(57)【要約】【課題】 従来技術では成し得なかった均一染色性に優れた分割型複合繊維およびその製造方法を提供する。更に詳しくは、ソフト性、易分割性、低温染色性に優れ、天然繊維との複合加工が可能な分割型複合繊維および、該複合繊維の製造に際して、糸切れが少なく工程的に安定した製糸性が得られる製造方法を提供する。【解決手段】 ポリ乳酸を主成分とするポリエステルＡと、ポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルＢとからなる分割型複合繊維であって、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の要件を満足することを特徴とする分割型複合繊維。（Ａ）ポリエステルＡ：ポリエステルＢの複合重量比が１５：８５〜８０：２０（Ｂ）複合繊維の長手繊度変動率が５％以下（Ｃ）複合繊維の長手湿熱収縮変動率が５％以下【選択図】 図１
2006336166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸を主成分とするポリエステルＡと、ポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルＢとからなる分割型複合繊維であって、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の要件を満足することを特徴とする分割型複合繊維。
（Ａ）ポリエステルＡ：ポリエステルＢの複合重量比が１５：８５〜８０：２０
（Ｂ）複合繊維の長手繊度変動率が５％以下
（Ｃ）複合繊維の長手湿熱収縮変動率が５％以下
【請求項２】
ポリ乳酸を主成分とするポリエステルＡと、ポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルＢとからなる分割型複合繊維を溶融押出して冷却固化した後、糸条を一旦巻き取ることなく、連続して延伸し巻取る直接紡糸延伸法による製造に際して、以下の（Ｄ）〜（Ｆ）の要件を満足することを特徴とする、請求項１記載の分割型複合繊維の製造方法。
（Ｄ）ポリエステルＡ：ポリエステルＢの複合重量比が１５：８５〜８０：２０
（Ｅ）延伸〜巻取の間に９０℃〜１８０℃にて熱セットする
（Ｆ）分割型複合繊維の口金からの吐出線速度Ｖ０（ｍ／分）、第１ロールの周速度Ｖ１（ｍ／分）、ポリエステルＡの複合重量比ＲＡ、ポリエステルＢの複合重量比ＲＢ、延伸倍率をＥ（倍）とが、次式（ａ）を満足する。
２００≦（Ｖ１／Ｖ０）×Ｅ≦２００＋１４００×｛ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ）｝  ・・・（ａ）
【請求項３】
単孔吐出量Ｍ（ｇ／分）、口金吐出孔の周長Ｌ（ｍｍ）が次式（ｂ）を満足することを特徴とする、請求項２記載の分割型複合繊維の製造方法。
Ｍ≦１．４Ｌ−０．４  ・・・（ｂ）
【請求項４】
第１ロール以前で交絡を付与するとともに、第１ロールが糸条進行方向に対して、漸次２〜７％の割合で直径が大きくなるテーパーロールであることを特徴とする、請求項２または３に記載の分割型複合繊維の製造方法。
【請求項５】
請求項１の分割型複合繊維からなる布帛。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、均一染色性に優れた分割型複合繊維およびその製造方法に関する。更に詳しくは、ソフト性、易分割性、低温染色性に優れ、天然繊維との複合加工が可能な分割型複合繊維、および、該複合繊維の製造に際して糸切れが少なく、工程的に安定した製糸性が得られる製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数成分から成る分割型複合繊維を減量し、極細繊維を得る方法は広く知られている。しかし、その多くはポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称する）系ポリマーを用いた複合繊維であって、該複合繊維を減量して得られる極細繊維は１００℃を超える高温での染色を必要とするため、天然繊維と複合して染色した場合、天然繊維成分が過度に収縮したり、天然繊維が傷み、品位、強度ともに劣るものしか得られなかった。逆に、天然繊維に適したマイルドな１００℃以下の低温で染色すると、ＰＥＴ成分の染色が不足し、十分な発色性は得られなかった。更にはＰＥＴ繊維自体のヤング率が高いために分割して極細繊維としても、ソフト性が不十分であったり、風合いが堅い等の欠点があった。
【０００３】
これに対し、テレフタル酸またはテレフタル酸ジメチルに代表されるテレフタル酸の低級アルキルエステルと、トリメチレングリコール（１，３−プロパンジオール）を重縮合させて得られるポリトリメチレンテレフタレート（以下、３ＧＴと称する）は、１００℃以下の低温で染色が可能であり、ＰＥＴやポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴと称する）に比べて低ヤング率であることから、近年、大きな注目を集めている。
