(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
９５モル％以上のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位と５モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、固有粘度［η］が０．７〜１．３（ｄｌ／ｇ）のポリトリメチレンテレフタレートを、トリローバル型孔を有する紡糸口金を通して押出し、かつ、
ｉ）該トリローバル型孔の断面外周線が半円状の三つの先端部とその間を結ぶ孔外部へ向けて凹の円弧状曲線からなり、且つｄ／Ｄのいずれもが０．７０〜１．０であること、
（但し、Ｄはトリローバル型孔の吐出中心から孔断面外周線の外接三角形の一つの辺へ向けて引いた垂線の長さ（ｍｍ）であり、ｄは吐出中心と該垂線と円弧状曲線との交点間の距離（ｍｍ）である。）
ii）紡糸温度が２５５〜２７５℃であること、
iii)紡糸口金表面温度が２５０〜２７５℃であること、
iv）紡糸口金孔からの吐出線速度Ｖとポリトリメチレンテレフタレートの固有粘度［η］との積Ｖ×［η］が４〜１３（ｍ／分）（ｄｌ／ｇ）であること、
を特徴とするポリトリメチレンテレフタレート異型糸の製造方法。
【請求項２】
ポリトリメチレンテレフタレートの酸化チタン含有率が０．０３〜０．１５ｗｔ％である請求項１記載のポリトリメチレンテレフタレート異型糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、溶融紡糸法で得られるポリトリメチレンテレフタレート繊維及びその製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、衣料用に最適なトリローバル断面を有するポリトリメチレンテレフタレート異型糸、及びその異型糸を安定に且つ長時間連続的に製造できる工業的製造方法に関する。
背景技術
三角形に近似するトリローバル型断面等の異型断面を有するポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと呼ぶ）異型糸は古くから知られ、大量に工業的に生産されている。このＰＥＴ異型糸は、一般に、艶消剤である酸化チタンを含まないか、或は丸断面繊維に比べて比較的少量の酸化チタンを含むポリマー（通称、ブライトポリマーと言う）をＹ字型断面孔、Ｔ字型断面孔又はそれらの形の変形孔を有する紡糸口金を通して製造される。これら酸化チタンの含有量の少ないＰＥＴのトリローバル型断面異型糸は、ポリマーのブライトネスと断面形状の組み合わせ効果によって絹様の優雅な光沢を呈する。そのため、衣料用において高級品として位置づけられているシルキーポリエステル繊維として大量に生産されている。
紡糸口金孔のＹ字型孔又はＴ字型孔の三箇所の末端部に対応する三箇所の先端部を有する点は共通であるが、厳密にはトリローバル型の形状も様々ある。例えば、（ｉ）トリローバル型断面の外周線が３箇所の先端部を除いて断面の外部に向けてすべて凹の曲線（内側へ凹んだ曲線）からなるもの（図３）、（ii）三箇所の先端部を含み断面の外部に向けてすべて凸の曲線（外へ向けて膨らんだ曲線）からなるもの（図１）、或は、（iii）ほぼ三角形のものなどがある（図２）。
一方、ポリトリメチレンテレフタレート（以下、３ＧＴと略称する）繊維は、（Ａ）特開昭５２−５３２０号公報、（Ｂ）特開昭５２−８１２３号公報、（Ｃ）特開昭５２−８１２４号公報、（Ｄ）特開昭５８−１０４２１６号公報、（Ｅ）Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｐｈｉｓｉｃｓ  Ｅｄｉｔｉｏｎ  第１４巻、第２６３〜２７４頁（１９７６）、及び（Ｆ）Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  第４５巻（４月号）、第１１０〜１１１頁（１９９５）等の先行技術に開示されている。（Ｆ）の記載によると、３ＧＴ繊維は、その固体構造に起因してＰＥＴ繊維に比べてヤング率が小さく、伸張回復率が高い（即ち、弾性限界範囲が大きい）という特徴を有する。
上記のとおり、ＰＥＴ異型糸は工業的にも大量に生産されており、その断面形状についても種々検討されているのに対し、３ＧＴ異型糸に関する先行技術は極めて少ない。特開平９−３７２４号公報（ＥＰ  ７４５７１１  Ａ１）には、トリローバル型断面を有する３ＧＴ異型糸が記載されているが、該公報に記載のトリローバル型断面異型糸はカーペット用ＢＣＦヤーンで、その単糸繊度が１５デニール（１６．７デシテックス）以上であり、衣料用には適さない。また、その断面形状についてはトリローブとの記載があるのみで、形状の詳細については何ら記載や示唆はない。
