(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーモトロピック芳香族ポリエステル又はサーモトロピック芳香族ポリエステルアミドを紡糸することにより、４０μｍ以上の直径又は厚みＤを有するモノフィラメントを製造する方法であって、下記工程を含む方法。
a)前記ポリエステル又はポリエステルアミドを溶融する工程；
b)前記溶融したポリエステル又はポリエステルアミドを、少なくとも１つの押出キャピラリーを含む紡糸口金を介して押出す工程；
c)キャピラリーから出てきた際に、所定の時間ｔｓに渡り、ガス流の層内で延伸することによりポリエステル又はポリエステルアミドの流れを構造化する工程；
d)時間ｔｓの終了時点において、このようにして構造が与えられたポリエステル又はポリエステルアミドの流れを、急冷液に通すことによって熱的に急冷して固化する工程；
e)このようにして得られたモノフィラメントを巻き取る工程。
（ｔｓ（秒）は、以下の条件によって、モノフィラメントの直径又は厚みＤ（μｍ）と関連している：ｔｓ＜６×１０-6Ｄ2）。
【請求項２】
急冷液が水である、請求の範囲第１項記載の製造方法。
【請求項３】
以下の条件を満足する、請求の範囲第１項又は第２項記載の製造方法。
1.5×10-6D2<ｔｓ<６×10-6D2
【発明の詳細な説明】
本発明は、サーモトロピック芳香族ポリエステル（アミド）繊維に関し、より詳しくはこのようなポリマーのモノフィラメント、およびこのようなモノフィラメントの製法に関するものである。
小さな単繊維径（典型的には、約20〜30μm）をもつ多数のフィラメントまたは大きな径（少なくとも40μm）をもつ単一のモノフィラメントで形成された、公知のマルチフィラメントを、サーモトロピック芳香族ポリエステル（アミド）から、該ポリマーを溶融紡糸し、これを引き続き後−重縮合と呼ばれる熱処理に掛けることにより製造することは、公知の技術である。
国際特許出願WO 92/12018（特許EP-B-517,870およびUS 5,427,165に相当）は、特にタイヤ中のスチールケーブルに代わるものとしての、強化アセンブリーを記載している。これらのアセンブリーは、極めて高い機械的強度をもつ液晶有機繊維、特に芳香族ポリエステル製のモノフィラメントから作られている。これらの芳香族ポリエステル製モノフィラメントを得るためには、溶融した該ポリマーを、径800μmおよび温度270℃の紡糸口金からなるキャピラリーを介して、340℃にて押し出し、該紡糸口金から出てくる液状ジェットを空気中で延伸（延伸比約20）し、次いで熱的急冷ゾーンに通すことによって固化する。このようにして得た紡糸状態にあるモノフィラメントを、590m/分なる速度で巻き取り機から取り出し、次いで巻き取りリール上で、該後−重縮合熱処理に付す。この種のポリマーについてはとりわけ長い（数時間）、この後−重縮合段階は、実際にオーブンを連続的に通過する単一-糸についてではなく、一般的にはオーブン内で、リールについて行われる処理を含む。熱-処理後、約180μmなる径の該モノフィラメントは、以下のような機械的特性：初期弾性率4300CN/tex、破断点伸び2.5％、および靭性130CN/texを有する。この出発ポリマーの液晶性のために、既に紡糸状態にあるこれらの単一-糸は、極めて高い、4000CN/texを越える初期弾性率を有しており、該後−重縮合熱処理は、本質的に該紡糸製品の靭性を高めるための処理である。
しかしながら、上記の紡糸状態にあるモノフィラメントの主な欠点の一つは、高温状態において収縮するという特別な特性を持つことにある。恐らく紡糸中に「凍結された」束縛状態からの開放と関連しているこの性質は、該後の後−重縮合段階の実施を困難にし、またこれは、以下に説明するように、該紡糸状態にあるモノフィラメントから導かれる該熱処理されたモノフィラメントの特性にとって有害である。
該モノフィラメントが、その熱処理中に、その支持リール上で自由に収縮することが許されない場合には、該モノフィラメントは極めて大きな張力（応力）を発生し、該張力は該モノフィラメントの部分的な破壊、ひいてはその自己破壊さえももたらす可能性がある。その上、隣接するあるいは重なり合った反転部分間のフィラメント間「結合（marriage）」を生じる恐れがあり、この危険性は、収縮応力と温度との協働作用によるものであり、このような結合が生じる場合には、該結合は、該処理されたモノフィラメントの、後の十分な巻き戻しを阻害する可能性がある。
上記の危険性を減じるために、該紡糸状態にある単一の糸の処理前に、極めて低速度で（数十m/分）、再度該糸を巻き取り、該支持リールにかかる応力を可能な限り低くする試みが、既になされているものの、この操作は工業的観点から経費のかさむものであり、また著しく長いモノフィラメントを処理する必要がある場合には、実施が困難である。また、該糸同士の接触を制限する、交差し、重なり合った巻き取り幾何形状を利用する試みもなされているが、その収縮は、該接触点において、曲げ-圧縮損傷を誘発する。
逆に、該モノフィラメントの処理中に、その自由な収縮を可能とするために、該応力（変動可能な径）の作用下で、より大きなまたはより小さな程度で収縮する、特定の可撓性リールを使用した実験が行われており、これは極めて低応力下で行われる、予備的な再度の巻き取り操作を妨害する。このようなリールの使用は、明らかに実用的ではなく、しかも経費のかさむものであるが、とりわけこれら紡糸状態にあるモノフィラメントの、もう一つの主な欠点を顕在化させる。即ち、大多数の場合における、この種のポリマーについては比較的低い、臨界的な圧縮率閾値を一度越えると、熱収縮の際のその自己圧縮は、「キンクバンド（kink-bands）」なる名称の下で周知である、圧縮による欠陥の存在のために、該処理製品に現れる、不可逆的な構造上の損傷をもたらす。
