(57)【要約】【課題】優れた光干渉性を発現し、毛羽が少なく品質が良好である、光学干渉機能を有するマルチフィラメントヤーンを提供する。【解決手段】屈折率の異なる少なくとも２種の重合体を偏平断面の長軸方向と並行に積層してなる、扁平状の光干渉性フィラメントで構成されたマルチフィラメントヤーンとし、該重合体のうち少なくとも１種を、特定のチタン化合物とリン化合物との反応生成物からなる触媒の存在下に重縮合して得られるポリエステルとする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率の異なる少なくとも２種の重合体を偏平断面の長軸方向と並行に積層してなる、扁平状の光干渉性フィラメントで構成されたマルチフィラメントヤーンであり、該重合体のうち少なくとも１種が、下記式（Ｉ）で表されるチタン化合物と下記式（ＩＩ）で表されるリン化合物との反応生成物からなる触媒の存在下に重縮合して得られるポリエステルであることを特徴とする光学干渉機能を有するマルチフィラメントヤーン。
【化１】
2004218140.tif 000007
（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ同一もしくは異なって、アルキル基またはフェニル基であり、ｋは１〜４の整数である。なお、ｋが２〜４の場合には、複数のＲ２およびＲ３は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
【化２】
2004218140.tif 000008
（Ｒ５は、炭素原子数１〜２０個のアルキル基または炭素原子数６〜２０個のアリール基であり、ｎは１または２である。）
【請求項２】
チタン化合物とリン化合物との配合割合が、チタン原子を基準として、リン原子のモル比率として１．０〜３．０の範囲にある、請求項１記載の光学干渉機能を有するマルチフィラメントヤーン。
【請求項３】
ポリエステルが、チタン化合物を予め下記一般式（ＩＩＩ）で表される多価カルボン酸および／またはその酸無水物と反応モル比（２：１）〜（２：５）の範囲で反応させた後にリン化合物と反応させた反応生成物を触媒として重縮合して得られるポリエステルである請求項１または２に記載の光学干渉機能を有するマルチフィラメントヤーン。
【化３】
2004218140.tif 000009
（但し、ｍは２〜４の整数である。）
【請求項４】
ポリエステルが回収されたポリエステル原料から重合されたものである請求項１〜３のいずれかに記載の光学干渉機能を有するマルチフィラメントヤーン。
【請求項５】
フィラメントを構成する重合体において、ポリエステル以外の重合体のうち少なくとも１種が、ナイロンである請求項１〜４のいずれかに記載の光学干渉機能を有するマルチフィラメントヤーン。
【請求項６】
下記（ａ）〜（ｃ）の要件を同時に満足する請求項１〜５のいずれかに記載の光学干渉機能を有するマルチフィラメントヤーン。
（ａ）フィラメントの偏平率：３．０〜１５．０
（ｂ）マルチフィラメントヤーンの伸度：１０〜５０％
（ｃ）フィラメントにおける重合体の積層数：１５〜１２０層
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屈折率の異なる少なくとも２種の重合体を扁平断面の長軸方向と並行に積層してなる、扁平状の光干渉性フィラメントで構成されたマルチフィラメントヤーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自然光の反射、干渉作用によって可視光線領域の波長の色を発色する多層薄膜構造を有するフィラメントとしては、例えば、フィラメント基材の上に透明金属化合物を薄膜蒸着させた構造のもの、屈折率の異なる２種の透明性重合体を交互に積層した薄膜多層状構造のものが知られている。
【０００３】
前者については、薄膜蒸着の生産技術が確立されており、既にそのような薄膜蒸着フィラメントが実用に供されている。しかし、このフィラメントは、それから布帛や製品を作る工程で受ける摩擦や、製品使用の経日的変化によって蒸着膜が剥離するという問題がある。
【０００４】
一方、後者については、フィラメントそのものが光干渉性を有するので、使用上の耐剥離性は蒸着構造のものに比べて格段に優れている。また、かかるマルチフィラメントヤーンは、例えば、特許文献１などに開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記マルチフィラメントヤーンは、特殊な断面を持つ口金からの紡糸を必要とするため、紡糸時間の経過とともに、紡糸吐出孔周辺に異物が発生し始め、時間と共に蓄積量が多くなり、吐出糸条の屈曲、ピクツキ、旋回等が進行し、マルチフィラメントヤーンの品質斑（毛羽など）が発生するといった問題がある。この結果、マルチフィラメントのうちの何本かが部分的に切断した毛羽を多く内包することとなり、布帛や製品を作る工程での取扱いが難しく、生産性が悪いという問題がある。
【０００６】
