JPH0350002B2 - - Google Patents

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JPH0350002B2
JPH0350002B2 JP57110400A JP11040082A JPH0350002B2 JP H0350002 B2 JPH0350002 B2 JP H0350002B2 JP 57110400 A JP57110400 A JP 57110400A JP 11040082 A JP11040082 A JP 11040082A JP H0350002 B2 JPH0350002 B2 JP H0350002B2
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JP
Japan
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fiber
polyester
strength
less
denier
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JP57110400A
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JPS591714A (ja
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Kazuo Kurita
Hideaki Ishihara
Takaharu Ichanagi
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Toyobo Co Ltd
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Toyobo Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0350002B2 publication Critical patent/JPH0350002B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02033—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Artificial Filaments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］ 本発明は新規なポリエステル繊維に関し、特に
ゴム類等の補強用として優れた強度と耐疲労特性
を有し、あるいはミシン糸として優れた強度と低
伸度を有する単糸デニールの小さいポリエステル
繊維に関するものである。 ［従来の技術］ 本発明で意図する繊維の原料たるポリエステル
とは、構成単位の85モル％以上、好ましくは95モ
ル％以上がエチレンテレフタレートからなるもの
であり、少量混入させることのできる他の構成単
位としてはジエチレングリコール、炭素数が１〜
10の他のポリエチレングリコール、ヘキサヒドロ
−Ｐ−キシリレングリコール、イソフタル酸、ジ
安息香酸、ｐ−ターフエニル−４，4′−ジカルボ
ン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等の芳香属ジカ
ルボン酸、アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸、
ヒドロキシ酢酸等のヒドロキシ酸等が挙げられ、
この様なポリエステル素材は通常の溶融紡糸法に
よつて繊維化される。 上記の様なポリエステル繊維にゴム製品補強用
等として優れた物性を与える為の延伸熱処理法と
しては、たとえば特公昭41−7892号、同48−1966
号、特開昭53−1367号等に開示された方法が知ら
れている。ところが本発明者らが従来のポリエス
テル繊維の物性と構造について種種研究を行なつ
たところ、次の様な事実が確認された。即ち通常
の紡糸延伸法によつて繊維化したポリエチレンテ
レフタレート繊維の繊維断面内における複屈折率
の分布は、外層の方が内層より高い傾向があり、
切断強度も高々9.5ｇ／ｄ程度しかない。又、繊