３ＧＴの極細繊維に関しては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸共重合ＰＥＴと３ＧＴの海島複合繊維をアルカリ減量する技術が開示されているが（特許文献１参照）、こうしたアルカリ易溶出性の共重合ＰＥＴは、３ＧＴよりも融点が高いので、次のような問題がある。すなわち、３ＧＴは耐熱性が低いポリマーであり、３ＧＴの融点以上の温度条件下では容易に熱分解で劣化することから、特許文献１のような共重合系ＰＥＴと複合紡糸した場合、劣化により強度の低い複合繊維しか得られず、製糸性においても糸切れが多発し、生産性に劣ることが明らかとなった。更に、このように共重合ＰＥＴを減量成分として用いた分割型複合繊維は、分割に際して酸処理を必要とするため、酸に弱い天然繊維との複合が困難であった。
一方、減量分解される成分として生分解可能なポリ乳酸（以下、ＰＬＡと称する）を用い、分割型複合繊維とする技術については、ＰＬＡとＰＥＴ、あるいはＰＬＡとイソフタル酸共重合ＰＥＴとの複合繊維（特許文献２参照）や、ＰＬＡとＰＢＴの複合繊維（特許文献３参照）が技術開示されているが、３ＧＴを用いた場合については明らかにされておらず、前述のとおりＰＥＴやＰＢＴを用いた極細繊維では、低温染色性、ソフト性が不足し、天然繊維と複合しても、十分な染色性やソフト性は得られない。
【０００４】
ここで、３ＧＴやＰＬＡを構成成分とする複合繊維について言及する。３ＧＴやＰＬＡは、ＰＥＴに比べてガラス転移温度が低いポリマーであり、ＰＥＴよりも低い温度から熱結晶化が始まる。このため、従来技術のような相手成分にＰＥＴを用いた分割型複合繊維では、延伸前の糸条予熱工程において各成分の適正温度に差が生じる。このため、ＰＥＴに適した温度で予熱すると、３ＧＴやＰＬＡの成分の熱結晶化が過度に進行し、それに伴う複合繊維の伸長が起こるため走行状態が不安定となり、繊維長手の品質ばらつきが増大したり、糸揺れによる糸切れが増加する。逆に、３ＧＴやＰＬＡに適した温度で予熱すると、ＰＥＴ成分の予熱が不足するために延伸不良による繊度斑や、延伸張力過多による糸切れが増え、本発明が目的とするような均一染色性に優れた繊維を得ることはできない。更には、熱結晶化による結晶構造の固定が不十分であると、製品巻取後にポリマー分子構造の再配列に伴う収縮（以下、遅延収縮と称する）が大きくなり、経時的にパッケージの内層／外層およびトラバースの中央／端面とで遅延収縮率に差が生じて原糸の品質バラツキを生じ易い。このため、製品として出荷後、高次加工を経て布帛とした際、染色斑、布帛品位の低下を引き起こし、本発明が目的とする均一な染色性を得ることは困難であった。
【特許文献１】特開２００１−８９９４０号公報（実施例）
【特許文献２】特開平１１−３０２９２６号公報（請求項）
【特許文献３】特開平８−３５１２１号公報（請求項）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、均一染色性に優れた分割型複合繊維およびその製造方法を提供することにあり。更に詳しくは、ソフト性、易分割性、低温染色性に優れ、天然繊維との複合加工が可能な分割型複合繊維および、該複合繊維の製造に際して、糸切れが少なく工程的に安定した製糸性が得られる製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の課題は、以下の（１）〜（５）により達成できる。
（１）ポリ乳酸を主成分とするポリエステルＡと、ポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルＢとからなる分割型複合繊維であって、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の要件を満足することを特徴とする分割型複合繊維。
（Ａ）ポリエステルＡ：ポリエステルＢの複合重量比が１５：８５〜８０：２０
（Ｂ）複合繊維の長手繊度変動率が５％以下
（Ｃ）複合繊維の長手湿熱収縮変動率が５％以下
（２）ポリ乳酸を主成分とするポリエステルＡと、ポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルＢとからなる分割型複合繊維を溶融押出して冷却固化した後、糸条を一旦巻き取ることなく、連続して延伸し巻取る直接紡糸延伸法による製造に際して、以下の（Ｄ）〜（Ｆ）の要件を満足することを特徴とする、請求項１記載の分割型複合繊維の製造方法。
（Ｄ）ポリエステルＡ：ポリエステルＢの複合重量比が１５：８５〜８０：２０
（Ｅ）延伸〜巻取の間に９０℃〜１８０℃にて熱セットする
（Ｆ）分割型複合繊維の口金からの吐出線速度Ｖ０（ｍ／分）、第１ロールの周速度Ｖ１（ｍ／分）、ポリエステルＡの複合重量比ＲＡ、ポリエステルＢの複合重量比ＲＢ、延伸倍率をＥ（倍）とが、次式（ａ）を満足する
２００≦（Ｖ１／Ｖ０）×Ｅ≦２００＋１４００×｛ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ）｝  ・・・（ａ）
（３）単孔吐出量Ｍ（ｇ／分）、口金吐出孔の周長Ｌ（ｍｍ）が次式（ｂ）を満足することを特徴とする、（２）記載の分割型複合繊維の製造方法。
Ｍ≦１．４Ｌ−０．４  ・・・（ｂ）
（４）第１ロール以前で交絡を付与するとともに、第１ロールが糸条進行方向に対して、漸次２〜７％の割合で直径が大きくなるテーパーロールであることを特徴とする、（２）、（３）のいずれかに記載の分割型複合繊維の製造方法。
