紡糸アニールしたポリ（トリメチレンテレフタレート）糸
ポリ（トリメチレンテレフタレート）ポリマーをホッパー（１）に供給し、それが該ポリマーを押出機（２）に紡糸ブロック（３）中へ供給する工程を含むポリ（トリメチレンテレフタレート）糸を製造するための紡糸法。紡糸ブロック（３）は紡糸ポンプ（４）および紡糸パック（５）を含有する。ポリマー繊維（６）は紡糸ブロック（３）を出て、空気（７）で急冷される。仕上剤アプリケーター（８）で繊維（６）に仕上剤を塗布する。繊維（６）はインターレース・ジェット（９）によって冷却され、そのセパレータロール（１１）付き第１加熱ゴデット（１０）に移動する。繊維（６）はインターレース・ジェット（１２）によって冷却され、セパレータロール（１４）付き第２冷ゴデット（１３）に移動する。繊維（６）はファニング・ガイド（１５）を通って巻取機（１６）へ、およびパッケージ（１７）上へ移動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリエステル糸およびその製造に関する。より具体的には、本発明は、延伸および／または延伸テクスチャー加工のような後加工用の供給糸としての使用、およびまたさらなる加工なしに布での直接使用にも好適である、貯蔵時に耐老化性のポリ（トリメチレンテレフタレート）糸の提供方法である。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本件出願は、全体を本明細書に参照により援用される、２００３年９月１６日出願の米国特許出願第１０／６６３，２９５号および２００３年２月５日出願の米国仮特許出願第６０／４４５，１５８号に関するものであり、かつ、それらの優先権の利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００３】
一般に「ポリアルキレンテレフタレート」と言われる、ポリエチレンテレフタレート（「２ＧＴ」）およびポリブチレンテレフタレート（「４ＧＴ」）は普及している市販ポリエステルである。ポリアルキレンテレフタレートは優れた物理的および化学的性質、特に、化学、熱および光安定性、高融点ならびに高強度を有する。結果としてそれらは樹脂、フィルムおよび繊維用に広く使用されてきた。
【０００４】
ポリトリメチレンテレフタレート（「３ＧＴ」）は、１，３−プロパンジオール（ＰＤＯ）（ポリマー主鎖成分の１つ）へのより低コスト・ルートが最近開発されたので、繊維として増大する商業的関心を勝ち取ってきた。３ＧＴは、大気圧でのその分散可染性、低い曲げ弾性率、弾性回復率およびに回復性のために繊維形で長く望まれてきた。
【０００５】
フィーダー糸（部分延伸糸、「ＰＯＹ」のような、本明細書では「供給糸」とも言われる）は典型的には出発ポリマーの溶融紡糸によって製造される。フィーダー糸は、さらなる延伸または延伸テクスチャー加工なしにテキスタイル製品を製造するために必要とされる特性を持たず、それ故、しばしば貯蔵を免れない。後の加工前の貯蔵中に、フィーダー糸はしばしば老化し、特性の損失をもたらす。延伸テクスチャー加工または延伸のための供給糸として、ＰＯＹはしばしば繊維製造業者から、ＰＯＹが延伸テクスチャー加工されるまたは延伸される工場へ輸送される。
【０００６】
３ＧＴ・ＰＯＹ糸についての重大な老化問題は、一般に、糸が紡糸機から製造された後から糸が延伸またはテクスチャー加工機で加工される前までの期間中に起こる。（対照的に、２ＧＴ糸は典型的には糸貯蔵期間中に非常に速く老化することはなく、例えば３ヶ月ほどに長い貯蔵期間後に下流延伸または延伸テクスチャー加工作業に好適のままであるかもしれない。）３ＧＴ糸での老化問題は貯蔵および輸送中の高温で特に明らかである。例えば、３８℃以上の温度は、エアコンなしの施設で夏季に貯蔵中に糸によって経験されるかもしれない。３８℃またはそれ以上の温度で貯蔵されたＰＯＹ・３ＧＴ糸は、２４時間未満の後の加工に不適切になるかもしれない。
【０００７】
（特許文献１）は、紡糸法および貯蔵が温度および湿度の厳しい条件下（７５〜９０％の相対湿度で１０〜２５℃）で行われる３ＧＴ糸の製造方法を開示している。この方法は、温暖な気候でエアコン貯蔵施設を欠く、またはエアコンを欠くトラックもしくは他の輸送手段によって紡績糸を輸送する製造業者にとって実用的ではない。（特許文献１）はさらに、糸収縮に対する温度の重大な影響があり、その影響は後の延伸およびテクスチャー加工工程に不適切である変形パッケージをもたらすことを開示している。
【０００８】
同様に、（特許文献２）はまた、貯蔵するおよびその後にテクスチャー加工することができると主張された３ＧＴ糸を開示している。該特許は、繊維が０．０３０〜０．０７０の複屈折によって測定されるような配向度と、１．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3の繊維密度によって測定されるような結晶化度とを有するならば、糸は改善されたパッケージ巻きを有すると主張している。紡糸工程中に繊維を熱処理し（５０〜１７０℃）および結晶化させ、直ちに「極めて低い張力」（０．０２〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘ）で巻き取ることによってかかる繊維を製造するための方法が提供されている。しかしながら、該特許に開示された技術は、第１ゴデットが冷たい、第２ゴデットが熱い、そしてパッケージが熱ゴデットの直後に巻き取られることを伴う。
【０００９】
（特許文献３）は、熱ゴデットの直後にパッケージに巻き取る紡糸アニーリング技術を再検討している。（特許文献３）によれば、熱ゴデット後の直接パッケージ巻取りは、加熱ゴデット（ｈｅａｔｅｄ ｇｏｄｅｔ）と巻取機との間での繊維の高温によってもたらされるソフトな繊維を与える。ソフトな繊維は揺れ動く繊維をもたらし、増加した紡糸切れまたは増加した数の自動ドフィングでのパッケージ切替のミスをもたらす。さらに、糸一様性を改善する、紡糸切れを減らす、または該技術でのソフト繊維によってもたらされる自動ドフィングでのパッケージ切替ミスを減らすために、熱ゴデットと巻取機との間の巻取張力を増加させなければならない。この増加した巻取張力は、引き締まったパッケージ巻取りを回避することを不可能にした。それ故、熱ゴデットの直後にパッケージに巻き取る該技術は、引き締まったパッケージ巻取りなしに、紡糸切れなしにまたはパッケージ切替のミスなしにＰＴＴ−ＰＯＹを製造することができる進歩したものではない。
【００１０】
米国特許公報（特許文献４）および（特許文献５）の両方とも、３ＧＴ糸が急冷および紡糸繊維への仕上剤（ｆｉｎｉｓｈ）の塗布の後、巻き取られる前に熱処理工程を受ける方法を開示している。これらの方法では、熱い糸は、繊維が巻取前に低い張力下で他のゴデットを通ることを回避するためにパッケージ上へ直接巻き取られる。
【００１１】
（特許文献６）は紡糸中に非結晶性糸を熱処理することを開示している。該糸は非晶質であるので、延伸がかけられ繊維に第２（冷）ゴデットを通過させる。
【００１２】
（特許文献３）は、先行特許で遭遇する問題の幾つかを認識しており、熱ゴデット後、巻取前に冷ゴデットを置いている。
【００１３】
【特許文献１】ＥＰ１ １７２ ４６７ Ａｌ号明細書
【特許文献２】ＥＰ１ ２０９ ２６２号明細書
【特許文献３】特開２００２−１２９４２７号公報
【特許文献４】米国特許第６，３９９，１９４号明細書
【特許文献５】特開２００１−２１４３７２号公報
【特許文献６】国際公開第０１／８５５９０号パンフレット
【特許文献７】米国特許第５，０１５，７８９号明細書
【特許文献８】米国特許第５，２７６，２０１号明細書
【特許文献９】米国特許第５，２８４，９７９号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，３３４，７７８号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，３６４，９８４号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，３６４，９８７号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，３９１，２６３号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，４３４，２３９号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，５１０，４５４号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，５０４，１２２号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，５３２，３３３号明細書
【特許文献１８】米国特許第５，５３２，４０４号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，５４０，８６８号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，６３３，０１８号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，６３３，３６２号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，６７７，４１５号明細書
【特許文献２３】米国特許第５，６８６，２７６号明細書
【特許文献２４】米国特許第５，７１０，３１５号明細書
【特許文献２５】米国特許第５，７１４，２６２号明細書
【特許文献２６】米国特許第５，７３０，９１３号明細書
【特許文献２７】米国特許第５，７６３，１０４号明細書
【特許文献２８】米国特許第５，７７４，０７４号明細書
【特許文献２９】米国特許第５，７８６，４４３号明細書
【特許文献３０】米国特許第５，８１１，４９６号明細書
【特許文献３１】米国特許第５，８２１，０９２号明細書
【特許文献３２】米国特許第５，８３０，９８２号明細書
【特許文献３３】米国特許第５，８４０，９５７号明細書
【特許文献３４】米国特許第５，８５６，４２３号明細書
【特許文献３５】米国特許第５，９６２，７４５号明細書
【特許文献３６】米国特許第５，９９０，２６５号明細書
【特許文献３７】米国特許第６，２３２，５１１号明細書
【特許文献３８】米国特許第６，２３５，９４８号明細書
【特許文献３９】米国特許第６，２４５，８４４号明細書
【特許文献４０】米国特許第６，２５５，４４２号明細書
【特許文献４１】米国特許第６，２７７，２８９号明細書
【特許文献４２】米国特許第６，２８１，３２５号明細書
【特許文献４３】米国特許第６，２９７，４０８号明細書
【特許文献４４】米国特許第６，３１２，８０５号明細書
【特許文献４５】米国特許第６，３２５，９４５号明細書
【特許文献４６】米国特許第６，３３１，２６４号明細書
【特許文献４７】米国特許第６，３３５，４２１号明細書
【特許文献４８】米国特許第６，３５０，８９５号明細書
【特許文献４９】米国特許第６，３５３，０６２号明細書
【特許文献５０】米国特許第６，４３７，１９３号明細書
【特許文献５１】米国特許出願第１０／０５７，４９７号明細書
【特許文献５２】米国特許出願第０９／７０８，２０９号明細書
【特許文献５３】国際公開第０１／３４６９３号パンフレット
【特許文献５４】米国特許出願第０９／９３８，７６０号明細書
【特許文献５５】米国特許第４，００１，１９０号明細書
【特許文献５６】米国特許第３，６７１，３７９号明細書
【特許文献５７】米国特許第５，７９８，４３３号明細書
【特許文献５８】米国特許第５，３４０，９０９号明細書
【特許文献５９】米国特許第６，１５３，６７９号明細書
【特許文献６０】ＥＰ６９９ ７００号明細書
【特許文献６１】国際公開第００／２６３０１号パンフレット
【非特許文献１】エッチ．エル．トラウブ（Ｈ．Ｌ．Ｔｒａｕｂ）著、「ポリ−トリメチレンテレフタラートの合成および繊維化学的性質（Ｓｙｎｔｈｅｓｅ ｕｎｄ ｔｅｘｔｉｌｃｈｅｍｉｓｃｈｅ Ｅｉｇｅｎｓｃｈａｆｔｅｎ ｄｅｓ Ｐｏｌｙ−Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｓ）」、スツットガルト大学学位論文（Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔａｔ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ）（１９９４年）
【非特許文献２】エス．シャウホッフ（Ｓ．Ｓｃｈａｕｈｏｆｆ）著、「ポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）の生産における新たな進展（Ｎｅｗ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）（ＰＴＴ）」、人造繊維年報（Ｍａｎ−Ｍａｄｅ Ｆｉｂｅｒ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ）（１９９６年９月）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
３ＧＴフィーダー糸の老化が問題であることは認識されるが、高い一様性でおよび低い隆起または凹み形成で、約６ｋｇまたはそれ以上のような大きなパッケージ・サイズで糸を製造することができる、紡糸切れのほとんどない紡糸法を提供することは望ましいであろう。さらに、安定なパッケージ形成および安定な糸特性を有する糸パッケージを提供する、すなわち、パッケージが変形せず、糸特性が３８℃またはそれ以上のような高い貯蔵温度で変化しない、かかる方法は望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に従った第１態様によれば、方法は、
（ａ）溶融した３ＧＴを紡糸口金を通して押し出す工程と、
（ｂ）押し出された３ＧＴを急冷して固体フィラメントの繊維を形成する工程であって、該フィラメントが１３０℃で約０．０２ｇ／ｄより大きい張力を有する工程と、
（ｃ）フィラメントをある速度および温度で運転される加熱ゴデットに通して繊維を加熱する工程であって、繊維が加熱される速度および温度が約４％以下のＤＷＳ値の糸を提供するのに十分である工程と、
（ｄ）糸を約３５℃以下の温度に冷却する工程と
を含む。
急冷後、固体フィラメントに仕上剤を塗布することができる。好ましくは、冷ゴデット（ｃｏｏｌ ｇｏｄｅｔ）の速度は、加熱ゴデットと冷ゴデットとの間で約１．０４以下の延伸比を提供する。冷ゴデットからの繊維がパッケージ上に巻き取られる時、好ましくは、巻取りは、真の糸速度が冷ゴデットの速度未満であるように巻き取るものである。また、好ましくは、フィラメントは、デニール当たり約０．０４グラム（ｇ／ｄ）より大きい張力でパッケージ上に巻き取られる。
【００１６】
本発明に従った別の態様によれば、繊維張力は冷ゴデットに移動する前に増加する。
【００１７】
本発明に従ったさらなる態様によれば、溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）糸は約４％以下の乾温収縮（Ｄｒｙ Ｗａｒｍ Ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）（ＤＷＳ）を有する。好ましくは、ＤＷＳは約２％以下である。本発明のその上さらなる態様によれば、パッケージ上に巻き取られた溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）糸は、少なくとも約３．２時間４１℃の温度に暴露した時に約０．８２もしくはそれ未満の凹み率（ｄｉｓｈ ｒａｔｉｏ）を有する、または約２ｍｍもしくはそれ未満のパッケージ直径差を有する。
【００１８】
本発明に従ったさらなる態様によれば、約４％以下のＤＷＳを有する糸は、少なくとも約５０ｍｍの糸層の厚さと少なくとも約６ｋｇのパッケージ重量とを有するパッケージへ巻き取ることができる。巻き取りパッケージ（ｗｏｕｎｄ ｐａｃｋａｇｅ）は、少なくとも約６３ｍｍ、約７４ｍｍ、約８４ｍｍまたはさらに少なくとも約９４ｍｍの糸層の厚さと、少なくとも約８ｋｇ、約１０ｋｇ、約１２ｋｇまたはさらに約１４ｋｇのパッケージ重量とを有することができよう。好ましくは、巻き取りパッケージは、約９％未満の隆起率（ｂｕｌｇｅ ｒａｔｉｏ）と、約２％以下の凹み率とを有する。好ましくは、糸は、実質的に圧潰（ｃｒｕｓｈ）なしであるチューブの周りに巻き取られる。
【００１９】
好ましくは、糸は約２．５ｇ／ｄ以上の靱性（ｔｅｎａｃｉｔｙ）を有する。また好ましくは、糸は約２３ｇ／ｄ以下の弾性率（ｍｏｄｕｌｕｓ）を有する。さらに、糸は好ましくは約２％以下のウースター斑（Ｕｓｔｅｒ）を有する。さらに、糸は好ましくは約１４％以下のボイルオフ収縮（ｂｏｉｌ ｏｆｆ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）を有する。
【００２０】
本発明のさらなる態様によれば、約４％以下のＤＷＳ、少なくとも約１６ｍｍの糸層の厚さを有し、少なくとも約１．５ｋｇの重さがあり、かつ、少なくとも約１４２ｍｍのパッケージ直径を有する、溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）糸から製造されたパッケージは、少なくとも３．２時間少なくとも４１℃の温度に暴露した時に、約０．８２％以下の凹み率を有する。
【００２１】
本発明のその上さらなる態様によれば、約４％以下のＤＷＳ、約２０〜３０ｍｍの糸層の厚さを有し、約２〜３ｋｇの重さがあり、かつ、約１５１〜１６９ｍｍのパッケージ直径を有する、溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）糸から製造されたパッケージは、少なくとも３．２時間少なくとも４１℃の温度に暴露した時に、パッケージ端直径と中央直径との差が約２ｍｍ以下である。
【００２２】
本発明の別の態様では、方法は、
（ａ）糸の非延伸長さをＬ1として測定し、
（ｂ）糸がその平衡収縮（ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）の少なくとも８５％に達するのに十分な時間および温度下で糸を加熱する工程と、
（ｃ）加熱された糸を冷却する工程と、
（ｄ）冷却された糸の非延伸長さをＬ2として測定する工程と、
（ｅ）糸の乾温収縮（ＤＷＳ）を下記の式を用いて計算する工程と
を含む。
【００２３】
【数１】
【００２４】
好ましくは、加熱温度は約３０〜９０℃である。また好ましくは、加熱時間は、次の関係
加熱時間≧１．５６１×１０10×ｅ-0.4482[加熱温度]
（ここで、加熱時間は分単位であり、加熱温度は℃単位である）
に従って加熱温度によって決定される。より好ましくは、加熱時間は、次の関係
加熱時間≧１．９９３×１０12×ｅ-0.5330[加熱温度]
（ここで、加熱時間は分単位であり、加熱温度は℃単位である）
に従って加熱温度によって決定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明は、３ＧＴ直接最終用途糸だけでなく、紡糸中のアニーリングによって改善された耐老化性の、延伸およびテクスチャー加工工程用の３ＧＴフィーダー糸を提供する。具体的には、本発明は、温度が３８℃、およびさらにより高い温度に達するかもしれない貯蔵時に安定である糸を提供する。安定な糸は、紡糸中に容易なパッケージ巻取りを可能にし、貯蔵後に低い凹み率と低い隆起率との、大きなサイズ・パッケージ、すなわち、サイズが６ｋｇを超えるパッケージの製造を可能にする。さらに、パッケージはチューブ圧潰を受けやすくない。本発明の方法によって製造された３ＧＴ糸は、アニーリングなしに製造された他の糸と類似の伸度（ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）および靱性を有し、それによって紡糸法での生産性を維持する。本発明は、紡糸法の紡糸パラメーターが老化試験によって測定されるような耐老化性に基づいて選択される紡糸法を提供する。
