(57)【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の部分延伸糸であって、伸度が７０〜１５０％かつ遅延収縮率が３．０％以下であることを特徴とする部分延伸糸。
【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の部分延伸糸であって、ポリエステルＡが繊維表面を被覆しており、該繊維表面における繊維長１０μｍあたりの畝の個数が３個以下、かつ伸度が７０〜１５０％、遅延収縮率が３．０％以下であることを特徴とする部分延伸糸。
【請求項３】
巻取速度が２５００〜３５００ｍ／分にて巻き取られることを特徴とする請求項１記載の部分延伸糸の製造方法。
【請求項４】
紡糸してから巻き取るまでに、９０〜１５５℃にて熱セットされることを特徴とする請求項３記載の部分延伸糸の製造方法。
【請求項５】
以下の（１）〜（４）の要件を満たすことを特徴とする請求項２記載の部分延伸糸の製造方法。
（１）延伸前に５０〜８０℃の加熱体で糸条を予熱する。
（２）延伸倍率が１．０５〜１．４０倍である。
（３）延伸後に９０〜１５５℃の加熱体で糸条を熱セットする。
（４）巻取速度が２５００〜３５００ｍ／分である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製糸および仮撚加工における工程安定性が良好であり、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の部分延伸糸に関する。
【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て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、易染性、ソフト性の訴求が可能な新規ポリマーとして、近年、大きな注目を集めている。
【０００４】
３ＧＴを用いた極細繊維に関しては、これまでにいくつかの技術が開示されており、一例として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ある（特許文献１参照）。しかしながら、こうしたアルカリ易溶出性の共重合ＰＥＴの最適紡糸温度は、耐熱性の低いポリマーである３ＧＴのそれよりもはるかに高いのが常であり、共重合ＰＥＴと３ＧＴを複合紡糸した場合に次のような問題がある。すなわち、共重合ＰＥＴに最適な高い紡糸温度で製糸すると、３ＧＴ成分は容易に熱分解し、強度の低い製糸不安定な複合繊維しか得られない。逆に、３ＧＴに最適は紡糸温度で複合紡糸しようとすると、共重合ＰＥＴが溶融不良を起こしたり、メルトフラクチャーを起こして安定な製糸ができない。よって、特許文献１のような共重合系ＰＥＴと３ＧＴを複合紡糸する系では、３ＧＴ成分が著しく熱劣化して極端に強度の低い複合繊維となるか、製糸時に糸切れが多発して生産性が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極めて困難となる。
【０００５】
一方、酸処理を必要とせずに減量・分割する技術としては、減量される成分にＰＬＡを用いた技術があり、ポリ乳酸（以下、ＰＬＡと称する）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）についての開示がある。しかしながら、いずれも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ソフト性は得られない。更に、発明者らが鋭意検討を進めた結果、３ＧＴを構成成分とし、ＰＬＡが繊維表面を被覆するような分割複合繊維においては、適切な予熱・延伸条件にて製糸しないと、繊維表面にサブミクロン〜ミクロンオーダーの畝状の凸凹が発生して高次通過性が著しく低下することが明らかとなった。
【０００６】
ここで、本発明の分割型複合繊維の特徴を最大限に活かせる繊維形態の一つとして、仮撚加工糸について言及する。分割型複合繊維に仮撚加工を施すと、嵩高性が付与されてソフト性、ふくらみ感に富み、適度なストレッチ性を持った原糸が得られるほか、分割処理後の極細糸となっても極細フィラメント同士が適度なばらけ度合いを維持できることから、繊維表面での反射が抑制されて発色性を向上させることができる。また、天然繊維や、ナイロン等の他素材と複合仮撚した場合、相手側の繊維の特徴を損なわずにソフト性を付与することが可能である。こうした仮撚加工を施すに際しては、分割型複合繊維を部分延伸糸（以下、ＰＯＹと称する）とするのが製造コストや生産性の面で有利であり、ＰＯＹとすることで複合混繊仮撚りや弛緩熱処理、シック＆シン処理等、高次加工のバリエーションを増やすことが可能となる。しかしながら、３ＧＴやＰＬＡを構成成分とするＰＯＹは、従来のＰＥＴを構成成分とするＰＯＹに比べて製品巻取後の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、巻き締まりによって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るため、高次加工での糸切れ増加や、染色斑、布帛品位の低下を引き起こすという欠点があった。こうした理由から、これまで該分割型複合繊維においては、延伸糸を得るための中間体（数日〜数週間で延伸糸に加工する）としてＰＯＹを経由することはあっても、数ヶ月の単位で原糸品質の安定性が要求される、外販ＰＯＹ製品は存在しないのが実状である。