維断面内の複屈折率が、内層部より外層部へ行く
に従つて大きくなるという分布を有していること
が、紡糸及び延伸工程における曳糸性や延伸性を
阻害する要因となつていると考えられる。 ［発明が解決しようとする課題］ そこで紡糸、延伸技術について鋭意研究を行な
つたところ、次の様な知見を得た。即ち、延伸工
程で例えば糸条表装部の局部的に加熱しながら延
伸する等によつて伸長応力を糸条中心部に集中さ
せることができれば、延伸変形パターンが非常に
マイルドになり、到達最高延伸媒率を通常の延伸
法に比べて高めることができる。しかも従来の延
伸糸で指摘される様に、「糸条表層部に延伸応力
が集中して歪欠陥が生じ繊維強度が理論強度より
も大幅に低下する」という現象が抑制され、最終
的な繊維内微細構造をClarkらの提唱する超延伸
構造［参考文献：W.N.Taylor.Jr.、E.S.Clark、
Polym.Eng.Sci.、18、518（1978）．］に近づける
ことが可能になり、従来の産業資材用高強力繊維
に比べて卓越した引張強度及び破断強度を有する
ポリエチレンテレフタレート繊維を得ることが可
能となる。一方、特開昭51−15021号公報に見ら
れる様に、単糸デニールが1000d以上の太デニー
ルポリエステルモノフイラメントであれば、フイ
ラメントの表面の近くにおける重合鎖セグメント
の低い配向部を除けば、実質的に均一な内部構造
を有するものも知られているが、該公開明細書に
も明示されている様に低デニールフイラメントに
対して適した方法であるからといつて、太デニー
ルモノフイラメントに対して同等の性質を与える
ことはできない。またこの公開明細書に記されて
いるモノフイラメントの切断強力は高々8.4ｇ／
ｄに過ぎず、本発明の意図する様な低デニールの
高強力フイラメントとは全く異なるものである。 本発明は上記の様な知見を基に更に研究の結果
完成されたものであり、その目的は、従来の産業
資材用高強力繊維に比べても一段と優れた引張強
度及び破断強度を有する細デニールの高強力ポリ
エステル繊維を提供しようとするものである。 ［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決することのできた本発明に係る
ポリエステル繊維の構成は、前述の条件で測定し
た固有粘度が、0.50以上好ましくは、0.58〜1.0で
構成単位の85％以上（好ましくは95％以上）がエ
チレン成分及びテフタル酸成分よりなり、且つ繊
維断面内における複屈折率が下記〔１〕式（好ま
しくは〔２〕式）を満足し −10×10-3＜ΔnA−ΔnB＜０……〔１〕 −10×10-3＜ΔnA−ΔnB≦−1.0×10-3
……〔２〕 但し ΔnA：ｒ／Ｒ＝0.9の位置における繊維の複屈折
率 ΔnB：ｒ／Ｒ＝0.0の位置における繊維の複屈折率 Ｒ：繊維断面の半径 ｒ：繊維断面の中心軸からの距離 更に単糸デニールが100デニール以下（より好
ましくは35デニール以下）であり、繊維の複屈折
率Δが195×10-3以上、小角Ｘ線回折による繊維
長周期が170〓以上、比重が1.390以上、乾熱収縮
率が15％以下、切断強度が10ｇ／ｄ以上、繊維の
力学的特性（110c／ｓにおける測定値）である損
失正接（Tanδ）が最大となる温度（Tα）が160°
以上であるところに要旨が存在する。 ［作用］ 本発明のポリエステル繊維は、通常の熱可塑性
ポリマー繊維に比べて繊維断面内の複屈折率の分
布が逆転しており、繊維外層部分よりも内層部分
の方が複屈折率が高いという特異な複屈折率分布
を有している。また、繊維長周期が170〓以上で
あつて通常の高強力ポリエステル繊維に比べて長
く、切断伸度が10％以下でかつ繊維の複屈折率
Δnが195×10-3以上であり、しかも広角Ｘ線回折
による（100）面の配合角が8°以下であつて非常
に高い結晶配向度を有すると共に、微細構造的に
も長延伸構造に対応する傾向を持つている。加え
て比重は0.390以上、定長昇温熱応力ピーク温度
は210℃以上、乾熱収縮率SHDは15％以下であ
り、十分に延伸処理された物性値を示す。又最も
重要な実用性能というべき繊維の切断強度DTは
10ｇ／ｄ以上であり、従来の高強力ポリエステル
繊維の強度が高々9.5ｇ／ｄであるのに比べて著