【００２６】
（ポリ（トリメチレンテレフタレート）３ＧＴ）
本発明で提供される糸は、ホモポリマーおよび少なくとも約７０モル％（トリメチレンテレフタレート）繰り返し単位を含有するコポリエステルまたは共重合体を包含する３ＧＴポリマーをベースにする。好ましいポリ（トリメチレンテレフタレート）は少なくとも約８５モル％、より好ましくは少なくとも約９０モル％、さらにより好ましくは少なくとも約９５または少なくとも約９８モル％、最も好ましくは約１００モル％トリメチレンテレフタレート繰り返し単位を含有する。
【００２７】
「コポリエステルまたは共重合体」とは、それぞれが２つのエステル形成基を有する３つ以上の反応体を使用して製造されたそれらのポリエステルを意味する。例えば、コポリエステルを製造するために使用されるコモノマーが４〜１２個の炭素原子を有する直鎖、環状、および分岐脂肪族ジカルボン酸（例えば、ブタン二酸、ペンタン二酸、ヘキサン二酸、ドデカン二酸、および１，４−シクロヘキサンジカルボン酸）；テレフタル酸以外のおよび８〜１２個の炭素原子を有する芳香族ジカルボン酸（例えば、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸）；２〜８個の炭素原子を有する直鎖、環状、および分岐脂肪族ジオール（１，３−プロパンジオール以外の、例えば、エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、および１，４−シクロヘキサンジオール）；ならびに４〜１０個の炭素原子を有する脂肪族および芳香族エーテルグリコール（例えば、ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、またはジエチレンエーテルグリコールをはじめとする、約４６０より下の分子量を有するポリ（エチレンエーテル）グリコール）よりなる群から選択されるコポリ（トリメチレンテレフタレート）を使用することができる。コモノマーは典型的には約０．５〜約１５モル％の範囲のレベルでコポリエステル中に存在することができ、約３０モル％までの量で存在することができる。
【００２８】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）は少量の他のコモノマーを含有することができ、かかるコモノマーは、通常、それらが特性に有意の悪影響を及ぼさないように選択される。かかる他のコモノマーには、例えば、約０．２〜５モル％の範囲のレベルでの５−ナトリウム−スルホイソフタレートが含まれる。非常に少量の三官能性コモノマー、例えば、トリメリット酸を粘度調節のために組み入れることができる。
【００２９】
本発明のポリ（トリメチレンテレフタレート）の固有粘度（Ｉ．Ｖ．）は少なくとも約０．８０ｄｌ／ｇ、好ましくは少なくとも約０．９０ｄｌ／ｇ、最も好ましくは少なくとも約１．０ｄｌ／ｇである。本発明のポリエステル組成物の固有粘度は好ましくは約２．０ｄｌ／ｇ以下、より好ましくは約１．５ｄｌ／ｇ以下、最も好ましくは約１．２ｄｌ／ｇ以下である。安定な繊維を得るために、かつ、安定な糸を製造するために、より低い固有粘度を有するポリ（トリメチレンテレフタレート）はより高い固有粘度を有するポリマーより高い紡糸速度を必要とすることが認識されるべきである。
【００３０】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）およびポリ（トリメチレンテレフタレート）の製造に好ましい製造技術は、そのすべてが参照により本明細書に援用される、米国特許公報（特許文献７）、米国特許公報（特許文献８）、米国特許公報（特許文献９）、米国特許公報（特許文献１０）、米国特許公報（特許文献１１）、米国特許公報（特許文献１２）、米国特許公報（特許文献１３）、米国特許公報（特許文献１４）、米国特許公報（特許文献１５）、米国特許公報（特許文献１６）、米国特許公報（特許文献１７）、米国特許公報（特許文献１８）、米国特許公報（特許文献１９）、米国特許公報（特許文献２０）、米国特許公報（特許文献２１）、米国特許公報（特許文献２２）、米国特許公報（特許文献２３）、米国特許公報（特許文献２４）、米国特許公報（特許文献２５）、米国特許公報（特許文献２６）、米国特許公報（特許文献２７）、米国特許公報（特許文献２８）、米国特許公報（特許文献２９）、米国特許公報（特許文献３０）、米国特許公報（特許文献３１）、米国特許公報（特許文献３２）、米国特許公報（特許文献３３）、米国特許公報（特許文献３４）、米国特許公報（特許文献３５）、米国特許公報（特許文献３６）、米国特許公報（特許文献３７）、米国特許公報（特許文献３８）、米国特許公報（特許文献３９）、米国特許公報（特許文献４０）、米国特許公報（特許文献４１）、米国特許公報（特許文献４２）、米国特許公報（特許文献４３）、米国特許公報（特許文献４４）、米国特許公報（特許文献４５）、米国特許公報（特許文献４６）、米国特許公報（特許文献４７）、米国特許公報（特許文献４８）、米国特許公報（特許文献４９）、および米国特許公報（特許文献５０）、（非特許文献１）、（非特許文献２）、ならびに米国特許公報（特許文献５１）に記載されている。本発明のポリエステルとして有用なポリ（トリメチレンテレフタレート）は、商標ソロナ（Ｓｏｒｏｎａ）で本願特許出願人から商業的に入手可能である。
【００３１】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）はまた、その両方とも参照により本明細書に援用される、２０００年１１月８日出願の米国特許公報（特許文献５２）（（特許文献５３）に対応する）または２００２年８月２４日出願の米国特許公報（特許文献５４）に記載されているような酸性可染性ポリエステル組成物であり得る。米国特許公報（特許文献５２）のポリ（トリメチレンテレフタレート）は、酸性可染性のおよび酸性染色されるポリエステル組成物の酸性可染性を促進するために有効な量で第二級アミンまたは第二級アミン塩を含む。好ましくは、第二級アミン単位は少なくとも約０．５モル％、より好ましくは少なくとも約１モル％の量でポリマー組成物中に存在する。第二級アミン単位は、組成物の重量を基準にして、好ましくは約１５モル％以下、より好ましくは約１０モル％以下、最も好ましくは約５モル％以下の量でポリマー組成物中に存在する。２００１年８月２４日出願の米国特許公報（特許文献５４）の酸性可染性ポリ（トリメチレンテレフタレート）組成物は、ポリ（トリメチレンテレフタレート）および第三級アミンをベースとするポリマー添加剤を含む。ポリマー添加剤は（ｉ）トリアミン含有第二級アミンまたは第二級アミン塩単位と（ｉｉ）１つまたは複数の他のモノマーおよび／またはポリマー単位とから製造される。好ましい一ポリマー添加剤は、ポリ−イミノ−ビスアルキレン−テレフタルアミド、−イソフタルアミドおよび−１，６−ナフタルアミド、ならびにそれらの塩よりなる群から選択されたポリアミドを含む。酸性可染性繊維はまた、参照により本明細書に援用される米国特許公報（特許文献５５）に記載されているようなテトラメチルピペリジンポリエーテルグリコールを使用して製造することもできる。本発明で有用なポリ（トリメチレンテレフタレート）はまた、参照により本明細書に援用される米国特許公報（特許文献４４）に記載されているもののようなカチオン可染性のまたはカチオン染色される組成物、および染色されたまたは染料含有組成物を含むこともできる。
【００３２】
強度を改善するために、ポスト押出加工を容易にするまたは他の便益を与えるために、他のポリマー添加剤をポリ（トリメチレンテレフタレート）に添加することができる。例えば、本発明の酸性可染性のポリエステル組成物に強度および加工性を追加するために、ヘキサメチレンジアミンを約０．５〜約５モル％の少量で添加することができる。本発明の酸性可染性のポリエステル組成物に強度および加工性を追加するために、ナイロン６またはナイロン６−６のようなポリアミドを約０．５〜５モル％の少量で添加することができる。核剤、好ましくは約０．００５〜約２重量％のテレフタル酸モノナトリウム、ナフタレンジカルボン酸モノナトリウムおよびイソフタル酸モノナトリウムよりなる群から選択されたジカルボン酸のモノナトリウム塩を核剤として、参照により本明細書に援用される米国特許公報（特許文献３９）に記載されているように添加することができる。
【００３３】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）は、必要ならば、添加剤、例えば、艶消剤、核剤、熱安定剤、粘度増強剤、蛍光増白剤、顔料、および酸化防止剤を含有することができる。ＴｉＯ2または他の顔料をポリ（トリメチレンテレフタレート）、ブレンドに、または繊維製造中に添加することができる。（例えば、参照により本明細書に援用される、米国特許公報（特許文献５６）、米国特許公報（特許文献５７）、米国特許公報（特許文献５８）および米国特許公報（特許文献５９）、（特許文献６０）ならびに（特許文献６１）を参照されたい。）
【００３４】
（紡糸法）
本発明の方法では、紡糸は、ポリエステル繊維の製造に関して当該技術で公知の従来装置を用いて実施することができる。典型的には、３ＧＴはフレーク状材料として入手できる。フレークは、ポリエステル用の典型的なフレーク乾燥システムで乾燥される。典型的には乾燥後の含水率は約４０ｐｐｍ（百万部当たりの部）以下であろう。
【００３５】
押出、急冷およびフィラメントへの仕上剤の塗布の工程は、ポリエステル糸の紡糸の当該技術で標準的な任意の方法によって行うことができる。典型的には、いったんポリマー流れが紡糸口金から押し出されると、それらは急冷されて固体フィラメントを形成する。急冷は、空気または当該技術で記載される他の流体（例えば、窒素）を用いて、通常のやり方で実施することができる。クロス−フロー、放射状または他の通常の技術が用いられてもよい。好ましくは、該流れは空気で急冷される。フィラメントに通常の紡糸仕上剤を塗布する。
【００３６】
いったんフィラメントに仕上剤を塗布すると、フィラメントは場合によりインターレース・ジェットを、そして次に加熱ゴデットを通過する。
【００３７】
加熱ゴデット上の温度および回転数はフィラメントをアニールし、安定な繊維を提供するのに十分であるべきである。一般に、この温度は約９０〜１６５℃、好ましくは約１１５〜１６０℃、より好ましくは約１２５〜１５５℃の範囲にあるであろう。フィラメントは典型的には加熱ゴデット上で約４〜１０回転し、それによってフィラメントは加熱され、アニールされる。より少ない回転がより高温の加熱ゴデットでは必要であろうが、より多い回転は十分なアニーリングが起こるようにより低い温度を可能にする。余りにも多くのまたは余りにも少ない回転はフィラメントを不安定にする結果をもたらすかもしれない。例えば、余りにも少ない回転では、ゴデットは、ゴデットと繊維との間にこぼれをもたらし得る、繊維を適切に保持する困難さを有するかもしれない。余りにも多い回転では、ゴデットは繊維を揺さぶり、不安定化するかもしれない。糸製品のＤＷＳ値が約４％以下である場合に、フィラメントは十分にアニールされる。
【００３８】
ある特定のＩ．Ｖ．を有する所与の３ＧＴポリマーについての本発明での最小紡糸速度は、フィラメントが凝固後に、および加熱ゴデットに達する前に、十分に結晶性である、すなわち、フィラメントが１３０℃で少なくとも約０．０２ｇ／ｄ、好ましくは少なくとも約０．０３ｇ／ｄの張力を有することを確実にするべきである。結晶化度は、紡糸ラインが繊維を安定化する、および配向緩和をサポートするための張力を有することを可能にする。結晶性糸は、ある温度および速度で、多くの回転の間ゴデット上で加熱される、またはアニールされ、ここで、速度は安定な方法を提供するために少なくとも最小紡糸速度である。
【００３９】
加熱ゴデットの速度が紡糸速度と定義される。十分な紡糸ライン張力での安定した紡糸−アニーリング法のため、より高いポリマーＩ．Ｖ．はより遅い紡糸速度を可能にし、より低いポリマーＩ．Ｖ．はより高い紡糸速度を必要とするかもしれない。例えば、約１．０２のポリマーＩ．Ｖ．のホモポリマーが適用される場合、加熱ゴデットの速度は１３０℃での張力の要件を満たすために少なくとも約３０００ｍ／分である。約１．０２未満のポリマーＩ．Ｖ．のホモポリマーについては、加熱ゴデットの速度は少なくとも約３０００ｍ／分より高い値にある。そのＩ．Ｖ．が約１．０２より高いホモポリマーについては、加熱ゴデットの速度は少なくとも約３０００ｍ／分より低い値にある。共重合体またはブレンドされたポリマーについては、熱ゴデットの速度は、熱ゴデットに達する前に１３０℃で約０．０２ｇ／ｄより大きい張力を有する凝固フィラメントを与えるべく同様に調節される。
【００４０】
加熱ゴデット後に、繊維は、約３５℃以下に繊維を冷却するための温度にある冷ゴデットに移動する。冷ゴデットの温度は典型的には≦約３５℃である。繊維を加熱ゴデットによるアニーリング後に冷ゴデット上で冷却して繊維張力を調節することが重要である。別の加熱ゴデット、またはヒーターのような追加の加熱装置を、繊維を冷却する前に用いることができる。冷却されたフィラメントは冷ゴデット上で少なくとも０．５回転する。冷ゴデット上での繊維のより多い回転は、冷ゴデットの前または後に何の冷却装置もない場合に必要とされるかもしれない。
【００４１】
好ましくは、繊維は加熱ゴデットと冷ゴデットの間で適切な手段によって冷却される。典型的には、冷却は、繊維を加熱ゴデットからインターレース・ジェットへ通すことによって成し遂げられる。インターレース・ジェットの使用は、冷却に加えて、冷ゴデットに移動するための増加した張力を繊維中に提供する。
【００４２】
冷ゴデットの速度は、延伸比（延伸比＝２つのゴデットシステムでの、冷ゴデットの速度／加熱ゴデットの速度）が約１．０４未満であるようなものである。好ましくは延伸比は約１．０２未満であり、より好ましくは延伸比は約１．０以下である。冷ゴデットが加熱ゴデットより遅い、すなわち、延伸比が約１未満である場合、繊維は弛緩する。
【００４３】
延伸比は、紡糸を実施させる延伸比に下端で制限される。延伸比が余りにも低いと、繊維が所望の紡糸速度でゴデットを通るのを維持するのに十分な繊維張力がないであろう。延伸比が増えるにつれて、伸度は著しく低下し、強度は大きくなり、それはより低い紡糸生産性をもたらす。約１．０４より上の延伸比は、糸パッケージを不安定にする凹み形成およびチューブ圧潰のようなパッケージ巻取問題を引き起こすかもしれない。
【００４４】
次にフィラメントはパッケージへ巻き取られ、ここで、巻取りでの糸速度と本明細書で定義される真の糸速度は冷ゴデットの速度未満である。真の糸速度は次の方程式
【００４５】
【数２】
【００４６】
（式中、ＳＰ（ＷＵ）は巻取速度であり、ＨＡは巻き螺旋角である）
によって与えられる。フィラメントは約０．０４ｇ／ｄより大きい、好ましくは約０．０５ｇ／ｄより大きい巻取張力で巻き取られる。フィラメントは約０．１２ｇ／ｄ未満、好ましくは約０．１０ｇ／ｄ未満、より好ましくは約０．８ｇ／ｄ未満の巻取張力で巻き取られる。巻取張力は、方程式（ＩＩＩ）
【００４７】
【数３】
【００４８】
（式中、ＯｖＦｄ（ＷＵ）は巻取供給過剰であり、ＳＰ（Ｇ２）は冷ゴデットの回転速度であり、ＴＹＳは上に定義されたような真の糸速度である）
に従って、巻取供給過剰によって制御される。
【００４９】
上の議論は第１ゴデットとしての加熱ゴデット、第２ゴデットとしての冷ゴデットに関するが、代わりの紡糸機器構成が本発明の精神から逸脱しない限り、それらが用いられてもよいことは認識されるべきである。例えば、急冷繊維は、上記のように「第１」加熱ゴデット上で回転させる前に先ず冷ゴデット上で回転させられてもよい。先行冷ゴデットは、加熱ゴデットと同じ速度またはわずかにより高い速度で作動してもよい。あるいはまた、２つの加熱ゴデットが冷ゴデットの前に用いられてもよい。他の代案には、繊維が先ず加熱ゴデットまたは加熱ゴデット・セットに、次に冷ゴデットまたは冷ゴデット・セットに移動させられる限り、加熱ゴデットもしくは冷ゴデット（または両方）をゴデットのセット（セット中に２つ以上のゴデット）で置き換えることが含まれる。
【００５０】
代わりの紡糸機器構成では、延伸比の定義は変わる。例えば、３つのゴデットが冷−加熱−冷の順序で、または加熱−冷−冷の順序で用いられる場合、延伸比は、加熱ゴデットの直後に置かれている冷ゴデットと加熱ゴデットとの間の速度比と定義される。加熱−加熱−冷のゴデット順序でのように、第２加熱ゴデットが用いられる場合、延伸比は冷ゴデットと第１加熱ゴデットとの間の速度比と定義される。
【００５１】
本発明の方法は、図１に準拠して行われてもよい。しかしながら、これは例示的なものであるに過ぎないことを意図され、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。変形は当業者により容易に理解されるであろう。ポリ（トリメチレンテレフタレート）ポリマーはホッパー１に供給され、それはポリマーを押出機２に紡糸ブロック３中へ供給する。紡糸ブロック３は紡糸ポンプ４および紡糸パック５を含有する。ポリマー繊維６は紡糸ブロック３を出て、空気７で急冷される。繊維６に仕上剤アプリケーター８で仕上剤を塗布する。繊維６はインターレース・ジェット９によって冷却され、そのセパレータロール１１付き第１加熱ゴデット１０に移動する。繊維６はインターレース・ジェット１２によって冷却され、セパレータロール１４付き第２冷ゴデット１３に移動する。繊維６はファニング・ガイド１５から巻取機１６にパッケージ１７上へ通過する。
【００５２】
（糸パッケージ老化）
３ＧＴ・ＰＯＹパッケージのような、糸パッケージでの老化は、糸パッケージのあらゆる部分での糸の特性の変化に加えて、「隆起形成」、「凹み形成」、および「チューブ圧潰」のような現象によって明示される。
【００５３】
（１．隆起形成）
隆起は、糸がパッケージの元の横断面の上方に垂直方向に膨らむ、パッケージ長さに沿った方向での変形であり、図２を参照されたい。隆起形成は、図２に例示されるように、方程式（Ｖ）
【００５４】
【数４】
【００５５】
（式中、ｈは隆起高さであり、ＴＹＬはパッケージ上の糸の厚さであり、Ｂは糸パッケージの最大長さであり、Ａはチューブコアの表面に沿ったパッケージの長さであり、ＥＤはパッケージの端での直径、「パッケージ端直径」であり、ＴＯＤはチューブ外径である）
による隆起率によって定量的に表現されるかもしれない。隆起高さ、ｈは方程式ＩＩＩの関係を有し、パッケージの糸層の厚さ、ＴＹＬは方程式（ＩＶ）の関係を有する。
Ａ＋２ｈ＝Ｂ （ＩＩＩ）
ＴＯＤ＋２ＴＹＬ＝ＥＤ （ＩＶ）
隆起率の計算には、糸層の厚さ、「ＴＹＬ」によるパッケージ直径の影響が含まれることが留意されるべきである。それ故、小直径パッケージはかなりの隆起を小さく見えるようにし得る。隆起形成は、パッケージ巻取り、パッケージ・ドフィング中にまたは糸貯蔵中に発現するかもしれない。
【００５６】
（２．凹み形成）
凹み形成は、パッケージ半径に沿った方向でのパッケージ変形であって、パッケージ中央直径が端直径より小さいように２つのパッケージ横断面間の糸がこれらの近横断面より多く収縮している変形に関する。図２を参照されたい。凹み変形は方程式（ＶＩ）
【００５７】
【数５】
【００５８】
（式中、ＥＤはパッケージの端での直径、「パッケージ端直径」であり、ＭＤはパッケージの中央でのパッケージの直径、「パッケージ中央直径」であり、Ａはチューブコアの表面に沿ったパッケージの長さである）
によって凹み率として定量的に表現されるかもしれない。凹み形成は、パッケージ巻取りまたはパッケージ貯蔵中に発現するかもしれない。
【００５９】
（３．チューブ圧潰）
チューブ圧潰は、糸を担持するチューブがチューブによって担持される糸によって文字通り圧潰される、糸パッケージでの現象に関する。３ＧＴ紡糸でのチューブ圧潰は、パッケージ巻取り中に起こるかもしれない。チューブ圧潰は、厳しいパッケージ形成欠陥であり、通常、凹みおよび／または隆起形成に随伴される。
【００６０】
（４．糸特性変化）