このように、これまで、単糸繊度８．９デシテックス（８デニール）以下の衣料用の３ＧＴトリローバル型異型糸について記載されている先行技術は無く、ましてや、衣料用に適したシルキーな３ＧＴマルチフィラメント異型糸に必要な酸化チタン含有率を示唆する先行技術は全くない。
ＰＥＴ異型糸の場合は、シルキーな光沢を得るためには、トリローバル型断面でその外周線が断面外部に向けて凹の曲線とすることが好ましいことが知られている。しかし、この断面型のトリローバル型異型断面糸は、グリッターと称するぎらつき感が発現するために、その光沢は上品さに欠けるものである。したがって、ＰＥＴ異型糸の場合、上品なシルキー光沢を得るためにはトリローバル型では不十分であり、五葉型や八葉型などの複雑な多葉型を採用する必要があった。（繊維学会編「繊維の形態」、第１７０頁〜１７３頁（１９８２年）参照）
これに対し、３ＧＴは、ＰＥＴとは屈折率が異なるうえに、断面形状と光沢の関係や、上品なシルキー光沢を得るための断面形状については全く知られていないのが現状である。
また、ポリエステルやナイロンの溶融紡糸においては、一定時間紡糸を継続すると、ポリマー分解物などからなる汚れが紡糸口金孔周辺に付着すること（通称、目白現象又は目やに現象と言う）が知られている。かかる汚れは円滑な繊維形成を阻害するため、断糸が増大し、ついには紡糸を続行することが不可能となる。そのため、工業的には、円滑な紡糸状態を保つために一定周期で紡糸口金表面をワイピングして汚れを除去するのが普通である。ワイピングを行うためには、紡糸を一旦中断しなければならないので、生産に支障となる。したがって、作業の効率及び原料ポリマーの効率等からは、ワイピング周期は長い方が良い。
上記のような目白現象を軽減させて、ワイピング周期を長くするための検討もなされている。例えば、特開平５−７８９０４号公報では、上記の目白現象を軽減させるために、図７のようなＹ字型の変形タイプ、即ちｄ／Ｄ＝１／３〜２／３となるような形状の紡糸口金孔を用いて、ポリエステルトリローバル異型糸を製造することが提案されている。ここで、Ｄはトリローバル型孔の吐出中心から孔断面外周線の外接三角形の一つの辺へ向けて引いた垂線の長さ（ｍｍ）であり、ｄは吐出中心と、該垂線と円弧状曲線との交点間の距離（ｍｍ）である。
３ＧＴ繊維の場合は、上記の目白現象が特に顕著であるため、例えば、特開平１１−２００１４３号公報では、目白現象を軽減させるために、紡糸口金表面温度を特定の温度に保つこと、離型剤を塗布すること、及び紡糸口金の単一孔当たりのポリマー表面積を特定値に設定すること等が提案されている。しかし、上記公報には、異型糸における目白現象の発生状況及びその軽減策については何ら記載が無く、示唆すらもない。
発明の開示
本発明の第１の目的は、単糸断面形状が均一で、その製造工程及び加工時に毛羽の発生が少ない衣料用、カーペット用又は産業用に適したトリローバル型断面の３ＧＴ異型糸を提供すること、及びこの異型糸を長時間連続して紡糸可能な、即ち工業生産可能な製造方法を提供することである。
本発明の第２の目的は、単糸断面形状が均一で、その製造工程及び仮撚や編織り等の加工工程で毛羽発生が少なく、衣料用に適したシルキーな３ＧＴ異型糸、即ち単糸繊度８．９デシテックス（８デニール）以下のブライト３ＧＴ異型糸を提供すること、及びこの異型糸を長時間連続して紡糸することが可能な製造方法、即ち工業生産可能な製造方法を提供することである。
本発明者らは、上記目的を達成するために検討した結果、３ＧＴ異型糸の製造においては、以下の問題があることが分かった。
３ＧＴは、ＰＥＴに比べて、溶融紡糸中に紡糸口金孔周辺へのポリマー付着あるいは汚れ（いわゆる、目白現象又は目やに現象）が起こり易い。従って、従来技術では、紡糸開始後極めて短時間で糸切れし、連続した紡糸が難しい傾向にある。また、目白現象が起こった状態では、得られる異型糸の単糸断面の形状が変化する傾向や単糸切れのための毛羽発生が多い傾向がある。図７に示す変形タイプのＹ字型孔を有する紡糸口金を利用してもこれらの問題は解消されない。
また、３ＧＴ繊維は、ＰＥＴ繊維に比べて特異な摩擦特性を示し、繊維−繊維間、繊維−金属間、及び繊維−セラミックス間の静摩擦係数及び動摩擦係数が高い。そのため、延伸工程や加工工程で摩擦による糸切れや毛羽が発生しやすい。特に、艶消し剤として使われる酸化チタンの含有率の低い、いわゆるブライトポリマーにその傾向が顕著である。