このような口金異物の発生原因は、ポリエステル中に存在するアンチモンに起因することが知られている。これに対して、該アンチモン化合物以外の重縮合触媒として、チタンテトラブトキシドのようなチタン化合物を用いることも提案されているが、このようなチタン化合物を使用した場合、上記のような、口金異物の発生は減少するが、ポリエステル自身の黄色味が強くなり、色調が悪くなって光干渉性の効果を充分に発揮できないという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１２４７４８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明らは、上記従来技術を背景になされたもので、その目的は、優れた光干渉性を発現し、毛羽が少なく品質が良好である、光学干渉機能を有するマルチフィラメントヤーンを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究したところ、少なくとも２種類の重合体を積層させた光学干渉機能を有するマルチフィラメントヤーンにおいて、ある重縮合触媒を用いて得られたポリエステルをその構成成分として選んだとき、紡糸での毛羽の発生が極めて少なく品質の高いマルチフィラメントヤーンが得られるだけでなく、該ヤーンは色調が良好であり優れた光干渉性を発現することを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明によれば、屈折率の異なる少なくとも２種の重合体を偏平断面の長軸方向と並行に積層してなる、扁平状の光干渉性フィラメントで構成されたマルチフィラメントヤーンであり、該重合体のうち少なくとも１種が、下記式（Ｉ）で表されるチタン化合物と下記式（ＩＩ）で表されるリン化合物との反応生成物からなる触媒の存在下に重縮合して得られるポリエステルであることを特徴とする光学干渉機能を有するマルチフィラメントヤーンが提供される。
【００１１】
【化４】
2004218140.tif 000002
【００１２】
（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ同一もしくは異なって、アルキル基またはフェニル基であり、ｋは１〜４の整数である。なお、ｋが２〜４の場合には、複数のＲ２およびＲ３は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
【００１３】
【化５】
2004218140.tif 000003
【００１４】
（Ｒ５は、炭素原子数１〜２０個のアルキル基または炭素原子数６〜２０個のアリール基であり、ｎは１または２である。）
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のマルチフィラメントヤーンは、屈折率の異なる少なくとも２種の重合体を偏平断面の長軸方向と並行に積層してなる、扁平状の光干渉性フィラメントで構成されたマルチフィラメントヤーンである。
【００１６】
図１は、光干渉性フィラメントの断面形態を模式的に示した図である。該図から明らかなように、光干渉性フィラメントの断面は扁平状であり、かつ、２種の重合体は扁平断面の長軸方向と並列に積層しており、これによって光干渉に有効な、広い面積を構成している。
【００１７】
本発明においては、屈折率の異なる重合体を積層するが、該重合体は次のような組み合わせとするのが好ましい。一般に重合体の屈折率は１．３０〜１．８２の範囲にあり、そのうち汎用重合体では１．３５〜１．７５の範囲にある。この中から高屈折率側の重合体成分の屈折率をｎ１とし、低屈折率側の重合体成分の屈折率をｎ２で表したとき、両重合体の屈折率の比ｎ１／ｎ２が１．１〜１．４の範囲となるものを選べばよい。
【００１８】
本発明においては、かかる重合体のうち、少なくとも１種が、上記式（Ｉ）で表されるチタン化合物と上記式（ＩＩ）で表されるリン化合物との反応生成物からなる触媒の存在下に重縮合して得られるポリエステルであることが肝要である。これによって、色調が良く優れた光干渉性を発現し、毛羽が少なく品質が良好であるマルチフィラメントヤーンとすることができる。
【００１９】
上記チタン化合物（Ｉ）としては、具体的には、チタンテトラブトキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトラエトキシドに例示されるチタンテトラアルコキシド、オクタアルキルトリチタネート、ヘキサアルキルジチタネートなどのアルキルチタネートを挙げることができるが、なかでも本発明において使用されるリン化合物との反応性の良好なチタンテトラアルコキシドを用いることが好ましく、特にチタンテトラブトキシドを用いることが好ましい。
【００２０】