老化がない場合、３ＧＴ糸パッケージのあらゆる部分で糸のデニールは一定である。隆起形成または凹み形成によって明示されるように、３ＧＴ糸パッケージが老化する時、糸の特性は変化する。パッケージの上面で測定される糸のデニールは、老化前の上面でのデニールと比べて約１０〜２０だけ上がるかもしれない。老化後に、デニールはまた、パッケージの一横断面から他の横断面まで移動する糸の層内で変わるかもしれない。しかしながら、チューブコアの近くまたはチューブコアでの糸のデニール、例えば、約４〜１０糸層は老化後に不変のままであるかもしれない。糸層がチューブコアから離れるにつれて、デニールは急速に上がり、老化後に最大に達する。次にデニールは、チューブコアからのさらなる距離と共に、最大値と比べて下がり、最終的にはチューブコアでの糸のデニールと最大デニールとの間のデニールで上面に達するかもしれない。
【００６１】
パッケージのあらゆる部分での糸デニールの差は、延伸テクスチャー加工で問題を引き起こす。フィーダー糸でのこれらのデニール差は延伸テクスチャー加工糸中にそのまま残り、製品糸での他の望ましくない特徴の中でも特に、染色一様性の欠如をもたらすかもしれない。
【００６２】
デニールの変化に加えて、老化すると伸度および靱性もまた変化し、靱性は急速に小さくなり、伸度が増加する。靱性および伸度の変化はデニール変化と一致する。デニールが変化する時はいつでも、靱性および伸度は変化する。３ＧＴフィーダー糸の老化時に収縮特性の劇的な変化もまた存在する。
【００６３】
（改善された分析方法）
本発明の方法はテキスタイルでの使用のための３ＧＴ糸であって、温度が約３８℃を超えるかもしれない環境への長期にわたる暴露時に耐老化性である３ＧＴ糸を提供する。老化は糸パッケージにおいて隆起および／または凹み形成によって明示されるが、これらの現象は発現するのに数時間または数日かかるかもしれない。糸製造業者は、老化に抵抗するパッケージのみを製造することを好むであろう。これまで、紡糸工程条件を老化に抵抗する紡績糸の性質と相関させるために、迅速に行うことができる、利用可能な何の試験方法もなかった。
【００６４】
驚くべきことに、乾温収縮、すなわち「ＤＷＳ」と呼ばれる新たな試験における特定条件下での糸収縮の測定が、約３８℃より高いような高温で貯蔵された時に糸パッケージが凹み形成（老化の特徴）を発現するかどうかを予測できるようにすることが本発明で見いだされた。ＤＷＳは、ほんの短い長さの糸を測定に用いて、糸老化の予測を迅速に可能にする。許容されるＤＷＳの糸パッケージは、パッケージ変形のリスクなしに将来使用のために安全に貯蔵することができる。ＤＷＳはパッケージ・サイズで制限されず、いったん紡糸条件が特定されると、該条件を用いて、任意のパッケージ・サイズを製造できることを意味する。
【００６５】
この議論の目的のためには、老化影響は凹み形成によって実証される。糸の耐老化性は貯蔵前後に測定されるパッケージの凹み率の差によって表現される。貯蔵後の凹み率が大きければ大きいほど、糸の耐老化性は低い。所与のパッケージについて、貯蔵後の凹み率が貯蔵前の凹み率と同じである場合、パッケージは優れた耐老化性を有する。該差が大きい場合、耐老化性は乏しい。
【００６６】
本発明は、一般適用の改善された促進老化試験である方法を提供する。本発明の方法は、ある長さの糸がその平衡収縮の少なくとも８５％、好ましくは９５％に達する条件に糸を曝し、糸の収縮を測定することによって３ＧＴ紡績糸の耐老化性を測定する。加熱温度は約３０〜約９０℃、好ましくは約３８〜約５２℃、より好ましくは約４２〜約４８℃であってもよい。ＤＷＳ測定において所与の加熱温度での加熱時間は、それ故
加熱時間≧１．５６１×１０10×ｅ-0.4482[加熱温度]
である。
好ましい加熱時間は
加熱時間≧１．９９３×１０12×ｅ-0.5330[加熱温度]
（式中、加熱時間は分単位であり、加熱温度は℃単位である）
である。例えば、４１℃の加熱温度で、サンプル加熱時間は１６３分（２．７２時間）、好ましくは６４４分（１０．７３時間）より長いかそれに等しいべきである。４５℃のサンプル加熱温度での場合、サンプル加熱時間は２７．２分（０．４５時間）、好ましくは７６．４分（１．２７時間）より長いかそれに等しいべきである。本発明の目的のためには、測定値は、平衡収縮を測定するために糸を少なくとも２４時間４１℃に曝した後に採取されるべきである。
【００６７】
ＤＷＳ測定に使用される糸はかせであっても非ループ糸であってもよい。かせは、ループがシングルフィラメントであってもマルチプルフィラメントであってもよい、シングルループであってもマルチプルループであってもよい。非ループ糸サンプルは、糸がシングルフィラメントであってもマルチプルフィラメントであってもよい、マルチプル糸または単糸を含有してもよい。
【００６８】
サンプル長さ（加熱前Ｌ１および加熱後Ｌ２）は、かせ中にシングルループを作る糸長さの半分であるかせ長さと定義される。サンプル長さは、加熱前後に、実際に測定可能である任意の長さであってもよい。サンプル長さＬ１は典型的には約１０〜１０００ｍｍ、好ましくは約５０〜７００ｍｍの範囲にある。約１００ｍｍの長さＬ１がシングルループかせの形でのサンプルについて、および約５００ｍｍのＬ１がマルチループかせの形でのサンプルについて便利に使用されてもよい。
【００６９】
本方法では、テンション重りがサンプルを真っ直ぐ保持して長さ、Ｌ１を測定するために糸のサンプルから吊される。糸は末端を結ぶことによって典型的にはループにされる。長さ、Ｌ１は、テンション重りをループに吊して周囲温度で測定される。テンション重りは、サンプルを真っ直ぐに保持するのに少なくとも十分であるべきであるが、サンプルを延伸させるべきではない。サンプル糸に好ましいテンション重りは次式
テンション重り＝０．１×２×（かせ中のループ数）×（糸デニール）
に従って計算されるかもしれない。
【００７０】
典型的には、サンプルは二重ループ状にされ、架に吊される。架に吊された場合、場合により、加えられる重りはループから吊されてもよい。重りはサンプルを安定させるために有用であるかもしれない。加えられる重りは、サンプルの収縮を制限せず、また加熱中に延伸も引き起こさない。何の重りも加えられない場合、サンプルは単に、それが加熱中に自由に収縮することを許される表面上に置かれてもよい。
【００７１】
加熱はガスまたは液体流体を使用して成し遂げられてもよい。液体が使用される場合、糸は容器中に入れられる。流体がガスであり、好ましいガスが空気である場合、オーブンが便利に用いられる。サンプルは、サンプルを自由に収縮させるやり方で加熱流体中に置かれるべきである。
【００７２】
サンプルは、加熱から取り出され、少なくとも約１５分間冷却される。加熱されたサンプルの長さはテンション重りを試料から吊して測定され、この値をＬ２として記録する。ＤＷＳは方程式（ＶＩＩ）に基づいてＬ１およびＬ２から計算される。
【００７３】
【数６】
【００７４】
驚くべきことに、ＤＷＳは、例えば、凹み形成によって明示されるような、糸の耐老化性に対応する。
【００７５】
図３は、ＤＷＳと凹み率との相関関係を示すグラフである。先に述べられたように、凹み率の発現はパッケージ老化の表れである。直径差、（パッケージ端直径−パッケージ中央直径）であるＥＤ−ＭＤと一緒にＤＷＳが、約２．５ｋｇ、直径１６０ｍｍの個々の糸パッケージを３．２時間４１℃の温度に曝した後のパッケージについての凹み率に対してプロットされている。パッケージのＤＷＳ値は暴露前に測定された。凹み率および直径差は暴露後に測定された。図３から理解できるように、ＤＷＳは、凹み率が増加するにつれて増え、このように凹み形成と相関関係がある。
【００７６】
理論によって拘束されることを望まないが、老化によって引き起こされるパッケージ変形は糸収縮に由来すると考えられ、ＤＷＳは、エアコンなしで夏季に温暖な気候で遭遇するものと類似の温度での糸貯蔵時に発現できる糸収縮を測定する。それ故、ＤＷＳは、糸の耐老化性を効果的に表現するために用いることができる。
【００７７】
フィラメント紡糸についての商業標準は、２．５ｋｇ、直径１６０ｍｍの糸パッケージにおいて２ｍｍのＥＤ−ＭＤの直径差を許容する。それ故、老化した糸の直径差が約２ｍｍ以下である場合、糸は商業標準で許容される耐老化性を有する。
【００７８】
直径差は、図３のグラフに示されるようにＤＷＳと関連がある。図３によれば、ＥＤ−ＭＤ＝２ｍｍである場合、凹み率＝０．８％およびＤＷＳ＝４％である。それ故、約４％以下のＤＷＳ値を有する糸は許容される耐老化性を有する。製品糸が約４％以下、好ましくは約２％以下のＤＷＳ値を有し、凹み率が約０．８％以下、好ましくは約０．４４％以下、直径差が約２ｍｍ以下、好ましくは約１．１ｍｍ以下ならば、糸が紡糸中にアニールされる許容される紡糸法の条件をそれ故決定することができる。
【００７９】
上に提供されたＥＤ−ＭＤおよび凹み率はパッケージ・サイズで制限されることを認識することが重要である。これらの研究でのパッケージ・サイズは直径１６０ｍｍ、重量２．５ｋｇであった。パッケージ・サイズの増加は、ＥＤ−ＭＤおよび凹み率についての限界の増加を必要とするであろう。しかしながら、ＤＷＳはパッケージ・サイズによって影響を受けず、それ故ＤＷＳは任意サイズの任意の糸パッケージに適用される。いったんＤＷＳが糸について測定されると、糸が貯蔵中に耐老化性であるかどうかを直ちに評価することができる。
【００８０】
（糸およびパッケージ特性）
本発明に従って製造された糸は、次の特性の１つまたは複数を有するとして表現されてもよい。
【００８１】
（１）既に上に記載されたようなＤＷＳ老化試験に基づいて、約４％以下、好ましくは約２％以下の乾温収縮（ＤＷＳ）値を有することによって示唆されるように糸は耐老化性である。
【００８２】
あるいはまた、しかしパッケージ・サイズで制限されて、糸の耐老化性は、条件（Ｃ）を満たすサンプル・パッケージについて老化条件（Ａ）および（Ｂ）で記述される老化試験で発現した凹み率と隆起率とによって表現されるかもしれない。糸は、次の２つの条件が満たされる場合に耐老化性である。
−凹み率≦約０．８２％、および
−老化試験前後の隆起率の差≦約５％
（Ａ）温度４１℃
（Ｂ）加熱時間３．２時間
（Ｃ）チューブコアの外面とパッケージの外面との間で測定された糸層の厚さが約２５ｍｍである。
【００８３】
（２）糸は約１０５％以下の伸度を有する。伸度は、類似の条件下で、しかしアニーリングおよび何の延伸もなしの、本明細書で「単純」紡糸法と言われる紡糸法で提供されるものと似ている。一般に、後の延伸−テクスチャー加工工程での紡糸生産性の低下を回避するために、約１以下の延伸比で、より高い伸度が好ましい。しかしながら、約１０５％より大きい伸度は紡糸法安定性を維持するためには望ましくない。
【００８４】
製品糸が直接最終用途を意図される場合、伸度が指定されるかもしれず、紡糸条件は指定された伸度を提供するために調節される。
【００８５】
（３）本発明の糸は、約２．５ｇ／ｄ以上、好ましくは約２．８ｇ／ｄより大きい強度を有し、それは単純紡糸法で達成される強度と似ている。
【００８６】
（４）糸は、約２３ｇ／ｄ以下、好ましくは２２．５ｇ／ｄ未満の弾性率を有する。弾性率は、単純紡糸法で提供されるものより本発明の糸で有利にもわずかに低い。
【００８７】
（５）糸のウースター斑、Ｕ％は約２％以下、好ましくは約１．５％未満であり、それは単純紡糸法で提供されるウースター斑と似ている。ＤＴＹ供給糸に対する老化の一重大影響は、老化後糸の増加した非一様性である。糸の増加した非一様性は、ＤＴＹ糸の染色欠陥に関係する、著しく増加したＵ％をもたらす。
【００８８】
（６）本発明の糸のボイルオフ収縮（ＢＯＳ）は約１４％以下、好ましくは約１０％未満である。この糸は、単純紡糸法で製造された糸と比べて著しく低下したＢＯＳを有する。低いＢＯＳ値は直接最終用途糸にとって重要である。ＳＡＹのＢＯＳが約１４％より高い場合、布収縮は余りにも高くて許容されないかもしれない。
【００８９】
（７）１３０℃での張力（Ｔｅｎｓ１３０）は約０．０２グラム／デニール（ｇ／ｄ）以上である。
【００９０】
（８）約４５〜７０℃、好ましくは約５０〜７０℃の収縮開始温度（ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｏｎｓｅｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）（Ｔｏｎ）。耐老化性の観点から、高い収縮開始温度は、糸貯蔵中に糸が老化するための機会が少ない傾向がある。
【００９１】
約６０〜９０℃、好ましくは約６５〜９０℃の第１熱張力ピーク温度（ｆｉｒｓｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｔｅｎｓｉｏｎ ｐｅａｋ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）（Ｔ（ｐ１））。本発明に従ってＳＡＹ紡糸に適用される紡糸速度での単純紡糸については、２つのピーク熱張力が熱張力温度測定で典型的に観察される。第１ピーク熱張力は室温近くである。第２ピーク熱張力は結晶性領域での配向度減少に関係する。第２ピーク張力はしばしばサンプル調製によって影響を受ける、または測定するのが困難であるので、本発明者らは第２張力ピークを表すために２１０℃での張力値を用いる。第１ピーク張力温度は、２つの張力ピークを有する糸についての収縮開始温度に非常に近いので、収縮開始温度に影響を及ぼすファクターは同様に第１張力ピーク温度にも影響を及ぼす。
【００９２】
（１０）約０．０３〜０．１５ｇ／ｄ、好ましくは約０．０３〜０．１０ｇ／ｄの第１ピーク張力（ｆｉｒｓｔ ｐｅａｋ ｔｅｎｓｉｏｎ）。より低い第１ピーク張力は、高い糸貯蔵温度で糸が収縮するための低い駆動力を与える。糸の老化特性を改善するために、得られた糸が低い第１ピーク張力を有することが望まれる。低い第１ピーク張力は低い紡糸張力と関係がある。それ故、第１ピーク張力は約０．０３ｇ／ｄより低くないべきである。他方、過度に高い第１ピーク張力は、通常、かなりの延伸が紡糸でかけられていることを意味する。第１ピーク張力が約０．１５ｇ／ｄより高い、かかるケースでは、それはＳＡＹ紡糸における圧潰チューブありパッケージ巻取りの発生の強い証拠である。
【００９３】
糸パッケージは、耐老化性の糸を提供するために本発明の紡糸法を用いて調製されてきた。糸パッケージは小さなサイズに限定されず、より大きなパッケージが熟慮される。
【００９４】
本発明の態様に従って、本発明の溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）の巻き取りパッケージは少なくとも約５０ｍｍの糸層の厚さおよび少なくとも約６ｋｇのパッケージ重量を有する。好ましくは、巻き取りパッケージは少なくとも約６３ｍｍの糸層の厚さおよび少なくとも約８ｋｇのパッケージ重量を有する。より好ましくは、パッケージは少なくとも約７４ｍｍの糸層の厚さおよび少なくとも約１０ｋｇのパッケージ重量を有する。さらにより好ましくは、パッケージは少なくとも約８４ｍｍの糸層の厚さおよび少なくとも約１２ｋｇのパッケージ重量を有する。最も好ましくは、パッケージは少なくとも約９４ｍｍの糸層の厚さおよび少なくとも約１４ｋｇのパッケージ重量を有する。本明細書で用いるところでは、「パッケージ重量」は糸だけの重量を含み、チューブの重量を除外することを意図される。好ましくは、巻き取りパッケージは約９％未満の隆起率と、約２％以下、好ましくは約１％以下の凹み率とを有する。好ましくは、糸はチューブの周りに巻き取られ、チューブは実質的に圧潰がない、または、紡糸中に何のチューブ圧潰巻取もない。
【実施例】
【００９５】
（試験方法）
伸度および靱性は、インストロン社（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｃｏｒｐ．）引張試験機、モデルＮｏ．１１２２を用いて測定した。破断伸度および靱性は、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）方法Ｄ２２５６に従って測定した。
【００９６】
ボイルオフ収縮（「ＢＯＳ」）は、ＡＳＴＭ Ｄ２２５９に従って次の通り測定した。糸に０．２ｇ／ｄ（０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ）負荷を生み出すために重りをある長さの糸から吊し、次にその長さ、Ｌ1を測定した。次に重りを取り除き、糸を沸騰水中に３０分間浸漬した。次に糸を沸騰水から取り出し、約１分間遠心分離し、約５分間放冷した。次に、冷えた糸に前と同じ重りで負荷をかけた。糸の新たな長さ、Ｌ2を記録した。パーセント収縮を下の方程式に従って計算した。
【００９７】
【数７】
【００９８】
乾温収縮（「ＤＷＳ」）。マルチプルフィラメントを含むシングルループかせ糸のサンプル長さを選択した。テンション重りを、糸に０．２ｇ／ｄ（０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ）負荷を生み出すためにある長さの糸から吊し、次に１００ｍｍのその長さ、Ｌ1を測定した。約０．５１ｇの重さがある紙クリップをループに取り付けた。糸を架上に置き、次に約４５℃の空気加熱オーブン中へ２時間入れた。次に糸をオーブンから取り出し、約１５分間放冷し、次に長さを再び測定し、Ｌ2として記録した。次にパーセント収縮を上の方程式Ｉに従って計算した。
【００９９】
本明細書での目的のための熱機械分析は熱張力対温度の測定である。次の特性は、熱−張力−温度測定から得られてもよい：収縮開始温度、第１ピーク熱張力、第１ピーク張力温度、第２ピーク熱張力（第２ピーク張力温度は本明細書での目的のためには２１０℃に固定される）、および１３０℃での熱張力。
【０１００】
熱張力対温度の測定は、本願特許出願人によって製造された収縮−張力−温度測定装置を用いて３０℃／分の加熱速度で実施した。機器はシングルループの下に記載されるある長さのサンプルを使用する。全体サンプルを、機器中で所与の一定の加熱速度で一様に加熱する。熱張力を温度に対して測定する場合、サンプル長さを一定に維持し、加熱が始まる前にサンプルにプレテンションをかける。熱張力を加熱の間ずっと測定する。３ＧＴフィラメントについては、サンプルを２５〜３０℃から２１０〜２１５℃へ加熱する。加熱速度は一定である。３、５、１０、３０℃／分などのような幾つかの加熱速度が利用可能である。糸サンプルを、約１００ｍｍ長さのループのために、約２００ｍｍの糸からループとして調製した。張力−温度測定でかけられたプレテンションは０．００５グラム／デニールであった、すなわち、プレテンション（グラム）＝糸デニール×２×０．００５（グラム／デニール）であった。
【０１０１】
収縮開始温度（Ｔｏｎ）は糸収縮の開始点を表現する。収縮開始温度（Ｔｏｎ）は、熱張力の急な増加を通して直線を引き、温度軸に平行の直線を引き、張力が急速に増加する前の最小張力を通すことによって得られる。２直線の交差点の温度が収縮開始温度（Ｔｏｎ）と定義される。
【０１０２】
ウースター斑、平均偏差むら、Ｕ％は、ツェルウェガー・ウースター（Ｚｅｌｌｗｅｇｅｒ Ｕｓｔｅｒ）によって製造されたウースター試験機（Ｕｓｔｅｒ Ｔｅｓｔｅｒ）３、タイプＵＴ３−ＥＣ３を用いてＡＳＴＭ方法Ｄ−１４２５に従って測定した。Ｕ％、正常値を２．５分の試験時間で、２００ｍ／分のストランド速度で得た。
【０１０３】
（実施例１〜２）
１．０２のＩ．Ｖ．および４０ｐｐｍ未満の含水率を有し、本願特許出願人によって提供される、ポリ（トリメチレンテレフタレート）（３ＧＴ）フレークを、再溶融するための押出機へ供給し、次に紡糸ブロックに移し、２６４℃の温度で紡糸口金から押し出した。紡糸口金は０．２５４ｍｍの直径の３４穴を有した。紡糸口金からの溶融ポリマー流れは先ず、紡糸口金から急冷の開始までの長さ７０ｍｍの非加熱急冷遅延ゾーンに入り、引き続きクロスフロー急冷空気ゾーンに入って固体フィラメントになった。計量供給仕上剤塗布で塗布された後、フィラメントは第１インターレース・ジェットを通過して延伸システムに入り、そこでフィラメントは直径１９０ｍｍの２つのゴデットに移動した。紡糸パラメーターを表１に示す。図１でのように、フィラメントを加熱ゴデットに移動させ、次に、先ずインターレース・ジェットを通過させて温度を下げた後、冷ゴデットに移動させた。フィラメントを冷ゴデットからファニング・ガイドを通って巻取機に移動させた。巻取張力を、０．７０％の巻取供給過剰で０．０６ｇ／ｄに制御した。本研究で適用されるチューブコアは次の仕様を有した。
