繊維の製造
を可能にする。
657号明細書に教示される紡糸速度よりもはるかに低い
ことに注目されたい。この低い速度は、高価な高速装置
を必要とすることなく連続紡糸−延伸法での繊維の製造
を可能にする。
フロントページの続き (72)発明者 バヘダ，ジャイェンドラ・ハイララル アメリカ合衆国ヴァージニア州23112, ミッドロシアン，ロウレル・トレイル・ ロード 5714 (72)発明者 リム，ピーター・ブライアン アメリカ合衆国ヴァージニア州23113, ミッドロシアン，クロスティンバース・ テラス 2508 (72)発明者 ターナー，ジェームズ・マイケル アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 27511，カーレイ，スプリング・コー ブ・ドライブ 138 (56)参考文献 特開 昭61−41320（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) D01F 6/62 301 D01F 6/62 302 D02G 3/48 B60C 9/00
Claims (14)
- 【請求項１】高寸法安定性のタイヤコードに変換される
延伸ポリエチレンテレフタレートヤーンの製造方法であ
って、次の： （Ａ）極限粘度0.8以上の溶融した溶融紡糸可能なポリ
エチレンテレフタレートを複数の開口を有する有形押出
しオリフィスに通して押し出して溶融紡糸ヤーンを形成
し； （Ｂ）紡糸ヤーンを、（ａ）加熱された気体雰囲気から
成る遅延冷却帯と（ｂ）該遅延冷却帯に隣接し、吸込み
空気雰囲気中でヤーンを急冷し、凝固させる冷却帯を含
んで成る凝固帯に通して徐々に凝固させ； （Ｃ）凝固ヤーンを十分な速度で引き出して結晶化度16
〜24％と融点上昇14〜22℃とを有する結晶質の、一部配
向したヤーンを形成し、そして （Ｄ）ヤーンを総延伸比1.2/1〜2.5/1まで熱延伸する 工程を含んで成る前記方法。 - 【請求項２】融点上昇が17〜20℃である、請求の範囲第
１項に記載の方法。 - 【請求項３】工程Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを連続統合紡糸−
延伸法で実施する、請求の範囲第１項に記載の方法。 - 【請求項４】沸点上昇が17〜20℃である、請求の範囲第
３項に記載の方法。 - 【請求項５】次の性質： （Ａ）少なくとも20g/dのターミナルモジュラス、 （Ｂ）E4.5＋FS＜11.5％によって定義される寸法安定
性、 （Ｃ）少なくとも5g/dのティナシティー、 （Ｄ）14〜22℃の融点上昇、および （Ｅ）0.7未満の非晶質配向関数 の組合わせを有する延伸ポリエチレンテレフタレートマ
ルチフィラメントヤーン。 - 【請求項６】融点上昇が17〜20℃である、請求の範囲第
５項に記載の延伸ヤーン。 - 【請求項７】極限粘度が0.85〜0.94dl/gである、請求の
範囲第５項に記載の延伸ヤーン。 - 【請求項８】少なくとも18×1021個の架橋数/ccの有効
架橋密度を有する、請求の範囲第５項記載の延伸ヤー
ン。 - 【請求項９】請求の範囲第５項に記載のヤーンから製造
された高ティナシティー、寸法安定性の処理済みタイヤ
コード。 - 【請求項１０】請求の範囲第９項の記載の高ティナシテ
ィー、寸法安定性のコードを強化材として含むタイヤ。 - 【請求項１１】撚数８×８個／インチの1000デニール、
３本のグレージコード（3-end greige cord）に加撚さ
れ、そして第１のブロックドジイソシアネート浸漬液中
への浸漬、440゜F（227℃）における40秒間の伸張、第２
のレゾルシノール−ホルムアルデヒド−ラテックス浸漬
液中への浸漬、および440゜F（227℃）における60秒間の
緩和のシーケンスによって引張った場合に、次の処理済
みコードの性質： （ａ）４％の自由収縮率における少なくとも3.0g/デニ
ールのLASE-5によって定義される寸法安全性、 （ｂ）４％の自由収縮率における少なくとも4.5g/デニ
ールのティナシティー（上記寸法安定性とティナシティ
ーはLASE-5対自由収縮データーを４％自由収縮率に内挿
することによって算出されたものである）、および （ｃ）少なくとも75のΩ の組合わせを与える延伸ポリエチレンテレフタレートヤ
ーン。 - 【請求項１２】少なくとも15％の処理済みコードの極限
伸びを与える、極限粘度が0.85〜0.94dl/gである、請求
の範囲第11項に記載の延伸ヤーン。 - 【請求項１３】次の処理済みコードの性質の組合わせ： （ａ）４％の自由収縮率における3.3〜4.3g/デニールの
LASE-5によって定義される寸法安定性、 （ｂ）４％の自由収縮率における5.0〜6.5g/デニールの
ティナシティーおよび （ｃ）80〜100のΩ を与える、極限粘度が0.85〜0.94dl/gである、請求の範
囲第11項に記載の延伸ヤーン。 - 【請求項１４】請求の範囲第５項に記載の延伸ヤーンを
強化材料として含む複合材料。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US263,756 | 1988-10-28 | ||
| US07/263,756 US5067538A (en) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | Dimensionally stable polyester yarn for highly dimensionally stable treated cords and composite materials such as tires made therefrom |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04501441A JPH04501441A (ja) | 1992-03-12 |
| JP2907912B2 true JP2907912B2 (ja) | 1999-06-21 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP1509907A Expired - Fee Related JP2907912B2 (ja) | 1988-10-28 | 1989-09-15 | 高寸法安定性処理済みコード用の寸法安定性ポリエステルヤーン |
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| JP (1) | JP2907912B2 (ja) |
| KR (1) | KR0140229B1 (ja) |
| CN (2) | CN1035445C (ja) |
| AU (1) | AU638942B2 (ja) |
| BR (1) | BR8907744A (ja) |
| CA (1) | CA1335031C (ja) |
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| HK (1) | HK1007580A1 (ja) |
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| WO (1) | WO1990004667A1 (ja) |
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