(57)【要約】【課題】潜在捲縮型の複合ポリエステルマルチフィラメントの、特に細繊度の繊維を安定して得られる複合紡糸口金と同繊維の効果的な製造方法を提供する。また、同繊維を使った織編物は十分なふくらみ感とストレッチ性とを有し、均一な染色が得られる複合ポリエステル細繊維と同繊維を織編物を提供する。【解決手段】複合紡糸口金の吐出孔（１０）は、断面積が上流側から吐出端に向けて漸増する吐出開口部（１４）と、同吐出開口部（１４）の上流側に連設され、２種類のポリエステルが複合される均一径の細管部（１３）とを備えている。前記吐出開口部（１４）がその軸線と壁面とのなす漸増角度を１０°〜４５°の範囲内で２段以上の漸増角度θ１，θ２，…に変化させている。この紡糸口金を用いて、特定の紡糸条件の下で連続紡糸すると、細繊維であってもニーリングの発生がなく、所望の捲縮発現性をもつ安定した紡糸が可能となる。【選択図】図１
2004211267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種類のポリエステルが独立して供給され、両者を接合して吐出する接合型の潜在捲縮複合ポリエステル繊維を溶融紡糸するための紡糸口金であって、
任意の断面形状を有すると共に、その断面積が上流側から下流側へ向けて漸増する吐出開口部と、同吐出開口部の上流側に連設され、２種類のポリエステルが複合される均一径の細管部とを備え、
前記吐出開口部がその中心軸と壁面とのなす漸増角度θが不連続であることを特徴とするポリエステル複合マルチフィラメント繊維用紡糸口金。
【請求項２】
前記細管部の管径Ｄ１が０．４ｍｍより小さく、その長さＬ１と前記管径Ｄ１との比（Ｌ１／Ｄ１）の値が１．５〜５．０、前記吐出開口部の径Ｄ２が０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の紡糸口金。
【請求項３】
前記吐出開口部の中心軸と壁面とのなす漸増角度θが１０°〜４５°の範囲内において不連続に漸増してなることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の紡糸口金。
【請求項４】
下記の式（１）〜（２）を満足する高粘度ポリエステル（Ａ）と低粘度ポリエステル（Ｂ）を接合した接合型複合マルチフィラメント繊維の製造方法であって、
請求項１〜３のいずれかに記載の紡糸口金の上流で高粘度ポリエステル（Ａ）と低粘度ポリエステル（Ｂ）との複合流とし、吐出線速度３．５ｍ／分以上、紡糸ドラフト８００以上で前記吐出開口部から吐出させ、未延伸糸繊維の太さ斑の変動係数Ｕ％（Ｌ）を０．８％以下とすることを特徴とするポリエステル複合マルチフィラメント繊維の製造方法。
４／６≦Ｗ≦６／４                （１）
［η］Ａ−［η］Ｂ＞０．１４５      （２）
但し、式中、［η］Ａ、［η］ＢはそれぞれＡ、Ｂの固有粘度、ＷはＡ／Ｂの接合比（重量比）を示す。
【請求項５】
高粘度ポリエステル（Ａ）が、第三成分を５〜１５モル％共重合させた共重合ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項４記載のポリエステル複合マルチフィラメント繊維の製造方法。
【請求項６】
低粘度ポリエステル（Ｂ）が、ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項４又は５記載のポリエステル複合マルチフィラメント繊維の製造方法。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載の製造方法により得られ、
単繊維の繊度が０．６〜３．３ｄｔｅｘ、マルチフィラメント繊維の太さ斑の変動係数（Ｕ％）が０．２〜０．６％でかつその最大Ｕ％値と最小Ｕ％値の差（△Ｕ％）が２％以下、捲縮率（ＣＣ）が２０〜４５％であることを特徴とするポリエステル複合細繊維。
【請求項８】
溶融粘度の異なる２種のポリエステルの１つが、第三成分を５〜１５モル％共重合させた共重合ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項７記載の細繊維。
【請求項９】
溶融粘度の異なる２種のポリエステルの他の１つが、ポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項７又は８記載の細繊維。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれかに記載の細繊維を使用したことを特徴とする織編物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衣料用途、インテリア用途等の織編物に用いられる潜在捲縮型の高ストレッチ複合繊維用の紡糸口金、その口金を使った複合マルチフィラメント繊維の製造方法、同製造方法により得られる細繊維及び同繊維を使った織編物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来も、溶融粘度の異なる２種の熱可塑性ポリエステルを同一吐出孔より吐出する複合紡糸により接合型複合繊維糸とし、熱処理によりスパイラル型クリンプを発現させ捲縮型ストレッチ糸とすることが知られており、高捲縮を得るために、用いる２種の熱可塑性ポリエステルの溶融粘度差を大きくすること、また例えば特開平３−６９６４７号公報では高溶融粘度成分として高収縮性のポリエステルを用いることが知られている。