チューブコア長さ：３００ｍｍ
巻きストローク：２５７ｍｍ
チューブコア外径：１１０ｍｍ
チューブ肉厚：７ｍｍ
【０１０４】
得られた糸の特性を表２に示す。
【０１０５】
（比較例Ａ〜Ｄ）
加熱ゴデットを室温に保持し、何のアニーリングも行わなかったことを除いては実施例１〜２の方法を繰り返した。紡糸パラメーターを表１に示す。得られた糸の特性を表２に示す。
【０１０６】
（比較例ＥおよびＦ）
耐老化性クライテリアを満たすのに十分に糸をアニールしない温度に加熱ゴデットを保持したことを除いては実施例１〜２の方法を繰り返した。紡糸パラメーターを表１に示す。得られた糸の特性を表２に示す。
【０１０７】
【表１】
【０１０８】
【表２】
【０１０９】
（結果の議論−実施例１〜２ならびに比較例Ａ、Ｅ、およびＦ）
表２で理解できるように、表１による他の条件に加えて３３３４の紡糸速度で、１１５℃以上のアニーリング温度は、低いＤＷＳ値で示唆されるように耐老化性の３ＧＴ糸をもたらす。実施例１および２ならびに比較例Ａ、ＥおよびＦは、３３３４ｍ／分の紡糸速度でのアニーリング温度の影響を示す。実施例１および２は４％未満のＤＷＳ値を有するので、アニーリング温度が製品糸に十分な耐老化性を提供した。比較例でのアニーリング温度は、耐老化性の糸を生み出すのに十分ではなかった。３３３４ｍ／分および表１に明記された条件で十分なアニーリング温度は従って決定された。１３０℃での張力は、例すべてについて約０．０４ｇ／ｄより大きかった。
【０１１０】
実施例１に従って調製した２．３ｋｇ、１５６ｍｍ直径糸パッケージを、空気加熱オーブン中で３．２時間４１℃の温度に曝すことによるパッケージ変形についてモニターした。暴露前に、パッケージ凹み率は０．１５％であり、端および中央パッケージ直径の間の差、ＥＤ−ＭＤは０．４ｍｍであった。２．２５時間暴露後に、凹み率は０．２９％であり、ＥＤ−ＭＤは０．７ｍｍであった。３．２時間暴露後に、凹み率は０．２９％であり、耐老化性を示唆した。比較例Ａに従って調製した類似のパッケージの凹み率もまた３．２時間４１℃への暴露時にモニターした。このパッケージの凹み率は加熱前の０．６５の値から加熱後の１．８７まで増加し、高度の変形を示唆した。暴露結果は、糸パッケージにおける耐老化性の正確な予測子としてのＤＷＳ値をサポートする。
【０１１１】
（実施例３〜５）
紡糸速度が３５００ｍ／分であり、第２インターレース・ジェットが３５ｐｓｉの代わりに２５ｐｓｉの圧力を有したことを除いては実施例１〜２の方法を繰り返した。他の紡糸条件を表３に示す。所望の巻取張力を達成するために巻取速度をセットした。得られた糸の特性を表４に示す。
【０１１２】
これらの例では１の延伸比を用いた。紡糸中に何の加熱も適用しなかった比較例Ｂを含めて、４つの加熱ゴデット温度を３５００ｍ／分で試験した。表３を参照されたい。実施例１と比べて、これらの例は、所望の巻取張力を達成するために異なる巻取速度を用いた。実施例３〜５および比較例Ｂは、実施例１と同じポリマー押出量を用いる。それ故、実施例３〜５および比較例Ｂについて得られた糸のデニールは実施例１でのデニールより僅かに低い。
【０１１３】
【表３】
【０１１４】
【表４】
【０１１５】
（結果の議論−実施例３〜５および比較例Ｂ）
表４で分かるように、ＤＷＳは、紡糸速度３５００ｍ／分で加熱ゴデット温度が上がるにつれて低下した。加熱ゴデット温度が実施例３で１３５℃に上げられた場合にＤＷＳは約２％より下に低下したが、１２５℃および１１５℃では、ＤＷＳは、それぞれ、２．２％および３．９％であった。それ故、１１５℃の温度がこれらの条件下で耐老化性糸を提供するのに十分である。１３０℃での張力はまた、例すべてについて約０．０４ｇ／ｄより大きかった。
【０１１６】
実施例３に従って調製した２．７ｋｇ、１６４ｍｍ直径糸パッケージを、実施例１によって５．２時間４１℃の温度に曝すことによるパッケージ変形についてモニターした。暴露前に、パッケージ凹み率は０．１３％であり、端および中央パッケージ直径の間の差、ＥＤ−ＭＤは０．３ｍｍであった。３．５時間暴露後に、凹み率は０．２６％であり、ＥＤ−ＭＤは０．７ｍｍであった。５．２時間暴露後に、凹み率は０．２５％であり、ＥＤ−ＭＤは０．６ｍｍであり、耐老化性を示唆した。比較例Ｂに従って調製した類似の糸パッケージの凹み率もまた５．２時間４１℃での処理時にモニターした。このパッケージの凹み率は加熱前の０．６３の値から加熱後の１．８６まで増加し、高度の変形を示唆した。暴露結果は、糸パッケージにおける耐老化性の正確な予測子としてのＤＷＳ値をサポートする。
【０１１７】
（実施例６〜８）
紡糸速度が３８００ｍ／分であり、第２インターレース・ジェットが３５ｐｓｉの代わりに２５ｐｓｉの圧力を有したことを除いては実施例１〜２の方法を繰り返した。紡糸パラメーターを表５に示す。所望の巻取張力を達成するために巻取速度をセットした。得られた糸の特性を表６に示す。
【０１１８】
【表５】
【０１１９】
【表６】
【０１２０】
（結果の議論−実施例６〜８および比較例Ｃ）
表５および６で理解できるように、１１５℃またはそれ以上の加熱ゴデット上の温度で実施例６〜８の条件下で、ＤＷＳ値はすべて４％未満であり、耐老化性を示唆した。
【０１２１】
実施例６に従って調製した２．７ｋｇ、１６０ｍｍ直径糸パッケージを、実施例１によって５．２時間４１℃の温度に曝すことによるパッケージ変形についてモニターした。暴露前に、パッケージ凹み率は０．２５％であり、端および中央パッケージ直径の間の差、ＥＤ−ＭＤは０．６ｍｍであった。３．５時間暴露後に、凹み率は０．２９％であり、ＥＤ−ＭＤは０．７ｍｍであった。５．２時間暴露後に、凹み率は０．３８％であり、ＥＤ−ＭＤは１ｍｍであり、耐老化性を示唆した。パッケージにおけるこれらの変化は良好な耐老化性を示し、ＤＷＳによる予測を裏付ける。比較例Ｃに従って調製した類似の糸パッケージの凹み率もまた５．２時間４１℃での処理時にモニターした。このパッケージの凹み率は加熱前の０．５２の値から加熱後の１．７６まで増加し、高度の変形を示唆した。暴露結果は、糸パッケージにおける耐老化性の正確な予測子としてのＤＷＳ値をサポートする。
【０１２２】
実施例１と比べて増加した紡糸速度および下がったフィラメント当たりのデニールのために、実施例６〜８および比較例Ｃで製造された糸の伸度値は、紡糸速度３３３４ｍ／分での約８０％と比べて約７１％に低下した。紡糸速度を３３３４から３８００ｍ／分に上げたことによって弾性率または強度には何の有意な変化も起こらなかった。
【０１２３】
（実施例９〜１２）
実施例１〜２の方法を４０００ｍ／分の紡糸速度で繰り返し、第２インターレース・ジェットは３５ｐｓｉの代わりに２５ｐｓｉの圧力を有した。紡糸パラメーターを表７に示す。所望の巻取張力を達成するために巻取速度をセットした。得られた糸の特性を表８に示す。
【０１２４】
【表７】
【０１２５】
【表８】
【０１２６】
（結果の議論−実施例９〜１２および比較例Ｄ）
表７および８から理解できるように、加熱ゴデット温度が上がるにつれて、得られた糸のＤＷＳは低下した。加熱ゴデット温度が１１５℃または１２５℃である場合、得られた糸のＤＷＳは２〜４％であった。それ故、１１５℃および１２５℃は両方とも、耐老化性糸を製造するために４０００ｍ／分の紡糸速度でアニールするのに許容される温度である。より低いＤＷＳ値はより高い温度で達成された。
【０１２７】
実施例１０に従って調製した２ｋｇ、１５２ｍｍ直径糸パッケージを、実施例１によって３．４時間４１℃の温度に曝すことによるパッケージ変形についてモニターした。暴露前に、パッケージ凹み率は０．１８％であり、端および中央パッケージ直径の間の差、ＥＤ−ＭＤは０．６４ｍｍであった。３．４時間暴露後に、凹み率は０．４４％であり、ＥＤ−ＭＤは１．１ｍｍであった。パッケージにおけるこれらの変化は良好な耐老化性を示し、ＤＷＳによる予測を裏付ける。比較例Ｄに従って調製した類似の糸パッケージの凹み率もまた３．４時間４１℃での処理時にモニターした。このパッケージの凹み率は加熱前の０．５３の値から加熱後の１．５２まで増加し、高度の変形を示唆した。暴露結果は、糸パッケージにおける耐老化性の正確な予測子としてのＤＷＳ値をサポートする。
【０１２８】
（実施例１３〜１６および比較例Ｇ〜Ｉ）
表９に特定されるそれらのパラメーターおよび本明細書で議論されるものを除いては実施例１〜２の方法を繰り返した。３ＧＴポリマーは１．０２のＩ．Ｖ．を有した。紡糸口金温度は２６４℃であった。適用した紡糸速度は３５００ｍ／分であった。第２インターレース・ジェットは３５ｐｓｉの圧力を有した。延伸比は０．９９９〜１．１０で変わった。チューブ圧潰の存在を評価するために、約２．５ｋｇおよびパッケージ直径約１６０ｍｍのサイズのパッケージを、表９に示すすべての実施例および比較例で製造した。得られた糸の特性を表１０に示す。
【０１２９】
【表９】
【０１３０】
【表１０】
【０１３１】
（実施例１３〜１６および比較例Ｇ〜Ｉについての結果の議論）
表１０は、延伸比が増えるにつれてＤＷＳが増えることを示す。１．１０の延伸比では、ＤＷＳは４％より僅かに高い。１．０８の延伸比では、ＤＷＳはこれらの条件で耐老化性を示唆する、たったの３．４％であったが、１．０４より大きい延伸比で、チューブ圧潰が起こった。それ故、糸貯蔵中の耐老化性の観点からすれば、紡糸アニーリング法での延伸比の増加は糸の耐老化性を劇的には弱くしない。しかしながら、チューブ圧潰はパッケージ巻取り中に起こり、それはパッケージが巻取機のスピンドルから取り去られるのを妨げる。表１０はまた、延伸比が増えるにつれて得られた糸の伸度が低下することも示す。チューブ圧潰がまさに起ころうとしている延伸比１．０４では、伸度は、１以下の延伸比での７０％より上から約６６％に低下した。得られた糸の伸度は、延伸比が１．０４からさらに増えた場合にはさらに低下する。ＤＴＹ供給糸での伸度の低下は紡糸生産性を低下させる。それ故、生産性の観点から、低い延伸比がまた望ましい。
【０１３２】
（実施例１７〜２０）
表１１に特定されるそれらのパラメーターを除いては実施例１〜２の方法を繰り返した。得られた糸の特性を表１２に示し、実施例１、３、６および９の特性と比較する。
【０１３３】
実施例１、３、６および９と共に実施例１７〜２０は、紡糸速度３３３４、３５００、３８００および４０００ｍ／分で延伸比を変えることの例を提供する。主要な工程条件を表１１に示す。延伸比はすべて１以下である。加熱ゴデット温度は、各紡糸速度で比較される２つの実施例については同じものであった。所望の巻取張力に到達するために巻取供給過剰を各実施例について調節した。延伸比の影響を各紡糸速度で比較する。紡糸速度が実施例１および１７、実施例３および１８、実施例６および１９ならびに実施例９および２０の間で変わった場合、ポリマー押出量は実施例１に規定された値に維持した。それ故、紡糸速度が上がるにつれてデニールは下がる。
【０１３４】
【表１１】
【０１３５】
【表１２】
【０１３６】
（結果の議論−実施例１７〜２０）
表１２から理解できるように、検討した各紡糸速度で、ＤＷＳはより高い延伸比でより高かった。この影響は低い紡糸速度でより明白であった。３３３４ｍ／分で、延伸比を０．９９８９から１に変えた場合、ＤＷＳは１．５から２．４％へ増えた。延伸比が０．９９８９から１に変わった場合、他の糸特性、特に、ＤＷＳより少ししか変わらないＢＯＳは各紡糸速度で全く同様である。表１２はまた、本発明のＳＡＹ紡糸でのパッケージ巻取りの４つの実施例も示す。実施例１、１８、１９および２０はそれぞれ紡糸速度３３３４、３５００、３８００および４０００ｍ／分でのパッケージ巻取りを示す。得られたパッケージのパッケージ重量、パッケージ端直径、隆起率と凹み率とを表１２に示す。驚くべきことに、実施例１、１８および１９のパッケージ・サイズは１６．７ｋｇに達する。
【０１３７】
本開示の助けを借りる当業者は、本発明の多くの利点および特徴を理解し、かつ、本発明の精神から逸脱することなく、本明細書に記載されるような本発明の様々な態様および実施形態に多くの修正が行われてもよいことを理解するであろう。例えば、テキスタイル用途向け糸は、製織およびニッティングのようなテキスタイル加工での使用に好適であるのに十分に低い収縮と共に、十分な強度および適切な伸度のような、ある種の特性を持たなければならない。既存の商業的に入手可能な３ＧＴ糸は部分延伸ポリ（トリメチレンテレフタレート）糸（３ＧＴ・ＰＯＹ）であり、それは布での使用前に延伸されるまたは延伸テクスチャー加工される必要がある。本発明に従った方法は、とりわけ、テキスタイル製品をさらなる延伸なしに製造するために使用されてもよい「直接使用」紡績糸を提供する。また例えば、糸パッケージでの耐老化性を改善するための紡糸法のデザインは、実際のパッケージ老化に基づいているべきである。しかしながら、パッケージの実際の老化を測定することは非常に時間がかかる。本発明の一態様は、パッケージの老化を予測することができる、迅速にかつ容易に行うことができる方法を提供する。従って、本明細書に記載される様々な態様および実施形態は、例示的であるに過ぎず、本発明の範囲を限定することを意図されない。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明で有用な紡糸機器構成を例示する。
【図２】隆起および凹み変形を例示する糸パッケージの略図を提供する。
【図３】ＤＷＳと、凹み率と共に老化時パッケージ直径差（老化現象）との関係を示すグラフである。
【図４】老化前後の糸パッケージについて凹み率およびパッケージ直径差を示すグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリエステル糸およびその製造に関する。より具体的には、本発明は、延伸および／または延伸テクスチャー加工のような後加工用の供給糸としての使用、およびまたさらなる加工なしに布での直接使用にも好適である、貯蔵時に耐老化性のポリ（トリメチレンテレフタレート）糸の提供方法である。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本件出願は、全体を本明細書に参照により援用される、２００３年９月１６日出願の米国特許出願第１０／６６３，２９５号および２００３年２月５日出願の米国仮特許出願第６０／４４５，１５８号に関するものであり、かつ、それらの優先権の利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００３】
一般に「ポリアルキレンテレフタレート」と言われる、ポリエチレンテレフタレート（「２ＧＴ」）およびポリブチレンテレフタレート（「４ＧＴ」）は普及している市販ポリエステルである。ポリアルキレンテレフタレートは優れた物理的および化学的性質、特に、化学、熱および光安定性、高融点ならびに高強度を有する。結果としてそれらは樹脂、フィルムおよび繊維用に広く使用されてきた。
【０００４】
ポリトリメチレンテレフタレート（「３ＧＴ」）は、１，３−プロパンジオール（ＰＤＯ）（ポリマー主鎖成分の１つ）へのより低コスト・ルートが最近開発されたので、繊維として増大する商業的関心を勝ち取ってきた。３ＧＴは、大気圧でのその分散可染性、低い曲げ弾性率、弾性回復率およびに回復性のために繊維形で長く望まれてきた。
【０００５】
フィーダー糸（部分延伸糸、「ＰＯＹ」のような、本明細書では「供給糸」とも言われる）は典型的には出発ポリマーの溶融紡糸によって製造される。フィーダー糸は、さらなる延伸または延伸テクスチャー加工なしにテキスタイル製品を製造するために必要とされる特性を持たず、それ故、しばしば貯蔵を免れない。後の加工前の貯蔵中に、フィーダー糸はしばしば老化し、特性の損失をもたらす。延伸テクスチャー加工または延伸のための供給糸として、ＰＯＹはしばしば繊維製造業者から、ＰＯＹが延伸テクスチャー加工されるまたは延伸される工場へ輸送される。
【０００６】
３ＧＴ・ＰＯＹ糸についての重大な老化問題は、一般に、糸が紡糸機から製造された後から糸が延伸またはテクスチャー加工機で加工される前までの期間中に起こる。（対照的に、２ＧＴ糸は典型的には糸貯蔵期間中に非常に速く老化することはなく、例えば３ヶ月ほどに長い貯蔵期間後に下流延伸または延伸テクスチャー加工作業に好適のままであるかもしれない。）３ＧＴ糸での老化問題は貯蔵および輸送中の高温で特に明らかである。例えば、３８℃以上の温度は、エアコンなしの施設で夏季に貯蔵中に糸によって経験されるかもしれない。３８℃またはそれ以上の温度で貯蔵されたＰＯＹ・３ＧＴ糸は、２４時間未満の後の加工に不適切になるかもしれない。
【０００７】
（特許文献１）は、紡糸法および貯蔵が温度および湿度の厳しい条件下（７５〜９０％の相対湿度で１０〜２５℃）で行われる３ＧＴ糸の製造方法を開示している。この方法は、温暖な気候でエアコン貯蔵施設を欠く、またはエアコンを欠くトラックもしくは他の輸送手段によって紡績糸を輸送する製造業者にとって実用的ではない。（特許文献１）はさらに、糸収縮に対する温度の重大な影響があり、その影響は後の延伸およびテクスチャー加工工程に不適切である変形パッケージをもたらすことを開示している。
【０００８】
同様に、（特許文献２）はまた、貯蔵するおよびその後にテクスチャー加工することができると主張された３ＧＴ糸を開示している。該特許は、繊維が０．０３０〜０．０７０の複屈折によって測定されるような配向度と、１．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3の繊維密度によって測定されるような結晶化度とを有するならば、糸は改善されたパッケージ巻きを有すると主張している。紡糸工程中に繊維を熱処理し（５０〜１７０℃）および結晶化させ、直ちに「極めて低い張力」（０．０２〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘ）で巻き取ることによってかかる繊維を製造するための方法が提供されている。しかしながら、該特許に開示された技術は、第１ゴデットが冷たい、第２ゴデットが熱い、そしてパッケージが熱ゴデットの直後に巻き取られることを伴う。
【０００９】
（特許文献３）は、熱ゴデットの直後にパッケージに巻き取る紡糸アニーリング技術を再検討している。（特許文献３）によれば、熱ゴデット後の直接パッケージ巻取りは、加熱ゴデット（ｈｅａｔｅｄ ｇｏｄｅｔ）と巻取機との間での繊維の高温によってもたらされるソフトな繊維を与える。ソフトな繊維は揺れ動く繊維をもたらし、増加した紡糸切れまたは増加した数の自動ドフィングでのパッケージ切替のミスをもたらす。さらに、糸一様性を改善する、紡糸切れを減らす、または該技術でのソフト繊維によってもたらされる自動ドフィングでのパッケージ切替ミスを減らすために、熱ゴデットと巻取機との間の巻取張力を増加させなければならない。この増加した巻取張力は、引き締まったパッケージ巻取りを回避することを不可能にした。それ故、熱ゴデットの直後にパッケージに巻き取る該技術は、引き締まったパッケージ巻取りなしに、紡糸切れなしにまたはパッケージ切替のミスなしにＰＴＴ−ＰＯＹを製造することができる進歩したものではない。
【００１０】
米国特許公報（特許文献４）および（特許文献５）の両方とも、３ＧＴ糸が急冷および紡糸繊維への仕上剤（ｆｉｎｉｓｈ）の塗布の後、巻き取られる前に熱処理工程を受ける方法を開示している。これらの方法では、熱い糸は、繊維が巻取前に低い張力下で他のゴデットを通ることを回避するためにパッケージ上へ直接巻き取られる。
【００１１】
（特許文献６）は紡糸中に非結晶性糸を熱処理することを開示している。該糸は非晶質であるので、延伸がかけられ繊維に第２（冷）ゴデットを通過させる。
【００１２】