従って、如何なる解決策が取られようと、高温状態における、特に紡糸状態にある単一-糸の熱的な後-重縮合処理中に収縮する該糸により示される、種々の問題点に関連する、完全に満足な解決策は、今のところ明らかにされていない。
その上、前に述べた諸欠点の幾つかは、大きな径をもつモノフィラメントに特徴的なものではなく、サーモトロピック芳香族ポリエステル（アミド）製の、従来のモノフィラメント繊維についても、既に指摘されている。
それにもかかわらず、これら諸欠点の全ては、モノフィラメントの大きな径のために、一般的に該モノフィラメントにとって更に顕著なものとなっている。熱処理後のフィラメントに関する損傷は、例えば数百本のフィラメントから作成されたマルチフィラメント繊維については、見過ごされてしまう可能性があり、一方で大きな径をもつ単一のモノフィラメントについては、往々にして極めて有害なものとなる。
本発明の第一の目的は、該紡糸段階においては、高温時に収縮しない特徴を持つ、サーモトロピック芳香族ポリエステル（アミド）製の新規なモノフィラメントを提案することによって、上記のような諸欠点を解消することにある。
この紡糸したままの（紡糸状態にある（as-spun））モノフィラメントは、以下の条件を満足する：
D≧40；Te>45；ΔL≧0
ここで、Dは該フィラメントの径（単位：μm）または長円形または平坦な形状をもつ場合には、その厚みであり、Teはその靭性（単位：cN/tex）であり、またΔLは、0.2cN/texなる初期応力下に235±5℃にて2分間放置した後の、該フィラメントにおける長さの変動（単位：％）を表す。
本発明のモノフィラメントが、プラスチック材料および/またはゴム製の物品、特にタイヤを補強するためのものである場合、Dは、好ましくは80〜230μm、より好ましくは100〜200μmの範囲内にある。
特に上記80〜230μmの範囲内の、サーモトロピック芳香族ポリエステル（アミド）製のモノフィラメントと比較して、本発明の該紡糸したままのモノフィラメントは、与えられたポリマーおよび与えられたDに対して、有利な折衷をもたらす、一般的に高い破断点伸びとの組み合わせで、低い引張り弾性率をもつという利点がある。極めて高い機械的特性をもつ液晶起源の繊維については、一般的にこのような組み合わせが、良好な曲げ−圧縮特性を与え、このことはプラスチック材料および／またはゴム製の物品、特にタイヤを強化する必要がある場合に、特に望ましいことが知られているので、該紡糸したままのモノフィラメントについて観測されたこの良好な折衷は、誘導される熱処理されたモノフィラメントについても保持される。
従って、好ましくは、本発明の該紡糸したままのモノフィラメントは、以下の条件を満たす：
Mi<4000；Ar>２
ここで、Miは、該モノフィラメントの初期弾性率（単位：cN/tex）であり、またArはその破断点伸び（単位：％）である。
本発明のモノフィラメントは、新規な特別の紡糸法により得られ、該方法は本発明のもう一つの目的を構成し、この方法は以下の各段階を含むことを特徴とする：
a)該ポリマーを溶融し、
b)該溶融ポリマーを、少なくとも一つの押出しキャピラリーを含む紡糸口金を介して押出し、
c)該キャピラリーから出てきた際に、所定時間tsに渡り、ガス流の層内で、好ましくは空気流中で延伸することにより、該ポリマーの流れを構造化し、
d)該時間tsの終了時点において、このようにして構造が与えられた該ポリマーの流れを、急冷液、好ましくは水に通すことによって、急冷して固化させ、
e)可能ならば、該固化されたポリマーを乾燥した後に、このようにして得られるモノフィラメントを巻き取る。
該時間ts（単位：秒）は、以下の条件(1)によって、該紡糸したままのモノフィラメントの、径または厚みD（単位：μm）と関連している：
ts<to＝6x10-6D2
本発明の紡糸したままのモノフィラメントは、そのままあるいはまた熱処理して、本発明の更なる課題である、後−重縮合されたサーモトロピック芳香族ポリエステル（アミド）製のモノフィラメントを得るために、使用することもできる。
本発明は、更にアセンブリーの状態にある、あるいは単一の糸の状態にある該本発明のモノフィラメントを、プラスチック材料および／またはゴム製の物品を強化するために利用すること、並びにこれらの物品自体、特にタイヤを製造するためのゴム層およびこれらタイヤ自体にも関連する。
本発明並びにその利点は、以下の説明および態様の例を参照することによって容易に理解されるであろう。
I．使用する測定法およびテスト
I-1．該ポリマーの光学的特性
該ポリマーの光学的異方性は、該ポリマーの溶融段階（即ち、該ポリマーの溶融温度以上）において、静止状態で、即ち力学的な応力の存在しない条件下で、光学的偏光顕微鏡（Olympus Type BH2）の直線上で交叉した偏光子と検光子との間で、一滴のポリマーを観測するすることによりテストする。
公知の様式で、該ポリマーがサーモトロピック（即ち、液晶）である場合には、上記の調製物は光学的に異方性であり、即ち光を偏光し、このように直線上で交叉した偏光子と検光子との間に配置された場合には、光を透過し（多少とも着色された組織をもつ）、同一の観測条件下で、光学的に等方性の調製物は、上記のような偏光解消特性を示さず、該顕微鏡の視野は暗いままである。