しかし、溶融粘度が異なる２種類のポリエステルを張り合わせて紡出する際、両ポリエステルのバラス効果の違いにより、紡出糸は高粘度成分側に大きく屈曲するニーリング現象（ベンディング現象）が発生することも知られている。接合型複合流を紡出する際の両成分の溶融粘度差が大きいほどニーリング現象は大きくなり製糸性は悪化する。このため織編物、特に織物において十分なふくらみ感とストレッチ性を提供できる潜在捲縮型ストレッチ繊維を安定に製造することは難しい。
【０００３】
特開平８−３０２５１８号公報には、２種類のポリマ−流をそれぞれ吐出させ、吐出後に互いを合流させることでニーリング現象を回避する紡糸口金が提案されている。しかしこのような紡糸口金はその吐出孔の製作精度が複合流の形成に大きく影響し、安定な紡糸状態を確保することが難しい。また、高価な紡糸口金となることから、工業的に採用することは難しい。
【０００４】
一方、繊維製品の多色表現の手段の一つとして霜降り効果を与える太細繊維が知られ、この太細繊維は、比較的配向度の低い未延伸糸を低倍率延伸することにより得られる。そして、霜降り調外観を有する伸縮性のある織編物を得る場合、霜降り効果を与える太細繊維と伸縮性を与える繊維とからなる混繊糸を用いて織編物とする方法が知られている。しかしながら、かかる混繊糸を得るには工程が煩雑でコストアップを招くだけでなく、混繊された２種の繊維の染色性の差異に起因する染色時の温度変更、制御等の取扱い上の問題も発生する。
【０００５】
こうした課題を解決するとともに、衣料用途、インテリア用途等の織編物に用いられる潜在捲縮型の高ストレッチ複合繊維を安定して紡糸するために好適な紡糸口金が、例えば特開平１１−３６１４８号公報、特開平１１−１０７０５０号公報、特開平１１−２００１５５号公報、特開２０００−１６０４４３号公報などにより提案されている。
【０００６】
特に、前記紡糸口金の具体的構成を規定する特開平１１−１０７０５０号公報によれば、任意の断面形状を有すると共に、その断面積が上流側から下流側へ向けて漸増する多角錐台形状の吐出開口部と、同吐出開口部の上流側に連設され、２種類のポリエステルが複合される均一径の細管部とを備え、前記吐出開口部はその中心軸と壁面とのなす漸増角度θが１０°〜２５°が提案されている。
【０００７】
ポリエステルＡ及びポリエステルＢを用いて、複合紡糸方法により接合型複合繊維として製造する場合、一般には異なる溶融特性を有する２成分ポリエステルを接合型複合流として溶融紡出する際にはニーリングが発生して製糸安定性を低下させてしまう。そのため、前記公報では前記接合型複合流を紡出する際の吐出線速度を小さくして安定した製糸を実現している。
【０００８】
吐出線速度を低減させるためには、紡糸口金の吐出孔面積を大きくすることが有効であり、本発明のポリエステルＡとポリエステルＢとの複合流を安定して紡出するのに必要な吐出孔開口部の直径は、前記複合流の吐出線速度が１４ｃｍ／秒以下となるように設定される。しかしながら、吐出線速度を低減させることを目的として、単に吐出孔径を大きくした場合、紡糸口金の圧力損失が小さくなり、マルチフィラメントを形成させるための各々の吐出孔への溶融ポリエステルの分配が不均一となる。更には、吐出圧力が極度に低下して吐出線速度に変動が生じ、その結果、糸長方向に脈動が起こり繊維の太さ斑が発生したり、また、ドラフト率が大きくなり糸切れが発生する等の問題が生じてしまう。
【０００９】
前記漸増角度θが１０°未満では、前記吐出開口部の下端にある吐出開口が所定の径となるまで、前記吐出開口部を延在させなければならず、その長さ寸法が大きくなるため、紡糸口金が大型化し、製造コストが大きくなるといった不都合を生じる。また、前記漸増角度θを２５°より大きとすると、前記吐出開口部での圧力変化が大きくなり、糸切れが発生しやすくなるので好ましくない。
【００１０】
上述のように、紡糸口金の各吐出孔内に細管部を設けているため、同吐出孔間での溶融ポリエステルの均一分配を可能にするために充分な圧力損失を得ることができる。更に、前記細管部に連設して形成された前記吐出開口部が、上流側から下流側に向けて断面積を漸増させる形状であり、その漸増角度θを１０°〜２５°に設定すると同時に、紡糸ドラフト率が８００を越えない範囲で前記紡糸口金の吐出開口部の外径と引取り速度とを設定することで、安定した紡出状態を確保する。
【００１１】
【特許文献１】
特開平３−６９６４７号公報
【特許文献２】
特開平８−３０２５１８号公報
【特許文献３】
特開平１１−３６１４８号公報
【特許文献４】
特開平１１−１０７０５０号公報
【特許文献５】
特開平１１−２００１５５号公報
【特許文献６】