更に、本発明者らは、鋭意検討の結果、３ＧＴ異型糸の製造において特定形状の紡糸口金を用いること、具体的にはＹ字型よりも三角形に近づけること、紡糸温度、紡糸口金表面温度、ポリマー吐出線速度Ｖを特定の範囲とすることにより、紡糸口金孔周辺へのポリマー付着又は汚れ（目白現象又は目やに現象）を抑制し、ワイピング周期を１２時間以上にすることが達成できることを見出した。
また、本発明の製造方法により得られる異型糸は、単糸断面形状が均一であり、加工時に毛羽の発生が少ないことを見出した。特に、３ＧＴ中の酸化チタンの含有量を特定の範囲とすることにより、ブライトポリマーを用いた場合の摩擦特性を適切にし、トリローバル型断面異型糸の延伸及び後加工における糸切れや毛羽の発生を抑制すると同時に、シルキーな光沢を発現しうることを見出した。
すなわち、本発明は下記の通りである。
１．  ９５モル％以上のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位と５モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、固有粘度［η］が０．７〜１．３（ｄｌ／ｇ）である３ＧＴからなり、かつ、トリローバル型断面を有し、該トリローバル型断面の外周線がすべて断面外部へ向けて凸の曲線からなるか、又は、該トリローバル型断面の外周線が断面外部に向けて凸の曲線及び直線からなることを特徴とする３ＧＴ異型糸。
２．  酸化チタンを０．０３〜０．１５ｗｔ％含有し、且つ単糸繊度が８．９デシテックス（８デニール）以下である上記１記載の３ＧＴ異型糸。
３．  異型度が１．１５〜１．３５である上記１又は２記載の３ＧＴ異型糸。
４．  光沢度が５０〜７５である上記１、２又は３記載の３ＧＴ異型糸。
５．  ９５モル％以上のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位と５モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、固有粘度［η］が０．７〜１．３（ｄｌ／ｇ）の３ＧＴを、トリローバル型孔を有する紡糸口金を通して押出し、かつ、
ｉ）該トリローバル型孔の断面外周線が半円状の三つの先端部とその間を結ぶ孔外部へ向けて凹の円弧状曲線からなり、且つｄ／Ｄのいずれもが０．７０〜１．０であること、
（但し、Ｄはトリローバル型孔の吐出中心から孔断面外周線の外接三角形の一つの辺へ向けて引いた垂線の長さ（ｍｍ）であり、ｄは吐出中心と該垂線と円弧状曲線との交点間の距離（ｍｍ）である。）
ii）紡糸温度が２５５〜２７５℃であること、
iii)紡糸口金表面温度が２５０〜２７５℃であること、
iv）紡糸口金孔からの吐出線速度Ｖと３ＧＴの固有粘度［η］との積Ｖ×［η］が４〜１３（ｍ／分）（ｄｌ／ｇ）であること、
を特徴とする３ＧＴ異型糸の製造方法。
６．  ３ＧＴの酸化チタン含有率が０．０３〜０．１５ｗｔ％である上記５記載の３ＧＴ異型糸の製造方法。
７．  上記５又は６記載の製造方法により得られる３ＧＴ異型糸。
【図面の簡単な説明】
図１は、顕微鏡写真撮影法による、本発明のトリローバル型３ＧＴ異型糸の単糸断面（例１；おにぎり型）を示す概略図である。これによると、外周線がすべて断面外へ向けて凸の曲線からなることが分かる。
図２は、顕微鏡写真撮影法による、本発明のトリローバル型３ＧＴ異型糸の単糸断面（例２；おにぎり型）を示す概略図である。これによると、外周線が断面外に向けて凸の曲線及び直線からなることがわかる。
図３は、顕微鏡写真撮影法による、比較例（本発明のトリローバル型３ＧＴ異型糸ではない）の単糸断面（例３）を示す概略図である。これによると、外周線が断面外に向けて凹の曲線を含むことがわかる。
図４は、図１又は図２に示すおにぎり型断面の一種（例４；２等辺三角形型）を示す概略図である。
図５は、図１又は図２に示すおにぎり型断面の一種（例５；３軸不等長型）を示す概略図である。
図６は、本発明に用いられる紡糸口金孔の断面（ｄ／Ｄ＝０．７〜１．０）の一例を示す概略図である。
図７は、先行技術（特開平５−７８９０４号公報）記載の紡糸口金孔の断面（ｄ／Ｄ＝１／３〜２／３）の一例を示す概略図である。
図８は、本発明のトリローバル型３ＧＴ異型糸を製造するために使用する紡糸機の一例の概略を示す図である。
図９は、本発明のトリローバル型３ＧＴ異型糸を製造するために使用する延伸機の一例の概略を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