I-2．該モノフィラメントの機械的特性
この説明において、「単一の糸（single-thread）」または「モノフィラメント（monofilament）」とは、単位フィラメントを意味するものと理解すべきであり、Dで記載される、その径または厚み（即ち、断面が円形でない場合には、該断面の最小の横方向における寸法）は、少なくとも40μm（最小の線密度：1.7tex）である。
従って、上記の定義は同様に、本質的に円筒形状（即ち、円形断面）をもつモノフィラメントおよび長円形モノフィラメント、厚みDをもつ平坦なモノフィラメントもしくはストリップまたはフィルムをもカバーする。
以下の機械的特性は全て、予め状態調節を施した、モノフィラメントについて測定したものである。ここで、「予め状態調節を施した」とは、（乾燥後）測定前に、欧州標準（European Standard）DIN EN 20139（温度20±2℃、含水率65±2％）に従う、標準的な雰囲気中で該モノフィラメントを、少なくとも4時間保存することを意味するものと理解すべきである。
該モノフィラメントの線密度は、夫々長さ50mに相当する、少なくとも３つのサンプルについて、この長さのモノフィラメントの重量を測定することにより決定される。この線密度は、単位tex（モノフィラメント1000mのg単位で表した重さ-注：0.111tex＝1デニール）で与えられる。
伸長に際しての機械的特性（靭性、初期弾性率および破断点伸び）は、ZwickGmbH & Co社（ドイツ）の1435-型または1445-型張力測定装置を使用して、公知の方法で測定する。該モノフィラメントは、50mm/分なる名目上の速度にて、初期長さ400mmに渡り牽引される。これらの結果の全ては、10回の測定の平均値で与えられる。
該靭性（線密度で割った破壊荷重）および該初期弾性率は、cN/tex単位（センチニュートン/tex-注：1cN/tex＝0.11g/den（グラム/デニール））で示される。該初期弾性率は、力（荷重）-伸び曲線の直線部分の勾配として定義され、該直線部分は0.5cN/texなる標準的な予備延伸の直後に見られる。該破断点伸びは、％として与えられる。
該モノフィラメントの径Dは、該モノフィラメントの線密度と、その密度とから、以下の式に従って計算することによって求められる：
D＝2x101.5［Ti/πρ］0.5
ここで、Dは、μm単位で表され、Tiはtex単位の該線密度であり、またρはg/cm3単位で表した密度（この場合には、ρは約1.4である）である。
非円形断面をもつモノフィラメント、即ち本質的に円筒形状のモノフィラメント以外のものにおいては、従って該モノフィラメントの軸に垂直な面内の、その最小の寸法を表す場合には、該径Dは計算ではなく、経験的に該モノフィラメントの横方向の断面上での、光学顕微鏡観察によって決定され、この際に該モノフィラメントは、切断を容易にする目的で、例えば予め樹脂で被覆される。
I-3．長さの熱的変化に関するテスト
該モノフィラメントの熱的挙動は、予め状態調節した後に、「長さの熱的変化に関するテスト」と呼ばれるテストを利用して分析されるが、その原理は紡織繊維分野の当業者には周知である。
このテストにおいて、長さの熱的変動、ΔLは、0.2cN/texなる初期張力条件下で、初めに温度235℃±5℃に設定されているオーブンに、該モノフィラメントを導入することによって測定する。
実際に、公知の市販の装置、「テストライト（Testrite）」型（モデルMK3、テストライトから入手）を使用する。（測定に著しい影響を与えることのない）該サンプルの有用な長さは、254mmである。ΔLは、機械的検知手段により、装置によって自動的に測定され、またその測定結果は、温度235℃±5℃にて、2分後に、デジタルディスプレーから読み取られる。正の変化ΔLは、該モノフィラメントの伸びに相当し、一方で負の変化ΔLは、該モノフィラメントの収縮に対応する。
II．本発明を実施する条件
II-1．ポリマー
該出発ポリマーは、任意のサーモトロピック芳香族ポリエステルまたはポリエステルアミドであり、これらは溶融状態で紡糸することができる。このようなポリエステルまたはポリエステルアミドは、「全芳香族」と呼ばれ、当業者には公知であり、また極めて多数の文献に記載されている。
その例としては、以下の特許または特許出願を挙げることができる：EP 091,253、EP 205,346、EP 267,984、EP 508,786、WO 737,707、US 4,083,829、US 4,161,470、US 4,183,895、US 4,447,592、US 4,734,240、US 4,746,694、US 5,049,295、US 5,110,896、US 5,250,654、US 5,296,542、JP 1992/333,616、JP 1996/260,242。
好ましくは、本発明は特定のサーモトロピック芳香族ポリエステルを出発物質として実施し、このポリマーは、以下に示す6-オキシ-2-ナフトイル繰り返し単位(A)および4-オキシベンゾイル繰り返し単位(B)から本質的になっている：
0004010572.tif 000002
ここで、モル比A:Bは、10:90〜90:10の範囲、および好ましくは20:80〜30:70の範囲内にある。