（５）（１）記載の分割型複合繊維からなる布帛。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、従来技術では成し得なかった均一染色性に優れた分割型複合繊維およびその製造方法を提供することができる。更に詳しくは、ソフト性、易分割性、低温染色性に優れ、天然繊維との複合加工が可能な分割型複合繊維および、該複合繊維の製造に際して、糸切れが少なく工程的に安定した製糸性が得られる製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
まず、本発明の分割型複合繊維について説明する。該複合繊維はＰＬＡを主成分とするポリエステルＡと、３ＧＴを主成分とするポリエステルＢとからなり、ポリエステルＡによってポリエステルＢが複数のセグメントに分割された分割型複合繊維であり、図１、図２に示すような海島型複合繊維や割繊型複合繊維が例として挙げられる。分割数や繊度に特に規定はなく、対象となる最終製品や生産性を考慮して設定できる。
【００１０】
複合繊維の一方の成分であるポリエステルＡは、ＰＬＡを主成分とするポリエステルであり、アルカリ処理により溶出される成分である。ポリエステルＡにＰＬＡを用いることにより、紡糸温度を低く設定することができ、ポリエステルＢ（３ＧＴ）の熱劣化を最小限に抑制することができる。更には、３ＧＴとＰＬＡは製糸工程における張力、収縮挙動が類似するため、複合紡糸に際して極めて良好な工程安定性が得られる。また、従来の有機金属塩を共重合したＰＥＴとは異なり、減量に際して酸処理工程を必要としないため、酸に弱い天然繊維との複合を可能とし、酸性溶媒の排出もないことから環境負荷を低減できると同時に、溶出工程の短縮化が図れる。
【００１１】
ここで、本発明で用いるＰＬＡとは、９０モル％以上が-(Ｏ-ＣＨＣＨ３-ＣＯ)n-を繰り返し単位とするポリマーであり、乳酸やそのオリゴマーを重合したものをいう。ただし、１０モル％以下の範囲で共重合成分や多官能性化合物などを添加してもよい。共重合成分としては、生物学的に生分解され易い脂肪族化合物、例えばエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオールなどのジオールや、コハク酸、ヒドロキシアルキルカルボン酸、ピバロラクトン、カプロラクトンなどの脂肪族ラクトンが好ましい。多官能性化合物としてはグリセリン、ペンタエリスリトール、トリメリット酸、ピロメリット酸などを反応させ、ポリマー中に適度な分岐や、弱い架橋を形成したものも利用できる。更には、繊維の摩擦抵抗を低減し工程通過性を高めるべく、酸化チタンなどの無機粒子を添加しても良い。
【００１２】
乳酸にはＤ−乳酸とＬ−乳酸の２種類の光学異性体が存在するため、その重合体もＤ体のみからなるポリ（Ｄ−乳酸）とＬ体のみからなるポリ（Ｌ−乳酸）および両者からなるポリ乳酸がある。ポリ乳酸中のＤ−乳酸、あるいはＬ−乳酸の光学純度は、低くなるとともに結晶性が低下し、融点降下が大きくなる。そのため、耐熱性を高めるために光学純度は９０％以上であることが好ましい。より好ましい光学純度は９３％以上、さらに好ましい光学純度は９７％以上である。なお、光学純度は前記したように融点と強い相関が認められ、光学純度９０％程度で融点が約１５０℃、光学純度９３％で融点が約１６０℃、光学純度９７％で融点が約１７０℃となる。また、上記のように２種類の光学異性体が単純に混合している系とは別に、前記２種類の光学異性体をブレンドして繊維に成型した後、１４０℃以上の高温熱処理を施してラセミ結晶を形成させたステレオコンプレックスにすると、融点を飛躍的に高めることができ、より好ましい。
他方の成分であるポリエステルＢは、３ＧＴを主成分とするポリマーであり、アルカリ減量処理後に極細繊維を構成する成分である。本発明において、ポリエステルＢを３ＧＴとすることにより、従来のＰＥＴやＰＢＴの極細繊維では得られなかった、ソフト性と低温染色性を得ることができ、天然繊維と複合した際に、天然繊維が傷まない１００℃以下での染色で十分な発色性を得ることができる。本発明で用いる３ＧＴとは、９０モル％以上がトリメチレンテレフタレートの繰り返し単位からなる３ＧＴであり、ここで言う３ＧＴとはテレフタル酸を主たる酸成分とし、１，３−プロパンジオールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。ただし、１０モル％以下の割合で他のエステル結合を形成可能な共重合成分を含むものであっても良い。共重合可能な化合物として、たとえばイソフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸などのジカルボン酸類、一方、グリコール成分として、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどを挙げることができるが、これらに限られるものではない。また、艶消剤として、二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤として、ヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを必要に応じて添加することができる。