一方、上記リン化合物（ＩＩ）としては、具体的には、モノメチルホスフェート、モノエチルホスフェート、モノ−ｎ−プロピルホスフェート、モノ−ｎ−ブチルホスフェート、モノヘキシルホスフェート、モノヘプチルホスフェート、モノオクチルホスフェート、モノノニルホスフェート、モノデシルホスフェート、モノドデシルホスフェート、モノラウリルホスフェート、モノオレイルホスフェート、モノテトラコシルホスフェート、モノフェニルホスフェート、モノベンジルホスフェート、モノ（４−メチルフェニル）ホスフェート、モノ（４−エチルフェニル）ホスフェート、モノ（４−プロピルフェニル）ホスフェート、モノ（４−ドデシルフェニル）ホスフェート、モノトリルホスフェート、モノキシリルホスフェート、モノビフェニルホスフェート、モノナフチルホスフェートおよびモノアントリルホスフェートなどのモノアルキルホスフェートまたはモノアリールホスフェート、並びに、ジエチルホスフェート、ジプロピルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジヘキシルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジデシルホスフェート、ジラウリルホスフェート、ジオレイルホスフェート、ジテトラコシルホスフェート、ジフェニルホスフェートなどのジアルキルホスフェートまたはジアリールホスフェートを例示することができる。なかでも、上記式（ＩＩ）においてｎが１であるモノアルキルホスフェートまたはモノアリールホスフェートが好ましい。
【００２１】
これらのリン化合物は、混合物として用いてもよく、例えばモノアルキルホスフェートとジアルキルホスフェートの混合物、モノフェニルホスフェートとジノフェニルホスフェートの混合物を、好ましい組み合わせとして挙げることができる。特に混合物中、モノアルキルホスフェートが全混合物量を基準として５０％以上、特に９０％以上を占めるような組成とするのが好ましい。
【００２２】
上記式（Ｉ）のチタン化合物と上記式（ＩＩ）のリン化合物との反応生成物の調整方法は特に限定されず、例えば、グリコール中で加熱することにより製造することができる。すなわち、該チタン化合物と該リン化合物とを含有するグリコール溶液を加熱すると、グリコール溶液が白濁して析出物が発生する。この析出物をポリエステル製造用の触媒として用いればよい。
【００２３】
ここで用いることのできるグリコールとしては、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等を例示することができるが、得られた触媒を用いて製造するポリエステルを構成するグリコール成分と同じものを使用することが好ましい。例えば、ポリエステルがポリエチレンテレフタレートである場合にはエチレングリコール、ポリトリメチレンテレフタレートである場合には１，３−プロパンジオール、ポリテトラメチレンテレフタレートである場合にはテトラメチレングリコールをそれぞれ用いることが好ましい。
【００２４】
なお、前記触媒は式（Ｉ）のチタン化合物、式（ＩＩ）のリン化合物及びグリコールの３者を同時に混合し、加熱する方法によっても製造することができる。しかし、加熱により式（Ｉ）のチタン化合物と式（ＩＩ）のリン化合物とが反応してグリコールに不溶の析出物が反応生成物として析出するので、この析出までの反応は均一な反応であることが好ましい。したがって、効率よく反応析出物を得るためには、式（Ｉ）のチタン化合物と式（ＩＩ）のリン化合物とのそれぞれについて予めグリコール溶液を調整し、その後、これらの溶液を混合し加熱する方法により製造することが好ましい。
【００２５】
また、加熱時の温度は、反応温度が余りに低すぎると、反応が不十分となったり反応に過大な時間を要したりするので、均一な反応により効率よく反応析出物を得るには、５０℃〜２００℃の温度で反応させることが好ましく、反応時間は１分間〜４時間が好ましい。なかでも、グリコールとしてエチレングリコールを用いる場合には５０℃〜１５０℃、ヘキサメチレングリコールを用いる場合には１００℃〜２００℃の範囲がより好ましい温度であり、また、反応時間は３０分間〜２時間がより好ましい範囲である。
【００２６】
グリコール中で加熱する式（Ｉ）のチタン化合物と式（ＩＩ）のリン化合物との配合割合は、チタン原子を基準として、リン原子のモル比率として１．０〜３．０の範囲にあることが好ましく、さらに１．５〜２．５であることが好ましい。該範囲内にある場合には、リン化合物とチタン化合物とがほぼ完全に反応して未完全な反応物が存在しなくなるので、該反応生成物をそのまま使用しても得られるポリエステルの色相改善効果は良好であり、また、過剰な未反応のリン化合物もほとんど存在しないので、ポリエステル重合反応性を阻害することがなく生産性も高いものとなる。
【００２７】
上記の触媒においては、前記式（Ｉ）（但し、ｋ＝１）のチタン化合物と、式（ＩＩ）のリン化合物成分との反応生成物は、下記（ＩＶ）により表される化合物を含有するものが好ましい。
【００２８】
【化６】
2004218140.tif 000004
【００２９】
（ただし、式（ＩＶ）中のＲ６およびＲ７基は、それぞれ独立に、前記チタン化合物のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４および前記リン化合物のＲ５のいずれか１つ以上に由来する２〜１０個の炭素原子を有するアルキル基、または、６〜１２個の炭素原子を有するアリール基である。）