（特許文献３）は、先行特許で遭遇する問題の幾つかを認識しており、熱ゴデット後、巻取前に冷ゴデットを置いている。
【００１３】
【特許文献１】ＥＰ１ １７２ ４６７ Ａｌ号明細書
【特許文献２】ＥＰ１ ２０９ ２６２号明細書
【特許文献３】特開２００２−１２９４２７号公報
【特許文献４】米国特許第６，３９９，１９４号明細書
【特許文献５】特開２００１−２１４３７２号公報
【特許文献６】国際公開第０１／８５５９０号パンフレット
【特許文献７】米国特許第５，０１５，７８９号明細書
【特許文献８】米国特許第５，２７６，２０１号明細書
【特許文献９】米国特許第５，２８４，９７９号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，３３４，７７８号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，３６４，９８４号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，３６４，９８７号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，３９１，２６３号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，４３４，２３９号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，５１０，４５４号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，５０４，１２２号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，５３２，３３３号明細書
【特許文献１８】米国特許第５，５３２，４０４号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，５４０，８６８号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，６３３，０１８号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，６３３，３６２号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，６７７，４１５号明細書
【特許文献２３】米国特許第５，６８６，２７６号明細書
【特許文献２４】米国特許第５，７１０，３１５号明細書
【特許文献２５】米国特許第５，７１４，２６２号明細書
【特許文献２６】米国特許第５，７３０，９１３号明細書
【特許文献２７】米国特許第５，７６３，１０４号明細書
【特許文献２８】米国特許第５，７７４，０７４号明細書
【特許文献２９】米国特許第５，７８６，４４３号明細書
【特許文献３０】米国特許第５，８１１，４９６号明細書
【特許文献３１】米国特許第５，８２１，０９２号明細書
【特許文献３２】米国特許第５，８３０，９８２号明細書
【特許文献３３】米国特許第５，８４０，９５７号明細書
【特許文献３４】米国特許第５，８５６，４２３号明細書
【特許文献３５】米国特許第５，９６２，７４５号明細書
【特許文献３６】米国特許第５，９９０，２６５号明細書
【特許文献３７】米国特許第６，２３２，５１１号明細書
【特許文献３８】米国特許第６，２３５，９４８号明細書
【特許文献３９】米国特許第６，２４５，８４４号明細書
【特許文献４０】米国特許第６，２５５，４４２号明細書
【特許文献４１】米国特許第６，２７７，２８９号明細書
【特許文献４２】米国特許第６，２８１，３２５号明細書
【特許文献４３】米国特許第６，２９７，４０８号明細書
【特許文献４４】米国特許第６，３１２，８０５号明細書
【特許文献４５】米国特許第６，３２５，９４５号明細書
【特許文献４６】米国特許第６，３３１，２６４号明細書
【特許文献４７】米国特許第６，３３５，４２１号明細書
【特許文献４８】米国特許第６，３５０，８９５号明細書
【特許文献４９】米国特許第６，３５３，０６２号明細書
【特許文献５０】米国特許第６，４３７，１９３号明細書
【特許文献５１】米国特許出願第１０／０５７，４９７号明細書
【特許文献５２】米国特許出願第０９／７０８，２０９号明細書
【特許文献５３】国際公開第０１／３４６９３号パンフレット
【特許文献５４】米国特許出願第０９／９３８，７６０号明細書
【特許文献５５】米国特許第４，００１，１９０号明細書
【特許文献５６】米国特許第３，６７１，３７９号明細書
【特許文献５７】米国特許第５，７９８，４３３号明細書
【特許文献５８】米国特許第５，３４０，９０９号明細書
【特許文献５９】米国特許第６，１５３，６７９号明細書
【特許文献６０】ＥＰ６９９ ７００号明細書
【特許文献６１】国際公開第００／２６３０１号パンフレット
【非特許文献１】エッチ．エル．トラウブ（Ｈ．Ｌ．Ｔｒａｕｂ）著、「ポリ−トリメチレンテレフタラートの合成および繊維化学的性質（Ｓｙｎｔｈｅｓｅ ｕｎｄ ｔｅｘｔｉｌｃｈｅｍｉｓｃｈｅ Ｅｉｇｅｎｓｃｈａｆｔｅｎ ｄｅｓ Ｐｏｌｙ−Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｓ）」、スツットガルト大学学位論文（Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔａｔ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ）（１９９４年）
【非特許文献２】エス．シャウホッフ（Ｓ．Ｓｃｈａｕｈｏｆｆ）著、「ポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）の生産における新たな進展（Ｎｅｗ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）（ＰＴＴ）」、人造繊維年報（Ｍａｎ−Ｍａｄｅ Ｆｉｂｅｒ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ）（１９９６年９月）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
３ＧＴフィーダー糸の老化が問題であることは認識されるが、高い一様性でおよび低い隆起または凹み形成で、約６ｋｇまたはそれ以上のような大きなパッケージ・サイズで糸を製造することができる、紡糸切れのほとんどない紡糸法を提供することは望ましいであろう。さらに、安定なパッケージ形成および安定な糸特性を有する糸パッケージを提供する、すなわち、パッケージが変形せず、糸特性が３８℃またはそれ以上のような高い貯蔵温度で変化しない、かかる方法は望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に従った第１態様によれば、方法は、
（ａ）溶融した３ＧＴを紡糸口金を通して押し出す工程と、
（ｂ）押し出された３ＧＴを急冷して固体フィラメントの繊維を形成する工程であって、該フィラメントが１３０℃で約０．０２ｇ／ｄより大きい張力を有する工程と、
（ｃ）フィラメントをある速度および温度で運転される加熱ゴデットに通して繊維を加熱する工程であって、繊維が加熱される速度および温度が約４％以下のＤＷＳ値の糸を提供するのに十分である工程と、
（ｄ）糸を約３５℃以下の温度に冷却する工程と
を含む。
急冷後、固体フィラメントに仕上剤を塗布することができる。好ましくは、冷ゴデット（ｃｏｏｌ ｇｏｄｅｔ）の速度は、加熱ゴデットと冷ゴデットとの間で約１．０４以下の延伸比を提供する。冷ゴデットからの繊維がパッケージ上に巻き取られる時、好ましくは、巻取りは、真の糸速度が冷ゴデットの速度未満であるように巻き取るものである。また、好ましくは、フィラメントは、デニール当たり約０．０４グラム（ｇ／ｄ）より大きい張力でパッケージ上に巻き取られる。
【００１６】
本発明に従った別の態様によれば、繊維張力は冷ゴデットに移動する前に増加する。
【００１７】
本発明に従ったさらなる態様によれば、溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）糸は約４％以下の乾温収縮（Ｄｒｙ Ｗａｒｍ Ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）（ＤＷＳ）を有する。好ましくは、ＤＷＳは約２％以下である。本発明のその上さらなる態様によれば、パッケージ上に巻き取られた溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）糸は、少なくとも約３．２時間４１℃の温度に暴露した時に約０．８２もしくはそれ未満の凹み率（ｄｉｓｈ ｒａｔｉｏ）を有する、または約２ｍｍもしくはそれ未満のパッケージ直径差を有する。
【００１８】
本発明に従ったさらなる態様によれば、約４％以下のＤＷＳを有する糸は、少なくとも約５０ｍｍの糸層の厚さと少なくとも約６ｋｇのパッケージ重量とを有するパッケージへ巻き取ることができる。巻き取りパッケージ（ｗｏｕｎｄ ｐａｃｋａｇｅ）は、少なくとも約６３ｍｍ、約７４ｍｍ、約８４ｍｍまたはさらに少なくとも約９４ｍｍの糸層の厚さと、少なくとも約８ｋｇ、約１０ｋｇ、約１２ｋｇまたはさらに約１４ｋｇのパッケージ重量とを有することができよう。好ましくは、巻き取りパッケージは、約９％未満の隆起率（ｂｕｌｇｅ ｒａｔｉｏ）と、約２％以下の凹み率とを有する。好ましくは、糸は、実質的に圧潰（ｃｒｕｓｈ）なしであるチューブの周りに巻き取られる。
【００１９】
好ましくは、糸は約２．５ｇ／ｄ以上の靱性（ｔｅｎａｃｉｔｙ）を有する。また好ましくは、糸は約２３ｇ／ｄ以下の弾性率（ｍｏｄｕｌｕｓ）を有する。さらに、糸は好ましくは約２％以下のウースター斑（Ｕｓｔｅｒ）を有する。さらに、糸は好ましくは約１４％以下のボイルオフ収縮（ｂｏｉｌ ｏｆｆ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）を有する。
【００２０】
本発明のさらなる態様によれば、約４％以下のＤＷＳ、少なくとも約１６ｍｍの糸層の厚さを有し、少なくとも約１．５ｋｇの重さがあり、かつ、少なくとも約１４２ｍｍのパッケージ直径を有する、溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）糸から製造されたパッケージは、少なくとも３．２時間少なくとも４１℃の温度に暴露した時に、約０．８２％以下の凹み率を有する。
【００２１】
本発明のその上さらなる態様によれば、約４％以下のＤＷＳ、約２０〜３０ｍｍの糸層の厚さを有し、約２〜３ｋｇの重さがあり、かつ、約１５１〜１６９ｍｍのパッケージ直径を有する、溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）糸から製造されたパッケージは、少なくとも３．２時間少なくとも４１℃の温度に暴露した時に、パッケージ端直径と中央直径との差が約２ｍｍ以下である。
【００２２】
本発明の別の態様では、方法は、
（ａ）糸の非延伸長さをＬ1として測定し、
（ｂ）糸がその平衡収縮（ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）の少なくとも８５％に達するのに十分な時間および温度下で糸を加熱する工程と、
（ｃ）加熱された糸を冷却する工程と、
（ｄ）冷却された糸の非延伸長さをＬ2として測定する工程と、
（ｅ）糸の乾温収縮（ＤＷＳ）を下記の式を用いて計算する工程と
を含む。
【００２３】
【数１】
【００２４】
好ましくは、加熱温度は約３０〜９０℃である。また好ましくは、加熱時間は、次の関係
加熱時間≧１．５６１×１０10×ｅ-0.4482[加熱温度]
（ここで、加熱時間は分単位であり、加熱温度は℃単位である）
に従って加熱温度によって決定される。より好ましくは、加熱時間は、次の関係
加熱時間≧１．９９３×１０12×ｅ-0.5330[加熱温度]
（ここで、加熱時間は分単位であり、加熱温度は℃単位である）
に従って加熱温度によって決定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明は、３ＧＴ直接最終用途糸だけでなく、紡糸中のアニーリングによって改善された耐老化性の、延伸およびテクスチャー加工工程用の３ＧＴフィーダー糸を提供する。具体的には、本発明は、温度が３８℃、およびさらにより高い温度に達するかもしれない貯蔵時に安定である糸を提供する。安定な糸は、紡糸中に容易なパッケージ巻取りを可能にし、貯蔵後に低い凹み率と低い隆起率との、大きなサイズ・パッケージ、すなわち、サイズが６ｋｇを超えるパッケージの製造を可能にする。さらに、パッケージはチューブ圧潰を受けやすくない。本発明の方法によって製造された３ＧＴ糸は、アニーリングなしに製造された他の糸と類似の伸度（ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）および靱性を有し、それによって紡糸法での生産性を維持する。本発明は、紡糸法の紡糸パラメーターが老化試験によって測定されるような耐老化性に基づいて選択される紡糸法を提供する。
【００２６】
（ポリ（トリメチレンテレフタレート）３ＧＴ）
本発明で提供される糸は、ホモポリマーおよび少なくとも約７０モル％（トリメチレンテレフタレート）繰り返し単位を含有するコポリエステルまたは共重合体を包含する３ＧＴポリマーをベースにする。好ましいポリ（トリメチレンテレフタレート）は少なくとも約８５モル％、より好ましくは少なくとも約９０モル％、さらにより好ましくは少なくとも約９５または少なくとも約９８モル％、最も好ましくは約１００モル％トリメチレンテレフタレート繰り返し単位を含有する。
【００２７】
「コポリエステルまたは共重合体」とは、それぞれが２つのエステル形成基を有する３つ以上の反応体を使用して製造されたそれらのポリエステルを意味する。例えば、コポリエステルを製造するために使用されるコモノマーが４〜１２個の炭素原子を有する直鎖、環状、および分岐脂肪族ジカルボン酸（例えば、ブタン二酸、ペンタン二酸、ヘキサン二酸、ドデカン二酸、および１，４−シクロヘキサンジカルボン酸）；テレフタル酸以外のおよび８〜１２個の炭素原子を有する芳香族ジカルボン酸（例えば、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸）；２〜８個の炭素原子を有する直鎖、環状、および分岐脂肪族ジオール（１，３−プロパンジオール以外の、例えば、エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、および１，４−シクロヘキサンジオール）；ならびに４〜１０個の炭素原子を有する脂肪族および芳香族エーテルグリコール（例えば、ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、またはジエチレンエーテルグリコールをはじめとする、約４６０より下の分子量を有するポリ（エチレンエーテル）グリコール）よりなる群から選択されるコポリ（トリメチレンテレフタレート）を使用することができる。コモノマーは典型的には約０．５〜約１５モル％の範囲のレベルでコポリエステル中に存在することができ、約３０モル％までの量で存在することができる。
【００２８】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）は少量の他のコモノマーを含有することができ、かかるコモノマーは、通常、それらが特性に有意の悪影響を及ぼさないように選択される。かかる他のコモノマーには、例えば、約０．２〜５モル％の範囲のレベルでの５−ナトリウム−スルホイソフタレートが含まれる。非常に少量の三官能性コモノマー、例えば、トリメリット酸を粘度調節のために組み入れることができる。
【００２９】
本発明のポリ（トリメチレンテレフタレート）の固有粘度（Ｉ．Ｖ．）は少なくとも約０．８０ｄｌ／ｇ、好ましくは少なくとも約０．９０ｄｌ／ｇ、最も好ましくは少なくとも約１．０ｄｌ／ｇである。本発明のポリエステル組成物の固有粘度は好ましくは約２．０ｄｌ／ｇ以下、より好ましくは約１．５ｄｌ／ｇ以下、最も好ましくは約１．２ｄｌ／ｇ以下である。安定な繊維を得るために、かつ、安定な糸を製造するために、より低い固有粘度を有するポリ（トリメチレンテレフタレート）はより高い固有粘度を有するポリマーより高い紡糸速度を必要とすることが認識されるべきである。
【００３０】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）およびポリ（トリメチレンテレフタレート）の製造に好ましい製造技術は、そのすべてが参照により本明細書に援用される、米国特許公報（特許文献７）、米国特許公報（特許文献８）、米国特許公報（特許文献９）、米国特許公報（特許文献１０）、米国特許公報（特許文献１１）、米国特許公報（特許文献１２）、米国特許公報（特許文献１３）、米国特許公報（特許文献１４）、米国特許公報（特許文献１５）、米国特許公報（特許文献１６）、米国特許公報（特許文献１７）、米国特許公報（特許文献１８）、米国特許公報（特許文献１９）、米国特許公報（特許文献２０）、米国特許公報（特許文献２１）、米国特許公報（特許文献２２）、米国特許公報（特許文献２３）、米国特許公報（特許文献２４）、米国特許公報（特許文献２５）、米国特許公報（特許文献２６）、米国特許公報（特許文献２７）、米国特許公報（特許文献２８）、米国特許公報（特許文献２９）、米国特許公報（特許文献３０）、米国特許公報（特許文献３１）、米国特許公報（特許文献３２）、米国特許公報（特許文献３３）、米国特許公報（特許文献３４）、米国特許公報（特許文献３５）、米国特許公報（特許文献３６）、米国特許公報（特許文献３７）、米国特許公報（特許文献３８）、米国特許公報（特許文献３９）、米国特許公報（特許文献４０）、米国特許公報（特許文献４１）、米国特許公報（特許文献４２）、米国特許公報（特許文献４３）、米国特許公報（特許文献４４）、米国特許公報（特許文献４５）、米国特許公報（特許文献４６）、米国特許公報（特許文献４７）、米国特許公報（特許文献４８）、米国特許公報（特許文献４９）、および米国特許公報（特許文献５０）、（非特許文献１）、（非特許文献２）、ならびに米国特許公報（特許文献５１）に記載されている。本発明のポリエステルとして有用なポリ（トリメチレンテレフタレート）は、商標ソロナ（Ｓｏｒｏｎａ）で本願特許出願人から商業的に入手可能である。
【００３１】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）はまた、その両方とも参照により本明細書に援用される、２０００年１１月８日出願の米国特許公報（特許文献５２）（（特許文献５３）に対応する）または２００２年８月２４日出願の米国特許公報（特許文献５４）に記載されているような酸性可染性ポリエステル組成物であり得る。米国特許公報（特許文献５２）のポリ（トリメチレンテレフタレート）は、酸性可染性のおよび酸性染色されるポリエステル組成物の酸性可染性を促進するために有効な量で第二級アミンまたは第二級アミン塩を含む。好ましくは、第二級アミン単位は少なくとも約０．５モル％、より好ましくは少なくとも約１モル％の量でポリマー組成物中に存在する。第二級アミン単位は、組成物の重量を基準にして、好ましくは約１５モル％以下、より好ましくは約１０モル％以下、最も好ましくは約５モル％以下の量でポリマー組成物中に存在する。２００１年８月２４日出願の米国特許公報（特許文献５４）の酸性可染性ポリ（トリメチレンテレフタレート）組成物は、ポリ（トリメチレンテレフタレート）および第三級アミンをベースとするポリマー添加剤を含む。ポリマー添加剤は（ｉ）トリアミン含有第二級アミンまたは第二級アミン塩単位と（ｉｉ）１つまたは複数の他のモノマーおよび／またはポリマー単位とから製造される。好ましい一ポリマー添加剤は、ポリ−イミノ−ビスアルキレン−テレフタルアミド、−イソフタルアミドおよび−１，６−ナフタルアミド、ならびにそれらの塩よりなる群から選択されたポリアミドを含む。酸性可染性繊維はまた、参照により本明細書に援用される米国特許公報（特許文献５５）に記載されているようなテトラメチルピペリジンポリエーテルグリコールを使用して製造することもできる。本発明で有用なポリ（トリメチレンテレフタレート）はまた、参照により本明細書に援用される米国特許公報（特許文献４４）に記載されているもののようなカチオン可染性のまたはカチオン染色される組成物、および染色されたまたは染料含有組成物を含むこともできる。