特に、ベクトラ（Vectra）なる名称の下で、Hoechst Celanese社により市販されているこのようなポリマーは、US 4,161,470に記載されており、またp-ヒドロキシ安息香酸および6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸の共重合により得ることもでき、これら2種の酸は変えることもできる。このポリマーは、特に融点（以下、Tmとする）が比較的低いために、公知の如く、耐熱性、耐薬品性、加工容易性および紡糸適性に関して、優れた折衷性を有する。この型のポリマー、即ち27:73なるモル比A:Bを有する、Vectra Type 900または950は、従来のマルチフィラメント繊維について、広く知られており（例えば、J.Text.Inst.,1990,81,No.4,pp.561-574を参照のこと）、また上で言及した特許出願WO 92/12018に記載されている、公知技術のモノフィラメントを得るためにも使用されている。
II-2．紡糸
例えば、顆粒または粉末状の該出発ポリマーを、真空下で乾燥し、次いで一以上の異なる加熱ゾーンを備えた押出機に投入する。公知のマルチフィラメント繊維の紡糸と全く同様にして、これら種々のゾーン内での滞留時間および温度を、該ポリマーの完全な溶融、紡糸ポンプの規則的な供給をもたらす押出しスクリュートルク条件および安定な回転条件を可能とし、かつ最終的に該押出機内での該ポリマーの劣化の回避を可能とするように設定する。
温度Tx（押出機出口温度）にある該溶融ポリマーは、該押出機から出てくる際に、紡糸ポンプに送られ、そこではフィルター前方に紡糸口金が設けられている。
該紡糸口金は、一本の単一糸または数本の単一糸を平行して紡糸するか否かに依存して、単一のまたは数個の押出しキャピラリーを備えることができ、単一のキャピラリーを備えている場合について、以下に考察する。
「d」で表される、該キャピラリーの径は、このプロセスの重要なパラメータではない。これは、意図した径Dに応じて、広範囲、例えば200〜1500μmの範囲またはそれ以上に渡り変えることができる。前に述べたように、本発明はまた、該モノフィラメントが円形以外の断面をもつ場合にも関連し、このような形状のフィラメントは、例えば押出機キャピラリーの断面を変更することによって得ることができ、このようなモノフィラメントについては、該パラメータdは、従って該キャピラリーの横方向の最小の寸法、即ち該ポリマーの流れの方向に対して直交する面内で測定した、その最小の寸法を表す。
好ましくは、該紡糸口金の温度Tfは、Tm（該ポリマーの融点）未満である。
従って、該紡糸口金および該押出機キャピラリーから出る際には、液状の押出し物（ポリマー流）が得られ、これは依然として液体状態にある、基本的な液体流からなる。次いで、このポリマーの液体流を構造化し、所定時間tsに渡り、ガス流の層内で延伸（以下の紡糸−延伸因子FEFを参照）することにより配向させ、その後これを液体急冷ゾーンに送る。
慣習にしたがって、該構造化時間tsは、このガス流の層内での、該ポリマー流の延伸プロフィールまたは勾配の如何によらず、ここでは該ガス流の層内の、該ポリマー流に対する全通過時間を意味するものと理解すべきである。
該ガス流の層は、好ましくは空気流であり、その厚みAgは、例えば数cm〜数mの範囲内で、本発明の実施の特定の条件、特に意図した時間tsに応じて変えることができる。「該ガス流層の厚みAg」は、該紡糸口金の出口から該液体急冷ゾーンの入り口との間の距離を意味するものと理解される。好ましくは、該ガス流層の温度Tcは、Tfよりもかなり低く、Tcは一般的に周囲温度（約20℃）に近い。
本発明によれば、該構造化時間ts（単位：秒）は、以下の条件(1)によって、該紡糸したままのモノフィラメントの径D（単位：μm）と関連付けられる：
ts<to＝6x10-6D2
上記の臨界値よりも低い構造化時間tsは、意図した径の如何によらず、高温状態で収縮しない（即ち、長さの熱的変化に関するテストにおいて、変動ΔL≧0を有する）、紡糸したままのモノフィラメントが得られる。
好ましくは、以下の条件(2)を満足する：
1.5x10-6D2<ts<6x10-6D2
実際、ゴム物品、例えばタイヤを強化する目的での使用を可能とするのに十分な強度をもつ、モノフィラメントを得ようとする場合、該構造化時間tsは、短すぎないことが望ましい。
上記条件(2)に従って、径Dが80〜230μm、より好ましくは100〜200μmであるモノフィラメントを、特に前に定義した繰り返し単位AおよびBを含むポリマーから紡糸するための、本発明の方法の実施は、特に2500〜4000cN/tex、より好ましくは少なくとも3000cN/texに等しく、かつ4000cN/tex未満の初期弾性率Miを達成するのに有利である。このような好ましい条件に対して、本発明の方法を利用して、径100〜200μmの円形断面をもつ単一糸を得る場合、更に好ましくは以下のような条件を使用する：即ち紡糸速度（以下のVfを参照のこと）は、500〜1000m/分であり、また該ガス流層の厚み（Ag）は、0.50mを越え、かつ2.0m未満となるように選択する。
該時間tsの終了時点において、このようにして構造化され、かつ配向された該ポリマー流は、該液体急冷ゾーンに入り、そこで該液状試薬と接触して、該ポリマー流は固化し、結果としてモノフィラメントを形成する。好ましくは、該液体急冷試薬は水であり、その温度Tlは、好ましくは周囲温度未満、例えば10〜15℃程度である。
この液体急冷操作に関連して、簡単な手段を使用することができ、この簡単な手段は、例えば該急冷液体を含む浴からなり、該浴を通して、形成される該単一糸を循環する。この液体急冷時間は、重要な因子ではなく、本発明の実施に係わる特定の条件に依存して、例えば数ミリ秒から、十分の数秒まで、あるいは数秒までの範囲内で変えることができる。