式（ＩＶ）で表されるチタン化合物とリン化合物との反応生成物は、高い触媒活性を有しているので、これを用いて得られるポリエステルは、良好な色調（低いｂ値）を有し、実用上十分に低いアセトアルデヒド、残留金属および環状三量体の含有量を有し、かつ実用上十分なポリマー性能を有する。なお、該式（ＩＶ）で表される反応生成物は５０質量％以上含まれていることが好ましく、７０質量％以上含まれることがより好ましい。
【００３０】
本発明においては、チタン化合物を予め下記一般式（ＩＩＩ）で表される多価カルボン酸および／またはその酸無水物と反応モル比（２：１）〜（２：５）の範囲で反応させた後、リン化合物と反応させた反応生成物を用いることがより好ましい。
【００３１】
【化７】
2004218140.tif 000005
【００３２】
（ただし、ｍは２〜４の整数である。）
かかる多価カルボン酸およびその無水物としては、フタル酸、トリメリット酸、ヘミメリット酸、ピロメリット酸およびこれらの無水物を好ましく、特にチタン化合物との反応性がよく、また得られる反応生成物とポリエステルとの親和性が高いことから、トリメリット酸無水物が好ましい。
【００３３】
該チタン化合物と多価カルボン酸またはその無水物との反応は、前記多価カルボン酸またはその無水物を溶媒に混合してその一部または全部を溶媒中に溶解し、この混合液にチタン化合物を滴下し、０℃〜２００℃の温度で少なくとも３０分間、好ましくは３０〜１５０℃の温度で４０〜９０分間行われる。この際の反応圧力には特に制限はなく、常圧で充分である。なお、このときの溶媒としては、多価カルボン酸またはその無水物の一部または全部を溶解し得るものから適宜選択すればよい。なかでも、エタノール、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ベンゼン、キシレンなどが好ましく使用される。
【００３４】
この反応におけるチタン化合物と式（ＩＩＩ）の化合物またはその無水物とのモル比は適宜に選択することができるが、チタン化合物の割合が多すぎると、得られるポリエステルの色調が悪化したり軟化点が低下したりする傾向があり、逆にチタン化合物の量が少なすぎると重縮合反応が進みにくくなる傾向があるため、チタン化合物と多価カルボン酸化合物またはその無水物との反応モル比は、（２：１）〜（２：５）とすることが好ましい。
【００３５】
この反応によって得られる反応生成物は、そのまま前述のリン化合物との反応に供してもよく、あるいはこれをアセトン、メチルアルコールおよび／または酢酸エチルなどで再結晶して精製した後にリン化合物と反応させてもよい。
【００３６】
本発明において、上記反応生成物の存在下にポリエステルを重縮合するにあたっては、上記のようにして得た析出物を含むグリコール液は、析出物とグリコールとを分離することなくそのままポリエステル製造用触媒として用いてもよく、遠心沈降処理または濾過などの手段により析出物を分離した後、該析出物を再結晶剤、例えばアセトン、メチルアルコールおよび／または水などにより再結晶して精製した後、この精製物を該触媒として用いてもよい。なお、該触媒は、固体ＮＭＲおよびＸＭＡの金属定量分析で、その構造を確認することができる。
【００３７】
本発明において、ポリエステルポリマーを得るに当たっては、上記析出物は重縮合反応時に反応系内に存在していればよい。このため該析出物の添加は、原料スラリー調製工程、エステル化工程、液相重縮合工程等のいずれの工程で行ってもよい。また、触媒全量を一括添加しても、複数回に分けて添加してもよい。
【００３８】
また、重縮合反応では、必要に応じてトリメチルホスフェートなどのリン安定剤をポリエステル製造における任意の段階で加えてもよく、さらに酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、蛍光増白剤、艶消剤、整色剤、消泡剤その他の添加剤などを配合してもよい。
【００３９】
さらに、得られるポリエステルの色相の改善補助をするために、ポリエステルの製造段階において、アゾ系、トリフェニルメタン系、キノリン系、アントラキノン系、フタロシアニン系等の有機青色顔料等、無機系以外の整色剤を添加することもできる。
【００４０】
次に、前記の触媒を用いて、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体と、脂肪族グリコール（アルキレングリコール）又はそのエステル形成性誘導体とから芳香族ジカルボン酸のアルキレングリコールエステル及び／又はその低重合体を製造し、前記の触媒を用い、これを重縮合させてポリエステルを製造する方法について説明する。
【００４１】
ポリエステルの出発原料となる芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体を用いることができる。
【００４２】