【００３２】
強度を改善するために、ポスト押出加工を容易にするまたは他の便益を与えるために、他のポリマー添加剤をポリ（トリメチレンテレフタレート）に添加することができる。例えば、本発明の酸性可染性のポリエステル組成物に強度および加工性を追加するために、ヘキサメチレンジアミンを約０．５〜約５モル％の少量で添加することができる。本発明の酸性可染性のポリエステル組成物に強度および加工性を追加するために、ナイロン６またはナイロン６−６のようなポリアミドを約０．５〜５モル％の少量で添加することができる。核剤、好ましくは約０．００５〜約２重量％のテレフタル酸モノナトリウム、ナフタレンジカルボン酸モノナトリウムおよびイソフタル酸モノナトリウムよりなる群から選択されたジカルボン酸のモノナトリウム塩を核剤として、参照により本明細書に援用される米国特許公報（特許文献３９）に記載されているように添加することができる。
【００３３】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）は、必要ならば、添加剤、例えば、艶消剤、核剤、熱安定剤、粘度増強剤、蛍光増白剤、顔料、および酸化防止剤を含有することができる。ＴｉＯ2または他の顔料をポリ（トリメチレンテレフタレート）、ブレンドに、または繊維製造中に添加することができる。（例えば、参照により本明細書に援用される、米国特許公報（特許文献５６）、米国特許公報（特許文献５７）、米国特許公報（特許文献５８）および米国特許公報（特許文献５９）、（特許文献６０）ならびに（特許文献６１）を参照されたい。）
【００３４】
（紡糸法）
本発明の方法では、紡糸は、ポリエステル繊維の製造に関して当該技術で公知の従来装置を用いて実施することができる。典型的には、３ＧＴはフレーク状材料として入手できる。フレークは、ポリエステル用の典型的なフレーク乾燥システムで乾燥される。典型的には乾燥後の含水率は約４０ｐｐｍ（百万部当たりの部）以下であろう。
【００３５】
押出、急冷およびフィラメントへの仕上剤の塗布の工程は、ポリエステル糸の紡糸の当該技術で標準的な任意の方法によって行うことができる。典型的には、いったんポリマー流れが紡糸口金から押し出されると、それらは急冷されて固体フィラメントを形成する。急冷は、空気または当該技術で記載される他の流体（例えば、窒素）を用いて、通常のやり方で実施することができる。クロス−フロー、放射状または他の通常の技術が用いられてもよい。好ましくは、該流れは空気で急冷される。フィラメントに通常の紡糸仕上剤を塗布する。
【００３６】
いったんフィラメントに仕上剤を塗布すると、フィラメントは場合によりインターレース・ジェットを、そして次に加熱ゴデットを通過する。
【００３７】
加熱ゴデット上の温度および回転数はフィラメントをアニールし、安定な繊維を提供するのに十分であるべきである。一般に、この温度は約９０〜１６５℃、好ましくは約１１５〜１６０℃、より好ましくは約１２５〜１５５℃の範囲にあるであろう。フィラメントは典型的には加熱ゴデット上で約４〜１０回転し、それによってフィラメントは加熱され、アニールされる。より少ない回転がより高温の加熱ゴデットでは必要であろうが、より多い回転は十分なアニーリングが起こるようにより低い温度を可能にする。余りにも多くのまたは余りにも少ない回転はフィラメントを不安定にする結果をもたらすかもしれない。例えば、余りにも少ない回転では、ゴデットは、ゴデットと繊維との間にこぼれをもたらし得る、繊維を適切に保持する困難さを有するかもしれない。余りにも多い回転では、ゴデットは繊維を揺さぶり、不安定化するかもしれない。糸製品のＤＷＳ値が約４％以下である場合に、フィラメントは十分にアニールされる。
【００３８】
ある特定のＩ．Ｖ．を有する所与の３ＧＴポリマーについての本発明での最小紡糸速度は、フィラメントが凝固後に、および加熱ゴデットに達する前に、十分に結晶性である、すなわち、フィラメントが１３０℃で少なくとも約０．０２ｇ／ｄ、好ましくは少なくとも約０．０３ｇ／ｄの張力を有することを確実にするべきである。結晶化度は、紡糸ラインが繊維を安定化する、および配向緩和をサポートするための張力を有することを可能にする。結晶性糸は、ある温度および速度で、多くの回転の間ゴデット上で加熱される、またはアニールされ、ここで、速度は安定な方法を提供するために少なくとも最小紡糸速度である。
【００３９】
加熱ゴデットの速度が紡糸速度と定義される。十分な紡糸ライン張力での安定した紡糸−アニーリング法のため、より高いポリマーＩ．Ｖ．はより遅い紡糸速度を可能にし、より低いポリマーＩ．Ｖ．はより高い紡糸速度を必要とするかもしれない。例えば、約１．０２のポリマーＩ．Ｖ．のホモポリマーが適用される場合、加熱ゴデットの速度は１３０℃での張力の要件を満たすために少なくとも約３０００ｍ／分である。約１．０２未満のポリマーＩ．Ｖ．のホモポリマーについては、加熱ゴデットの速度は少なくとも約３０００ｍ／分より高い値にある。そのＩ．Ｖ．が約１．０２より高いホモポリマーについては、加熱ゴデットの速度は少なくとも約３０００ｍ／分より低い値にある。共重合体またはブレンドされたポリマーについては、熱ゴデットの速度は、熱ゴデットに達する前に１３０℃で約０．０２ｇ／ｄより大きい張力を有する凝固フィラメントを与えるべく同様に調節される。
【００４０】
加熱ゴデット後に、繊維は、約３５℃以下に繊維を冷却するための温度にある冷ゴデットに移動する。冷ゴデットの温度は典型的には≦約３５℃である。繊維を加熱ゴデットによるアニーリング後に冷ゴデット上で冷却して繊維張力を調節することが重要である。別の加熱ゴデット、またはヒーターのような追加の加熱装置を、繊維を冷却する前に用いることができる。冷却されたフィラメントは冷ゴデット上で少なくとも０．５回転する。冷ゴデット上での繊維のより多い回転は、冷ゴデットの前または後に何の冷却装置もない場合に必要とされるかもしれない。
【００４１】
好ましくは、繊維は加熱ゴデットと冷ゴデットの間で適切な手段によって冷却される。典型的には、冷却は、繊維を加熱ゴデットからインターレース・ジェットへ通すことによって成し遂げられる。インターレース・ジェットの使用は、冷却に加えて、冷ゴデットに移動するための増加した張力を繊維中に提供する。
【００４２】
冷ゴデットの速度は、延伸比（延伸比＝２つのゴデットシステムでの、冷ゴデットの速度／加熱ゴデットの速度）が約１．０４未満であるようなものである。好ましくは延伸比は約１．０２未満であり、より好ましくは延伸比は約１．０以下である。冷ゴデットが加熱ゴデットより遅い、すなわち、延伸比が約１未満である場合、繊維は弛緩する。
【００４３】
延伸比は、紡糸を実施させる延伸比に下端で制限される。延伸比が余りにも低いと、繊維が所望の紡糸速度でゴデットを通るのを維持するのに十分な繊維張力がないであろう。延伸比が増えるにつれて、伸度は著しく低下し、強度は大きくなり、それはより低い紡糸生産性をもたらす。約１．０４より上の延伸比は、糸パッケージを不安定にする凹み形成およびチューブ圧潰のようなパッケージ巻取問題を引き起こすかもしれない。
【００４４】
次にフィラメントはパッケージへ巻き取られ、ここで、巻取りでの糸速度と本明細書で定義される真の糸速度は冷ゴデットの速度未満である。真の糸速度は次の方程式
【００４５】
【数２】
【００４６】
（式中、ＳＰ（ＷＵ）は巻取速度であり、ＨＡは巻き螺旋角である）
によって与えられる。フィラメントは約０．０４ｇ／ｄより大きい、好ましくは約０．０５ｇ／ｄより大きい巻取張力で巻き取られる。フィラメントは約０．１２ｇ／ｄ未満、好ましくは約０．１０ｇ／ｄ未満、より好ましくは約０．８ｇ／ｄ未満の巻取張力で巻き取られる。巻取張力は、方程式（ＩＩＩ）
【００４７】
【数３】
【００４８】
（式中、ＯｖＦｄ（ＷＵ）は巻取供給過剰であり、ＳＰ（Ｇ２）は冷ゴデットの回転速度であり、ＴＹＳは上に定義されたような真の糸速度である）
に従って、巻取供給過剰によって制御される。
【００４９】
上の議論は第１ゴデットとしての加熱ゴデット、第２ゴデットとしての冷ゴデットに関するが、代わりの紡糸機器構成が本発明の精神から逸脱しない限り、それらが用いられてもよいことは認識されるべきである。例えば、急冷繊維は、上記のように「第１」加熱ゴデット上で回転させる前に先ず冷ゴデット上で回転させられてもよい。先行冷ゴデットは、加熱ゴデットと同じ速度またはわずかにより高い速度で作動してもよい。あるいはまた、２つの加熱ゴデットが冷ゴデットの前に用いられてもよい。他の代案には、繊維が先ず加熱ゴデットまたは加熱ゴデット・セットに、次に冷ゴデットまたは冷ゴデット・セットに移動させられる限り、加熱ゴデットもしくは冷ゴデット（または両方）をゴデットのセット（セット中に２つ以上のゴデット）で置き換えることが含まれる。
【００５０】
代わりの紡糸機器構成では、延伸比の定義は変わる。例えば、３つのゴデットが冷−加熱−冷の順序で、または加熱−冷−冷の順序で用いられる場合、延伸比は、加熱ゴデットの直後に置かれている冷ゴデットと加熱ゴデットとの間の速度比と定義される。加熱−加熱−冷のゴデット順序でのように、第２加熱ゴデットが用いられる場合、延伸比は冷ゴデットと第１加熱ゴデットとの間の速度比と定義される。
【００５１】
本発明の方法は、図１に準拠して行われてもよい。しかしながら、これは例示的なものであるに過ぎないことを意図され、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。変形は当業者により容易に理解されるであろう。ポリ（トリメチレンテレフタレート）ポリマーはホッパー１に供給され、それはポリマーを押出機２に紡糸ブロック３中へ供給する。紡糸ブロック３は紡糸ポンプ４および紡糸パック５を含有する。ポリマー繊維６は紡糸ブロック３を出て、空気７で急冷される。繊維６に仕上剤アプリケーター８で仕上剤を塗布する。繊維６はインターレース・ジェット９によって冷却され、そのセパレータロール１１付き第１加熱ゴデット１０に移動する。繊維６はインターレース・ジェット１２によって冷却され、セパレータロール１４付き第２冷ゴデット１３に移動する。繊維６はファニング・ガイド１５から巻取機１６にパッケージ１７上へ通過する。
【００５２】
（糸パッケージ老化）
３ＧＴ・ＰＯＹパッケージのような、糸パッケージでの老化は、糸パッケージのあらゆる部分での糸の特性の変化に加えて、「隆起形成」、「凹み形成」、および「チューブ圧潰」のような現象によって明示される。
【００５３】
（１．隆起形成）
隆起は、糸がパッケージの元の横断面の上方に垂直方向に膨らむ、パッケージ長さに沿った方向での変形であり、図２を参照されたい。隆起形成は、図２に例示されるように、方程式（Ｖ）
【００５４】
【数４】
【００５５】
（式中、ｈは隆起高さであり、ＴＹＬはパッケージ上の糸の厚さであり、Ｂは糸パッケージの最大長さであり、Ａはチューブコアの表面に沿ったパッケージの長さであり、ＥＤはパッケージの端での直径、「パッケージ端直径」であり、ＴＯＤはチューブ外径である）
による隆起率によって定量的に表現されるかもしれない。隆起高さ、ｈは方程式ＩＩＩの関係を有し、パッケージの糸層の厚さ、ＴＹＬは方程式（ＩＶ）の関係を有する。
Ａ＋２ｈ＝Ｂ （ＩＩＩ）
ＴＯＤ＋２ＴＹＬ＝ＥＤ （ＩＶ）
隆起率の計算には、糸層の厚さ、「ＴＹＬ」によるパッケージ直径の影響が含まれることが留意されるべきである。それ故、小直径パッケージはかなりの隆起を小さく見えるようにし得る。隆起形成は、パッケージ巻取り、パッケージ・ドフィング中にまたは糸貯蔵中に発現するかもしれない。
【００５６】
（２．凹み形成）
凹み形成は、パッケージ半径に沿った方向でのパッケージ変形であって、パッケージ中央直径が端直径より小さいように２つのパッケージ横断面間の糸がこれらの近横断面より多く収縮している変形に関する。図２を参照されたい。凹み変形は方程式（ＶＩ）
【００５７】
【数５】
【００５８】
（式中、ＥＤはパッケージの端での直径、「パッケージ端直径」であり、ＭＤはパッケージの中央でのパッケージの直径、「パッケージ中央直径」であり、Ａはチューブコアの表面に沿ったパッケージの長さである）
によって凹み率として定量的に表現されるかもしれない。凹み形成は、パッケージ巻取りまたはパッケージ貯蔵中に発現するかもしれない。
【００５９】
（３．チューブ圧潰）
チューブ圧潰は、糸を担持するチューブがチューブによって担持される糸によって文字通り圧潰される、糸パッケージでの現象に関する。３ＧＴ紡糸でのチューブ圧潰は、パッケージ巻取り中に起こるかもしれない。チューブ圧潰は、厳しいパッケージ形成欠陥であり、通常、凹みおよび／または隆起形成に随伴される。
【００６０】
（４．糸特性変化）
老化がない場合、３ＧＴ糸パッケージのあらゆる部分で糸のデニールは一定である。隆起形成または凹み形成によって明示されるように、３ＧＴ糸パッケージが老化する時、糸の特性は変化する。パッケージの上面で測定される糸のデニールは、老化前の上面でのデニールと比べて約１０〜２０だけ上がるかもしれない。老化後に、デニールはまた、パッケージの一横断面から他の横断面まで移動する糸の層内で変わるかもしれない。しかしながら、チューブコアの近くまたはチューブコアでの糸のデニール、例えば、約４〜１０糸層は老化後に不変のままであるかもしれない。糸層がチューブコアから離れるにつれて、デニールは急速に上がり、老化後に最大に達する。次にデニールは、チューブコアからのさらなる距離と共に、最大値と比べて下がり、最終的にはチューブコアでの糸のデニールと最大デニールとの間のデニールで上面に達するかもしれない。
【００６１】
パッケージのあらゆる部分での糸デニールの差は、延伸テクスチャー加工で問題を引き起こす。フィーダー糸でのこれらのデニール差は延伸テクスチャー加工糸中にそのまま残り、製品糸での他の望ましくない特徴の中でも特に、染色一様性の欠如をもたらすかもしれない。
【００６２】
デニールの変化に加えて、老化すると伸度および靱性もまた変化し、靱性は急速に小さくなり、伸度が増加する。靱性および伸度の変化はデニール変化と一致する。デニールが変化する時はいつでも、靱性および伸度は変化する。３ＧＴフィーダー糸の老化時に収縮特性の劇的な変化もまた存在する。
【００６３】
（改善された分析方法）
本発明の方法はテキスタイルでの使用のための３ＧＴ糸であって、温度が約３８℃を超えるかもしれない環境への長期にわたる暴露時に耐老化性である３ＧＴ糸を提供する。老化は糸パッケージにおいて隆起および／または凹み形成によって明示されるが、これらの現象は発現するのに数時間または数日かかるかもしれない。糸製造業者は、老化に抵抗するパッケージのみを製造することを好むであろう。これまで、紡糸工程条件を老化に抵抗する紡績糸の性質と相関させるために、迅速に行うことができる、利用可能な何の試験方法もなかった。
【００６４】
驚くべきことに、乾温収縮、すなわち「ＤＷＳ」と呼ばれる新たな試験における特定条件下での糸収縮の測定が、約３８℃より高いような高温で貯蔵された時に糸パッケージが凹み形成（老化の特徴）を発現するかどうかを予測できるようにすることが本発明で見いだされた。ＤＷＳは、ほんの短い長さの糸を測定に用いて、糸老化の予測を迅速に可能にする。許容されるＤＷＳの糸パッケージは、パッケージ変形のリスクなしに将来使用のために安全に貯蔵することができる。ＤＷＳはパッケージ・サイズで制限されず、いったん紡糸条件が特定されると、該条件を用いて、任意のパッケージ・サイズを製造できることを意味する。
【００６５】
この議論の目的のためには、老化影響は凹み形成によって実証される。糸の耐老化性は貯蔵前後に測定されるパッケージの凹み率の差によって表現される。貯蔵後の凹み率が大きければ大きいほど、糸の耐老化性は低い。所与のパッケージについて、貯蔵後の凹み率が貯蔵前の凹み率と同じである場合、パッケージは優れた耐老化性を有する。該差が大きい場合、耐老化性は乏しい。
【００６６】
本発明は、一般適用の改善された促進老化試験である方法を提供する。本発明の方法は、ある長さの糸がその平衡収縮の少なくとも８５％、好ましくは９５％に達する条件に糸を曝し、糸の収縮を測定することによって３ＧＴ紡績糸の耐老化性を測定する。加熱温度は約３０〜約９０℃、好ましくは約３８〜約５２℃、より好ましくは約４２〜約４８℃であってもよい。ＤＷＳ測定において所与の加熱温度での加熱時間は、それ故
加熱時間≧１．５６１×１０10×ｅ-0.4482[加熱温度]
である。
好ましい加熱時間は
加熱時間≧１．９９３×１０12×ｅ-0.5330[加熱温度]
（式中、加熱時間は分単位であり、加熱温度は℃単位である）
である。例えば、４１℃の加熱温度で、サンプル加熱時間は１６３分（２．７２時間）、好ましくは６４４分（１０．７３時間）より長いかそれに等しいべきである。４５℃のサンプル加熱温度での場合、サンプル加熱時間は２７．２分（０．４５時間）、好ましくは７６．４分（１．２７時間）より長いかそれに等しいべきである。本発明の目的のためには、測定値は、平衡収縮を測定するために糸を少なくとも２４時間４１℃に曝した後に採取されるべきである。
【００６７】
ＤＷＳ測定に使用される糸はかせであっても非ループ糸であってもよい。かせは、ループがシングルフィラメントであってもマルチプルフィラメントであってもよい、シングルループであってもマルチプルループであってもよい。非ループ糸サンプルは、糸がシングルフィラメントであってもマルチプルフィラメントであってもよい、マルチプル糸または単糸を含有してもよい。
【００６８】
サンプル長さ（加熱前Ｌ１および加熱後Ｌ２）は、かせ中にシングルループを作る糸長さの半分であるかせ長さと定義される。サンプル長さは、加熱前後に、実際に測定可能である任意の長さであってもよい。サンプル長さＬ１は典型的には約１０〜１０００ｍｍ、好ましくは約５０〜７００ｍｍの範囲にある。約１００ｍｍの長さＬ１がシングルループかせの形でのサンプルについて、および約５００ｍｍのＬ１がマルチループかせの形でのサンプルについて便利に使用されてもよい。
【００６９】
本方法では、テンション重りがサンプルを真っ直ぐ保持して長さ、Ｌ１を測定するために糸のサンプルから吊される。糸は末端を結ぶことによって典型的にはループにされる。長さ、Ｌ１は、テンション重りをループに吊して周囲温度で測定される。テンション重りは、サンプルを真っ直ぐに保持するのに少なくとも十分であるべきであるが、サンプルを延伸させるべきではない。サンプル糸に好ましいテンション重りは次式
テンション重り＝０．１×２×（かせ中のループ数）×（糸デニール）
に従って計算されるかもしれない。
【００７０】
典型的には、サンプルは二重ループ状にされ、架に吊される。架に吊された場合、場合により、加えられる重りはループから吊されてもよい。重りはサンプルを安定させるために有用であるかもしれない。加えられる重りは、サンプルの収縮を制限せず、また加熱中に延伸も引き起こさない。何の重りも加えられない場合、サンプルは単に、それが加熱中に自由に収縮することを許される表面上に置かれてもよい。
【００７１】
加熱はガスまたは液体流体を使用して成し遂げられてもよい。液体が使用される場合、糸は容器中に入れられる。流体がガスであり、好ましいガスが空気である場合、オーブンが便利に用いられる。サンプルは、サンプルを自由に収縮させるやり方で加熱流体中に置かれるべきである。
【００７２】
サンプルは、加熱から取り出され、少なくとも約１５分間冷却される。加熱されたサンプルの長さはテンション重りを試料から吊して測定され、この値をＬ２として記録する。ＤＷＳは方程式（ＶＩＩ）に基づいてＬ１およびＬ２から計算される。
【００７３】
【数６】
【００７４】
驚くべきことに、ＤＷＳは、例えば、凹み形成によって明示されるような、糸の耐老化性に対応する。
【００７５】