一般的に、該液体急冷ゾーンを出る際に、該モノフィラメントを、駆動装置、例えば巻き取りロール上に、紡糸速度Vfと呼ばれる所定の速度で、巻き取ることが一般的である。Vfと、該紡糸口金からの該溶液の押出し速度Veとの比は、公知の方法において、紡糸−延伸因子（略号FEF＝Vf/Ve）と呼ばれる因子を規定する。
典型的には、該紡糸−延伸因子および該紡糸速度は、極めて広い範囲、例えばFEFについては2〜50およびVfについては100〜1500m/分の範囲内で変えることができる。
該モノフィラメントの機械的特性が、上記した範囲程に大きな範囲に渡り、該紡糸−延伸因子によって殆ど影響を受けず、一方これらが、該液体急冷処理前には、該構造化時間tsに対して特に敏感になることに気付いた。換言すれば、予想外のことにこれらの得られた特性は、与えられた径Dにおいて、本質的に該構造化時間に依存しており、また延伸中に与えられた変形の大きさには依存しない。
このようにして得た紡糸したままのモノフィラメントを、次に巻き取りリール上に速度Vfにて巻きつける。巻き取り前に、例えば加熱ロール上に連続的に通すことにより乾燥することができ、あるいはまた湿潤状態で巻き取り、次いで該リール上で、例えば周囲空気中にて、あるいはオーブン中で高温にて、その熱的および機械的特性を測定するための、予備的状態調節前に、乾燥することができる。
概して、本発明のモノフィラメントの該初期弾性率Miおよび該破断点伸びArは、該出発ポリマーおよび該紡糸条件を選択することによって、大幅に調節することができ、特に初期弾性率は、該ポリマー（例えば、サーモトロピックポリエステルアミドを使用）の剛性が高いほど高くなる。
好ましくは、より良好な曲げ/圧縮性能を達成するためには、本発明の該紡糸したままのモノフィラメントは、以下の条件を満足する：
Mi<4000;Ar>2
ここで、Miは該モノフィラメントの初期弾性率（単位：cN/tex）であり、またArはその破断点伸び（単位：％）である。
更に、より高頻度で、より高い値さえももつ破断点伸びが、ΔL≧0.2なる値と関連していることを観測しており、従ってより好ましくは、以下の条件が、両者ともに成り立つ：
ΔL≧0.2；Ar≧2.5
本発明のモノフィラメントが、ゴム物品、特にタイヤを強化するためのものである場合、該紡糸したままの状態における該フィラメントの靭性は、好ましくは55cN/texを越え、より好ましくは65cN/texを越え、該紡糸したままの状態におけるその初期弾性率は、好ましくは2500〜4000cN/texの範囲、より好ましくは少なくとも3000cN/tex、かつ4000cN/tex未満である。
II-3．後−重縮合処理
紡糸後の、該熱的な後−重縮合処理は、該ポリマーの重合度を高めることにより、該モノフィラメントについて達成可能な靭性を増大することを可能とする。一般的に、この熱処理が顕著であればあるほど、処理後に達成される靭性は高い。かくして、後−重縮合されたサーモトロピック芳香族ポリエステル（アミド）と呼ばれるモノフィラメントが得られ、これは前に記載した紡糸したままの単一糸から直接誘導される。
この処理のために、紡糸したままのモノフィラメントのリールを、公知の方法で、オーブン内で、高温にて真空下または不活性ガス、例えば窒素ガス流の下で、一般的には数時間処理した。公知の方法では、使用するポリマーの性質に従って変動する、この後−重縮合処理の条件は、公知のマルチフィラメント繊維に対して使用した条件と類似する。特定の処理条件は、例えばこれら公知の繊維に対してUS 4,161,470および径80μmを有するモノフィラメントについては上記したWO 92/12018に記載されており、このような条件は、また以下に記載される態様例にも与えられている。
好ましくは、本発明の紡糸したままのモノフィラメントから誘導された、少なくとも40μmの径Dをもつ、後−重縮合処理されたサーモトロピック芳香族ポリエステル（アミド）のモノフィラメントは、以下の条件を満足する：
Mi<4000；Ar>2；Te>100
ここで、Miは該モノフィラメントの初期弾性率（単位：cN/tex）であり、Arはその破断点伸び（単位：％）であり、またTeはその靭性（単位：cN/tex）である。より好ましくは、その弾性率Miは、2500〜4000cN/tex、より好ましくは少なくとも約3000cN/texに等しく、かつ4000cN/tex未満であり、またその破断点伸びArは、好ましくは少なくとも2.5である。
本発明の紡糸したままのモノフィラメントは、これから誘導した該後−重縮合された状態にあるものと同様に、種々の用途において使用でき、特に種々の物品、とりわけプラスチック材料および/またはゴム製の物品、例えばベルト、チューブまたはタイヤの製造もしくは強化のために使用できる。
これらを、プラスチック材料および/またはゴム製の物品、特にケーブル形状にある物品を強化するために使用する場合、これらは好ましくは以下の条件（Dはμm単位）を満足する：
80≦D≦230
ケーブル製造コストを考慮すると（所定の破壊荷重に対しては、該ケーブル中の糸の本数を制限する必要がある）、少なくとも80μmなる径が好ましく、一方曲げ−圧縮損傷（低曲率半径の下での、大きな径をもつケーブルの欠点）を制限するために、230μmを越える径の使用は、一般的に回避すべきである。更に、230μmを越える径は、特にタイヤを強化する際には、十分な靭性を得ることとは両立しない。
より一層好ましくは、タイヤの強化のために、本発明の該単一糸を使用する場合には、以下の条件を満足すべきである：
100≦D≦200
III．本発明の態様の例