もう一方の出発原料となる脂肪族グリコールとしては、例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンメチレングリコール、ドデカメチレングリコールを用いることができる。
【００４３】
また、ジカルボン酸成分として、芳香族ジカルボン酸とともに、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、デカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸など又はそのエステル形成性誘導体を原料として使用することができ、ジオール成分としても脂肪族ジオールとともに、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環式グリコール、ビスフェノール、ハイドロキノン、２，２−ビス（４−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン類などの芳香族ジオールなどを原料として使用することができる。
【００４４】
さらに、トリメシン酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールメタン、ペンタエリスリトールなどの多官能性化合物を原料として使用することができる。
【００４５】
上記の芳香族ジカルボン酸のアルキレングリコールエステル及び／又はその低重合体は、いかなる方法によって製造されたものであってもよいが、通常、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体とアルキレングリコール又はそのエステル形成性誘導体とを加熱反応させることによって製造される。
【００４６】
例えば、ポリエチレンテレフタレートの原料であるテレフタル酸のエチレングリコールエステル及び／又はその低重合体について説明すると、テレフタル酸とエチレングリコールとを直接エステル化反応させるか、テレフタル酸の低級アルキルエステルとエチレングリコールとをエステル交換反応させるか、又はテレフタル酸にエチレンオキサイドを付加反応させる方法が一般に採用される。
【００４７】
なお、出発原料としてテレフタル酸及びテレフタル酸ジメチルを用いる場合には、ポリアルキレンテレフタレートを解重合することによって得られた回収テレフタル酸ジメチル又はこれを加水分解して得られる回収テレフタル酸を、ポリエステルを構成する全酸成分の質量を基準として７０質量％以上使用したものであってもよい。この場合、前記アルキレンテレフタレートは、ポリエチレンテレフタレートであることが好ましく、特に回収されたＰＥＴボトル、回収された繊維製品、回収されたポリエステルフィルム製品、さらには、これら製品の製造工程において発生するポリマー屑などをポリエステル製造用原料源として用いることは、資源の有効活用の観点から好ましいことである。
【００４８】
ここで、回収ポリアルキレンテレフタレートを解重合してテレフタル酸ジメチルを得る方法には特に制限はなく、従来公知の方法をいずれも採用することができる。例えば、回収ポリアルキレンテレフタレートを用いて解重合した後、解重合生成物を、低級アルコール、例えばメタノールによるエステル交換反応に供し、この反応混合物を精製してテレフタル酸の低級アルキルエステルを回収し、これをアルキレングリコールによるエステル交換反応に供し、得られたテレフタル酸／アルキレングリコールエステルを重縮合すればポリエステルを得ることができる。また、上記、回収された、テレフタル酸ジメチルからテレフタル酸を回収する方法にも特に制限はなく、従来方法をいずれを用いてもよい。例えばエステル交換反応により得られた反応混合物からテレフタル酸ジメチルを再結晶法及び／又は蒸留法により回収した後、高温高圧化で水とともに加熱して加水分解してテレフタル酸を回収することができる。この方法によって得られるテレフタル酸に含まれる不純物において、４−カルボキシベンズアルデヒド、パラトルイル酸、安息香酸及びヒドロキシテレフタル酸ジメチルの含有量が、合計で１ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、テレフタル酸モノメチルの含有量が、１〜５０００ｐｐｍの範囲にあることが好ましい。上述の方法により回収されたテレフタル酸と、アルキレングリコールとを直接エステル化反応させ、得られたエステルを重縮合することによりポリエステルを製造することができる。
【００４９】
次に、本発明における重縮合触媒の存在下に、上記で得られた芳香族ジカルボン酸のアルキレングリコールエステル及び／又はその低重合体を、減圧下で、かつポリエステルポリマーの融点以上分解点未満の温度（通常２４０℃〜２８０℃）に加熱することにより重縮合させる。この重縮合反応では、未反応の脂肪族グリコール及び重縮合で発生する脂肪族グリコールを反応系外に留去させながら行われることが望ましい。
【００５０】