しく改善されている。 以上のことから、本発明の高強力ポリエステル
繊維は、従来より存在している高強力ポリエステ
ル繊維と比較すると、全く新規な微細構造を有し
ているものといえる。しかも特に素材自体の分子
量を高くする必要がなく、固有粘度が0.51以上、
好ましくは0.58〜1.0程度のもので十分である。
勿論、ポリマーの分子量は高い方が好ましいが微
細構造的に改良されたものである点に本発明のポ
リエステル繊維最大の特徴がある。ポリエチレン
テレフタレートを主成分とするポリエステル繊維
は、衣料用及び工業用繊維としての広範囲に使用
されているが、その大きな用途の一つにタイヤコ
ードを中心とするゴム補強材があげられる。かか
るゴム補強用ポリエステル繊維を製造する方法と
して高分子量のポリエステルを使用する方法
（USP2880057、フランス特許1261056号、特公昭
53−1367号）、太デニールモノフイラメントによ
る方法（特開昭51−15021号）、高分子量ポリエス
テルを用いて紡糸した後、多段延伸する方法
（USP3651198号）、紡糸時の冷却固化を送らせる
方法等が提案されている。しかしながら、本発明
ポリエステル繊維の様に、低デニールフイラメン
トで繊維断面内に複屈折率が繊維外層部分よりも
内層部分の方が高い、という特異な複屈折率分布
を与えることによつて高強力繊維としての要請を
満足しようとする思想自体はこれまでに提案され
たことがない。 上記の様な特異な微細構造は、Ｐ−クロロフエ
ノール／テトラクロロエタン＝３／１（重量比）
の溶媒中30℃で測定した固有粘度が1.50以上、好
ましくは0.65〜1.20、より好ましくは0.58〜1.00
で、構成単位の少なくとも85％がポリエチレンテ
レフタレートからなるポリエステルを用いた場合
に有効に発現され、殊に高強力化、耐疲労性向上
等に顕著な効果が発揮される。これは、ポリエチ
レンテレフタレートを主成分とするポリエステル
繊維の場合、従来法では、低デニール高強力フイ
ラメントの繊維断面内複屈折率分布は、繊維外層
部分が内層部分よりも高くなり易く、そのために
繊維の洩糸性や延伸性が阻害され実質的に高強力
化に寄与するタイ分子鎖の数を増加させることが
困難であつたためと考えられる。 また本発明においては単繊維デニールが100d
以下、好ましくは35d以下であるところにも特異
性を有している。これは単繊維デニールが大きく
なると、糸条内層部分に均一な延伸応力集中を発
現させることが困難となり、逆に延伸性を阻害す
る要因となるためである。 従来より知られている高強力ポリエステルフイ
ラメントの結晶配向度は、（100）面の配向角
（OA）で10°以上、結晶配向度fc（下記〔３〕式） fc＝180−OA／180×100（％） ……〔３〕 は95％未満であるのに対し、本発明の高強力ポリ
エステル繊維の場合は（100）面の配向角で8°未
満、結晶配合度（fc）で表示すると95％以上であ
り著しく高い結晶配向度を有している。又、延伸
熱履歴のメジヤーである定長昇温熱応力ピーク温
度が210℃以上であることも、本発明ポリエステ
ルの大きな特徴である。特に該ピーク温度が210
℃未満であると、本発明の特徴である繊維断面内
の複屈折率の特異な分布を発現させることが困難
となる。産業資材用高強力繊維、特にタイヤコー
ドを中心とするゴム補強材として用いる場合、高
温での力学特性が実用性能上最も重要な要素の一
つとなるが、高温での力学特性評価はかなり困難
であり、実際に試験を行なつても測定間にポリマ
ーが劣化す等のトラブルが起こり易く測定精度や
再現性に問題がある。 本発明者らは、高温での繊維の力学特性を代表
するメジヤーとして動的粘弾性の温度依存性、力
学温度分散特性を110c／ｓの正弦歪を与えた状態
で評価した。その結果、損失正接（Tanδ）が最
大となる温度（Tα）が、通常の高強力ポリエス
テル繊維であれば高々160℃未満であるが、本発
明のポリエステル繊維は、該温度（Tα）が160℃
以上という高い値を示すことが確認された。Tα
は、非晶部分のポリマーの剛直性を示すものであ
り、Tαが高いほど非品質部分の拘束力が大きく、
熱刺激による分子運動がより高温側まで抑え込ま
れることを意味するもので、高温における力学特