本発明における３ＧＴの好ましい極限粘度は、０．７〜２．０であり、極限粘度が０．７以上とすることで充分な強度と伸度を兼ね備えた繊維を製造することが容易となる。より好ましい極限粘度は０．８以上である。また、極限粘度を２．０以下とすることで、生産安定性が良好となる。より好ましい極限粘度は１．５以下である。
均一染色性に優れた繊維を得る上で、ポリエステルＡ（ＰＬＡ）とポリエステルＢ（３ＧＴ）の複合重量比は１５：８５〜８０：２０の範囲である必要があり、より好ましい範囲は２０：８０〜５０：５０である。ポリエステルＡの複合重量比を１５％以上とすることにより、相手成分であるポリエステルＢとの複合異常を回避でき、繊維の長手方向で均一な繊維径および収縮特性を得ることが可能となる上、ポリエステルＡの溶融後の配管通過時間を短縮できることから、熱分解によるポリマー劣化を抑制でき、製糸性の向上が可能となる。ポリエステルＡの複合重量比を２０％以上とすると、より安定した複合形態が得られるようになり、長手の収縮変動が小さく、製糸性に優れた製品が得られる。一方、ポリエステルＡの複合重量比が８０％を超える範囲となると、相手成分であるポリエステルＢの吐出量が低下するため、ポリエステルＢに起因した複合異常が発生する。これにより、繊維の長手方向で繊維径および収縮特性のばらつきが増大し、本発明の目的である均一染色性に優れた繊維は得られない。加えて、ポリエステルＢの溶融後の配管通過時間が長くなるために、ポリマーの熱分解が進行して糸切れが増加する。
ここで、ポリエステルＡは、減量により除去される成分であるため、減量による製品量損失を軽減して生産効率を高く維持するためには、ポリエステルＡの複合重量比を５０％以下とするのが好ましい。また、上記の分割型複合繊維において、優れた分割性を得るには、ポリエステルＡが少なくとも繊維表面の一部を占めるよう配置するのが好ましい。ポリエステルＡを繊維表面に露出させることにより、減量剤がポリエステルＡに直接作用するため、露出させない場合と比べて、よりマイルドな減量条件で、より短時間で効率的に分割することが可能であり、天然繊維と複合した場合、天然繊維へのダメージを抑制することが可能となる。
【００１３】
次に、本発明の分割型複合繊維の物性について述べる。
本発明の複合繊維において、均一染色性に優れた製品を得るためには、複合繊維の長手方向において、繊度変動率を５％以下かつ、湿熱収縮変動率を５％以下とする必要がある。繊度変動率が５％を超える繊維では繊度斑に起因した染色斑が発生し、布帛とした場合にヨコ斑やタテ筋といった欠点が発生する。また、湿熱収縮変動率が５％を超える繊維では、繊維の長手方向での収縮ばらつきが大きいため、布帛形成後の染色工程において収縮度合いに斑が生る。このため織編地の組織密度に斑が生じ、組織密度の密／疎に起因した色調の濃淡斑が生じる。よって、繊度変動率、湿熱収縮変動率の両者が前述の要件を満たさないと、染色性の均一な布帛を得ることができない。より好ましい繊度変動率は３％以下、湿熱収縮変動率は３％以下である。
【００１４】
次いで、本発明の分割型複合繊維の好ましい製造方法について説明する。
【００１５】
本発明の複合繊維は、公知のいずれの溶融紡糸方法においても製造可能であるが、繊維長手方向での品質安定性、生産安定性を考慮すると、直接紡糸延伸法（以下、ＤＳＤ法と称する）による生産が最も優れている。本発明の複合繊維をＤＳＤ法により製造するにあたっては、前述の通り、ポリエステルＡ：ポリエステルＢの重量複合比を１５：８５〜２０：８０に設定する必要がある。また、長手での湿熱収縮変動率が５％以下の複合繊維を安定的に得るためには、口金より紡糸された糸条は、延伸〜巻取の間に９０℃〜１８０℃にて熱セットされる必要があり、より好ましくは１１０℃〜１７０℃の範囲が良い。熱セット温度が９０℃未満では、繊維を構成するポリマーの結晶構造固定が不十分であり、製品巻取後も経時で物性が変化したり、巻締りが進行するため、長手方向で物性が不均一となり、目的とする湿熱収縮変動率が５％以下の製品は得られない。逆に１８０℃を超える温度では、湿熱収縮変動率は良好となるものの、ポリエステルＡ（ＰＬＡ）の融点に近づくために、フィラメント同士が融着し、毛羽やタルミが発生するため、製品として品質の劣るものになるほか、製糸の際にロール上での糸条の走行状態が不安定となって糸切れが増加する。また、繊度変動率、湿熱収縮変動率が良好な繊維を工程安定的に得るためには、分割型複合繊維の口金からの吐出線速度Ｖ０（ｍ／分）、第１ロールの周速度Ｖ１（ｍ／分）、ポリエステルＡの複合重量比ＲＡ、ポリエステルＢの複合重量比ＲＢ、延伸倍率をＥ（倍）とが、次式（ａ）を満足する必要がある。本発明でいう吐出線速度Ｖ０（ｍ／分）とは、口金吐出孔１個あたりから単位時間に吐出されるポリマーの体積（ｍ３／分）を吐出孔の断面積（ｍ２）で割り返した値であり、第１ロールの周速度Ｖ１（ｍ／分）とは、糸条と第１ロールが初めて接する部分の周速度を指す。
２００≦（Ｖ１／Ｖ０）×Ｅ≦２００＋１４００×｛ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ）｝  ・・・（ａ）