特開２０００−１６０４４３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような紡糸口金はその吐出孔の寸法が複合流の形成に大きく影響する。特に細繊維を安定して紡糸する紡糸口金にあっては、その吐出孔の寸法に加えて形状も複合流の形成に大きく影響し、紡糸の安定性を損なう。すなわち、、上記特許文献４に記載されているように単に多角錐台形状とするだけでは、細管部と多角錐台の吐出孔との境界部において発生するニーリングにより繊維が切断することが多い。このニーリングの発生は、単に前記吐出孔を高精度に製作するだけでは解決し得ない。また、使用に際しては、前記吐出孔の開口端にポリエステル等が付着してその寸法に若干の狂いが生じることがあるが、その場合に安定な紡糸状態を確保することが困難となり、頻繁に洗浄しなければならないという課題も残る。
【００１３】
すなわち本発明は、工業的に簡素な製造工程により複合ポリエステル繊維を安定して製造することのでき、特にその細繊維を安定して得られる紡糸口金と同繊維の効果的な製造方法を提供する。また、織編物として十分なふくらみ感とストレッチ性とを有し、均一な染色が得られる潜在捲縮型の複合ポリエステル細繊維と同繊維を織編物を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
そこで、本発明は、２種類のポリエステルが独立して供給され、両者を接合して吐出する接合型の潜在捲縮複合ポリエステル繊維を溶融紡糸するための紡糸口金であって、任意の断面形状を有すると共に、その断面積が上流側から下流側へ向けて漸増する吐出開口部と、同吐出開口部の上流側に連設され、２種類のポリエステルが複合される均一径の細管部とを備え、前記吐出開口部がその中心軸と壁面とのなす漸増角度θが不連続であることを特徴とするポリエステル複合マルチフィラメント繊維用紡糸口金を主要な構成としている。
【００１５】
すなわち、本発明にあっては、上記特許文献５のごとく、吐出開口部を単なる多角錐台形状に形成するのではなく、その吐出開口部の漸増角度θを不連続に漸増させている。これを換言するならば、吐出開口部の吐出開口端に向けて拡開する開口角度（漸増角度）θを、段階的に順次漸増するように変化させている。その結果、上記細管部と吐出開口部との境界部において発生するニーリング現象による繊維の屈曲による吐出開口部との接触を瞬時に断つと同時に更なる曲がりをも許容できるようになり、たとえそれが細繊維であっても糸切れを大幅に低減できて、紡糸の安定性が確保されるようになる。また、本発明にあっても、上述のように、紡糸口金の各吐出孔内に細管部を設けているため、同吐出孔間での溶融ポリエステルの均一分配を可能にするために充分な圧力損失を得ることができる。
【００１６】
前記吐出開口部の中心軸と壁面とのなす漸増角度θを１０°〜４５°の範囲内において不連続に漸増させることが望ましい。例えば、細管部と吐出開口部との境界部における第１段目の漸増角度θ１を上記特許文献４と同様に１０°〜２０°の範囲に設定すると共に、第２段目の漸増角度θ２を２０°〜４５°に拡げる。その結果、前述の機能に加えて加工のしやすさと洗浄などメンテナンスとの容易性が確保される。この場合、前記細管部の内径Ｄ１が０．４ｍｍ以下であって、細管部の長さＬ１と内径Ｄ１との比（Ｌ／Ｄ）が１．５〜５．０、前記吐出開口部の径Ｄ２が０．５ｍｍ以上の吐出孔であれば更に好ましい。
【００１７】
前記漸増角度θが１０°未満の場合、前記吐出開口部の下端にある吐出開口が所定の径となるまで、前記吐出開口部を延在させなければならず、その長さ寸法が大きくなるため、紡糸口金が大型化し、製造コストが大きくなるといった不都合が生じる。また、通常、テーパー角が２５°より大きい場合は、オリフィス内の圧力変化が大きくなり糸切れが発生するだけでなく品質にも影響するが、本発明の紡糸口金によれば最終段の漸増角度θが４５°まで、前記吐出開口部での圧力変化が安定しており、糸切れの発生が殆どなく、安定した紡糸が可能となる。
【００１８】
前記細管部の内径Ｄ１が０．４ｍｍを越えると、ニーリングが激しく糸切れが多発し、同時に長さＬと内径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ）が１．５より小さいと細管部において十分な圧力損失が得られず、ニーリング現象が初期に発生し、繊維の太さ斑が大きくなるだけでなく、更に糸切れが多くなり、安定した製糸ができなくなる。Ｌ／Ｄの値が５．０を越えると、ＬがＤに比較して相対的に長くなり、紡糸口金の厚みが一定であるときに、吐出開口端を所望の大きな径としようとすれば、吐出開口部の長さを更に長くせざるを得なくなる。吐出開口端の口径は、０．５ｍｍ以上が好ましく用いられる。
【００１９】
本発明における第２の基本的な構成は、上述した本発明に特有の構造をもつ紡糸口金を使用し、溶融粘度の異なる２種類の高粘度ポリエステルＡと低粘度ポリエステルＢとの接合型潜在捲縮ポリエステル複合マルチフィラメント繊維の製造方法にある。高粘度ポリエステルＡと低粘度ポリエステルＢは、下記の式（１）〜（２）を満足する必要がある。本発明による複合マルチフィラメント繊維の製造方法は、上記紡糸口金の上流で高粘度ポリエステル（Ａ）と低粘度ポリエステル（Ｂ）との複合流とし、吐出線速度３．５ｍ／分以上、紡糸ドラフト８００以上で前記吐出開口部から吐出させ、未延伸糸繊維の太さ斑の変動係数Ｕ％（Ｌ）を０．８％以下とすることを特徴としている。