なお、本発明において、異型糸の断面形状に関する説明は、後述する断面形状の顕微鏡写真撮影法に従って得た写真に基づくものである。
本発明の３ＧＴ異型糸は、９５モル％以上のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位と５モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、固有粘度［η］が０．７〜１．３（ｄｌ／ｇ）である３ＧＴからなるトリローバル型断面を有する３ＧＴ異型糸であって、該トリローバル型断面の外周線がすべて断面外部へ向けて凸の曲線からなるか、又は、トリローバル型断面の外周線が断面外部に向けて凸の曲線及び直線からなる３ＧＴ異型糸である。本発明の異型糸は、マルチフィラメント及びそれをカットして得られる短繊維を包含する。
本発明における３ＧＴは、その９５モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰り返し単位からなり、５モル％以下がその他のエステル繰り返し単位からなる。即ち、本発明における３ＧＴは、３ＧＴホモポリマー、５モル％以下のその他のエステル繰り返し単位を含むホモ３ＧＴ及び共重合３ＧＴを包含する。
共重合成分の例は以下の如くである。
酸成分としては、イソフタール酸や５−ナトリウムスルホイソフタール酸に代表される芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、イタコン酸に代表される脂肪族ジカルボン酸等々であり、グリコール成分としてはトリメチレングリコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール等々である。また、ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸もその例である。さらに、複数の共重合成分を含むことを妨げない。
本発明における３ＧＴの固有粘度［η］は０．７〜１．３（ｄｌ／ｇ）である。固有粘度［η］は後述の方法により測定される。固有粘度［η］が０．７（ｄｌ／ｇ）未満では、破断強度が２．６５ｃＮ／デシテックス（３ｇ／デニール）以下となり実用的でない。また、固有粘度［η］が１．３（ｄｌ／ｇ）を越えると、マルチフィラメント糸の熱に対する寸法安定性が悪くなり、且つ原料の３ＧＴの製造コストが高くなる。衣料用途向けには、固有粘度［η］は０．８〜１．１（ｄｌ／ｇ）であることが好ましい。
本発明における３ＧＴは、酸化チタンなどの艶消し剤、熱安定剤、酸化防止剤、制電剤、紫外線遮蔽剤、抗菌剤、種々の顔料等々の添加剤を含有又は共重合成分として含んでいても良い。
本発明の３ＧＴ異型糸は、風合いやシルキーな光沢面などからトリローバル型断面を有することが必要である。更に、本発明の３ＧＴ異型糸の断面は、その断面の外周線がすべて断面外部へ向けて凸の曲線からなるか、或は外周線が断面外部に向けて凸の曲線及び直線からならなる形状（このような断面形状を以下、おにぎり型と呼ぶ）を有する。図１、図２におにぎり型断面形状の一例を示す。
図３に示すような、断面の外周線が断面外部に向けて凹の曲線部を有するトリローバル型断面では、異型糸の製造の際に目白現象が顕著であり、連続した紡糸が実質的に不可能であるばかりか、得られた異型糸は毛羽発生が多く、編み織り等の後加工も難しい。また、光沢感においても、ＰＥＴと屈折率の異なる３ＧＴは、ＰＥＴ異型糸で多く見られる図３に示すような断面の異型糸では、ぎらつきが強く衣料用途には適さない。
それに対して、図１、図２に示すようなおにぎり型断面の異型糸は、製造時に長時間の連続紡糸が可能で、編み織り等における後加工性も優れており、光沢感もぎらつきがなく柔らかな光沢を有し、衣料用に最適である。
おにぎり型断面の形状は、三箇所の先端部の頂点を結ぶ三角形の形状が正三角形（図１）、二等辺三角形（図４）、三辺不等長三角形（図５）となる形状のいずれでも良く、おにぎり型の膨らみ具合は円形に近いものより、三角形に近いものが好ましい。
本発明の３ＧＴ異型糸の単糸繊度は特に限定されないが、衣料用異型糸の場合には８．９デシテックス（８デニール）以下であることが好ましい。単糸繊度が８．９デシテックスを越えると、風合いが堅くなる傾向がある。衣料用として好ましい柔らかさを示す単糸繊度の好ましい範囲は６．７デシテックス（６デニール）以下であり、更に好ましい範囲は０．６〜３．３デシテックス（０．５〜３デニール）である。