式（ａ）を満たす範囲を図４に斜線領域で示す。本発明の分割型複合繊維において紡糸／延伸における製糸応力は、ポリマー融点の高いポリエステルＢ（３ＧＴ）側に集中する。このため、Ｖ１／Ｖ０（以下、ドラフト倍率と称す）と延伸倍率Ｅの積算値が、２００＋１４００×｛ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ）｝を超える範囲となると、総合的な引伸し倍率がポリエステルＢの許容引伸し倍率を超えるため、毛羽や糸切れが増加する。仮に製糸できたとしてもポリエステルＢの結晶構造が不安定となるために、均一な染色性を得ることは困難となる。また、（Ｖ１／Ｖ０）×Ｅが２００未満となる領域では、引伸し倍率が不足するために、繊維中に非晶質部分が多く存在しており、経時的に物性が変化したり、製品巻取後も巻締りが進行したりするため、本発明の目的とする繊維は得られない。ここで、延伸倍率Ｅは第１ロールと第２ロールの周速度の比であり、第１ロールと第２ロールの間で大きな速度差を設けた場合は延伸糸（ＦＯＹ）が得られ、該ロール間で小さな速度差を設けた場合は部分延伸糸（ＰＯＹ）が得られる。最終巻取速度は目的とするＦＯＹ／ＰＯＹの製品形態に合わせて、２５００〜５０００ｍ／分の範囲で任意に設定可能である。
【００１６】
本発明の繊維を工程安定的に得る上で、単孔吐出量Ｍ（ｇ／分）、口金吐出孔の周長Ｌ（ｍｍ）は次式（ｂ）を満足する範囲に設定するとするのが好ましい。本発明でいう単孔吐出量Ｍ（ｇ／分）とは、口金吐出孔１個あたりから単位時間（分）に吐出されるポリマーの重量（ｇ）を指す。
Ｍ≦１．４Ｌ−０．４  ・・・（ｂ）
式（ｂ）を満たす範囲を図５に斜線領域で示す。式（ｂ）を満たす範囲に設定すると、重合触媒や添加物等の汚れが、口金吐出孔周囲への析出する速度を抑制でき、口金の清掃周期を延長することができる。逆に単孔吐出量Ｍが式（ｂ）の右辺を超える領域となると、口金汚れ析出速度が速くなるため、経時的にポリマーの吐出状態が不安定となったり、繊維長手での繊度変動が増大したりするため、品質を維持するために短いサイクルでの口金清掃が必要となる。
【００１７】
また、より安定的に目的の繊維を得るには、第１ロール以前で交絡を付与するとともに、第１ロールに糸条進行方向に対して、漸次２〜７％の割合で直径が大きくなるテーパーロールを用いることが好ましい。第１ロール前で交絡を付与することにより、糸条を構成するフィラメントの収束性が向上するため、ロール上でのフィラメント割れを抑制でき、フィラメント間で均一な延伸が保てるようになる上、第１ロール以降の工通過性が向上してタルミや毛羽の少ない製品が得られるようになる。また、本発明の複合繊維はガラス転移温度以上に加熱された第１ロールに接触すると、熱結晶化が起こり繊維長が伸長するが、第１ロールをテーパーロールとすることにより、該伸長分をローラー径の増加分で吸収できロール上での糸条走行状態が安定する。このため、糸揺れに起因する延伸点の変動が軽減され、繊維の長手方向で繊維変動率、収縮変動率ともにばらつきが小さな繊維が得やすくなるほか、糸揺れによる糸条干渉糸切れを抑制できる。更に、第２ロール〜巻取までの間にテンションコントロールロール（以下、ＴＣＲと称する）を設けると、熱セットされた糸条の冷却が促進されると共に、糸条にかかる張力を容易に調整でき、良好なパッケージを得易くなり好ましい。
一例として、以下に第１、第２加熱ロールおよびＴＣＲを介する製造方法について詳しく説明する。
本発明の複合繊維を溶融紡糸する上では、一方の成分となる３ＧＴは、２４０〜２８０℃にて溶融されるのが好ましい。溶融するに際し、プレッシャーメルター法およびエクストルーダー法が挙げられるが、均一溶融と滞留防止の観点からエクストルーダーによる溶融が好ましい。一方、他方の成分であるＰＬＡは、３ＧＴと同様にエクストルーダーを用い、２００〜２４０℃での溶融が好ましい。別々に溶融されたポリマーは別々の配管を通り、計量された後、口金パックへ流入する。この際、熱劣化を抑制する観点から、配管通過時間は３０分以内であることが好ましい。パックへ流入したポリマーは口金により合流され、公知の技術により海島型、割繊型などの形態に複合され口金より吐出される。
【００１８】
この際の紡糸温度は、２４０〜２７０℃が適当である。この範囲であれば、３ＧＴの特徴を活かした複合繊維が製造できる。
【００１９】
口金から吐出されたポリマーは冷却、固化され、油剤が付与された後、交絡装置にて交絡を付与され、加熱ロール、ＴＣＲを介して巻き取られる。巻取速度は２５００〜５０００ｍ／分において製造可能であり、工程安定性を考慮すると２７００〜４５００ｍ／分がより好ましい。交絡数は任意に設定可能であるが、２個／ｍ以上であると良好な工程通過性を得易いほか、必要であれば油剤付与〜巻取の間に複数個の交絡装置を設けることで交絡数を上げることも可能である。また、巻取直前に、追加で油剤を付与するのも良い。
好ましく用いられる装置の概略を図３に示す。口金３より吐出された糸条は冷却後、油剤付与装置５による油剤の付与を経て、交絡装置６にて交絡が付与される。次いで、温度５０〜９０℃、速度１０００〜３５００ｍ／分、鏡面の第１ホットロール７上に数ターン巻付けられて予熱された後、第２ホットロール８との間で延伸される。更に、温度９０〜１８０℃の第２ホットロール８上に数ターン巻付けられて熱セットが為され、交絡付与装置９を経て、ホットロール８より−１０〜１０％速い速度で回転するＴＣＲ１０、１１へ引き回される。熱セットされた糸条はＴＣＲによって冷却されるとともに張力が調整され、巻取機にて速度２５００〜５０００ｍ／分にてパッケージ１３に巻付けられる。巻取機においては、パッケージに接するコンタクトロール１２によってパッケージ巻付け張力が調整される。