重縮合反応は、１槽で行ってもよく、複数の槽に分けて行ってもよい。例えば、重縮合反応が２段階で行われる場合には、第１槽目の重縮合反応は、反応温度が２４５〜２９０℃、好ましくは２６０〜２８０℃、圧力が１００〜１ｋＰａ、好ましくは５０〜２ｋＰａの条件下で行われ、最終第２槽での重縮合反応は、反応温度が２６５〜３００℃、好ましくは２７０〜２９０℃、反応圧力は通常１０〜１０００Ｐａで、好ましくは３０〜５００Ｐａの条件下で行われる。
【００５１】
このようにして、本発明の触媒を用いてポリエステルを製造することができるが、この重縮合工程で得られるポリエステルは、通常、溶融状態で押し出しながら、冷却後、粒状（チップ状）のものとなす。
【００５２】
得られたポリエステルの固有粘度は０．４０〜０．８０、好ましくは０．５０〜０．７０であることが望ましい。
【００５３】
上記重縮合工程で得られるポリエステルは、所望によりさらに固相重縮合することができる。
【００５４】
該固相重縮合工程に供給される粒状ポリエステルは、予め、固相重縮合を行う場合の温度より低い温度に加熱して予備結晶化を行った後、固相重縮合工程に供給してもよい。
【００５５】
このような予備結晶化工程は、粒状ポリエステルを乾燥状態で通常、１２０〜２００℃、好ましくは１３０〜１８０℃の温度に１分間から４時間加熱することによって行うことができるが、このような予備結晶化は、粒状ポリエステルを水蒸気雰囲気、水蒸気含有不活性ガス雰囲気下、あるいは水蒸気含有空気雰囲気下で、１２０〜２００℃の温度で１分間以上加熱することによって行うこともできる。
【００５６】
予備結晶化されたポリエステルは、結晶化度が２０〜５０％であることが望ましい。なお、この予備結晶化処理によっては、いわゆるポリエステルの固相重縮合反応は進行しないので、予備結晶化されたポリエステルの固有粘度と予備結晶化される前のポリエステルの固有粘度との差は、通常０．０６以下である。
【００５７】
該固相重縮合工程は、少なくとも１段階からなり、温度が１９０〜２３０℃、好ましくは１９５〜２２５℃であり、圧力が１ｋＰａ〜２００ｋＰａ、好ましくは１０ｋＰａ〜大気圧の条件下で、窒素、アルゴン、炭酸ガスなどの不活性ガス雰囲気下で行われる。使用する不活性ガスとしては窒素ガスが望ましい。
【００５８】
このような固相重縮合工程を経て得られた粒状ポリエステルには、必要に応じて水、水蒸気、水蒸気含有不活性ガス、水蒸気含有空気などと接触させる、水処理を行って、チップ中に含まれる触媒を失活させてもよい。
【００５９】
このようにして得られた粒状ポリエステルの固有粘度は、０．７０以上であることが望ましい。上記のようなエステル化工程と重縮合工程とを含むポリエステルの製造工程はバッチ式、半連続式、連続式のいずれでも行うことができる。
【００６０】
なお、テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体は、使用する芳香族ジカルボン酸成分を基準として８０モル％以上、好ましくは９０モル％以上を占めるような量で用いられ、エチレングリコールまたはそのエステル形成性誘導体は脂肪族グリコールを基準として８０モル％以上、好ましくは９０モル％以上を占める量で用いられることが好ましい。
【００６１】
さらに、フィラメントを構成する重合体において、上記のポリエステル以外の重合体、すなわち、上記ポリエステルと組合せて光干渉性を発現する重合体としては、ポリアミド、ポリオレフィンなどがあげられる。中でもナイロンが好ましい。
【００６２】
本発明においては、フィラメントの扁平率は３．０〜１５．０の範囲が好ましく、４．０以上、さらには５．０以上と大きい方がより好ましい。ここで扁平率は、扁平断面の長軸の長さＷと短軸の長さＴとの比Ｗ／Ｔで表した値である。また、図２に示したように、扁平断面の外層部に非積層領域を形成しているときは、扁平率はその外層部も含めて算出する。扁平率の上限については、その値が１５．０を越えると、過度に薄平な形状となるため、扁平断面を保ち難くなり、一部が断面内で折れ曲がる等の懸念も出てくる。この点から、扱いやすい扁平率は高々１５であり、特に１０．０以下が好ましい。
【００６３】
フィラメントにおける重合体の積層数は、光学干渉理論によれば、層の厚みが全て基準の厚さに等しいときには、高々１０層もあれば得られる干渉光量は飽和状態に達し、それ以上層数を増やすことはフィラメント成形の工程を複雑困難にするだけとなってしまう。ところが、扁平率を３．０以上とすると、各積層単位の厚みにゆらぎが生じやすくなり、積層数を１５以上にしないと、干渉光量が不十分な場合も生じる。よって、積層数を１５以上が好ましい。さらに、扁平率を４．０、５．０と大きくすればするほど、積層数は多い方が好ましく、２０層以上、２５層以上がより好ましい。この積層数は多い方が前記厚みのゆらぎを補償して干渉性を高めることができるが、その製造技術の難しさ、特に紡糸口金の複雑さ、溶融ポリマー流れのコントロールの点から、扱いやすいのは５０層までである。それを越えると、また積層の厚みのゆらぎ幅が広がり、積層を増しただけの効果を得にくくなるので、実用的には１２０層以下とするのが好ましい。
【００６４】