性は低下度合いが小さい。従つて本発明の高強力
ポリエステル繊維の高温での力学特性は、従来公
知の高強力ポリエステル繊維よりも優れていると
いえる。殊に本発明のポリエステル繊維は高温に
曝らしたときの強度低下が少ないところから、た
とえばタイヤコードの如きゴム補強材等として使
用するとき、繊維を埋め込んだ状態でゴムの加熱
加硫を行なつた場合でも該繊維の強度劣化が少な
く、高い補強効果を持続するという特長も有して
いる。 次に本発明にいう繊維断面内での複屈折率分布
を更に具体的に説明すると、 −10×10-3＜ΔnA−ΔnB＜０ ……〔１〕 好ましくは −10×10-3＜ΔnA−ΔnB≦−1.0×10-3
……〔２〕 ［但し、ΔnA、ΔnBは前述の通り］ のものが選択される。〔１〕、〔２〕式において
ΔnAは糸条外層部のΔn、ΔnBは糸条内層部のΔn
を代表するものであり、本発明のポリエステル繊
維は、糸条外層部の方が内層部よりもΔnが小さ
いという非常に特異な微細構造を有するものであ
る。尚本発明では上記の様にΔnA−ΔnBの値をマ
イナスにすることにより優れた物性のポリエステ
ルを繊維となるが、この値が小さ過ぎる場合は、
表面側の強度がやや低くなり過ぎて繊維全体の強
度がやや低くなる傾向が表われてくるので、ΔnA
−ΔnBの値は−10×10-3以下とならない様に加熱
延伸条件を制御する必要がある。 次に上記の様な特性を有するポリエステル繊維
の製造法について簡単に説明するが、本発明はも
とより下記の方法に限定される訳ではない。本発
明のポリエステル繊維の製造に当たつては紡糸延
伸工程、特に延伸工程が重要である。即ち、例え
ば固有粘度が0.58以上のポリエステル溶融紡糸し
て得た複屈折率0.002〜0.060の未延伸糸を紡糸に
連続して、又は一旦巻取つた後延伸する際に、未
延伸糸第１供給ローラと100℃以下に維持された
未延伸糸第２供給ローラとの間において、1.10倍
以下の予備延伸を行い、次いで第１延伸ローラと
の間において全延伸倍率40％以上の第１段延伸を
行うのが良く、その際未延伸糸第２供給ローラと
第１延伸ローラとの間に高温加圧蒸気噴出ノズル
を設け、ノズル温度を200℃以上にして高温蒸気
を噴出させ、高温加圧蒸気噴出ノズル付近に延伸
点を固定させる。更に第２段延伸を行う際に、第
１延伸ローラと第２延伸ローラとの間に設けられ
た雰囲気温度170〜420℃のスリツトヒーター（糸
条走行路としてスリツトを設けた加熱装置で、核
スリツト中に非接触状態で糸条を走行させながら
加熱するもの：雰囲気温度とは該スリツト内の温
度を言う）中を糸条が0.3秒以上滞在できる様に
通過せしめ、しかる後、第２延伸ローラに供す
る。その際、スリツトヒーター中に温度勾配を設
け、糸条入口の雰囲気温度を170℃以上、出口雰
囲気温度を420℃以下とし、且つ200〜420℃の雰
囲気に糸条が0.3秒以上滞在できる様に糸条を通
過させることが好ましい。又、２段延伸終了後、
一旦巻取ることなく連続的に、あるいは一旦巻取
つた後に、230〜165℃で10％以下のリラツクス処
理を行うことにより、寸法安定性を更に向上させ
ることも可能である。 本発明の繊維は、ゴム等の補強用に供するとき
は、通常マルチフイラメントの形態で用いられる
が、本発明の繊維の用途は格別制限されるもので
はなく、従つて繊維の形態も、ロービングヤー
ン、スフ、チヨツプドストランド等であつても良
い。本発明の繊維は、タイヤコード、特に高重量
車輛用のラジアル構造タイヤにおけるカーカスコ
ードならびにその他のＶベルト、平ベルト、歯付
ベルト等の補強コード等のゴム類の補強コードに
好適に用いられる。もちろん本発明の用途は上記
に限られるものではなく、従来のポリエステル繊
維と全く同様に用いられる。以下に本発明の繊維
の構造の特定や物性の測定に用いられる主なパラ
メータの測定法について述べる。 ＜固有粘度の測定法＞ 75重量％のＰ−クロロフエノールと25重量％の
テトラクロルエタンからなる混合溶剤中で測定す
る。 重合体を室温において溶剤中に溶解し且つ粘度
の測定をオストワルドーフエンスケ毛細粘度計中
で30℃において行なう。 固有粘度は、溶液粘度の溶媒粘度に対する比の
自然対数を溶液100ml当りの重合体のグラム数で