ここで、第１ホットロール７は、鏡面ロールであることが好ましく、ＴＣＲは鏡面または溝付き鏡面ロールとするのが好ましい。ここで言う、鏡面とはロールの表面粗さが１Ｓ以下であり、梨地とは２〜４Ｓを指す。表面粗さとは、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１に記載される最大高さ（Ｒｍａｘ）の区分である。鏡面または溝付き鏡面とすることにより、糸条を効率的に把持することができるため、糸条はロールの前後で一定の張力を保って安定した走行が可能となり、原糸の長手方向での物性ばらつきの小さい良好な品質の製品を易くなる。ＴＣＲとしては梨地ロールも使用可能であるが、糸条把持性を維持すするためには、鏡面や溝付き鏡面ロールに比べて高度な張力管理が要求される。仮にＴＣＲ上で糸条のスリップが発生した場合、原糸の長手方向で繊度斑や収縮斑、染色斑を誘発し、仮撚工程における糸切れや、布帛とした際の品位低下を引き起こす。高度な張力管理が要求される場合は、ＴＣＲを複数個設置するのが有効な手段である。
一方、コンタクトロールの速度はパッケージの巻取速度に対して、１．００１〜１．０１倍早く設定することで得られるパッケージの良好なふくらみ率と耳高率が容易に得られる。コンタクトロール速度のオーバーフィードを１．００１以上とすることで、パッケージに巻かれる際の張力を低減でき、ふくらみ率、耳高率を抑制することが可能となる。より好ましい範囲は、１．００１５以上である。また、１．０１以下とすることによりパッケージ端面からの糸落ちを防止することができ、良好な解舒性が確保できる。より好ましいオーバーフィードの範囲は１．００８以下である。さらに、コンタクトロール入口での糸条の張力は、０．１〜０．３ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。張力を０．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上に設定することで、ＴＣＲから巻取機間の糸揺れを低減でき、巻取速度を上げた場合でも安定して糸条を巻き取ることができる。より好ましい張力は０．１２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。また、張力を０．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以下とするとコンタクトロールでの張力制御が容易となり、良好なパッケージフォームが得られる。より好ましい張力は０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。
【００２０】
以下、実施例を挙げて具体的に説明する。なお、実施例の主な測定値は以下の方法で測定した。
（１）極限粘度
極限粘度［η］は、次の定義式に基づいて求められる値である。
【００２１】
【数１】
2006336166.tif 000003
【００２２】
定義式のηｒは、純度９８％以上のＯ−クロロフェノールで溶解した３ＧＴの希釈溶液の２５℃での粘度を、同一温度で測定した上記溶剤自体の粘度で割った値であり、相対粘度と定義されているものである。また、ｃは上記溶液１００ｍｌ中のグラム単位による溶質重量値である。
（２）強度、伸度
ＪＩＳ  Ｌ１０１３（１９９９）に従い、オリエンテック製テンシロンＵＣＴ−１００にて測定した。
（３）繊度変動率
ツエルベガーウースター社製ウースターテスターＵＴ−４ＣＸを用い、下記の測定条件にて繊度変動チャート（Ｄｉａｇｒａｍ  Ｍａｓｓ）を得、チャート上でｈａｌｆ  ｉｎｅｒｔの変動幅（＝最大値−最小値）を直読した。
【００２３】
給糸速度              ：２００ｍ／分
測定糸長              ：４００ｍ
ツイスター            ：Ｓ撚  １２０００ターン／分
ディスクテンション強さ：１０％
スケール              ：−１０〜＋１０％
（４）湿熱収縮変動率
東レ製ＦＴＡ−５００を用い、下記の測定条件にて測定を行い、繊維長手での湿熱収縮率のＣＶ％を求めた。
【００２４】
湿熱温度：１００℃
給糸張力：２０ｇ
給糸速度：１０ｍ／分
測定糸長：３０ｍ
（５）製糸性
製糸時の糸切れ発生率を、８錘建て巻取機にて生産した場合の値に換算して、以下の３段階にて評価した。合格レベルは○以上である。
【００２５】
○○：１．５回／ｔ以下
○  ：１．５回／ｔを超え３．０回／ｔ以下
×  ：３回／ｔを超える
（６）均一染色性
製品巻取後、室温にて１カ月保管した複合繊維を用いて、２８ゲージの丸編み地を製作し、染料としてテトラシールネイビーブルーＳＧＬ０．２７５％ｏｗｆ、助剤としてテトロシンＰＥ−Ｃ５．０％ｏｗｆ、分散剤としてニッカサンソルト＃１２００１．０％ｏｗｆを用い、浴比１：１００にて５０℃１５分、さらに９０℃２０分にて染色を行った。染色後のサンプルは染色斑、ドラムまたはボビン間での染色差を総合的に官能検査し、以下の３段階で評価した。合格レベルは○以上である。
【００２６】
○○：非常に均質で優れた染色品位である
○  ：製品として許容される範囲の僅かな欠点が存在する
×  ：染色が不均一であり、製品として出荷不可能な重大な欠点が存在する
（７）ソフト性