本発明の３ＧＴ異型糸における酸化チタンの含有率は、特に限定はないが、０．０３〜０．１５ｗｔ％であることが好ましい。艶消し剤として添加されている酸化チタンは摩擦係数に影響し、その含有率が０．０３ｗｔ％未満では、異型糸の摩擦係数が高くなり、製造工程や後加工工程での性能が悪くなる傾向がある。また、光沢がきつくなり、分野によっては衣料用に不向きになる。一方、酸化チタン含有率が０．１５ｗｔ％を越えると艶消しが効きすぎるために、シルキーな光沢が出にくくなる。製造工程および加工工程での糸切れ及び毛羽発生とシルキーな光沢の両面から、酸化チタン含有率のより好ましい範囲は０．０３〜０．０９ｗｔ％である。
本発明の３ＧＴ異型糸は、後述の方法により測定される異型度が１．１５〜１．３５であることが好ましい。異型度が１．１５未満では光沢が弱くなり、丸断面との差が小さくなる。また、異型度が１．３５を越えると、紡糸時に紡糸口金孔の目白現象が顕著になり、得られた糸は毛羽・タルミが多く、加工に適さない場合がある。また、光沢がきつくなり衣料用に適さない場合がある。
本発明の３ＧＴ異型糸は、後述の方法により測定される光沢度が５０〜７５であることが好ましい。光沢度が５０未満では光沢が弱くなり、丸断面との差が小さくなる。また、光沢度が７５を越えると光沢が強くなりすぎ、衣料用に適さない場合がある。より好ましい範囲は５５〜７０であり、さらに好ましい範囲は６０〜７０である。この光沢度は、酸化チタン含有率と異型度の適切な組み合わせにより達成される。
本発明の３ＧＴ異型糸の製造方法は、９５モル％以上のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位と５モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、固有粘度［η］が０．７〜１．３（ｄｌ／ｇ）の３ＧＴを、トリローバル型孔を有する紡糸口金を通して押出し、かつ、
ｉ）該トリローバル型孔の断面外周線が半円状の三つの先端部とその間を結ぶ孔外部へ向けて凹の円弧状曲線からなり、且つｄ／Ｄのいずれもが０．７０〜１．０であること、
（但し、Ｄはトリローバル型孔の吐出中心から孔断面外周線の外接三角形の一つの辺へ向けて引いた垂線の長さ（ｍｍ）であり、ｄは吐出中心と該垂線と円弧状曲線との交点間の距離（ｍｍ）である。）
ii）紡糸温度が２５５〜２７５℃であること、
iii)紡糸口金表面温度が２５０〜２７５℃であること、
iv）紡糸口金孔からの吐出線速度Ｖと３ＧＴの固有粘度［η］との積が４〜１３（ｍ／分）（ｄｌ／ｇ）であること、
を特徴とする３ＧＴ異型糸の製造方法により好適に得られる。
本発明の製造方法においては、目白現象を低減させ、単糸断面形状が均一な異型糸を長期間安定して得るという点から、紡糸口金のトリローバル型孔の断面外周線は三つの半円状の先端部とその間を結ぶ孔外部へ向けて凹の円弧状曲線からなり、且つｄ／Ｄのいずれもが０．７０〜１．０である。図４または図５のような断面の単糸を得るためのトリローバル型孔では三つのｄ／Ｄは異なる値となる。ｄ／Ｄが１．０を越えたり、該円弧状曲線が孔外部へ向けて凸である場合は、得られる単糸の断面がほぼ円形になり、異型糸とは言えなくなる。ｄ／Ｄの好ましい範囲は０．７０から０．９０である。
本発明の製造方法においては、紡糸温度は２５５〜２７５℃である。ここで、紡糸温度とは、紡糸直前の３ＧＴ溶融体の温度である紡糸口金パック５（図８参照）内の温度のことである。一般に、３ＧＴはＰＥＴに比べて熱分解性が高いために、ＰＥＴで行われるような２７５℃を越える紡糸温度では、糸曲がりや分解ガスによる気泡発生のために順調な紡糸ができないばかりか、得られる繊維の物性も劣ったものになる。一方、紡糸温度が２５５℃未満では、その他の要件を如何に整えてもメルトフラクチャー等のため順調な紡糸が困難となる。この理由は、２５５℃未満の紡糸温度では３ＧＴの融点に近いので、溶融粘度が急激に高くなるためである。紡糸温度の好ましい範囲は、メルトフラクチャー及び熱分解共に完全に問題がない２５５〜２７０℃である。
本発明の製造方法においては、紡糸口金表面温度は２５０〜２７５℃である。３ＧＴでは、紡糸口金表面温度が低いほど、口金の孔周辺へのポリマー付着による目白現象が起きやすいという傾向があることが、本発明者らの検討により初めて見出された。紡糸口金表面温度が２５０℃未満では、目白現象が顕著で連続した紡糸が不可能である。一方、紡糸口金表面温度が２７５℃を越える範囲では、マルチフィラメントの繊度変動値Ｕ％が問題となるほどに大きくなり、品質が適正な範囲を外れる。目白現象と繊度変動値Ｕ％の観点から、紡糸口金表面温度の好ましい範囲は、２５５〜２７０℃であり、更に好ましい範囲は２５８〜２７０℃である。