試験1
この試験の目的は、構造的時間tsに対する、所定の直径Dのサーモトロピックな芳香族ポリエステルのモノフィラメントの得失の感受性を証明することである。
as−スパンの６個の例を製造し、そのうちの５個は本発明に従い（例A-1〜E-1）、本発明に従っていない比較例F-1を製造した。
ここで用いられるサーモトロピック芳香族ポリエステルは、公知の顆粒の形態でタイプVectra A9000のポリマーであり、Company Hoechst Celaneseにより販売されており、上述した反復性単位（A)及び(B)を約27:73のモル比で含む（TmはDSCに従い280℃に等しい）。
ポリマーが溶融される押出し機は、それぞれ275℃、310℃及び340℃の連続的な加熱ゾーンを含み（Tx＝340℃）、以下の紡糸ポンプも、340℃の温度Txに維持される。紡糸口金の単一のキャピラリーの温度Tf及び直径dは、それぞれ270℃及び800μmに等しい。キャピラリーの長さ"1"は、その長さ（1/d＝2）の２倍に等しく、前述の一点に集まるキャピラリーへの流入の角度αは８°である。FEFは19.7に等しい（Vf＝590m/分）。約180μmの直径Dのモノフィラメントを得るために、紡糸ポンプの速度及び紡糸口金を通した押出し速度に影響を与えることにより、紡糸条件は公知の方法に調節する（線密度は約34.5texに等しい）。
押出しキャピラリーから出現したら、上記(1)の条件（すなわち、ts<to＝0.19s）が満足されるかされないように変化する時間tsの間、ポリマー（すなわち、キャピラリーから液体の流れが出現したら）の流れを空気層中（周囲温度20℃）に伸長することにより構成する。
時間tsの終わりに、モノフィラメントを15℃の水の槽中に浸された滑車の下を強制的に通すことにより、このようにして構成されたポリマーの流れが熱的に急冷される。浸されたモノフィラメントの長さは約10cmであり、これは大変短い長さに相当するが適当であり、熱的急冷時間は約10m秒である。
水浴から出現したら、モノフィラメントを取り出し、上述した590m/分の速度Vfで、テークンアップローラーを含む同調装置上で順番に風をあてる。
次いで、湿った状態でモノフィラメントをリールから取り出し、熱的及び機械的特性を測定するための調製の前に24時間空気中で乾燥させる。
従って、エアギャップの厚みＡｇを0.2m（実施例A-1）〜3.9m（実施例F-1）に徐々に変化させ、連続的にAg値を0.55m（実施例B-1）、0.75m（実施例C-1）、1.10m（実施例D-1）及び1.60m（実施例E-1）を通過させるることにより、表１に示したものに従って構成時間tsを変化させ、すなわち、0.02〜0.40秒に変化させた。実施例F-1についての時間tsが、上記条件(1)（ts<to）を満足しないことを除いては本発明に従った。
また、表１は、得られたモノフィラメントの特性を示す。
本発明の紡糸方法により製造された単一の繊維（実施例A-1〜E-1）は、全て以下の条件を満足することに気づくだろう。
D≧40；Te＞45；ΔL≧0。
実施例A-1〜D-1は、更に以下の好ましい条件を満足する。
Mi＜4000；Ar＞2.
更に、より短い構成時間tsにより得られた実施例A-1〜B-1は以下の好ましい条件を満足する。
ΔL≧0.20；Ar≧2.5。
反対に靱性に影響を与えることなしに、初期弾性率を2500〜4000cN/texの値に低下させ、全てのケースは65cN/texを越える。
特に、上記(2)の条件、すなわち、1.5×10-6D2（又は0.049秒）＜ts＜6×10-6D2（又は0.194秒）を満足する方法を用いて得られたモノフィラメントB-1、C-1、D-1及びE-1は、全て以下の好ましい特性を有する。
3000≦Mi≦4000。
本発明によらない方法（ts>to）を用いて製造された実施例F-1については、ホットな状態（負のΔL）で収縮を示し、従って、本発明によらない。更に、それは特に高い、4000cN/texを越える初期弾性率、及び2％未満のAr値を有する。
従って、パラメーターΔL、Mi及びArはtsにおいて特に増加に対して敏感であることに気づくだろう。特に、初期弾性率Miとともにts、それ故にエアギャップの厚みAgにおける連続的な増加は、当業者が観察することをいくらか予期しない程度に見られ、これに対して、数メートルを達成するエアギャップ厚みは、ポリマーの液晶流れにおける分子緩和工程による初期弾性率の減少を示す。
更に、この試験においては、本発明によるモノフィラメントが有意な熱的膨張（全ての実施例についてΔL≧0.2；大部分のケースにおいてΔL≧0.4）を有し、有利にはこのような特性が特に紡糸の際、それに続く後−重縮合処理の前に高圧における屈曲を許容することに気づくだろう。
試験2
この試験においては、方法は、以下の改良を除き、上述した試験１と同じである。
−サーモトロピック芳香族ポリエステルは、以下のモノマーから製造された、company Rhone-Poulencにより製造されたPhodester CLタイプの公知のポリマー（Tm＝305℃）である。p-アセトキシ安息香酸（23%）、テレフタル酸（19%）、メチルヒドロキノンジアセテート（39％）及び４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸（19％）。
−押出し機の連続的な加熱ゾーンは、330℃（Tx＝330℃）、ポンプの温度は310℃であり、紡糸口金の温度は270℃（Tf＝270℃）である。