【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】
【０００７】
本発明は、製糸および仮撚加工における工程安定性が良好であり、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の部分延伸糸を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の課題は、（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の部分延伸糸であって、伸度が７０〜１５０％かつ遅延収縮率が３．０％以下であることを特徴とする部分延伸糸。
(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の部分延伸糸であって、ポリエステルＡが繊維表面を被覆しており、該繊維表面における繊維長１０μｍあたりの畝の個数が３個以下、かつ伸度が７０〜１５０％、遅延収縮率が３．０％以下であることを特徴とする部分延伸糸。
(３)巻取速度が２５００〜３５００ｍ／分にて巻き取られることを特徴とする（１）記載の部分延伸糸の製造方法。
(４)紡糸してから巻き取るまでに、９０〜１５５℃にて熱セットされることを特徴とする請求項３記載の部分延伸糸の製造方法。
(５)以下の（Ａ）〜（Ｄ）の要件を満たすことを特徴とする（２）記載の部分延伸糸の製造方法。
（Ａ）延伸前に５０〜８０℃の加熱体で糸条を予熱する。
（Ｂ）延伸倍率が１．０５〜１．４０倍である。
（Ｃ）延伸後に９０〜１５５℃の加熱体で糸条を熱セットする。
（Ｄ）巻取速度が２５００〜３５００ｍ／分である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、従来技術では成し得なかった製糸および仮撚加工における工程安定性、ソフト性、分割性、低温染色性に優れ、かつ天然繊維との複合が可能なポリエステル分割型複合繊維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】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。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が好ましく、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。繊度や分割数は、対象となる最終製品や生産性を考慮して設定できる。例えば、衣料用として用いる場合は、繊度は５００ｄｔｅｘ以下とすると生産性、加工性の面で取扱いしやすく、薄地〜中厚地の布帛を得るには４０〜２５０ｄｔｅｘ程度が適しており、ボトム用途等の厚地の布帛を得るには２５０〜５００ｄｔｅｘ程度が適している。分割数についても適宜選択可能であり、割繊型複合繊維の場合では２〜４０分割、海島型複合繊維の場合では２〜１００島とすると、断面形状の安定性や均一な分割性・減量性を得やすい。また、分割後の単糸繊度は加工糸上がりで０．５ｄｔｅｘ以下となるよう設定すると十分なソフト性が得やすいほか、０．３ｄｔｅｘ以下と設定すると、非常にソフトな風合いが得られる。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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様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。
【００１４】
一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。
【００１５】
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、極限粘度が２．０以下とすることで、生産安定性が得られやすい。より好ましい極限粘度は１．５以下である。
【００１６】