さらに、ポリマー固有の屈折率に繊維の複屈折率を加味して、交互積層を構成する重合体間の屈折率差を拡大させ、光干渉性を高めるような工夫もなされている。すなわち、上記重合体間の屈折率差が大きいほどフィラメントの光干渉性は高まるが、屈折率が決まっている重合体を用いる限り自ずと限界がある。その限界を越えて屈折率差を高める手段として、繊維分子の配向によって生じる複屈折率を利用するものである。屈折率が高くかつ延伸によって複屈折率の大きくできる重合体と、屈折率が低くかつ延伸によって複屈折率差があまり大きくならない重合体を組み合わせることにより、重合体間の屈折率差を拡大させることができる。その屈折率を増大させる手段として、フィラメントの延伸作用を利用しており（伸度が低くなるほど複屈折率は逆に高くなる）、複屈折率の増大と製編織等後工程の取り扱い性とを満足させるために、延伸後のマルチフィラメントヤーンの伸度を１０〜５０％の範囲とすることが好ましい。この伸度は、１５〜４０％の範囲にあればより好ましい。
【００６５】
本発明においては、毛羽数が５個／１０６ｍ以下であることが好ましい。かかる毛羽数とすることにより、マルチフィラメントヤーンの品質を極めて高いものとすることができる。また、このマルチフィラメントヤーンを製編織した際の工程通過性が良好となり、生産性を格段に向上させることができる。
【００６６】
本発明のマルチフィラメントヤーンは、その使用形態によって様々に異なる発色外観を呈し、それが故に、広汎な用途分野で用いることができる。例えば、地糸を濃色特に黒色フィラメントとし、本発明のマルチフィラメントヤーンを浮き糸として、ドビーやジヤカードで柄を表現した布帛は、日本古来の雅趣があり、和服、帯、帯留め、巾着袋、風呂敷、草履、ハンドバッグ、ネクタイ、緞帳等に適している。
【００６７】
また、地糸を白として、本発明のマルチフィラメントヤーンでジヤカード柄を織り込んだ薄手の布帛は、透け感があって、またジヤカード柄が上品で優美なパール光沢に輝き、ウェディングドレス等のブライダルウェアー、パーティードレス、舞台衣装、ギフト用品の包装紙、リボン、テープ、カーテン等に適している。
【００６８】
さらに、本発明のマルチフィラメントヤーン独特の金属光沢カラーを生かして、従来、光沢糸や蛍光糸が使用されてきたスポーツウェアーの分野で、一段と視認性に優れたウェアーを提供できる。例えば、スキーウェアー、テニスウェアー、水着、レオタード等であり、テントや日傘、リュックサック、靴特にスニーカー等のスポーツ用品にも適している。
【００６９】
同様に、金属光沢カラーやパール調カラーによって人目を引く用途として、エンブレム、ワッペン、アートフラワー等の美術工芸品、刺繍、壁紙、人工毛髪、カーシート、パンティストッキング等がある。
【００７０】
また、本発明のマルチフィラメントヤーンからなる布帛に、加熱エンボスロールや型アイロンを当てて熱処理すると、その型柄の部分だけが収縮して、干渉を示す交互積層の層厚みが重なり、地の部分とは違った色が発現するので、衣服にワンポイントマークや絵柄を付けることができる。
【００７１】
さらに、本発明のマルチフィラメントヤーンは、例えば０．０１ｍｍ〜１０ｃｍの範囲に、用途に合わせて切断して用いることもできる。そのカットしたフィラメントの扁平面を表として物品の表面に透明樹脂によって固定するのもよく、例えば自動車のドア表面にモルフォ蝶を形取って固定すると、太陽の光を受けてモルフォ蝶の如く、金属光沢をもって青く輝いて見える。また、０．１〜０．０１ｍｍにカットしたものを化粧品に混ぜて使用すると、これもまた太陽の光を受けて優美に輝いて見える。
【００７２】
【実施例】
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例における各項目は次の方法で測定した。
【００７３】
（１）ポリマー吐出状態
複合紡糸中に、紡糸口金より吐出されているポリマーの吐出状態を観察し、次の基準で吐出状態を格付けした。複合紡糸開始１日後に観察を行った。
レベル１：吐出糸条がほぼ一定の流下線を描いて、安定に走行している
レベル２：吐出糸条に小さな屈曲、ピクツキ、旋回等が見られる。
レベル３：吐出糸条が大きく屈曲、ピクツキあるいは旋回している。一部ポリマーが紡糸口金面に接触し、断糸が頻発している。
【００７４】
（２）毛羽数（個／１０６ｍ）
パッケージ巻き（あるいはパーン巻き）としたマルチフィラメントヤーン２５０個を、毛羽検出装置付きの整経機に掛けて、４００ｍ／ｍｉｎの速度で、４２時間整経引き取りした。整経機が停止するごとに、目視で毛羽の有無を確認し、確認された毛羽の全個数を繊維糸条長１０６ｍ当たりに換算し、毛羽数とした。
【００７５】
（３）扁平率
電子顕微鏡により長軸方向の長さ／短軸方向の長さ（の比）を求めた。
【００７６】
（４）積層数
電子顕微鏡により各層を直接観察して求めた。
【００７７】
（５）光干渉性
一定光量のもと、室内で、織物表面を肉眼で観察して求めた。これを１〜５の５段階で評価し３以上を合格とした。
【００７８】
（６）伸度
東洋ボールドウィン社製ＲＴＭ−３００ＴＥＮＳＩＬＯＮ張り試験機を用い、試長２０ｃｍ、引っ張り速度２００ｍｍ／ｍｉｎで行う。（バラツキを考慮してｎ＝５として測定した。）