表わした重合体溶液の濃度によつて除した値が濃
度ゼロに近づくときの極限値である。 ＜複屈折率（Δn）の測定法＞ ニコン偏光顕微鏡POH型ライツ社ペレツクコ
ンペンセーターを用い、光源としてはスペクトル
光源溶起動装置（東芝SLS−３−Ｂ型）を用いた
（Na光源）。５〜６mm長の繊維軸に対し45°の角度
に切断した試料を、切断面を上にして、スライド
グラス上に載せる。試料スライドグラスを回転載
物台にのせ、試料が偏光子に対して45°になる様、
回転載物台を回転させて調節し、アナライザーを
挿入し暗視界とした後、コンペンセーターを30に
して縞数を数える（ｎ個）。コンペンセーターを
右ネジ方向にまわして試料が最初に暗くなる点の
コンペンセーターの目盛ａ、コンペンセーターを
左ネジ方向にまわして試料が最初に一番暗くなる
点のコンペンセーターの目盛ｂを測定した後（い
ずれも1/10目盛まで読む）、コンペンセーターを
30にもどしてアナライザーをはずし、試料の直径
ｄを測定し、下記の式にもとづき複屈折率（Δn）
を算出する（測定数20個の平均値）。 Δn＝Γ／ｄ（Γ：レターデーシヨン、＝nλ0＋ε）
……〔４〕 λ0＝589.3ｍμ ε：ライツ社のコンペンセーターの説明書のＣ／
10000とｉより求める ｉ＝（ａ−ｂ）（：コンペンセーターの読みの差） ＜繊維断面内のΔn分布の測定法＞ 透過定量型干渉顕微鏡を使用して得られる中心
屈折率（ｎ⊥、０、ｎ、０）及び外層屈折率
（ｎ⊥、0.9、ｎ、0.9）の値によつて、本発明
の繊維の特異な分子配向が明らかとなり、本発明
の繊維の優れた強度との関連を示すことができ
る。透過定量型干渉顕微鏡（例えば東独カールツ
アイスイエナ社製干渉顕微鏡インターフアコ）を
使用して得られる干渉縞法によつて、繊維の側面
から観察した平均屈折率の分布を測定することが
できる。この方法は円形断面を有する繊維に適用
することができる。繊維の屈折率は、繊維軸の平
行方向に振動している偏光に対する屈折率（ｎ
）と繊維軸の垂直方向に振動している偏光に対
する屈折率（ｎ⊥）によつて特徴づけられる。こ
こに説明する測定は全て光源としてキセノンラン
プを用い、偏光下、干渉フイルター波長544nｍ
の緑色光線を使用して得られる屈折率（ｎおよ
びｎ⊥）を用いて実施される。以下ｎの測定及
びｎ⊥より求められるｎ、０とｎ、0.9につ
いて詳細に説明するが、ｎ⊥（ｎ⊥、03n⊥、
0.9）に試験される繊維は光学的にスラツトなス
ライドグラス及びカバーグラスを使用し、0.2〜
１波長の範囲内の干渉縞のずれを与える屈折率
（nE）をもつ繊維に対して不活性の封入剤中に浸
漬する。封入剤の屈折率（nE）は緑色光線（波長
λ＝544nｍ）を光源としてアツベの屈折計を用
いて測定した20℃における値であるこの封入剤は
たとえば流動パラフインとα−ブロムナフタリン
の混合液より1.48〜1.65の屈折率を有するものが
調製できる。この封入剤中に１本の繊維を浸漬す
る。この干渉縞のパターンを写真撮影し、1000倍
〜2000倍に拡大して解析する。第１図に略示した
如く繊維の封入剤の屈折率をnE、繊維のS′−S″間
の平均屈折率をｎ、S′−S″間の厚みをｔ、使用
光線の波長をλ、バツクグランドの平行干渉縞の
間隔（1λに相当）Dn′、繊維による干渉志縞のず
れをｄとすると、光路差Ｌは Ｌ＝dn／Dn λ＝（ｎ−nE）ｔ で表わされる。試料の屈折率をnSとすると、封入
液の屈折率は、nS＜nE＝n1 nS＞nE＝n2 の２種のものを用いて第１図に示すような干渉縞
のパターンを評価する。 L1＝d1／D1λ＝（ｎ−n1）ｔ L2＝d2／D2λ（ｎ−n2）ｔ ｎ＝L1n2−L2n1／R1−R2 ……〔５〕 従つて〔５〕式にもとづいて繊維の中心から外
周までの角位置での光路差から、各位置の繊維の
平均屈折率（ｎ）の分布を求めることができ
る。厚みｔは得られる繊維が円型断面と仮定して
計算によつて求めることができる。しかしながら
製造条件の変動や製造後のアクシデントによつ
て、円形断面になつていない場合も考えられる。
このような不都合を除くため、測定する個所は繊
維軸を対称軸として干渉縞のずれが左右対称にな
つている部分を使用することが適当である。測定