ポリエステルＡとポリエステルＢの複合比は、任意に設定可能であるが、分割性とポリエステルＡ（ＰＬＡ）の減量に伴う製品量損失分を考慮すると、ポリエステルＡ：ポリエステルＢの複合重量比は１：９〜５：５の範囲であることが好ましく、より好ましくは２：８〜４：６の範囲である。ポリエステルＡの複合比は１割以上とすることにより、ポリエステルＢとの複合異常を回避できるほか、ポリエステルＡの溶融後の配管通過時間を短縮できるために、熱劣化による強度低下を抑制でき、製糸性の向上が可能となる。また、ポリエステルＡの複合比を５割以下にすることで、減量による製品量損失を軽減できるため、生産効率を高く維持でき好ましい。
【００１７】
一方、優れた分割性を得るためには、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、露出させない場合に比べて、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。
【００１８】
次に、本発明の分割型複合繊維の物性について述べる。
【００１９】
本発明の複合繊維を経時での品質安定性が高いＰＯＹ製品とし、良好な仮撚加工性を得るためには、伸度は７０〜１５０％の範囲とする必要があり、より好ましくは８０〜１３０％である。伸度が７０％を下回ると、残留伸度不足により仮撚加工時に糸切れや毛羽が発生しやすくなる。逆に、伸度が１５０％を超える範囲では繊維の配向結晶化が進んでいないために物性の経時変化が著しく、経時での脆化が進行するため、工業的に仮撚加工を行うことはできない。
【００２０】
また、遅延収縮率は３．０％以下とする必要があり、より好ましくは２．０％以下である。遅延収縮率を３．０％以下とすることで、巻き締まりによる原糸の長手方向での強伸度バラツキや収縮斑、染色斑を抑制でき、安定した品質のＰＯＹを得ることが可能となり、更には布帛とした際に、表面質感の均一な製品を得ることが可能となる。遅延収縮率が３．０％を超えると、製糸巻取中に巻き締まりが顕著に発生し、巻取コアが締め付けられて、製品が巻取機より抜き取りできなくなるほか、経時的な巻締まりによって原糸の物性ばらつきが生じ、仮撚り加工時の糸切れや、布帛とした時の欠点が増加する。
【００２１】
ここで、ＰＬＡが繊維表面を被覆する海島タイプのＰＬＡ／３ＧＴ分割型複合ＰＯＹについて、更に詳しく説明する。発明者らが鋭意検討を進めるた結果、該タイプの複合ＰＯＹは公知のＰＯＹ製造プロセスで製糸した場合、繊維表面に畝状の凹凸が発生して高次加工性が低下することを見出した。こうした畝の発生現象はＰＬＡ単独糸ではしばしば報告されている現象であったが、複合繊維で発見したのは初めてである。この畝現象は、製糸時にＰＬＡ成分に過度の応力がかかることによって、ＰＬＡ繊維内部構造中にボイドあるいは結晶・非晶構造界面の剥離が形成されて生じると推定され、畝が過度に発生した原糸では、強度低下が起こるほか、糸道ガイド等との擦過によって容易にフィブリル化し、高次通過性が著しく低下することが判明した。更に仮撚り工程においては、畝の凹凸によって加工張力変動が増大するために、品質がばらついて布帛品位の低下を引き起こすことを突き止めた。かかる問題が公知のＰＬＡ／ＰＥＴあるいはＰＬＡ／共重合ＰＥＴ系の分割型複合繊維で発生してこなかった理由としては、ＰＬＡポリマーと相手側ポリマーとの融点の差が挙げられる。公知のＰＬＡ／ＰＥＴ系分割型複合糸では、ＰＥＴ系ポリマーの融点がＰＬＡよりもはるかに高いために、冷却固化に際して融点の高いＰＥＴ系ポリマーが先に固化して糸条にかかるドラフト応力を一手に担うため、ＰＬＡ成分側にはほとんど応力がかかっておらず畝が発生しなかったと考えられる。これに対してＰＬＡ／３ＧＴの分割型複合繊維では、ＰＬＡと３ＧＴの融点が近いために、冷却固化に際して外皮側のＰＬＡが３ＧＴよりも早く固化し、ドラフト応力がＰＬＡ側に集中して畝が発生するものと考えられる。
【００２２】
発明者らは、より安定した高次通過性を求めて鋭意検討を続けた結果、低紡速−低倍率延伸のＰＯＹ製造プロセスにて畝の発生回避が可能であることを見出した。つまり、紡糸速度は目的とする巻取速度より低い速度に設定し、１．０５〜１．４０倍で低倍率延伸を施すのが好ましい。該範囲に設定することで、紡糸時に糸条にかかるドラフト応力を低く抑えることができ、ＰＬＡ成分にかかる応力を低減して畝の発生を回避できる。延伸倍率が１．０５に満たない倍率では、実質的に非延伸と同一であり、ドラフト応力の軽減効果は小さい。逆に延伸倍率が１．４０倍を超える領域では、ドラフト時の応力よりも延伸時にかかる応力の方が高くなって、ＰＬＡの畝発生を抑制しきれない。また、延伸に先立ち５０〜８０℃で糸条を予熱すると、より畝を回避しやすい。より好ましくは５５〜７５℃である。ＰＬＡおよび３ＧＴのガラス転移点は、いずれも５０℃付近にあることから、予熱温度を該範囲に設定することにより、延伸時の分子配向がスムーズに行われて、延伸応力を低減するできる。５０℃以上の予熱温度であれば畝の回避が可能となるが、８０℃を超える温度領域では、予熱が各ポリマーのガラス転移点を大きく上回るために、糸条を構成するポリマー分子鎖の運動が活発になり、延伸時に際して分子配向が甘くなり原糸強度が低下する傾向がある。