【００２０】
４／６≦Ｗ≦６／４                （１）
［η］Ａ−［η］Ｂ＞０．１４５      （２）
但し、式中、［η］Ａ、［η］ＢはそれぞれＡ、Ｂの固有粘度、ＷはＡ／Ｂの接合比（重量比）を示す。
【００２１】
前記ポリエステルＡとして、テレフタル酸成分を８８〜９８モル％及び炭素数４〜１２の脂肪族ジカルボン酸成分を２〜１２モル％含むジカルボン酸成分と、１，４−ブタンジオール及び平均分子量４００〜４０００のポリテトラメチレングリコールを主とするジオール成分とから構成され、前記ポリテトラメチレングリコールは同ポリエステルＡの全量に対して１５〜３５重量％含有され、融点が１８０℃以上である共重合ポリマーを採用し、前記ポリエステルＢとして、実質的にテトラメチレンテレフタレート単位からなり、融点が２１０℃〜２３０℃であるポリマーを採用し、前記ポリエステルＡとポリエステルＢとの重量比を６／４〜４／６に設定して、上記紡糸口金の上流で複合流とし、同複合流の吐出線速度を１４ｃｍ／秒以下で前記吐出開口部から吐出させること、を含んでなることを特徴とする潜在捲縮複合ポリエステル繊維の製造方法をも主要な構成としている。
【００２２】
前記ポリエステルＡのジカルボン酸成分に脂肪族ジカルボン酸成分が含まれているため、前記ポリエステルＡとポリエステルＢとを複合して最終的に得られる複合ポリエステル繊維はその結晶化特性が向上するとともに捲縮発現性能も向上する。また、前記複合繊維を溶融紡糸する際に、前記脂肪族ジカルボン酸成分を含む前記ポリエステルＡの乾燥チップを紡糸機に供給した際にもチップ同士が接着したり、或いはチップが容器壁面に付着する等の問題が生じることなく、ポリエステルチップの取扱性も向上する。また、織編物としても十分なふくらみ感とストレッチ性を示す。。更には、前記共重合ポリエステルを片側成分として用いた前記複合繊維は、一般的な熱可塑性重合体の溶融紡糸工程により容易且つ安定して溶融賦形することが可能である。
【００２３】
ポリエステルＡに含まれる脂肪族ジカルボン酸は全ジカルボン酸成分を基準として２〜１２モル％共重合させることが好ましい。脂肪族ジカルボン酸の全ジカルボン酸成分における共重合量が２モル％未満であると、前記ポリエステルＡとポリエステルＢとを複合して得られる複合ポリエステル繊維の結晶化特性の向上効果や捲縮発現性能の向上効果が不充分となる。一方、脂肪族ジカルボン酸の全ジカルボン酸成分における共重合量が１２モル％を越えると、ポリエステルＡの結晶性が次第に低下し、前記ポリエステルＡとポリエステルＢとの複合繊維の更なる捲縮発現性能の向上効果も期待できないばかりでなく、前記ポリエステルＡのチップの取扱性も低下する。
【００２４】
ポリエステルＡのジカルボン酸成分には、テレフタル酸成分及び脂肪族ジカルボン酸以外の他のジカルボン酸成分を、本発明の目的を損なわない範囲で少量併用してもよい。ただし、その場合にもポリエステルＡの融点が１８０℃以上であることは必要である。ポリエステルＡの融点が１８０℃を下回る場合には、ポリエステルＡの熱安定性が低下し、更にはポリエステルＢと複合溶融紡糸する際の工程安定性も悪化するので好ましくない。
【００２５】
テレフタル酸成分及び脂肪族ジカルボン酸以外の他のジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸又は２−スルホイソフタル酸、１，８ジカルボキシナフタレン−３−スルホン酸等のアルカリ金属塩、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等のジカルボン酸類、又はこれらのエステル形成性誘導体、ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸等のオキシカルボン酸類、又はこれらのエステル形成性誘導体、５−テトラブチルホスホニウムスルホイソフタル酸、５−テトラフェニルホスホニウムスルホイソフタル酸、５−フェニルトリブチルホスホニウムスルホイソフタル酸、５−ブチルトリフェニルホスホニウムスルホイソフタル酸等のスルホン酸ホスホニウム塩含有ジカルボン酸類、又はこれらのエステル形成性誘導体等があげられる。
【００２６】
ポリエステルＡのジオール成分としては、１，４−ブタンジオールとポリテトラメチレングリコールとを主成分として用いる。ポリエステルＡのジオール成分として、１，４−ブタンジオールを用いるのは、ポリエステルＡの結晶化速度を向上させると共に、同ポリエステルＡとポリエステルＢとから最終的に得られる複合繊維の捲縮発現特性を向上させるためである。更に、ジオール成分として１，４−ブタンジオールを含む場合には、ポリエステルＡのチップの取扱性が向上する。また、上述のジオール成分ではなく、例えばエチレングリコール等の他のジオール成分を主成分として用いた場合には、ポリエステルの結晶化速度が充分ではなく、その結果、ポリエステルの結晶形成が不充分となり、チップの取扱性が低下するばかりでなく、ポリエステルＢと複合紡糸されて得られる複合繊維の捲縮発現特性も不充分なものとなる。
【００２７】