図８から分かるように、紡糸口金６はスピンパック５に結合して装着されており、通常、スピンパック５はスピンヘッド４内に装着されているので、紡糸口金表面温度は紡糸温度（スピンヘッド温度）と連動して変化し、それより５〜１５℃ほど低いのが普通である。
紡糸口金又は紡糸口金直下の雰囲気を積極的に加熱することによって、紡糸口金表面温度を紡糸温度と独立に調節する方法をとっても良い。
本発明の製造方法においては、紡糸口金孔からの吐出線速度Ｖと３ＧＴの固有粘度［η］との積Ｖ×［η］が４〜１３（ｍ／分）（ｄｌ／ｇ）でなければならない。上記積Ｖ×［η］が４（ｍ／分）（ｄｌ／ｇ）未満では、吐出ポリマーから繊維形成の際に均一な細化が起こらない。即ち、繊維長方向に太細が生じた（繊度変動値Ｕ％の過大な）繊維しか得られない。また、上記積Ｖ×［η］が１３（ｍ／分）（ｄｌ／ｇ）を越えると、目白現象が顕著になり連続した紡糸が不可能になる。繊度変動値Ｕ％と目白現象との両面から、上記積Ｖ×［η］の好ましい範囲は４〜９（ｍ／分）（ｄｌ／ｇ）である。
ここで、紡糸口金孔からの吐出線速度Ｖとは、紡糸口金の吐出面積と孔当たりのポリマー吐出量の関数であり、下記の式（１）を用いて算出される。
Ｖ（ｃｍ／分）＝（Ｘ／ρ）／Ｙ  …（１）
（式中、Ｘは孔当たりポリマー吐出量（ｇ／分）、Ｙは孔の吐出面積（ｃｍ２）を表す。また、ρは溶融した３ＧＴの密度（ｇ／ｃｍ３）であり、ρ＝１．１５ｇ／ｃｍ２である。）
通常、所定の単糸繊度、即ち、孔当たりポリマー吐出量Ｘが先に決まるので、紡糸口金孔からの吐出線速度Ｖの調節は、孔の吐出面積で調節する。
本発明の製造方法においては、３ＧＴ中の酸化チタンの含有率が０．０３〜０．１５ｗｔ％であることが好ましい。その理由及び含有率の好ましい範囲については、前記の異型糸の場合で説明したのと同じである。
以下、本発明の３ＧＴ異型糸の製造方法の一例を、図８及び図９に従って説明する。
まず、図８に示すように、本発明で規定する３ＧＴペレットを、連続的に連続ポリマーペレット乾燥機１に投入して、熱風を用いて水分率が３０ｐｐｍになるように乾燥する。乾燥されたペレットは、引き続き２５５〜２６５℃に設定された押出機２に供給され、３ＧＴの融点以上の温度に加熱されて溶融される。溶融された３ＧＴは、その後、ベンド３を経て所定の温度に保たれたスピンヘッド４に供給され、スピンパック５内で紡糸温度に調整され且つ濾過される。
その後、溶融した３ＧＴは、スピンパック５内に装着されたトリローバル型孔を有する紡糸口金６を通して、異型糸となるべく吐出されて、吐出フィラメント７となる。吐出された３ＧＴのフィラメント７は、次いで、冷却ゾーンに導入され、冷却風８によって室温まで冷却されつつ、５００ｍ／分以上の周速で回転しているゴデットロール１１の引き取り力によって、所定の繊度まで細化され、その途中で、オイリングノズル９によって仕上げ剤が付与され、マルチフィラメント異型糸の未延伸糸１０となる。未延伸糸１０は、巻取機１２で巻取られて未延伸糸パッケージ１３が形成される。
次に、この未延伸糸パッケージ１３は、図９に示す延伸機に送られる。未延伸糸１０は、供給ロール１４で４５〜６５℃に加熱された後、所定の延伸比で延伸され、１００〜１５０℃に設定されたホットプレート１５で熱処理された後、延伸糸１６となる。延伸比は、供給ロール１４と延伸ロール１７との速度比で設定される。得られた延伸糸１６は、必要に応じて有撚のパーン形状１８あるいは無撚のチーズ形状に巻き取られる。
以下に、本発明における測定方法、評価方法及び断面形状の観察方法等を説明する。
（ａ）固有粘度［η］
固有粘度［η］は、下記式（２）の定義に基づいて求められる値である。
0003580796.tif 000002
（但し、ηｒは、純度９８％以上のｏ−クロロフェノールに３ＧＴポリマーを溶解し、所定のポリマーの濃度Ｃ（ｇ／１００ｍｌ）に希釈した溶液の３５℃で測定した粘度を、同一温度で測定した上記溶剤の粘度で除した値であり、相対粘度と呼ばれるものである。）
数点のＣについて相対粘度を測定し、Ｃを０に外挿して固有粘度［η］を求める。
（ｂ）単糸の断面形状写真
糸を溶融したパラフィンで包埋し、約５分間放置して固化させる。その後、包埋試料をミクロトームで繊維軸に直角に切り、厚み５〜７ミクロンの切片を得る。次いで、切片試料をスライドグラスに載せ、スライドグラスを加熱してパラフィンを溶解させる。その後、オリーブ油を一滴落としカバーグラスで押さえる。