上記の（６）にて得られた２８ゲージの丸編み地について、肌触りを官能検査し、以下の３段階で評価した。合格レベルは○以上である。
【００２７】
○○：非常にソフト感に富み、肌触りが良好である
○  ：ソフト感に優れる
×  ：従来ＰＥＴ製品と同等レベル
実施例１
光学純度９８．０％のポリ−Ｌ−乳酸と極限粘度１．１のホモ３ＧＴを、それぞれエクストルーダーを用いて２１０℃、２５０℃にて溶融後、ポンプによる計量を行い、２５０℃にて図１に示すような海島型複合形態を形成すべく公知の口金に流入させた。複合重量比はポリ乳酸２０％に対し、３ＧＴ８０％の割合とした。各ポリマーの配管通過時間は、ポリ乳酸が２５分、３ＧＴは１０分であった。口金から吐出された糸条は、図３に示す装置にて冷却、油剤付与後、２７００ｍ／分の速度で５５℃に加熱された第１ホットローラー７に引き取られ、一旦巻き取ることなく、４３００ｍ／分の速度で１５０℃に加熱された第２ホットローラー８に引き回し、延伸、熱セットを行った。さらに、４２００ｍ／分にて回転する２個のＴＣＲ１０、１１に引き回した後、コンタクトロール入口での張力を０．１３ｃＮ／ｄｔｅｘ、コンタクトロール速度４０８０ｍ、パッケージ巻き取り速度４０７２ｍ／分、すなわちオーバーフィードを１．００２０として巻取り、図１に示す断面形状の８４ｄｔｅｘ―３６フィラメント、８島の海島型複合繊維を得た。この複合繊維の特性評価結果は表１の通りであり、非常に優れた均一染色性と製糸性が得られた。
【００２８】
実施例２
ポリマーの複合重量比をＰＬＡ：３ＧＴ＝７５：２５とした以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維を得た。繊維の特性評価結果は表１の通りであり、均一染色性で実施例１に一歩譲るものの、製糸性、ソフト性に優れるものが得られた。
【００２９】
実施例３
ポリマーの複合重量比をＰＬＡ：３ＧＴ＝５０：５０とした以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維を得た。繊維の特性評価結果は表１の通りであり、製糸性に優れ、均一染色性、ソフト性とも実施例１と同等のものが得られた。
【００３０】
実施例４
口金を吐出孔周長の小さいものに変更した以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維を得た。繊維の特性評価結果は表１の通りである。実施例１に比べて口金汚れの析出速度が早く、約１／２の周期で口金清掃を必要としたが、製糸性は合格レベルにあり、均一染色性で実施例１に一歩譲るものの、ソフト性に優れたものが得られた。
【００３１】
実施例５
実施例４と同様の口金を用い、ポリマーの複合重量比をＰＬＡ：３ＧＴ＝７５：２５とした以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維を得た。繊維の特性評価結果は表１の通りであり、製糸性、均一染色性で実施例１に一歩譲るものの、ソフト性に優れるものが得られた。また、口金汚れの析出速度は実施例１に比べて早く、約１／２の周期で口金清掃を必要としたが、製糸性は合格レベルにあった。
【００３２】
実施例６
口金を吐出孔周長の大きいものに変更し、実施例１と同様にして溶融したポリマーを口金より吐出させた。糸条を冷却、油剤付与した後、温度５５℃、速度２０００ｍ／分にて回転する第１ホットロール７に引取らせ、次いで温度１５０℃、速度２７００ｍ／分の第２ホットロール８に引き回して延伸および熱セットした後、第２ホットロールと同速度で回転するＴＣＲ１０、１１を介してパッケージに巻取り、海島複合繊維のＰＯＹを得た。繊維の特性評価結果は表１の通りであり、製糸性、均一染色性、ソフト性とも良好なものが得られた。
【００３３】
実施例７
口金および吐出量を変更した以外は実施例１と同様にして製糸し、１１０Ｔ−１８フィラメント、３６島の海島複合繊維を得た。この繊維は実施例１に比べて僅かに口金汚れの析出速度が速く、約３／４の周期で口金清掃を必要としたが、特性評価結果は表１の通り、製糸性、均一染色性、ソフト性とも実施例１と同等に優れるものが得られた。
【００３４】
実施例８
口金および吐出量を変更し、ポリマーの複合重量比をＰＬＡ：３ＧＴ＝３０：７０とした以外は実施例１と同様にして製糸し、１３５Ｔ−１８フィラメント、３６島の海島複合繊維を得た。この繊維の特性評価結果は表１の通り、製糸性、均一染色性、ソフト性とも実施例１と同等に優れるものが得られた。
【００３５】
実施例９
口金を変更した以外は実施例１と同様にして製糸し、８４Ｔ−３６フィラメント、８分割の割繊型複合糸を得た。この繊維の特性評価結果は表１の通りであり、製糸性、均一染色性、ソフト性とも実施例１と同等に優れるものが得られた。
【００３６】
実施例１０
第１ホットロールにテーパー率０％の鏡面ロールを用いた以外は、実施例１と同様にして製糸し、海島複合繊維を得た。実施例１に比べて、第１ホットロール上での糸揺れが大きく、製糸性、均一染色性、ソフト性で実施例１に一歩譲るものとなったが、特性評価結果は表１の通り合格レベルのものが得られた。
【００３７】
実施例１１
第１ロールにテーパー率９％の鏡面ロールを用いた以外は、実施例１と同様にして製糸し、海島複合繊維を得た。特性評価結果は表１の通りである。実施例１に比べて、第１ロール上での糸揺れが小さく、均一染色性、ソフト性で実施例１と同等のものが得られたが、製糸性は実施例１に一歩譲るものとなった。