ポリエステルＡに含まれるポリテトラメチレングリコールとしては、平均分子量が４００〜４０００のものが採用できるが、特に平均分子量が８００〜３０００のものが好ましい。平均分子量が４００未満のポリテトラメチレングリコールが含まれたポリエステルは、同ポリエステルを片側成分としてポリエステルＢと複合紡糸した場合に、得られた複合繊維は充分な捲縮発現性能を備えておらず、また、平均分子量が４０００を越えるポリテトラメチレングリコールが含まれている場合には、均一なポリエステルを得難く、そのようなポリエステルを片側成分としてポリエステルＢと複合紡糸して得られた複合繊維は捲縮発現性能が低いものとなる。
【００２８】
なお、本発明においては、ポリエステルＡに含まれるポリテトラメチレングリコールとして、平均分子量が４００〜４０００の範囲にあれば、平均分子量が異なる複数種のポリテトラメチレングリコールを混合して用いることもできる。
【００２９】
これらのポリエステルＡ及びポリエステルＢを複合しながら上記紡糸口金を使って紡糸するとき、紡糸ドラフト率が８００を越えない範囲で適切な前記紡糸口金の吐出開口端の内径と引取り速度とを設定することで、安定した紡出状態を確保することが可能となる。この紡糸ドラフト率は、吐出開口端の開口径と引取速度とによって適宜決定される。
【００３０】
ポリエステルＡ及びポリエステルＢを用いて、複合紡糸方法により接合型複合繊維として製造することが可能であるが、一般には、異なる溶融特性を有する２成分ポリエステルを接合型複合流として溶融紡出する際にはニーリングが発生して製糸安定性を低下させてしまう。そのため、本発明の製造方法においては、前記接合型複合流を紡出する際の吐出線速度を小さくすることが、安定した製糸を実現するために必要となる。
【００３１】
本発明ではこれらの対策として、各吐出孔間への溶融ポリエステルの均一分配を可能とするに十分な圧力損失が得られる細管部を吐出孔内に確保し、その細管部から吐出開口部に向けて口径が不連続に拡大する吐出開口孔形状を採用するとともに、紡糸ドラフト率が８００を越えない範囲で吐出開口部の外径と引取り速度を決定することで、通常の繊度を有する複合繊維はもとより、特に０．６〜３．３ｄｔｅｘの範囲にある細繊維をも安定して紡出することが可能となる。なお、紡糸ドラフト率が高すぎる場合、例えば紡糸ドラフト率が８００を越えると紡糸性が悪くなる。また上述の紡糸口金構造をとすることで、吐出線速度の下限を３．５ｃｍ／秒と小さくしても安定した紡糸が可能となる。このため、吐出線速度の変動により引き起こされる、繊維の太さ斑の発生を適宜制御することができると同時に、糸切れ等のトラブルを効果的に防止することができる。
【００３２】
更に本発明にあっては、ポリエステルＡが、第三成分を５〜１５モル％を共重合させた共重合ポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。高収縮成分を高粘度側成分とすることで、得られる複合繊維の捲縮発現力をさらに向上させることが可能になる。共重合成分が５モル％未満の場合には、捲縮発現力が不十分であり、１５モル％を越える場合には、得られる共重合ポリエステルＡの融点が低下し、ポリエステルＢとの融点温度差が拡大し、溶融複合紡糸の際、共重合ポリエステルＡの溶融粘度が低下し、ポリエステルＢとの溶融粘度差が確保できなくなるばかりか逆転することにもなり捲縮発現力が不十分となる。
【００３３】
本発明における高粘度ポリエステルＡにおける第三成分としては、テレフタル酸成分以外の芳香族ジカルボン酸類、脂肪族ジカルボン酸類、脂肪族ジオール類、脂環式ジオール類、芳香族ジオール類を用いることができ、具体的にはイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−ブタンジオール、シクロヘキサンジオール、ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物等を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。好ましい第三成分としては、イソフタル酸（ＩＰＡ）、アジピン酸（ＡＤＥ）、スルホイソフタル酸金属塩（ＤＭＳ）、２，２−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］プロパン（ＢＰＥ）が挙げられる。これらの第三成分は単独或いは２種以上の組み合わせであってもよい。なお、本発明で用いる共重合率は、２種以上の共重合成分を使用する場合には、合計の共重合率である。
【００３４】
本発明において、共重合ポリエステルＡとポリエステルＢの固有粘度はＡの方が高く、その差は０．１４５より大きくすることが必要である。ここで、固有粘度とは、ポリエステルをフェノールとテトラクロロエタンの１：１混合溶媒に溶解し、ウベローデ粘度計を使用して２５℃で測定した値をいう。固有粘度の差が０．１４５以上の場合には十分な捲縮発現力が得られず、織物に使用したとき必要とする伸縮性が得られない。一方、このように大きな粘度差を有するポリエステル２成分の複合流を紡出する場合には、大きなニーリングが発生しやすい。ニーリングを防止する手段としては、複合流の溶融粘度を低くして高粘度側の表面張力を低下することと吐出線速度を通常用いられる速度よりも小さくすることが有効であるとされている。前者については、複合流の固有粘度を０．５９０以下とすれば、前記したポリエステルＡ及びＢの両成分の固有粘度差が０．１４５より大きくても紡糸が可能となるため好ましい。また、上述の構造をもつ紡糸口金を採用することにより、従来では不可能であった、吐出線速度を３．５ｍ／分と高くしても、上記細繊度の繊維を安定して紡糸することができるようになる。