図３は、ＤＷＳと凹み率との相関関係を示すグラフである。先に述べられたように、凹み率の発現はパッケージ老化の表れである。直径差、（パッケージ端直径−パッケージ中央直径）であるＥＤ−ＭＤと一緒にＤＷＳが、約２．５ｋｇ、直径１６０ｍｍの個々の糸パッケージを３．２時間４１℃の温度に曝した後のパッケージについての凹み率に対してプロットされている。パッケージのＤＷＳ値は暴露前に測定された。凹み率および直径差は暴露後に測定された。図３から理解できるように、ＤＷＳは、凹み率が増加するにつれて増え、このように凹み形成と相関関係がある。
【００７６】
理論によって拘束されることを望まないが、老化によって引き起こされるパッケージ変形は糸収縮に由来すると考えられ、ＤＷＳは、エアコンなしで夏季に温暖な気候で遭遇するものと類似の温度での糸貯蔵時に発現できる糸収縮を測定する。それ故、ＤＷＳは、糸の耐老化性を効果的に表現するために用いることができる。
【００７７】
フィラメント紡糸についての商業標準は、２．５ｋｇ、直径１６０ｍｍの糸パッケージにおいて２ｍｍのＥＤ−ＭＤの直径差を許容する。それ故、老化した糸の直径差が約２ｍｍ以下である場合、糸は商業標準で許容される耐老化性を有する。
【００７８】
直径差は、図３のグラフに示されるようにＤＷＳと関連がある。図３によれば、ＥＤ−ＭＤ＝２ｍｍである場合、凹み率＝０．８％およびＤＷＳ＝４％である。それ故、約４％以下のＤＷＳ値を有する糸は許容される耐老化性を有する。製品糸が約４％以下、好ましくは約２％以下のＤＷＳ値を有し、凹み率が約０．８％以下、好ましくは約０．４４％以下、直径差が約２ｍｍ以下、好ましくは約１．１ｍｍ以下ならば、糸が紡糸中にアニールされる許容される紡糸法の条件をそれ故決定することができる。
【００７９】
上に提供されたＥＤ−ＭＤおよび凹み率はパッケージ・サイズで制限されることを認識することが重要である。これらの研究でのパッケージ・サイズは直径１６０ｍｍ、重量２．５ｋｇであった。パッケージ・サイズの増加は、ＥＤ−ＭＤおよび凹み率についての限界の増加を必要とするであろう。しかしながら、ＤＷＳはパッケージ・サイズによって影響を受けず、それ故ＤＷＳは任意サイズの任意の糸パッケージに適用される。いったんＤＷＳが糸について測定されると、糸が貯蔵中に耐老化性であるかどうかを直ちに評価することができる。
【００８０】
（糸およびパッケージ特性）
本発明に従って製造された糸は、次の特性の１つまたは複数を有するとして表現されてもよい。
【００８１】
（１）既に上に記載されたようなＤＷＳ老化試験に基づいて、約４％以下、好ましくは約２％以下の乾温収縮（ＤＷＳ）値を有することによって示唆されるように糸は耐老化性である。
【００８２】
あるいはまた、しかしパッケージ・サイズで制限されて、糸の耐老化性は、条件（Ｃ）を満たすサンプル・パッケージについて老化条件（Ａ）および（Ｂ）で記述される老化試験で発現した凹み率と隆起率とによって表現されるかもしれない。糸は、次の２つの条件が満たされる場合に耐老化性である。
−凹み率≦約０．８２％、および
−老化試験前後の隆起率の差≦約５％
（Ａ）温度４１℃
（Ｂ）加熱時間３．２時間
（Ｃ）チューブコアの外面とパッケージの外面との間で測定された糸層の厚さが約２５ｍｍである。
【００８３】
（２）糸は約１０５％以下の伸度を有する。伸度は、類似の条件下で、しかしアニーリングおよび何の延伸もなしの、本明細書で「単純」紡糸法と言われる紡糸法で提供されるものと似ている。一般に、後の延伸−テクスチャー加工工程での紡糸生産性の低下を回避するために、約１以下の延伸比で、より高い伸度が好ましい。しかしながら、約１０５％より大きい伸度は紡糸法安定性を維持するためには望ましくない。
【００８４】
製品糸が直接最終用途を意図される場合、伸度が指定されるかもしれず、紡糸条件は指定された伸度を提供するために調節される。
【００８５】
（３）本発明の糸は、約２．５ｇ／ｄ以上、好ましくは約２．８ｇ／ｄより大きい強度を有し、それは単純紡糸法で達成される強度と似ている。
【００８６】
（４）糸は、約２３ｇ／ｄ以下、好ましくは２２．５ｇ／ｄ未満の弾性率を有する。弾性率は、単純紡糸法で提供されるものより本発明の糸で有利にもわずかに低い。
【００８７】
（５）糸のウースター斑、Ｕ％は約２％以下、好ましくは約１．５％未満であり、それは単純紡糸法で提供されるウースター斑と似ている。ＤＴＹ供給糸に対する老化の一重大影響は、老化後糸の増加した非一様性である。糸の増加した非一様性は、ＤＴＹ糸の染色欠陥に関係する、著しく増加したＵ％をもたらす。
【００８８】
（６）本発明の糸のボイルオフ収縮（ＢＯＳ）は約１４％以下、好ましくは約１０％未満である。この糸は、単純紡糸法で製造された糸と比べて著しく低下したＢＯＳを有する。低いＢＯＳ値は直接最終用途糸にとって重要である。ＳＡＹのＢＯＳが約１４％より高い場合、布収縮は余りにも高くて許容されないかもしれない。
【００８９】
（７）１３０℃での張力（Ｔｅｎｓ１３０）は約０．０２グラム／デニール（ｇ／ｄ）以上である。
【００９０】
（８）約４５〜７０℃、好ましくは約５０〜７０℃の収縮開始温度（ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｏｎｓｅｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）（Ｔｏｎ）。耐老化性の観点から、高い収縮開始温度は、糸貯蔵中に糸が老化するための機会が少ない傾向がある。
【００９１】
約６０〜９０℃、好ましくは約６５〜９０℃の第１熱張力ピーク温度（ｆｉｒｓｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｔｅｎｓｉｏｎ ｐｅａｋ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）（Ｔ（ｐ１））。本発明に従ってＳＡＹ紡糸に適用される紡糸速度での単純紡糸については、２つのピーク熱張力が熱張力温度測定で典型的に観察される。第１ピーク熱張力は室温近くである。第２ピーク熱張力は結晶性領域での配向度減少に関係する。第２ピーク張力はしばしばサンプル調製によって影響を受ける、または測定するのが困難であるので、本発明者らは第２張力ピークを表すために２１０℃での張力値を用いる。第１ピーク張力温度は、２つの張力ピークを有する糸についての収縮開始温度に非常に近いので、収縮開始温度に影響を及ぼすファクターは同様に第１張力ピーク温度にも影響を及ぼす。
【００９２】
（１０）約０．０３〜０．１５ｇ／ｄ、好ましくは約０．０３〜０．１０ｇ／ｄの第１ピーク張力（ｆｉｒｓｔ ｐｅａｋ ｔｅｎｓｉｏｎ）。より低い第１ピーク張力は、高い糸貯蔵温度で糸が収縮するための低い駆動力を与える。糸の老化特性を改善するために、得られた糸が低い第１ピーク張力を有することが望まれる。低い第１ピーク張力は低い紡糸張力と関係がある。それ故、第１ピーク張力は約０．０３ｇ／ｄより低くないべきである。他方、過度に高い第１ピーク張力は、通常、かなりの延伸が紡糸でかけられていることを意味する。第１ピーク張力が約０．１５ｇ／ｄより高い、かかるケースでは、それはＳＡＹ紡糸における圧潰チューブありパッケージ巻取りの発生の強い証拠である。
【００９３】
糸パッケージは、耐老化性の糸を提供するために本発明の紡糸法を用いて調製されてきた。糸パッケージは小さなサイズに限定されず、より大きなパッケージが熟慮される。
【００９４】
本発明の態様に従って、本発明の溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）の巻き取りパッケージは少なくとも約５０ｍｍの糸層の厚さおよび少なくとも約６ｋｇのパッケージ重量を有する。好ましくは、巻き取りパッケージは少なくとも約６３ｍｍの糸層の厚さおよび少なくとも約８ｋｇのパッケージ重量を有する。より好ましくは、パッケージは少なくとも約７４ｍｍの糸層の厚さおよび少なくとも約１０ｋｇのパッケージ重量を有する。さらにより好ましくは、パッケージは少なくとも約８４ｍｍの糸層の厚さおよび少なくとも約１２ｋｇのパッケージ重量を有する。最も好ましくは、パッケージは少なくとも約９４ｍｍの糸層の厚さおよび少なくとも約１４ｋｇのパッケージ重量を有する。本明細書で用いるところでは、「パッケージ重量」は糸だけの重量を含み、チューブの重量を除外することを意図される。好ましくは、巻き取りパッケージは約９％未満の隆起率と、約２％以下、好ましくは約１％以下の凹み率とを有する。好ましくは、糸はチューブの周りに巻き取られ、チューブは実質的に圧潰がない、または、紡糸中に何のチューブ圧潰巻取もない。
【実施例】
【００９５】
（試験方法）
伸度および靱性は、インストロン社（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｃｏｒｐ．）引張試験機、モデルＮｏ．１１２２を用いて測定した。破断伸度および靱性は、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）方法Ｄ２２５６に従って測定した。
【００９６】
ボイルオフ収縮（「ＢＯＳ」）は、ＡＳＴＭ Ｄ２２５９に従って次の通り測定した。糸に０．２ｇ／ｄ（０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ）負荷を生み出すために重りをある長さの糸から吊し、次にその長さ、Ｌ1を測定した。次に重りを取り除き、糸を沸騰水中に３０分間浸漬した。次に糸を沸騰水から取り出し、約１分間遠心分離し、約５分間放冷した。次に、冷えた糸に前と同じ重りで負荷をかけた。糸の新たな長さ、Ｌ2を記録した。パーセント収縮を下の方程式に従って計算した。
【００９７】
【数７】
【００９８】
乾温収縮（「ＤＷＳ」）。マルチプルフィラメントを含むシングルループかせ糸のサンプル長さを選択した。テンション重りを、糸に０．２ｇ／ｄ（０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ）負荷を生み出すためにある長さの糸から吊し、次に１００ｍｍのその長さ、Ｌ1を測定した。約０．５１ｇの重さがある紙クリップをループに取り付けた。糸を架上に置き、次に約４５℃の空気加熱オーブン中へ２時間入れた。次に糸をオーブンから取り出し、約１５分間放冷し、次に長さを再び測定し、Ｌ2として記録した。次にパーセント収縮を上の方程式Ｉに従って計算した。
【００９９】
本明細書での目的のための熱機械分析は熱張力対温度の測定である。次の特性は、熱−張力−温度測定から得られてもよい：収縮開始温度、第１ピーク熱張力、第１ピーク張力温度、第２ピーク熱張力（第２ピーク張力温度は本明細書での目的のためには２１０℃に固定される）、および１３０℃での熱張力。
【０１００】
熱張力対温度の測定は、本願特許出願人によって製造された収縮−張力−温度測定装置を用いて３０℃／分の加熱速度で実施した。機器はシングルループの下に記載されるある長さのサンプルを使用する。全体サンプルを、機器中で所与の一定の加熱速度で一様に加熱する。熱張力を温度に対して測定する場合、サンプル長さを一定に維持し、加熱が始まる前にサンプルにプレテンションをかける。熱張力を加熱の間ずっと測定する。３ＧＴフィラメントについては、サンプルを２５〜３０℃から２１０〜２１５℃へ加熱する。加熱速度は一定である。３、５、１０、３０℃／分などのような幾つかの加熱速度が利用可能である。糸サンプルを、約１００ｍｍ長さのループのために、約２００ｍｍの糸からループとして調製した。張力−温度測定でかけられたプレテンションは０．００５グラム／デニールであった、すなわち、プレテンション（グラム）＝糸デニール×２×０．００５（グラム／デニール）であった。
【０１０１】
収縮開始温度（Ｔｏｎ）は糸収縮の開始点を表現する。収縮開始温度（Ｔｏｎ）は、熱張力の急な増加を通して直線を引き、温度軸に平行の直線を引き、張力が急速に増加する前の最小張力を通すことによって得られる。２直線の交差点の温度が収縮開始温度（Ｔｏｎ）と定義される。
【０１０２】
ウースター斑、平均偏差むら、Ｕ％は、ツェルウェガー・ウースター（Ｚｅｌｌｗｅｇｅｒ Ｕｓｔｅｒ）によって製造されたウースター試験機（Ｕｓｔｅｒ Ｔｅｓｔｅｒ）３、タイプＵＴ３−ＥＣ３を用いてＡＳＴＭ方法Ｄ−１４２５に従って測定した。Ｕ％、正常値を２．５分の試験時間で、２００ｍ／分のストランド速度で得た。
【０１０３】
（実施例１〜２）
１．０２のＩ．Ｖ．および４０ｐｐｍ未満の含水率を有し、本願特許出願人によって提供される、ポリ（トリメチレンテレフタレート）（３ＧＴ）フレークを、再溶融するための押出機へ供給し、次に紡糸ブロックに移し、２６４℃の温度で紡糸口金から押し出した。紡糸口金は０．２５４ｍｍの直径の３４穴を有した。紡糸口金からの溶融ポリマー流れは先ず、紡糸口金から急冷の開始までの長さ７０ｍｍの非加熱急冷遅延ゾーンに入り、引き続きクロスフロー急冷空気ゾーンに入って固体フィラメントになった。計量供給仕上剤塗布で塗布された後、フィラメントは第１インターレース・ジェットを通過して延伸システムに入り、そこでフィラメントは直径１９０ｍｍの２つのゴデットに移動した。紡糸パラメーターを表１に示す。図１でのように、フィラメントを加熱ゴデットに移動させ、次に、先ずインターレース・ジェットを通過させて温度を下げた後、冷ゴデットに移動させた。フィラメントを冷ゴデットからファニング・ガイドを通って巻取機に移動させた。巻取張力を、０．７０％の巻取供給過剰で０．０６ｇ／ｄに制御した。本研究で適用されるチューブコアは次の仕様を有した。
チューブコア長さ：３００ｍｍ
巻きストローク：２５７ｍｍ
チューブコア外径：１１０ｍｍ
チューブ肉厚：７ｍｍ
【０１０４】
得られた糸の特性を表２に示す。
【０１０５】
（比較例Ａ〜Ｄ）
加熱ゴデットを室温に保持し、何のアニーリングも行わなかったことを除いては実施例１〜２の方法を繰り返した。紡糸パラメーターを表１に示す。得られた糸の特性を表２に示す。
【０１０６】
（比較例ＥおよびＦ）
耐老化性クライテリアを満たすのに十分に糸をアニールしない温度に加熱ゴデットを保持したことを除いては実施例１〜２の方法を繰り返した。紡糸パラメーターを表１に示す。得られた糸の特性を表２に示す。
【０１０７】
【表１】
【０１０８】
【表２】
【０１０９】
（結果の議論−実施例１〜２ならびに比較例Ａ、Ｅ、およびＦ）
表２で理解できるように、表１による他の条件に加えて３３３４の紡糸速度で、１１５℃以上のアニーリング温度は、低いＤＷＳ値で示唆されるように耐老化性の３ＧＴ糸をもたらす。実施例１および２ならびに比較例Ａ、ＥおよびＦは、３３３４ｍ／分の紡糸速度でのアニーリング温度の影響を示す。実施例１および２は４％未満のＤＷＳ値を有するので、アニーリング温度が製品糸に十分な耐老化性を提供した。比較例でのアニーリング温度は、耐老化性の糸を生み出すのに十分ではなかった。３３３４ｍ／分および表１に明記された条件で十分なアニーリング温度は従って決定された。１３０℃での張力は、例すべてについて約０．０４ｇ／ｄより大きかった。
【０１１０】
実施例１に従って調製した２．３ｋｇ、１５６ｍｍ直径糸パッケージを、空気加熱オーブン中で３．２時間４１℃の温度に曝すことによるパッケージ変形についてモニターした。暴露前に、パッケージ凹み率は０．１５％であり、端および中央パッケージ直径の間の差、ＥＤ−ＭＤは０．４ｍｍであった。２．２５時間暴露後に、凹み率は０．２９％であり、ＥＤ−ＭＤは０．７ｍｍであった。３．２時間暴露後に、凹み率は０．２９％であり、耐老化性を示唆した。比較例Ａに従って調製した類似のパッケージの凹み率もまた３．２時間４１℃への暴露時にモニターした。このパッケージの凹み率は加熱前の０．６５の値から加熱後の１．８７まで増加し、高度の変形を示唆した。暴露結果は、糸パッケージにおける耐老化性の正確な予測子としてのＤＷＳ値をサポートする。
【０１１１】
（実施例３〜５）
紡糸速度が３５００ｍ／分であり、第２インターレース・ジェットが３５ｐｓｉの代わりに２５ｐｓｉの圧力を有したことを除いては実施例１〜２の方法を繰り返した。他の紡糸条件を表３に示す。所望の巻取張力を達成するために巻取速度をセットした。得られた糸の特性を表４に示す。
【０１１２】
これらの例では１の延伸比を用いた。紡糸中に何の加熱も適用しなかった比較例Ｂを含めて、４つの加熱ゴデット温度を３５００ｍ／分で試験した。表３を参照されたい。実施例１と比べて、これらの例は、所望の巻取張力を達成するために異なる巻取速度を用いた。実施例３〜５および比較例Ｂは、実施例１と同じポリマー押出量を用いる。それ故、実施例３〜５および比較例Ｂについて得られた糸のデニールは実施例１でのデニールより僅かに低い。
【０１１３】
【表３】
【０１１４】
【表４】
【０１１５】
（結果の議論−実施例３〜５および比較例Ｂ）
表４で分かるように、ＤＷＳは、紡糸速度３５００ｍ／分で加熱ゴデット温度が上がるにつれて低下した。加熱ゴデット温度が実施例３で１３５℃に上げられた場合にＤＷＳは約２％より下に低下したが、１２５℃および１１５℃では、ＤＷＳは、それぞれ、２．２％および３．９％であった。それ故、１１５℃の温度がこれらの条件下で耐老化性糸を提供するのに十分である。１３０℃での張力はまた、例すべてについて約０．０４ｇ／ｄより大きかった。
【０１１６】
実施例３に従って調製した２．７ｋｇ、１６４ｍｍ直径糸パッケージを、実施例１によって５．２時間４１℃の温度に曝すことによるパッケージ変形についてモニターした。暴露前に、パッケージ凹み率は０．１３％であり、端および中央パッケージ直径の間の差、ＥＤ−ＭＤは０．３ｍｍであった。３．５時間暴露後に、凹み率は０．２６％であり、ＥＤ−ＭＤは０．７ｍｍであった。５．２時間暴露後に、凹み率は０．２５％であり、ＥＤ−ＭＤは０．６ｍｍであり、耐老化性を示唆した。比較例Ｂに従って調製した類似の糸パッケージの凹み率もまた５．２時間４１℃での処理時にモニターした。このパッケージの凹み率は加熱前の０．６３の値から加熱後の１．８６まで増加し、高度の変形を示唆した。暴露結果は、糸パッケージにおける耐老化性の正確な予測子としてのＤＷＳ値をサポートする。
【０１１７】
（実施例６〜８）
紡糸速度が３８００ｍ／分であり、第２インターレース・ジェットが３５ｐｓｉの代わりに２５ｐｓｉの圧力を有したことを除いては実施例１〜２の方法を繰り返した。紡糸パラメーターを表５に示す。所望の巻取張力を達成するために巻取速度をセットした。得られた糸の特性を表６に示す。
【０１１８】
【表５】
【０１１９】
【表６】
【０１２０】
（結果の議論−実施例６〜８および比較例Ｃ）
表５および６で理解できるように、１１５℃またはそれ以上の加熱ゴデット上の温度で実施例６〜８の条件下で、ＤＷＳ値はすべて４％未満であり、耐老化性を示唆した。
【０１２１】
実施例６に従って調製した２．７ｋｇ、１６０ｍｍ直径糸パッケージを、実施例１によって５．２時間４１℃の温度に曝すことによるパッケージ変形についてモニターした。暴露前に、パッケージ凹み率は０．２５％であり、端および中央パッケージ直径の間の差、ＥＤ−ＭＤは０．６ｍｍであった。３．５時間暴露後に、凹み率は０．２９％であり、ＥＤ−ＭＤは０．７ｍｍであった。５．２時間暴露後に、凹み率は０．３８％であり、ＥＤ−ＭＤは１ｍｍであり、耐老化性を示唆した。パッケージにおけるこれらの変化は良好な耐老化性を示し、ＤＷＳによる予測を裏付ける。比較例Ｃに従って調製した類似の糸パッケージの凹み率もまた５．２時間４１℃での処理時にモニターした。このパッケージの凹み率は加熱前の０．５２の値から加熱後の１．７６まで増加し、高度の変形を示唆した。暴露結果は、糸パッケージにおける耐老化性の正確な予測子としてのＤＷＳ値をサポートする。
【０１２２】
実施例１と比べて増加した紡糸速度および下がったフィラメント当たりのデニールのために、実施例６〜８および比較例Ｃで製造された糸の伸度値は、紡糸速度３３３４ｍ／分での約８０％と比べて約７１％に低下した。紡糸速度を３３３４から３８００ｍ／分に上げたことによって弾性率または強度には何の有意な変化も起こらなかった。
【０１２３】
（実施例９〜１２）