−紡糸口金のキャピラリーの直径は400μmに等しく（1/d＝2；α＝8°）であり、FEFは4.9（Vf＝590m/分）である。
構成時間tsは、0.80m（実施例B-2）及び2.20m（実施例C-2）のAg値を通じて通過し、0.55m（実施例A-2）〜4.00m（実施例D-2）にエアギャップの厚みＡｇを徐々に増加させることにより、表２に示すように変化させた。全ての紡糸条件は、時間tsを除き、本発明により、例えば、実施例C-2及びD-2は上記条件(1)（すなわちts<to＝19秒）を満足せず、実施例A-2及びB-2は上記(2)を満足している。
また、表2は、このようにして得られたas-スパンモノフィラメントの特性を示す。
本発明の方法により製造された、A-2及びB-2の単一の繊維が以下の条件を満足することに気づくだろう。
D≧40；Te＞45；ΔL≧0。
更に、上記単一の繊維A-2及びB-2は以下の好ましい条件を満足する。
Mi＜4000及びAr＞2；上記靱性Teは55cN/texより大きい。
変異形、C-2及びD-2については、4000cN/texよりもきわめて小さい初期弾性率Miを有するが、単に用いるポリマーの性質により（上述の試験1のポリマーよりも低い強剛性及び光学的異方性）、それらは両方とも負のΔL変化、すなわち、長さにおける熱的変化の試験においてホットな状態での熱的収縮を示し、従って、本発明によらない。
試験３
この試験においては、方法は、以下の改良を除き、上述した試験２と同じである。
−紡糸口金のキャピラリーの直径は６００μｍ（１／ｄ＝２；α＝８°）である。
−エアギャップの厚みＡｇは一定であり１．４ｍである。
−モノフィラメントの直径は、表３に示したように、一定の構成時間ｔｓ（ｔｓ＝０．１４秒）において変化する。
紡糸速度は一定であり（Ｖｆ＝５９０ｍ／分）、直径Ｄは、公知の方法（約３．５〜約４０に変化するＦＥＦ）における紡糸ポンプの速度を変化することにより９５μｍ（実施例Ａ−３）〜３２０μｍ（実施例Ｇ−３）に調節される。
時間ｔｓを除き、全ての紡糸条件は本発明により、４つの実施例Ａ−３〜Ｄ−３は上記条件(1)を満足していない（上記４つの実施例Ａ−３〜Ｄ−３について、ｔｓ＝０．１４秒＞ｔｏ）。
また、表３は得られたモノフィラメントの特性を示す。本発明の方法に従って製造された実施例Ｅ−３、Ｆ−３及びＧ−３の単一の繊維が、全て以下の条件を満足することに気づくだろう。
Ｄ≧４０；Ｔｅ＞４５；ΔＬ≧０。
更に、本発明の単一の繊維は以下の好ましい条件を満足する。
Ｍｉ＜４０００及びＡｒ＞２；単一の繊維Ｅ−３及びＦ−３についてＴｅは５５ｃＮ／ｔｅｘより大きい。
本発明によらない方法により製造された、実施例Ａ−３〜Ｄ−３の単一の繊維については、上述した実施例Ｃ−２及びＤ−２と同様に４０００ｃＮ／ｔｅｘ未満の初期弾性率Ｍｉを有し（試験１よりも硬質でないポリマー）、それらは全て、負のΔＬ変化、すなわち長さの熱変化の試験におけるホットな状態における熱収縮により特徴づけられ、従って、それらは本発明によらない。
試験４
この試験においては、上述した実施例Ａ−２〜Ｄ−２（試験２）は後−重縮合加熱処理を必要とする。
全ての出発製品について、低速度の巻き戻しが、それらを支持する単一の繊維の熱収縮の影響下において大きいか小さい広がりに対し、撤回し得る柔軟なリール上で生じる（約３０°の重複巻き取り）。この加熱処理は、リールをオーブン中に置くことにより、及び３つの熱プラトーを適用すること、すなわち８８℃に５０分（真空乾燥のため）、１７８℃に４０分、次いで２８０℃に１０時間により生じる。
表４は、ａｓ−スパン単一繊維Ａ−２、Ｂ−２、Ｃ−２、Ｄ−２から、それぞれ得られた後−重縮合状態のＡ−４、Ｂ−４、Ｃ−４、Ｄ−４におけるモノフィラメントの特性を示す。
本発明による（Ａ−２及びＢ−２）ａｓ−スパンモノフィラメントは、加熱処理後に、大きな靱性（Ｔｅ＞１００ｃＮ／ｔｅｘ）、及び破壊における高い伸長率（Ａｒ＞２．５％）を生じる。
本発明のフィラメントと比較し、先行技術により製造されたモノフィラメント、Ｃ−４及びＤ−４は、実質的に低い靱性、破壊における小さい伸長率、及び性能の低下した全体的な外観を有する。特に、それらは、トリートメントリールにおける曲がり目（turns）の交差ポイント（crossing point）において、多数のキンクバンドを含む。
試験５
以下の試験においては、２３０ｔｅｘの線密度の長方形モノフィラメントが、試験１で用いられたVectra A900タイプポリエステルから製造された。その厚みＤ（その断面の最も小さい長さ）は１６０μｍに等しいが、その幅（その断面の最も大きい長さ）は１．２ｍｍに等しい。従って、極端に平らである、このフィラメントの形態は、実質的にフィルムの形態である。
方法は、以下の相違点を除き、上述した試験１と同じである。
−紡糸口金のキャピラリーが、５．４５ｍｍ×０．２０ｍｍの寸法の長方形断面である（すなわち、ｄ＝２００μｍ；幅１／ｄ＝２．５；α＝８°）。
−ポリマーの溶融のために、前述の紡糸ポンプの３つの連続的な加熱ゾーンは、それぞれ２９５℃、３３５℃及び３３０℃（Ｔｘ＝３３０℃）であり、次の紡糸ポンプは３１０℃の温度に維持されている。
−紡糸口金温度（Ｔｆ）は２６９℃である。
−ＦＥＦは７．６である（Ｖｆ＝１８０ｍ／分）。
−紡糸口金から出現した空気層の高さは１５０ｍｍであり、これは０．０５秒の構成時間ｔｓに相当する。
特に、ｔｓが明らかに１．５×10-6D2（又はこの場合０．０３８秒）及び６×10-6D2（又はこの場合０．１５４秒）の間に含まれ、上述の条件(2)を満足することに気づくだろう。
従って、得られた長方形のａｓ−スパンモノフィラメントの特性は以下の通りである。