次に、光学顕微鏡（オリンパス光学工業株式会社製；商品名「ＢＨ−２」、型式Ｂ０７１）で単糸断面を観察・撮影し、断面写真を得る。倍率は必要に応じて２００〜５００倍に設定する。
（ｃ）異型度
前記（ｂ）の方法で撮影した断面写真より、断面の最大内接円径ｒと最小外接円径Ｒを測定し、下記の式（３）より求める。
異型度＝Ｒ／ｒ  …（３）
（ｄ）光沢度
長さ７ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ１ｍｍのアルミニウム板に西洋紙を貼り付け、その上から０．１ｃＮ／デシテックスの荷重をかけて試料繊維を６重に巻きつけた。巻き付けのピッチは隙間のないよう１００本／ｃｍでおこなった。
該繊維試料板を、スガ試験機社製のデジタル変角光沢度計（ＵＧＶ−４Ｄ型）を用いて、ＪＩＳ−１０１３（Ｂ法）に準じて測定角度６０°の光沢度を測定した。試験は試料板の表と裏についてそれぞれ測定をおこない、両者の平均値を繊維の光沢度とした。
〔実施例１〜３、比較例１〜４〕
酸化チタンを０．０５ｗｔ％含む固有粘度［η］が０．９０（ｄｌ／ｇ）のブライト３ＧＴペレットを、図８及び図９に示されるような紡糸機及び延伸機（延撚機）を用いて、３８．９デシテックス（３５デニール）／２４フィラメントのトリローバル型断面のマルチフィラメント異型糸の製造テストを行った。
このテストでは、紡糸口金のＹ字型孔からの吐出線速度Ｖと３ＧＴの固有粘度［η］との積Ｖ×［η］が、マルチフィラメント異型糸の単糸断面の形状、目白現象の発生状況及び安定紡糸時間に与える影響について調べた。
この紡糸機では、紡糸口金が同時に１６個装着可能である。
各例では、同時に１６本の未延伸糸を紡糸し、その間、５ｋｇ巻き４切替えの巻き取りを行なうプログラムでテストした。これは途中、糸切れが起きなければ２６時間の連続紡糸となる。
これは続く延伸においては、同一切替えの１６本の未延伸糸パッケージを同時に延伸機にかけ、２．５ｋｇ巻き２切り替えの延伸を行い、４回繰り返す（巻き取りの４回の切り替えに相当）プログラムとなる。従って、延伸は切替となる。
各例では、表１に示す８種類（Ａ〜Ｈ）の異なる紡糸口金についてテストした。
各紡糸口金は正三角形のものであり、三つ存在するｄ／Ｄの値は表１に示す通りである。
本テストでは、表１に示す８種類（Ａ〜Ｈ）の紡糸口金ごとに、以下の点について評価した。
（１）マルチフィラメント異型糸の断面形状、異型度
（２）紡糸開始から２４時間後の紡糸口金孔周辺の汚れの程度（目白現象の程度）
（３）延伸の各ドッフの延伸収率
（４）得られた糸の光沢度、光沢感
（５）得られた糸の製編性
各例において、紡糸口金以外の条件は下記の通りである。
＜紡糸条件＞
ペレット乾燥温度及び到達水分率：１３０℃、２５ｐｐｍ
押出機温度：２６０℃
紡糸温度  ：２６５℃
ポリマー吐出量：１２．９ｇ／分／エンド
紡糸口金表面温度：２５３℃
冷却風条件：温度２２℃、相対湿度９０％
仕上げ剤：１０ｗｔ％水エマルジョン
仕上げ剤付着率：０．８ｗｔ％
未延伸糸引取り速度（ゴデットロール周速）：１５００ｍ／分
巻取り速度：巻取り張力が０．０７ｃＮ／デシテックス（０．０８ｇ／デニール）となるように調節
未延伸糸の巻き質量：５ｋｇ／１ボビン
＜延伸条件＞
供給ロール温度：５５℃
ホットプレート温度：１３０℃
延伸ロール温度：非加熱（室温）
延伸比：異型糸の破断伸度が約４０％となるように設定
巻取り速度：８００ｍ／分
延伸糸の巻き質量：２．５ｋｇ／１パーン
紡糸開始直前に紡糸口金のワイピングを行った後に、紡糸テストを行った。結果を表１、２に示す。
本テストの結果、得られたマルチフィラメント異型糸の断面形状は、紡糸口金Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇ（比較例１、２、３、４）では図３型、紡糸口金Ｆ（実施例３）では図２型、紡糸口金Ｄ、Ｅ、Ｈ（実施例１、２、４）では図１型であった。なお、図１型とは、図１に示すような断面形状であることを言う。他も同様。
紡糸口金孔周辺の汚れの肉眼観察では、観察結果は、紡糸口金Ａ及びＢでは、紡糸開始直後から汚れが付き始めて時間と共に次第に成長し、目白現象が顕著になって紡糸２ドッフ目では糸切れが激しく紡糸の続行が不可能になった。
紡糸口金Ｃ及びＧでは、紡糸開始後３時間頃から汚れが付き始めて時間と共に成長し、顕著な目白現象のため紡糸３ドッフ目で糸切れが激しくなり、紡糸の続行が不可能になった。