は繊維の半径をＲとすると０〜0.9Rの間を0.1R
の間隔で行ない、各位置の平均の屈折率を求める
ことができる。同様にしてｎ⊥の分布も求められ
るので複屈折率分布は Δn（ｒ／Ｒ）＝ｎ、ｒ／Ｒ−ｎ⊥、ｒ／Ｒ
……〔６〕 より求められる。Δn（ｒ／Ｒ）は少なくとも３本
のフイラメント、好適には５〜10本のフイラメン
トについて測定したものを平均して得られる。 ＜繊維の強進度特性の測定法＞ 東洋ボールドウイン社製テンシロンを用い、試
料長（ゲージ長）100mm、伸長速度＝100％／分、
記録速度500mm／分、初荷重1/30ｇ／ｄの条件で
単繊維のＳ−Ｓ曲線を測定し切断強度（ｇ／ｄ）、
切断伸度（％）および初期弾性率（ｇ／ｄ）を算
出した。初期弾性率は、Ｓ−Ｓ曲線の原点付近の
最大勾配より算出した。各特性値の算出に関し、
少なくとも５本のフイラメント、好適には10〜20
本のフイラメントについて測定したものを平均し
て得られる。 ＜小角Ｘ線回折による繊維長周期の測定法＞ 小角Ｘ線散乱パターンの測定は、例えば理学電
機社製Ｘ線発生装置（RU−3H型）を用いて行な
う。測定には管電圧45KV、管電流70ｍＡ、銅対
陰極、ニツケルフイルターで単色化したCuKα
（λx＝1.5418Å）を使用する。サンプルホルダー
に繊維試料を単糸同士が互いに平行になるように
取り付ける。試料の厚さは0.5〜1.0mm位になるよ
うにするのが適当である。この平行に配列した繊
維の繊維軸に垂直にＸ線を入射させ、理学電機射
製PSPC（Position Sensitive Proportional
Counter）システムを用いて測定する。本システ
ムの概要は、［Polmer Journal、vol.13、501
（1981）］に詳しく紹介されている。 測定条件は0.3mm〓×0.2mm〓中ピンホールコリメ
ータを用い、 試料とプローブ間距離：400mm MCA（マルチチヤンネルアナライザー） 測定チヤンネル数：256 測定時間：600秒 とした。データの処理は、測定散乱強度から空気
散乱強度を差し引いたものを移動平均処理により
求め、その強度最大位置を読みとることにより、
長周期小角散乱角度2αから、下記〔７〕式に従
い、繊維長周期を算出する［第２図Ａ，Ｂ参照：
図中１は試料、２はPSPCプローブ、３はポジシ
ヨン・アナライザー、４はMCA、５は表示部を
夫々示す］。 α＝λx／2sinα ……〔７〕 λx＝1.5418Å 移動平均処理は、次式に従つて算出する。 Ｉ（Ｓ）N＝i=N+K 〓i=N+K Ｉ（Ｓ）1／2K＋１ ただし、上式中、Ｉ（Ｓ）N及びＩ（Ｓ）iは、それ
ぞれチヤンネルナンバーＮ及びｉの測定散乱強度
（空気散乱強度を差し引いた強度）、Ｋは移動平均
の採用点数（ここではＫ＝７）、Ｎ−Ｋ＞０、Ｎ
＋Ｋ≦256 ＜見掛けの結晶サイズ：ACS＞ 広角Ｘ線回折図における赤道回折曲線の（100）
面の回折強度の半価巾よりScherrerの式を用いて
算出［詳細は丸善株式会社発行「Ｘ線結晶学」
（仁田勇監修）上巻第140頁参照］。 Scherrerの式とは、次式で表わされる。 ACS＝0.9λ／B2−α2cosθ ……〔８〕 ただし、上式中、λはＸ線の波長（1.5418Å）、
Ｂは半価巾（rad）、αは補正角（6.98×
10-3rad）、θは回折角（度）を示す。 本発明の実施例において用いたＸ線は、管電圧
45KV、管電流70ｍＡ、銅対陰極、NIフイルタ
ー、波長1.5418Åであり、デイフラクトメーター
として理学電機社製のSG−７型ゴニオメーター、
Ｘ線発生装置としてローターフレツクスRU−3H
型を使用した。 ＜配合角（OA）の測定法＞ 繊維の配向角（OA）の測定は、例えば地理電
機社製Ｘ線発生装置（RU−3H）、繊維測定装置
（FS−３）、ゴニオメーター（SG−７）及びシン
チレーシヨンカウンタを用いて実施する。測定に
はニツケルフイルターで単色化したCuKα（波長
λ＝1.5418Å）を使用する。 配向角の測定は（100）面反射の2θを使用する。
使用される反射の2θは、赤道線方向の回折強度曲
線から決定される。 Ｘ線発生装置は45kv、70ｍＡで運転するもの
とし、繊維測定装置に繊維試料を単糸同士が互い
に平行となるように取り付ける。試料の厚みは