Ｔｅ＝５７；ΔＬ＝＋０．７３；Ｍｉ＝３０５０；Ａｒ＝２．６．
従って、以下の好ましい条件を満足する。
１００≦Ｄ≦２００；ΔＬ≧０．２；Ａｒ≧２．５；３０００≦Ｍｉ＜４０００。
次いで、このモノフィラメントを、モノフィラメントのリールを、真空下オーブン中に置き、以下の熱的ランプ及びプラトーに適用することにより、後−重縮合加熱処理にさらす。熱的ランプは室温から１９５℃まで２℃／分、１９５℃から２４１℃まで０．３℃／分、次いで、２４１℃に２時間、次いで、２４１℃から２８５℃まで０．１℃／分、最後に２８５℃に３時間。
後−重縮合状態においてこのようにして得られた長方形のモノフィラメントは、２２７ｔｅｘの線密度、１００ｃＮ／ｔｅｘを越える靱性（正確には１０１ｃＮ／ｔｅｘであり約２３ｄａＮの切断荷重に相当する）、３０００〜４０００ｃＮ／ｔｅｘの初期弾性率Ｍｉ（正確には３６００ｃＮ／ｔｅｘ）、及び３％を越える破壊における伸長率Ａｒ（正確には３．４％）を有する。このようにして得られた単一の繊維の相対的に中程度の靱性は相対的に短い加熱処理時間によって説明され、例えば、試験４に記述されたような、長い加熱処理は、標準的に有意に高い靱性を生じ、例えば、このタイプのポリマーには１３０〜１６０ｃＮ／ｔｅｘのオーダーの靱性を生じることに気づく。
ゴム物品の補強
単位繊維の状態、又はケーブル又はアセンブリーの状態における本発明のモノフィラメント（特に長方形のモノフィラメント又はフィルム）は、補強ゴム物品、特にタイヤ製造のためのゴム層に用いられる。
ケーブル又はアセンブリーの製造のためには、当業者に公知である、ひねり又はケーブル装飾工程及び装置が用いられるが、記述を単純にするために本明細書では説明しない。特に、層状のケーブルを得るために上記で参考とした出願番号ＷＯ  ９２／１２０１８等に記載された技術が用い得る。
上記ケーブル又は単位繊維は、先ず、補強することを意図するゴムマトリックスとの接着を確実にし得る１以上の接着剤配合物で寸法を合わせなければならない。
例えば、以下に示すように、２段階寸法合わせ工程が用いられる。
−アセンブリー又は単位モノフィラメントをエポキシ樹脂の第一の水浴に通し、次いで２０〜１２０秒の２１０〜２６０℃の加熱処理、例えば２５０℃、３０秒にさらす。
−次いで、ラテックス（例えば、ブタジエン−スチレン−ビニルピリジンターポリマー）、レゾルシノール及びホルムアルデヒドをベースとする、いわゆる“ＲＦＬ”の第二の水浴に通し、次いで、２０〜１２０秒の２１０〜２６０℃の加熱処理、例えば２５０℃、３０秒にさらす。
サイズ合わせの前に、アセンブリー又はモノフィラメントを、前記で参考とした出願番号ＷＯ  ９２／１２０１８に記載された、又はアラミドモノフィラメントについての出願番号ＷＯ  ９２／１２２８５に記載されたプラズマ処理等の先行の活性化処理にさらしてもよい。
このようにしてサイズ合わせ及び処理されたアセンブリー又はモノフィラメントを、カレンダー処理による公知の方法により、タイヤ用のゴム層に組み込み、この層は、特にラジアルタイヤのクラウン補強又はカーカス補強を意図している。
本発明のモノフィラメントは、有利に長方形の形態で用いられ、従って、一緒にひねられた多数のモノフィラメントから製造された通常のケーブルに代わって、ラジアルタイヤのカーカス又はクラウンの補強のためにケーブル操作は必要ではない。同等の層抵抗において、ケーブルと比較して、長方形のモノフィラメントの非常に低い厚みＤは、それが補強するゴム層の厚みを実際に有意に減少することを可能とし、それ故に製造コストを減少する。
更に、低い厚みＤは屈曲加圧、及びモノフィラメントの耐久性に有益であり、その結果としてタイヤのゴム層自体の耐久性に有益である。
要約すると、先行技術のａｓ−スパンモノフィラメントと比較し、本発明のａｓ−スパンモノフィラメントは新規な重要な特徴、ホットな状態で収縮しないという特徴を有する。
この特性は多くの利点を与える。支持リール上での後−重縮合状態の際に、結合した（“married”）フィラメントの過度の圧力下での損傷のリスク、キンクバンドの出現等の多くの欠点が克服され、もはや先行の巻き戻し操作は必要ではない。その結果、後−重縮合処理の後、処理された製品の質は有意に向上し、従って、低圧力又は低速度下で処理された単一繊維を巻き戻す必要は特になく、産業のコストを目立って減少することが可能となる。
先行技術のモノフィラメントと比較して、本発明のａｓ−スパンモノフィラメントは、所定のポリマー（所定の靱性及び異方性）について、破壊における高い伸長率としばしば組み合わされた低引張弾性率を有する利点を有する。このような組み合わせは、モノフィラメントに、所定の直径Ｄについて向上した屈曲圧縮を与えることに気づく。
更に、本発明の紡糸方法の有利な特徴は、実質的に要求に応じてａｓ−スパンモノフィラメントの熱的膨張の速度、また意図した工業的応用による初期弾性率及び破壊におけるその伸長率さえも調節することを可能にすることである。このような調節は、液体急冷の前にポリマーの流れの構成時間ｔｓの制御のために得られ、この構成時間ｔｓは意図するモノフィラメントの直径Ｄの直接的な機能である。
後−重縮合状態における本発明のａｓ−スパンモノフィラメントは、連続的なモノフィラメント又は短繊維において用いられ、それらは、たぶん、例えば、ハイブリッド補強要素を形成するための鋼線等の他のファイバー、繊維又はモノフィラメントと関連している。
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