【００７９】
［実施例１］
エチレングリコール１３１重量部中にモノ−ｎ−ブチルホスフェート３．５重量部を１２０℃に１０分間加熱して溶解した。このエチレングリコール溶液１３４．５重量部に、さらにエチレングリコール４０重量部を加えた後、これにチタンテトラブトキシド３．８重量部を溶解させた。得られた反応系を１２０℃で６０分間撹拌し、チタン化合物とモノ−ｎ−ブチルホスフェートとを反応させ、反応生成物を含む触媒スラリーを得た。この触媒スラリーのチタン含量は０．３重量％であった。
【００８０】
テレフタル酸９７．５部、５−ナトリウムスルホイソフタル酸４．５部、酢酸ナトリウム３水和物０．１３部およびエチレングリコール５５部を０．１ＭＰａ、２５０℃にてエステル化反応させ、次いで得られた反応生成物を精留塔付き重縮合用フラスコへ入れ、２０％の酸化チタンエチレングリコールスラリーを１．７部、重縮合触媒として上記触媒スラリー１．９２重量部（テレフタル酸＋５−ナトリウムイソフタル酸の物質量を基準として、チタン原子換算量で２０ミリモル％）を加え、得られた反応系を温度２８５℃、３０Ｐａの高真空下で重縮合反応を行ない、５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分が０．９モル％共重合された、固有粘度０．５８ポリエチレンテレフタレート系ポリエステルを得、常法に従いチップ化した。
【００８１】
このポリエステルと、固有粘度１．２０のナイロン６とを用い、特開平１１−１２４７４８号に開示された複合紡糸口金を用いて、口金温度２８０℃、引き取り速度１０００ｍ／分で紡糸し、延伸倍率３．４倍、延伸温度（供給ローラの表面温度）９０℃、セット温度１８０℃（延伸ローラの表面温度）で延伸し巻き取り、５０ｄｔｅｘ／１１ｆｉｌａｍｅｎｔｓのマルチフィラメントヤーンを得た。そのとき、断面形態は扁平断面、交互積層数は３０層とし、扁平断面外周部には共重合ポリエチレンテレフタレートによる非積層領域を設けた。
【００８２】
このヤーンを緯朱子組織の織物の緯糸に用いて（経糸は黒原着マルチフィラメント）製織し、光干渉発色の明るさを評価した。その結果は、表１のとおりであった。
【００８３】
本例においては、紡糸口金吐出孔周辺に異物の蓄積が認められず、ポリマー吐出状態は長期間にわたり安定であり、得られた複合繊維は毛羽が少なく品質の高いものであった。このため、製織工程での工程通過性に優れおり、生産性が良好であった。また、この複合繊維は、色調が良好であり、優れた光干渉性を有していた。
【００８４】
【表１】
2004218140.tif 000006
【００８５】
［実施例２〜５］
複合紡糸口金の吐出孔形状を変更し、繊維横断面の偏平率および積層数を表１の通り変更した以外は実施例１と同様にした。
【００８６】
いずれの例においても、実施例１と同様に安定した紡糸が可能であり、毛羽が少なく品質の高い複合繊維が得られ、製織性が良好であった。また、これらの複合繊維は、実施例１同様、色調に優れており、色調が良好であり、優れた光干渉性を有していた。
【００８７】
［実施例６］
ポリエチレンテレフタレート系ポリエステルにリサイクル（回収）された原料を使用した以外は実施例１と同様にした。
【００８８】
本例においても、実施例１と同様に安定した紡糸が可能であり、毛羽が少なく品質の高い複合繊維が得られ、製織性が良好であった。また、この複合繊維は、実施例１同様、色調に優れており、色調が良好であり、優れた光干渉性を有していた。
【００８９】
［比較例１］
ポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルの重合触媒として３酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）を使用した以外は実施例１と同様にした。
【００９０】
本例においては、紡糸時間の経過にともなう紡糸口金吐出孔周辺異物の成長により、吐出糸条の屈曲、ピクツキおよび旋回が認められた。得られた複合繊維は、毛羽が多いものであった。このため、この複合繊維は、製織工程での生産性が極めて悪いものであった。
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば、色調が良好であり、優れた光干渉性を発現する光学干渉機能を有するマルチフィラメントヤーンを提供できる。しかも、本発明のマルチフィラメントヤーンは毛羽が少なく、品質が極めて良好である。このため、該マルチフィラメントヤーンは製編織での工程通過性に優れ、品位の高い布帛を効率良く生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光干渉性フィラメントの断面の一例を示す模式図。
【図２】非積層部を有する光干渉性フィラメントの断面の一例を示す模式図。
【符号の説明】
Ａ  重合体
Ｂ  Ａと屈折率の異なる重合体
【図１】
2004218140.tif 000010
【図２】
2004218140.tif 000011