紡糸口金Ｄ、Ｅ、Ｆ及びＨでは、２５．６時間以内では目白現象は比較的軽微で、紡糸は少なくとも４ドッフまで可能であった。
採取できた未延伸糸の延伸結果、即ち延伸収率を表２に示す。
延伸収率は、下記の式（４）で算出した。
0003580796.tif 000003
延伸収率の評価基準としては、１２．８時間目の収率である延伸ドッフ２−２の収率が９３．８％以上を良好、８１．３％以上を可、８１．３％未満を不可とした。
比較例１〜４では、紡糸開始後１２時間未満で紡糸の続行が不可能になるか、又は、延伸収率が大幅に低下しているので、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇの紡糸口金を用いる場合には、ワイピング周期を１２時間以上とすることは不可能である。
これに対して、実施例１〜４では、紡糸開始後２４時間以上の紡糸においても、糸切れが無く、１５時間以上経過後の延伸収率も８７．５％以上である。
実施例１〜４の条件では、ワイピング周期を１２時間以上とすることが可能であると言えるので、このような条件で工業生産が可能である。
また、得られた糸の光沢感を評価したところ、形状がほとんど円に近い実施例４は光沢感がやや乏しく、光沢度が高い比較例１〜４はぎらつきがあった。なお、光沢感は、得られた糸から筒編地を作成し、ベテランの技術者３人による官能検査で、良い（○）、やや良い（△）、悪い（×）の区分で評価した。
また、これらの糸を用いて経編みを実施したところ、実施例１〜４は停台回数が少なかったが、比較例１〜４は停台回数が多く、実用的でないことがわかった。
製編性の評価は、下記のトリコット編成条件で１日運転した時の停台回数を、良（○）、普通（△）、悪い（×）で評価した。
編機：トリコット編機２８ゲージ
編組機：ハーフ
ランナー長：フロント筬＝１３２ｃｍ／４８０コース
バック筬＝１００ｃｍ／４８０コース
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〔実施例５、比較例５〜７〕
実施例３において、紡糸温度と表面温度を変更した以外は、実施例３と同様にして実験を行った。結果を表３に示す。
紡糸温度が低い比較例５はメルトフラクチャーが発生し、紡糸不能であり、紡糸口金表面温度も低いため、紡糸直後から紡糸口金孔の汚れが発生した。
また、紡糸温度の高い比較例６は、紡糸口金孔の汚れはないものの、糸曲がりが大きく紡糸中の糸切れが多発した。
紡糸温度を２７０℃とした実施例５は、紡糸状態、紡糸口金孔の汚れ共に良好であった。
紡糸口金ヒーターを使用して紡糸口金表面温度を高くした比較例７は、紡糸口金孔の汚れはないものの、糸切れが多く、また、Ｕ％も悪かった。
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〔実施例６〜８〕
実施例３において、酸化チタンの含有率を変えた以外は、実施例３と同様にして紡糸テストを行い、得られた異型糸について光沢度、光沢感及び延伸収率（延伸ドッフ２−２）の評価を行った。結果を表４に示す。
表４に示すように、酸化チタン含有率が０．０１ｗｔ％の実施例６は、酸化チタン含有率が０．０５ｗｔ％の実施例７に比べて、光沢度が高く光沢感がぎらぎらしており、延伸収率もやや悪かった。また、酸化チタン濃度が高い実施例８は、延伸収率は良好であるものの、実施例７に比べて光沢感がやや劣っていた。
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産業上の利用の可能性
本発明のトリローバル型断面３ＧＴ異型糸は、衣料用、生活用及び産業用の異型糸として、毛羽や糸切れが少なく後加工性に優れている。特に、これまで得ることが出来なかった単糸繊度８．９デシテックス（８デニール）以下のブライト異型糸は、シルキーで、衣料用途に最適な３ＧＴ異型糸である。
本発明の製造方法によれば、紡糸口金孔へのポリマー付着又は汚れ（目白現象）が著しく抑制され、ワイピング周期を１２時間以上とすることができ、特に、ブライトポリマーを使用する衣料用の３ＧＴ異型糸の製造では、摩擦特性の改良によって、延伸時の毛羽や糸切れが大幅に抑制される。
したがって、本発明により、紡糸口金孔へのポリマー付着や汚れが抑制され、特に衣料用として優れたトリローバル型３ＧＴ異型糸を、工業的に安定して連続紡糸することが初めて可能となった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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