【００３５】
また、本発明の潜在捲縮性複合繊維を構成する２種類のポリエステルＡ，Ｂの複合比率、すなわち、Ａ成分／Ｂ成分の接合時の重量比率が４／６より大きく６／４より小さいことが好ましく、この範囲を外れる場合には、捲縮発現力が不足した複合繊維となる。高粘度ポリエステル（Ａ）と低粘度ポリエステル（Ｂ）との固有粘度差が０．１４５以下では、複合繊維の形態下での捲縮発現力が不十分であり、織編物としたときに十分な伸縮性を得ることができなくなる。ここで、固有粘度とは、ポリエステルをフェノールとテトラクロロエタンの１：１の混合溶媒に溶解し、ウベローデ粘度計を用いて２５℃で測定した値をいう。
【００３６】
低粘度ポリエステル（Ｂ）は、実質的にエチレンテレフタレート単位のみよりなるポリエステルであり、ポリエチレンテレフタレートが具体的に挙げられるが、第三成分が５モル％未満共重合されたポリエチレンテレフタレートであってもよい。
こうして製造された複合マルチフィラメント繊維を使って得られる織編物は、柔軟で且つストレッチ性に優れ、風合いにも優れたものとなる。
【００３７】
【発明の実施形態】
先ず、本発明に係る複合マルチフィラメント繊維用の紡糸口金について、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明の単繊維の繊度が０．６〜３．３ｄｔｅｘであるポリエステル複合細繊維を紡糸するに適した紡糸口金の構造例を示す断面図である。
【００３８】
本発明によるポリエステル複合マルチフィラメント繊維の紡糸口金は、２種類の溶融粘度の異なるポリエステルが面対称に合流する複数個の吐出孔を備えている。本発明にあって特徴とする点は、前記吐出孔のが任意の断面形状を有すると共に、その断面積が上流側から下流側へ向けて不連続に漸増する吐出開口部と、同吐出開口部の上流側に連設され、２種類のポリエステルが複合される均一な径の細管部とを備えており、前記吐出開口部がその中心軸と壁面とのなす漸増角度θを不連続とすることにある。
【００３９】
細管部を通って複合化された２種類のポリエステルは細管部と吐出開口部との境界にて低粘度側のポリエステルＢ側が凹んで湾曲する、いわゆるニーリングが発生する。このニーリングは吐出開口端に向けて更に曲がろうとする。本発明のごとく、吐出開口部の中心軸と壁面とのなす漸増角度θを不連続、すなわち複数段で漸次大きくすると、細管部と吐出開口部との境界を越えた複合樹脂は第１段目の漸増角度θ１をもつ領域が従来よりも短く、同時に第２断面では漸増角度θ２がθ１よりも大きいため、第１段目における接触時間が少なく且つ第２段目で更なる曲がりが許容されるようになる。その結果、ニーリングの発生を容認しつつ、接触する周辺開口壁面による影響が少なくなり、糸切れが発生せず安定した紡糸が可能となる。この漸増段は少なくとも２段以上であることが望ましい。
【００４０】
これを図１に示す実施例により具体的に説明すると、紡糸口金１０は円盤状ブロック面に３６個の紡糸孔１１が形成されており、各紡糸孔１１は逆円錐台領域１２ａ、円筒領域１２ｂ及び逆三角錐領域１２ｃからなる合流部１２と、前記逆三角錐領域１２ｃの下端開口に続く均一径の細管部１３と、同細管部１３の下端に続き吐出開口端に向けて開口面積を２段以上に段階的に漸増する吐出開口部１４とを有している。同合流部１２は２種類のポリマーが独立して供給される２つの図示せぬ供給路と連通している。
【００４１】
前記紡糸口金１０を使って、溶融粘度差のある２種類のポリエステルを複合したマルチフィラメント繊維を安定して紡糸するには、前記細管部１３の寸法形態が重要な役割を果たす。本発明では、その細管部１３の口径Ｄ１を０．４ｍｍより小さくして、細管部１３の長さＬ１と前記口径Ｄ１との比（Ｌ１／Ｄ１）の値を１．５〜５．５の範囲としている。前記細管部の長さＬと内径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ）が１．５より小さいと十分な圧力損失がなされず、ニーリング現象が初期に発生し、繊維の太さ斑が大きくなるだけでなく、糸切断が多くなり、安定して製糸ができなくなる。Ｌ／Ｄの値が５．０を越えると、ＬがＤに比較して相対的に長くなり、紡糸口金の肉厚を一定としたとき、吐出開口端の径を所望の大きさにしようとすれば、吐出開口部の長さを更に長くせざるを得なくなる。
【００４２】
因みに、後述する実施例に使われる紡糸口金１０では、その細管部１３の径Ｄ１を０．３ｍｍとして、細管部１３の長さＬ１を１．２ｍｍ及び１．３ｍｍとして、Ｌ１／Ｄ１の値を、それぞれ４．０及び４．３３に設定している。一方、吐出開口部１４の開口端の径を０．７ｍｍに設定しており、この吐出開口部１４の第１段目の漸増角度θ１を１５°、第２段目の漸増角度θ２を２０°と３０°との２種類としている。