実施例１〜２の方法を４０００ｍ／分の紡糸速度で繰り返し、第２インターレース・ジェットは３５ｐｓｉの代わりに２５ｐｓｉの圧力を有した。紡糸パラメーターを表７に示す。所望の巻取張力を達成するために巻取速度をセットした。得られた糸の特性を表８に示す。
【０１２４】
【表７】
【０１２５】
【表８】
【０１２６】
（結果の議論−実施例９〜１２および比較例Ｄ）
表７および８から理解できるように、加熱ゴデット温度が上がるにつれて、得られた糸のＤＷＳは低下した。加熱ゴデット温度が１１５℃または１２５℃である場合、得られた糸のＤＷＳは２〜４％であった。それ故、１１５℃および１２５℃は両方とも、耐老化性糸を製造するために４０００ｍ／分の紡糸速度でアニールするのに許容される温度である。より低いＤＷＳ値はより高い温度で達成された。
【０１２７】
実施例１０に従って調製した２ｋｇ、１５２ｍｍ直径糸パッケージを、実施例１によって３．４時間４１℃の温度に曝すことによるパッケージ変形についてモニターした。暴露前に、パッケージ凹み率は０．１８％であり、端および中央パッケージ直径の間の差、ＥＤ−ＭＤは０．６４ｍｍであった。３．４時間暴露後に、凹み率は０．４４％であり、ＥＤ−ＭＤは１．１ｍｍであった。パッケージにおけるこれらの変化は良好な耐老化性を示し、ＤＷＳによる予測を裏付ける。比較例Ｄに従って調製した類似の糸パッケージの凹み率もまた３．４時間４１℃での処理時にモニターした。このパッケージの凹み率は加熱前の０．５３の値から加熱後の１．５２まで増加し、高度の変形を示唆した。暴露結果は、糸パッケージにおける耐老化性の正確な予測子としてのＤＷＳ値をサポートする。
【０１２８】
（実施例１３〜１６および比較例Ｇ〜Ｉ）
表９に特定されるそれらのパラメーターおよび本明細書で議論されるものを除いては実施例１〜２の方法を繰り返した。３ＧＴポリマーは１．０２のＩ．Ｖ．を有した。紡糸口金温度は２６４℃であった。適用した紡糸速度は３５００ｍ／分であった。第２インターレース・ジェットは３５ｐｓｉの圧力を有した。延伸比は０．９９９〜１．１０で変わった。チューブ圧潰の存在を評価するために、約２．５ｋｇおよびパッケージ直径約１６０ｍｍのサイズのパッケージを、表９に示すすべての実施例および比較例で製造した。得られた糸の特性を表１０に示す。
【０１２９】
【表９】
【０１３０】
【表１０】
【０１３１】
（実施例１３〜１６および比較例Ｇ〜Ｉについての結果の議論）
表１０は、延伸比が増えるにつれてＤＷＳが増えることを示す。１．１０の延伸比では、ＤＷＳは４％より僅かに高い。１．０８の延伸比では、ＤＷＳはこれらの条件で耐老化性を示唆する、たったの３．４％であったが、１．０４より大きい延伸比で、チューブ圧潰が起こった。それ故、糸貯蔵中の耐老化性の観点からすれば、紡糸アニーリング法での延伸比の増加は糸の耐老化性を劇的には弱くしない。しかしながら、チューブ圧潰はパッケージ巻取り中に起こり、それはパッケージが巻取機のスピンドルから取り去られるのを妨げる。表１０はまた、延伸比が増えるにつれて得られた糸の伸度が低下することも示す。チューブ圧潰がまさに起ころうとしている延伸比１．０４では、伸度は、１以下の延伸比での７０％より上から約６６％に低下した。得られた糸の伸度は、延伸比が１．０４からさらに増えた場合にはさらに低下する。ＤＴＹ供給糸での伸度の低下は紡糸生産性を低下させる。それ故、生産性の観点から、低い延伸比がまた望ましい。
【０１３２】
（実施例１７〜２０）
表１１に特定されるそれらのパラメーターを除いては実施例１〜２の方法を繰り返した。得られた糸の特性を表１２に示し、実施例１、３、６および９の特性と比較する。
【０１３３】
実施例１、３、６および９と共に実施例１７〜２０は、紡糸速度３３３４、３５００、３８００および４０００ｍ／分で延伸比を変えることの例を提供する。主要な工程条件を表１１に示す。延伸比はすべて１以下である。加熱ゴデット温度は、各紡糸速度で比較される２つの実施例については同じものであった。所望の巻取張力に到達するために巻取供給過剰を各実施例について調節した。延伸比の影響を各紡糸速度で比較する。紡糸速度が実施例１および１７、実施例３および１８、実施例６および１９ならびに実施例９および２０の間で変わった場合、ポリマー押出量は実施例１に規定された値に維持した。それ故、紡糸速度が上がるにつれてデニールは下がる。
【０１３４】
【表１１】
【０１３５】
【表１２】
【０１３６】
（結果の議論−実施例１７〜２０）
表１２から理解できるように、検討した各紡糸速度で、ＤＷＳはより高い延伸比でより高かった。この影響は低い紡糸速度でより明白であった。３３３４ｍ／分で、延伸比を０．９９８９から１に変えた場合、ＤＷＳは１．５から２．４％へ増えた。延伸比が０．９９８９から１に変わった場合、他の糸特性、特に、ＤＷＳより少ししか変わらないＢＯＳは各紡糸速度で全く同様である。表１２はまた、本発明のＳＡＹ紡糸でのパッケージ巻取りの４つの実施例も示す。実施例１、１８、１９および２０はそれぞれ紡糸速度３３３４、３５００、３８００および４０００ｍ／分でのパッケージ巻取りを示す。得られたパッケージのパッケージ重量、パッケージ端直径、隆起率と凹み率とを表１２に示す。驚くべきことに、実施例１、１８および１９のパッケージ・サイズは１６．７ｋｇに達する。
【０１３７】
本開示の助けを借りる当業者は、本発明の多くの利点および特徴を理解し、かつ、本発明の精神から逸脱することなく、本明細書に記載されるような本発明の様々な態様および実施形態に多くの修正が行われてもよいことを理解するであろう。例えば、テキスタイル用途向け糸は、製織およびニッティングのようなテキスタイル加工での使用に好適であるのに十分に低い収縮と共に、十分な強度および適切な伸度のような、ある種の特性を持たなければならない。既存の商業的に入手可能な３ＧＴ糸は部分延伸ポリ（トリメチレンテレフタレート）糸（３ＧＴ・ＰＯＹ）であり、それは布での使用前に延伸されるまたは延伸テクスチャー加工される必要がある。本発明に従った方法は、とりわけ、テキスタイル製品をさらなる延伸なしに製造するために使用されてもよい「直接使用」紡績糸を提供する。また例えば、糸パッケージでの耐老化性を改善するための紡糸法のデザインは、実際のパッケージ老化に基づいているべきである。しかしながら、パッケージの実際の老化を測定することは非常に時間がかかる。本発明の一態様は、パッケージの老化を予測することができる、迅速にかつ容易に行うことができる方法を提供する。従って、本明細書に記載される様々な態様および実施形態は、例示的であるに過ぎず、本発明の範囲を限定することを意図されない。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明で有用な紡糸機器構成を例示する。
【図２】隆起および凹み変形を例示する糸パッケージの略図を提供する。
【図３】ＤＷＳと、凹み率と共に老化時パッケージ直径差（老化現象）との関係を示すグラフである。
【図４】老化前後の糸パッケージについて凹み率およびパッケージ直径差を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）溶融したポリ（トリメチレンテレフタレート）を紡糸口金を通して押し出す工程と、
（ｂ）押し出されたポリ（トリメチレンテレフタレート）を急冷して固体フィラメントの繊維を形成する工程であって、前記フィラメントが１３０℃で約０．０２ｇ／ｄより大きい張力を有する工程と、
（ｃ）前記フィラメントをある速度および温度で運転される加熱ゴデット（ｈｅａｔｅｄ ｇｏｄｅｔ）に通して前記繊維を加熱する工程であって、前記繊維と加熱する速度および温度が約４％以下のＤＷＳ値の糸を提供するのに十分である工程と、
（ｄ）前記糸を約３５℃以下の温度に冷却する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
急冷後、前記固体フィラメントに仕上剤（ａ ｆｉｎｉｓｈ）を塗布することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
冷ゴデット（ｃｏｏｌ ｇｏｄｅｔ）を用いて前記冷却を成し遂げ、前記冷ゴデットの速度が前記加熱ゴデットと前記冷ゴデットとの間で約１．０４以下の延伸比を提供し、前記繊維張力を前記冷ゴデットに移動する前に増加させ、前記繊維張力を少なくとも約０．００５ｇ／ｄだけ増加させ、前記加熱ゴデットの速度が少なくとも約３０００ｍ／分であり、かつ、前記加熱ゴデットの温度が約９０℃〜約１６５℃であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記冷ゴデットからの繊維がパッケージ上に巻き取られ、前記フィラメントが約０．０４ｇ／ｄより大きい張力でパッケージ上に巻き取られ、かつ、前記巻取りが、真の糸速度が前記冷ゴデットの速度未満であるように巻き取るものであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
約４％以下のＤＷＳを有することを特徴とする溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）糸。
【請求項６】
約１０５％以下の伸度（ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）、約２．５ｇ／ｄ以上の靱性（ｔｅｎａｃｉｔｙ）、約２３ｇ／ｄ以下の弾性率（ｍｏｄｕｌｕｓ）、約２％以下のウースター斑（Ｕｓｔｅｒ）、約１４％以下のボイルオフ収縮（ｂｏｉｌ ｏｆｆ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）、１３０℃で約０．０２ｇ／ｄ以上の張力、約６０〜９０℃の第１熱張力ピーク温度（ｆｉｒｓｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｔｅｎｓｉｏｎ ｐｅａｋ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）、および／または約０．０３〜０．１５ｇ／ｄの第１ピーク張力（ｆｉｒｓｔ ｐｅａｋ ｔｅｎｓｉｏｎ）を有することを特徴とする請求項５に記載の糸。
【請求項７】
約４５℃〜７０℃の収縮開始温度（ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｏｎｓｅｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を有することを特徴とする請求項５または６に記載の糸。
【請求項８】
少なくとも約５０ｍｍの糸層の厚さおよび少なくとも約６ｋｇのパッケージ重量を有することを特徴とする請求項５、６または７のいずれか１項に記載の溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）の巻き取りパッケージ（ｗｏｕｎｄ ｐａｃｋａｇｅ）。
【請求項９】
少なくとも約１６ｍｍの糸層の厚さを有し、少なくとも約１．５ｋｇの重さがあり、かつ、少なくとも約１４２ｍｍのパッケージ直径を有する請求項５に記載の糸から製造されたパッケージであって、少なくとも３．２時間、少なくとも４１℃の温度に暴露した時に約０．８２％以下の凹み率（ｄｉｓｈ ｒａｔｉｏ）を有することを特徴とするパッケージ。
【請求項１０】
約２０〜３０ｍｍの糸層の厚さを有し、少なくとも約２〜３ｋｇの重さがあり、かつ、約１５１〜１６９ｍｍのパッケージ直径を有する請求項５に記載の糸から製造されたパッケージであって、少なくとも３．２時間、少なくとも４１℃の温度に暴露した時にパッケージ端直径と中央直径との差が約２ｍｍ以下であることを特徴とするパッケージ。
【請求項１１】
少なくとも３．２時間、４１℃の温度に暴露した時に約５％以下の隆起率（ｂｕｌｇｅ ｒａｔｉｏ）を有することを特徴とする請求項１０に記載のパッケージ。
【請求項１２】
約２％以下の凹み率を有することを特徴とする請求項５に記載のパッケージ。
【請求項１３】
チューブの周りに巻き取られた請求項５に記載のパッケージであって、実質的に圧潰（ｃｒｕｓｈ）がないことを特徴とするパッケージ。
【請求項１４】
（ａ）糸の非延伸長さをＬ1として測定し、前記糸がその平衡収縮（ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）の少なくとも８５％に達するのに十分な時間および温度下で前記糸を加熱する工程と、
（ｂ）前記加熱された糸を冷却する工程と、
（ｃ）前記冷却された糸の非延伸長さをＬ2として測定する工程と、
（ｄ）前記糸の乾温収縮（ＤＷＳ，ｄｒｙ ｗａｒｍ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）を
【数１】
を用いて計算する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記加熱温度が約３０〜９０℃であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１】
（ａ）溶融したポリ（トリメチレンテレフタレート）を紡糸口金を通して押し出す工程と、
（ｂ）押し出されたポリ（トリメチレンテレフタレート）を急冷して固体フィラメントの繊維を形成する工程であって、前記フィラメントが１３０℃で約０．０２ｇ／ｄより大きい張力を有する工程と、
（ｃ）前記フィラメントをある速度および温度で運転される加熱ゴデット（ｈｅａｔｅｄ ｇｏｄｅｔ）に通して前記繊維を加熱する工程であって、前記繊維と加熱する速度および温度が約４％以下のＤＷＳ値の糸を提供するのに十分である工程と、
（ｄ）前記糸を約３５℃以下の温度に冷却する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
急冷後、前記固体フィラメントに仕上剤（ａ ｆｉｎｉｓｈ）を塗布することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
冷ゴデット（ｃｏｏｌ ｇｏｄｅｔ）を用いて前記冷却を成し遂げ、前記冷ゴデットの速度が前記加熱ゴデットと前記冷ゴデットとの間で約１．０４以下の延伸比を提供し、前記繊維張力を前記冷ゴデットに移動する前に増加させ、前記繊維張力を少なくとも約０．００５ｇ／ｄだけ増加させ、前記加熱ゴデットの速度が少なくとも約３０００ｍ／分であり、かつ、前記加熱ゴデットの温度が約９０℃〜約１６５℃であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記冷ゴデットからの繊維がパッケージ上に巻き取られ、前記フィラメントが約０．０４ｇ／ｄより大きい張力でパッケージ上に巻き取られ、かつ、前記巻取りが、真の糸速度が前記冷ゴデットの速度未満であるように巻き取るものであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
約４％以下のＤＷＳを有することを特徴とする溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）糸。
【請求項６】
約１０５％以下の伸度（ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）、約２．５ｇ／ｄ以上の靱性（ｔｅｎａｃｉｔｙ）、約２３ｇ／ｄ以下の弾性率（ｍｏｄｕｌｕｓ）、約２％以下のウースター斑（Ｕｓｔｅｒ）、約１４％以下のボイルオフ収縮（ｂｏｉｌ ｏｆｆ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）、１３０℃で約０．０２ｇ／ｄ以上の張力、約６０〜９０℃の第１熱張力ピーク温度（ｆｉｒｓｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｔｅｎｓｉｏｎ ｐｅａｋ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）、および／または約０．０３〜０．１５ｇ／ｄの第１ピーク張力（ｆｉｒｓｔ ｐｅａｋ ｔｅｎｓｉｏｎ）を有することを特徴とする請求項５に記載の糸。
【請求項７】
約４５℃〜７０℃の収縮開始温度（ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｏｎｓｅｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を有することを特徴とする請求項５または６に記載の糸。
【請求項８】
少なくとも約５０ｍｍの糸層の厚さおよび少なくとも約６ｋｇのパッケージ重量を有することを特徴とする請求項５、６または７のいずれか１項に記載の溶融紡糸ポリ（トリメチレンテレフタレート）の巻き取りパッケージ（ｗｏｕｎｄ ｐａｃｋａｇｅ）。
【請求項９】
少なくとも約１６ｍｍの糸層の厚さを有し、少なくとも約１．５ｋｇの重さがあり、かつ、少なくとも約１４２ｍｍのパッケージ直径を有する請求項５に記載の糸から製造されたパッケージであって、少なくとも３．２時間、少なくとも４１℃の温度に暴露した時に約０．８２％以下の凹み率（ｄｉｓｈ ｒａｔｉｏ）を有することを特徴とするパッケージ。
【請求項１０】
約２０〜３０ｍｍの糸層の厚さを有し、少なくとも約２〜３ｋｇの重さがあり、かつ、約１５１〜１６９ｍｍのパッケージ直径を有する請求項５に記載の糸から製造されたパッケージであって、少なくとも３．２時間、少なくとも４１℃の温度に暴露した時にパッケージ端直径と中央直径との差が約２ｍｍ以下であることを特徴とするパッケージ。
【請求項１１】
少なくとも３．２時間、４１℃の温度に暴露した時に約５％以下の隆起率（ｂｕｌｇｅ ｒａｔｉｏ）を有することを特徴とする請求項１０に記載のパッケージ。
【請求項１２】
約２％以下の凹み率を有することを特徴とする請求項５に記載のパッケージ。
【請求項１３】
チューブの周りに巻き取られた請求項５に記載のパッケージであって、実質的に圧潰（ｃｒｕｓｈ）がないことを特徴とするパッケージ。
【請求項１４】
（ａ）糸の非延伸長さをＬ1として測定し、前記糸がその平衡収縮（ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）の少なくとも８５％に達するのに十分な時間および温度下で前記糸を加熱する工程と、
（ｂ）前記加熱された糸を冷却する工程と、
（ｃ）前記冷却された糸の非延伸長さをＬ2として測定する工程と、
（ｄ）前記糸の乾温収縮（ＤＷＳ，ｄｒｙ ｗａｒｍ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）を
【数１】
を用いて計算する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記加熱温度が約３０〜９０℃であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００７−５２４７６４（Ｐ２００７−５２４７６４Ａ）
【公表日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０３３５９（Ｐ２００６−５０３３５９）
【出願日】平成１６年２月４日（２００４．２．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／００３３８１
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０７２３４０
【国際公開日】平成１６年８月２６日（２００４．８．２６）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年２月４日（２００４．２．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／００３３８１
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０７２３４０
【国際公開日】平成１６年８月２６日（２００４．８．２６）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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