0.5mm位になるようにするのが適当である。 予備実験により決定された2θ値にゴニオメータ
ーをセツトする。この平行に配列した繊維の繊維
軸に垂直にＸ線を入射させる（ビーム垂直透過
法）。方位角方向を−80°〜＋30°走査し、シンチ
レーシヨンカウンターで回折強度を記録紙に記録
する。さらに−180°と＋180°の回折強度を記録す
る。 この時、スキヤニングスピード4°／min、チヤ
ートスピード1.0cm／min、タイムコンスタント
２秒あるいは５秒、コリメーター１mm〓、レシー
ビングはスリツト縦横とも1°である。 得られた回折強度曲線から配向角を求めるに
は、±180°で得られる回折強度の平均値を取り、
水平線を引く。ピークの頂点から基線に垂線をお
ろし、その高さの中点を求める。中点を通る水平
線を引く。この水平線と回折強度曲線の交点間の
距離を測定し、この値を角度（゜）に換算した値
を配向角（OA）とする。 ＜力学温度分散＞ 東洋側器社製Rheovibronを使用し、初糸長４
cm、昇温速度２℃／分、測定時の正弦周波数110
Hzの条件で測定し、損失正接tanδ＝E′／E″が最
大となる温度（Tα）を求める。 ただし、上式中E′は貯蔵弾性率（dyne／cm2）、
E″は損失弾性率（dyne／cm2）である。 ［詳細は、Memoirs of the Faculty of
Engineering Kyushu Universitv、vol.23、41
（1963）参照］ 複素弾性率Ｅは次式で算出される。 1E1＝2.0×１／Ａ・Ｄ×109×Ｌ／Ｓ ……
〔９〕 ただし、 Ａ：tanδ測定時のアンブリチユードフアクター
（Ampl：Factor）による係数（第１表参照） Ｄ：Dynamic Corce Dial値 Ｌ：試料長（cm） Ｓ：試料断面積（cm2）
【表】 損失弾性率E″は E″＝1E1sinδ ……〔10〕 により算出される。 ＜単糸デニール＞ JIS−L1073（1977）に従つて測定。 ＜乾熱収縮率＞ 160℃でJIS−L1073（1977）に従つて測定。 ＜比重＞ ｎ−ヘプタンと四塩化炭素よりなる密度勾配管
を作成し、30℃±0.1℃に調温された密度勾配管
中に十分に脱泡した試料を入れ、５時間放置後の
密度勾配管中の試料位置を、密度勾配管の目盛り
で読みとつた値を、標準ガラスロートによる密度
勾配管目盛〜比重キヤリプレーシヨングラフから
比重値に換算し、ｎ＝４で測定。比重値は原則と
して小数点以下４桁まで読む。 ＜定長昇温熱応力ピーク温度＞ 試長4.5cm、昇温速度20℃／分、初荷重0.05
ｇ／ｄの条件で、室温より溶断温度までの熱収縮
応力を測定し、熱応力が最大となる温度を求め
る。 ［詳細はTexttile Research Journal、vol.47782
（1977）参照。］ ＜後加工性…加硫処理による強力保持率＞ 1000Dの延伸糸を夫々撚数49×49（回／10cm）
の双糸コードとし、これをバルナツクス社製
「ValcabondE」（レゾルシンおよびＰ−クロルフ
エノールとホルムアルデヒドの反応物）を含む
RFL液で処理する。デイツプ条件は、乾燥150℃
×60sec、熱処理240℃×120sec、ストレツチ率
3.0％とする。このタイヤコードをゴム中に埋め
込み、ゴムの外側から金型に挟み付けた後、
1000Dの双糸コードに対して600ｇの加重をかけ、
160℃で３時間ゴムの加硫を行なつた後冷却し、
コードをゴムから取り出して強力を測定する。 以下実施例を挙げて本発明の構成及び作用効果
を具体的に説明する。尚実験例中「部」及び
「％」とあるのは特記しない限り、「重量部」及び
「重量％」を意味するものとする。 実施例 第２表(1)、(2)に示す固有粘度のポリエチレンテ
レフタレートを原料とし、同表に示す条件で紡糸
を行い、同表に示す含屈折率の未延伸糸を得た。
紡糸にあたつては、未延伸糸引取り前に適量の紡
糸油剤を糸条表面に付着させた。 得られた未延伸糸を第３表(1)、(2)に示す条件で
延伸し、第４表(1)、(2)に示す糸質の延伸糸を得
た。第４表(1)、(2)中に従来例として、市販の高強
力グレードのタイヤコード用ポリエステル繊維の
糸質を併記する。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 第２〜４表より次の様に考えることができる。 実施例１〜６：何れも本発明の規定要件を満たす