【００４３】
なお、本実施例では前記吐出開口部１４の断面形状を円形としているが、この形状に限定されるものではなく、断面を星型、多角形等、多様な所望形状に形成することもできる。なお、その場合にも断面積を上流側から下流側へ向けて段階的に漸増させることが必要である。
【００４４】
上述の紡糸孔１１を備えた紡糸口金１０を用いて２種類のポリマーを溶融紡糸した場合、前記紡糸孔１１の合流部１２に供給された２種類のポリマーは、前記細管部３において充分に圧力損失がなされ、同吐出孔１１内における２種類の溶融ポリマーの均一分配が可能となる。更に、吐出開口部１４はその径が多段に漸増する形状を有し、その漸増角度θ１，θ２，…を上述のような値に設定することにより、前記吐出開口部１４の下流端でのポリマーの付着を従来に比べ、大幅に削減することができる。
【００４５】
次に、本発明の上記紡糸口金を用いたポリエステルによる高捲縮性の複合マルチフィラメント繊維の製造方法について、実施例を比較例とともに具体的に説明する。
なお、実施例における特性値の評価は次の方法に拠った。
〔糸全体としての太さ斑の変動係数（Ｕ％）〕
計測器工業（株）製の「糸斑試験機ＫＥＴ８０Ｃ」を用い、糸速１５ｍ／分、レンジ±１２．５％、１／２イナートモードの条件で５分以上糸の太さの変動係数（Ｕ％）を測定した。更に、最大Ｕ％値と最小Ｕ％値の差を（△Ｕ％）で表した。
【００４６】
〔未延伸糸の太さ斑の変動係数（Ｕ％）〕
計測器工業（株）「製糸斑試験機ＫＥＴ８０Ｃ」を用い、糸速２００ｍ／分、レンジ±１２．５％、１／２イナートモードの条件で５分以上糸の太さの変動係数Ｕ％を測定した。
【００４７】
〔捲縮率ＣＣ〕
サンプル原糸を枠周１ｍで巻き数１０回の綛を作成し、綛が乱れないように２ヶ所を束ねてくくり、８の字状にして２つ折に重ねて輪にすることを２回繰り返し、ガーゼに包み水浴に浸したときに浮かないように金網箱に入れ、９０℃に調整した恒温槽に２０分間浸漬する。恒温槽から金網箱を取り出し、水を切り綛が乱れない様にろ紙の上に並べる。２０時間以上放置し、自然乾燥した後に捲縮を引き伸ばさないように注意しながら、余分な絡まりをほぐす。表示デシテックス（１．１ｄｔｅｘ）当り４９／２５０００ｃＮ×２０の初荷重をかけ、１分後の長さ（Ｌ３）を測る。初荷重を除重後に表示デシテックス当りの４９／５００ｃＮ×２０の測定荷重を掛けて１分後の長さ（Ｌ４）を測り、除重後２分間放置して再び初荷重を掛けて１分後の長さ（Ｌ５）を測る。
捲縮率ＣＣは、
捲縮率ＣＣ（％）＝｛（Ｌ４−Ｌ５）／Ｌ４｝×１００
により算出する。
【００４８】
〔固有粘度（［η］）〕
ポリエステルをフェノールとテトラクロロエタンの１：１の混合溶媒に溶解し、ウベローデ粘度計を用いて２５℃で測定した。
【００４９】
〔製糸安定性〕
ニ−リング現象の程度を評価した。
良好：ニーリング現象は発生するが、少なくとも２４時間毎の紡糸口金の洗浄を実施することで、安定製糸が可能。
不良：ニーリング現象がひどく、紡出糸がノズル面に付着し、糸切れが多発し、あるいは製糸が不可能。
【００５０】
〔延伸糸伸度〕
島津製作所（株）製オートグラフシステムＳＤ−１００−Ｃを用い、サンプル長２０ｃｍ、引張速度２０ｍ／分の条件で測定した。
【００５１】
（実施例１）
イソフタル酸（ＩＰＡ）８モル％をポリエチレンテレフタレートに共重合した［η］０．６４７の共重合ポリエチレンテレフタレートを高粘度ポリエステル（Ａ）、［η］０．４８４のポリエチレンテレフタレートを低粘度ポリエステル（Ｂ）とし、紡糸温度を２９０℃とし、紡糸吐出孔の上流で２種のポリエステル流を面対称に合流させ、吐出量１０．３２（ｇ／  分）×２の接合比（重量比）５／５で、細管部の長さＬ１を１．２ｍｍ、その径Ｄ１を０．３ｍｍ、吐出開口部の長さＬ２を０．４、その開口端の径Ｄ２を０．７ｍｍとした３６個の紡糸孔を有する複合紡糸口金より紡出した。
【００５２】
複合紡糸口金の吐出開口部の漸増角度を２段とし、１段目の漸増角度θ１を１５°、２段目（開口端部）の漸増角度θ２を２０°とし、前記紡出糸条を冷却、オイリング後、２１００ｍ／分の引取速度で巻き取り、９５ｄｔｅｘ／３６フィラメントの複合繊維の未延伸糸を得た。このときの吐出線速度は６．７ｍ／ｍｉｎであり、ドラフト率は１７１９とした。得られた未延伸糸を表１に示す条件で延伸して５６ｄｔｅｘ／３６フィラメントのポリエステル複合マルチフィラメント繊維の延伸糸を得た。
【００５３】
その結果を、表１に示す。同表から未延伸糸の太さ斑の変動計数（Ｕ％）は０．７５％、延伸糸の太さ斑の変動計数（Ｕ％）は０．４５、延伸糸の最大Ｕ％値と最小Ｕ％値の差（ΔＵ％）は０．８０％、延伸糸の単繊維繊度は５６／３６ｆ（ｄｔｅｘ）、延伸糸の捲縮（ＣＣ）は３２であって、紡糸口金の洗浄を行うことなく４２時間安定した延伸ができた。
【００５４】
（実施例２）
細管部の長さＬ１を１．３ｍｍ、吐出開口部の長さＬ２を０．３ｍｍ、２段目の漸増角度θ２を２０°とした以外は、実施例１と同様の複合紡糸口金を用いるとともに、紡糸条件も実施例１と同様とした。