【００３８】
比較例１
ポリマーの複合重量比をＰＬＡ：３ＧＴ＝１０：９０とした以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維を得た。繊維の特性評価結果は表２の通りであるが、繊度変動率、湿熱収縮変動率共に大きな値を示し、均一染色性において実施例１大きく及ばないものとなった。また、複合異常による島成分同士の融着が観察され、製糸性においても不合格であった。
【００３９】
比較例２
ポリマーの複合重量比をＰＬＡ：３ＧＴ＝９０：１０とした以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維を得た。繊維の特性評価結果は表２の通りであるが、均一染色性において実施例１大きく及ばないものとなった。また、繊維断面において各島成分の直径にばらつきがあり、製糸性においても不合格であった。
【００４０】
比較例３
口金を吐出孔周長の大きなものに変更し、ポリマーの複合重量比をＰＬＡ：３ＧＴ＝５０：５０とした以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維を得た。繊維の特性評価結果は表２の通りであるが、引伸し倍率過多に起因した糸切れが多発し、製糸性が不合格であった。また。均一染色性においても実施例１大きく及ばないものとなった。
【００４１】
比較例４
口金を吐出孔周長の大きなものに変更した以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維を得た。繊維の特性評価結果は表２の通りであるが、引伸し倍率過多に起因した糸切れが多発し、製糸性が不合格であった。また。均一染色性においても実施例１大きく及ばないものとなった。
【００４２】
比較例５
口金を吐出孔周長の小さなものに変更した以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維を得た。繊維の特性評価結果は表２の通りであるが、引伸し倍率の過小に起因して巻取直後より経時的に巻締りが進行し、パッケージのフォーム崩れが観察されたほか、巻締りによるパッケージ端面において周期的な染色濃淡斑が生じ、均一染色性が不合格であった。
【００４３】
比較例６
第２ホットロールの熱セット温度を８５℃とした以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維を得た。繊維の特性評価結果は表２の通りであるが、巻取中より巻締りが発生し、巻取コアが巻取機より払い出しできなくなる等の問題が発生した。また経時的に物性が変化し、均一染色性において実施例１に大きく及ばないものとなった。
【００４４】
比較例７
第２ホットロールの熱セット温度を１８５℃とした以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維を得た。繊維の特性評価結果は表２の通りであるが、第２ホットロール上での糸揺れが大きく糸切れが多発した。また、採取された製品には毛羽やタルミが多く均一染色性に劣るものとなった。
【００４５】
比較例８
ポリエステルＡとして５−ナトリウムスルホイソフタル酸共重合ＰＥＴを用い、ポリエステルＡの溶融温度を２８５℃、紡糸温度を２８０℃とした以外は、実施例１と同様にして製糸を試みたが、安定製糸が不可能であった。かろうじて得られた繊維を特性評価したところ、表２の通り均一染色性に著しく劣るものとなった。
【００４６】
比較例９
ポリエステルＡとして５−ナトリウムスルホイソフタル酸共重合ＰＥＴを、ポリエステルＢとしてセミダルＰＥＴを用いて、量成分の溶融温度を２８５℃、紡糸温度を２８０℃とした以外は、実施例１と同様にして製糸して海島複合繊維を得た。特性評価結果は表２の通りであり、製糸性は非常に安定していたが、得られた繊維は均一染色性、ソフト性が不十分なものとなった。
【００４７】
【表１】
2006336166.tif 000004
【００４８】
【表２】
2006336166.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】海島型複合繊維断面の一例を示す。
【図２】割繊型複合繊維断面の一例を示す。
【図３】製糸工程（直接紡糸延伸法）の一例を示す。
【図４】請求項２に記載の式（ａ）の領域について図示する。
【図５】請求項３に記載の式（ｂ）の領域について図示する。
【符号の説明】
【００５０】
１    ポリトリメチレンテレフタレートを主成分とするポリマーからなる領域
２    ポリ乳酸を主成分とするポリマーからなる領域
３    口金
４    糸条冷却送風装置
５    油剤付与装置
６    交絡装置
７    第１ホットロール
８    第２ホットロール
９    交絡装置
１０  テンションコントロールロール
１１  テンションコントロールロール
１２  コンタクトロール
１３  パッケージ
【図１】
2006336166.tif 000006
【図２】
2006336166.tif 000007
【図３】
2006336166.tif 000008
【図４】
2006336166.tif 000009
【図５】
2006336166.tif 000010