実施例であり、比較例および従来材に比べて非
常に優れた切断強度を有しており、しかも後加
工性の項からも明らかである様に、加熱時の強
力保持率が80〜90％と非常に高く、タイヤコー
ド用等として非常に優れたものであることが分
かる。 比較例１：繊維全体の△ｎおよび「△nA−△nB」
の値が本発明の規定要件を外れており、且つ
Tαも低いため強度が乏しく、加熱時の強力保
持率も劣悪である。 比較例２：繊維全体の△ｎおよび「△nA−△nB」
の値は一応本発明の規定要件を満たしている
が、用いたポリエチレンテレフタレートの固有
粘度が0.50未満である比較例であり、繊維長周
期が規定要件を満たしておらず、切断強度もや
や不十分あり、加熱時の強力保持率も乏しい。 比較例３〜６：加熱延伸条件等を種々変化させた
比較例であるが、いずれも従来材と同様に繊維
全体の△ｎが低く且つ「△nA−△nB」の値がプ
ラスを示すと共にTαも低いため、切断強度お
よび加熱時の強力保持率が低い。 比較例７：繊維の複屈折率が低く、また「△nA−
△nB」の値がその好ましい値である「10×10-3
以上」という範囲から外れ、Tαも低いため表
層部の強度が乏しくなり、繊維全体としての強
度は低く且つ加熱時の強力保持率も非常に低く
なつている。 次に上記実験で得た繊維のうち実施例１および
比較例１で得たものを選択し、JIS Ｌ 1017の方
法に準拠してタイヤコードとしての特性を比較し
た。結果を従来材（同前）を用いた場合の結果と
共に第５表に示す。
【表】
【表】 第５表からも明らかである様に、本発明繊維
は、比較繊維および従来繊維に比べて、強力およ
び疲労強度の卓越したタイヤーコードを提供し得
るものである。
【図面の簡単な説明】
第１図Ａは本発明の繊維を干渉顕微鏡で横方向
から観察したときに見られる干渉縞を示す模式
図、同Ｂは繊維断面の模式図、第２図ＡはPSPC
システムによる小角Ｘ線回折測定における試料及
びフイルム面等の配置を示す模式図、同Ｂは本発
明繊維の小角Ｘ線回折パターンを示す模式図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 固有粘度［Ｐ−クロロフエノール／テトラク
    ロロエタン＝３／１（重量比）の溶媒中、30℃で
    測定した値］が0.50以上で、繰り返し単位の85モ
    ル％以上がエチレンテレフタレートよりなるポリ
    エステルを繊維素材とし、且つ繊維断面内におけ
    る複屈折率が下記［１］式を満足し、 −10×10-3＜△nA−△nB＜０ 但し △nA：ｒ／Ｒ＝0.9の位置における繊維の複屈折
    率 △nB：ｒ／Ｒ＝0.0の位置における繊維の複屈折
    率 Ｒ：繊維断面の半径 ｒ：繊維断面の中心軸からの距離 且つ単糸デニールが100デニール以下であり、更
    に繊維の複屈折率△ｎが195×10-3以上、小角Ｘ
    線回折による繊維長周期が170〓以上、比重が
    1.390以上、乾熱収縮率が15％以下、切断強度が
    10ｇ／ｄ以上、繊維の力学温度分散特性値
    （110c／ｓにおける測定値）である損失正接
    （Tanδ）が最大となる温度（Tα）が160°以上で
    あることを特徴とするポリエステル繊維。 ２ 特許請求の範囲第１項において、繊維素材の
    固有粘度が0.65〜1.20であるポリエステル繊維。 ３ 特許請求の範囲第１または２項において、
    （△nA−△nB）が−1.0×10-3以下であるポリエス
    テル繊維。 ４ 特許請求の範囲第１〜３項のいずれかにおい
    て、広角Ｘ線回折により求められる（100）面の
    配向角が８度以下であるポリエステル繊維。 ５ 特許請求の範囲第１〜４項のいずれかにおい
    て、繊維の定長昇温熱応力ピーク温度が210℃以
    上であるポリエステル繊維。 ６ 特許請求の範囲第１〜５項のいずれかにおい
    て、繊維の単糸デニールが35デニール以下である
    ポリエステル繊維。
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