【００５５】
その結果を、表１に示す。同表から未延伸糸の太さ斑の変動計数（Ｕ％）は０．７５％、延伸糸の太さ斑の変動計数（Ｕ％）は０．４５、延伸糸の最大Ｕ％（Ｍ）値と最小Ｕ％（Ｍ）値の差を（ΔＵ％）は０．８０％、延伸糸の単繊維繊度は５６／３６ｆ（ｄｔｅｘ）、延伸糸の捲縮（ＣＣ）は３４であって、実施例１同様に紡糸口金の洗浄を行うことなく４２時間安定した延伸ができた。
【００５６】
（比較例１）
細管部の長さＬ１を１．５ｍｍ、吐出開口部の長さＬ２を０ｍｍ、同開口端の径Ｄ２を０．５ｍｍ、前記開口端の漸増角度θを１段１５°とした以外は実施例１と同様の構造を有する複合紡糸口金を使い、紡糸条件としてドラフト率を８７７とした以外は実施例１と同様の紡糸条件で紡糸し、実施例１と同じ繊度のポリエステル複合マルチフィラメント繊維の延伸糸を得た。
【００５７】
その結果を、表１に示す。同表から未延伸糸の太さ斑の変動計数（Ｕ％）は０．７０％、延伸糸の太さ斑の変動計数（Ｕ％）は０．４、延伸糸の最大Ｕ％値と最小Ｕ％値の差（ΔＵ％）は０．５０％、延伸糸の捲縮（ＣＣ）は３５であったが、紡糸口金の洗浄を行っても２４時間安定した延伸ができなかった。
【００５８】
（比較例２）
細管部の長さＬ１を１．５ｍｍ、その径Ｄ１を０．４ｍｍ、吐出開口部の長さＬ２を０ｍｍ、その開口端の径を０．５ｍｍとし、吐出開口部の漸増角度を１５°１段とした複合紡糸口金を用い、紡糸条件として吐出線速度を３．７ｍ／ｍｉｎ、ドラフト率８７７とした以外は実施例１と同様の紡糸条件で、実施例１と同じ繊度のポリエステル複合マルチフィラメント繊維の延伸糸を得た。
【００５９】
その結果を、表１に示す。同表から未延伸糸の太さ斑の変動計数（Ｕ％）は１．００％、延伸糸の太さ斑の変動計数（Ｕ％）は０．６、延伸糸の最大Ｕ％値と最小Ｕ％値の差（ΔＵ％）は２．５０％、延伸糸の捲縮（ＣＣ）は３５であり、紡糸口金の洗浄を行っても糸切れが多く安定した延伸ができなかった。
【００６０】
（比較例３）
細管部の長さＬ１を１．５ｍｍ、その径Ｄ１を０．５ｍｍ、吐出開口部の長さＬ２を０ｍｍ、その開口端の漸増角度θを１段１５°とした以外は実施例１と同様の構造を有する複合紡糸口金を用い、紡糸条件として吐出線速度を２．４ｍ／ｍｉｎとした以外は実施例１と同様の紡糸条件で、実施例１と同じ繊度のポリエステル複合マルチフィラメント繊維の延伸糸を得た。
【００６１】
その結果を、表１に示す。同表から、紡糸口金の洗浄を行うかぎり２４時間の安定した延伸ができ、延伸糸の捲縮（ＣＣ）も３６と多く捲縮性は高かったが、未延伸糸の太さ斑の変動計数（Ｕ％）は１．４０％、延伸糸の太さ斑の変動計数（Ｕ％）は測定が不能なほど斑が多く、延伸糸の最大Ｕ％値と最小Ｕ％値の差（ΔＵ％）も３．００％と極めて多く、均等な染色が期待できるものではなかった。
【００６２】
（比較例４）
細管部の長さＬ１を１．４ｍｍ、吐出開口部の長さＬ２を０．２ｍｍ、その開口端側の２段目の漸増角度θ２を５０°とした以外は実施例１と同様の構造を有する複合紡糸口金を用い、紡糸条件として吐出線速度を２．４ｍ／ｍｉｎとした以外は実施例１と同様の紡糸条件で、実施例１と同じ繊度のポリエステル複合マルチフィラメント繊維の延伸糸を得た。その結果は、表１に示すとおり、紡糸口金からの吐出が安定せず、巻き取りが不可能であった。
【００６３】
【表１】
2004211267.tif 000003
【００６４】
以上の説明によっても明らかなように、本発明の潜在捲縮性ポリエステル複合マルチフィラメント繊維の製造時に使われる複合紡糸口金の吐出孔を細管部と出口に向けて複数段で漸増角度が変わる吐出開口部とにより構成しているため、この紡糸口金を用いて、所定の紡糸条件を満足させることにより、従来では吐出線速度の変動により引き起こされる、繊維の太さ斑の発生、糸切れ等のトラブルを効果的に防止することができるようになった。
【００６５】
その結果、高い潜在捲縮性を有し十分なふくらみ感とストレッチ性を有する通常の繊度を有する複合繊維を安定して紡糸できるのは当然のこととして、従来では連続して安定紡糸をすることが不可能とされていた、特に高い潜在捲縮性を有し十分なふくらみ感とストレッチ性を有する細繊度の複合繊維を安定して紡糸することが可能となり、それらの繊維を使うことにより、弾力性とふっくら感に富むとともに柔軟性に優れ、しかもストレッチ性が高い織編物が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶融紡糸口金の１態様を要部で示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０            紡糸口金
１１            吐出孔
１２            合流部
１３              細管部
１４              吐出開口部
Ｌ１            細管部の長さ
Ｌ２            吐出開口部の長さ
Ｄ１            細管部の径
Ｄ２            吐出開口部の開口端径
θ，  θ１  ，  θ２    吐出開口部の漸増角度
【図１】
2004211267.tif 000004