【００２３】
次いで、本発明の分割型複合ＰＯＹの好ましい製造方法について説明する。
【００２４】
本発明の複合繊維は、公知のいずれの紡糸方法においても製造可能であるが、複合構造の安定性、生産性を考慮すると、溶融紡糸法による生産が最も優れている。溶融紡糸法による製造にあたっては、冷ロールを介して糸条を加熱することなく巻き取る方法、加熱ロールやスチームコンディショナー、ホットチューブなどを介して糸条に熱処理を加えてから巻き取る方法、あるいは前記の熱処理工程に加えてテンションコントロールロール（以下、ＴＣＲと称す）を介し巻き取る方法など、いずれのプロセスにおいても製糸が可能であり、必要に応じて空気交絡等の糸加工を施しても良い。また、伸度の調整に関しては、巻取速度のみで調整する方法でも、直接紡糸延伸法（ＤＳＤ法）にて低倍率延伸し調整する方法でもよい。目的とする伸度７０〜１５０％の原糸を得るためには、巻取速度を２５００〜３５００ｍ／分の範囲に設定する必要があり、より好ましくは、２７００〜３３００ｍ／分の範囲である。巻取速度が２５００ｍ／分に満たない速度では、繊維を構成するポリマーの配向結晶化が不十分なため、伸度は１５０％を超え、物性の経時変化が増大して品質が安定しない上、強度不足により仮撚り加工に劣る繊維しか得られない。逆に、巻取速度が３５００ｍ／分を超える速度では、配向結晶化が過度に進行するため、伸度が７０％を下回る繊維しか得られず、製糸性が低下すると共に、毛羽によって仮撚り加工時の糸切れが増加する。一方、製糸段階において、９０℃〜１５５℃にて熱セットする工程を設けると、遅延収縮が３．０％以下の原糸を得やすく好ましい。熱セット温度を９０℃以上と設定することで、糸条の熱結晶化が十分に進行するため、経時での遅延収縮を低く抑えることができる。逆に熱セット温度が１５５℃を上回る領域では、ＰＬＡの融点に近づくためにフィラメント間で融着が発生しやすく、仮撚り加工不良や、溶出・減量工程での割繊不良の原因となりやすい。
【００２５】
以下に一例として、加熱ロールおよびＴＣＲを介して巻取速度のみで伸度調整する製造方法について詳しく説明する。
【００２６】
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、配管通過時間が５〜３０分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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、張力緩和ロールを介して巻き取られる。巻取速度は２５００〜３５００ｍ／分において可能であるが、生産性、およびＰＯＹの仮撚り加工性、布帛品位を考慮すると２７００〜３３００ｍ／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。
【００２９】
好ましく用いられる装置の概略を図３−（ａ）に示す。口金４より吐出された糸条は冷却後、油剤付与装置６による油剤の付与を経て、交絡装置７にて交絡が付与される。次いで、温度９０〜１５５℃、速度２５００〜３５００ｍ／分のホットロール９上に数ターン巻き付けられ、引き取られると同時に熱セットが為され、ホットロール９より０〜５％遅い速度で回転するＴＣＲ１０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２５００〜３５００ｍ／分にてパッケージに巻きつけられる。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１１によってパッケージ巻き付け張力が調整される。
【００３０】
ここで、ホットロール９は、鏡面かつ単位巻き付け回数あたりのローラー径が２〜７％ずつ大きくなってゆくテーパーロールを使用するのが好ましい（テーパーロールを用いた場合、紡糸速度とは、糸条とロールが初めて接する部位でのローラー周速度を指す）。該テーパーロールを使用することにより、熱セットによる糸条の弛みを吸収でき、ロール上での糸条揺れを抑制して糸条干渉による糸切れを低減することができる。また、ホットロールの温度は９０〜１５５℃の範囲であるのが好ましい。ホットロール温度を該範囲とすることによりポリマー分子構造の配向や、熱結晶化による構造固定が促進されて、遅延収縮率を低く抑えることができ、経時の物性変化が少ない糸を得やすくなる。
【００３１】
一方、ＴＣＲ鏡面または溝付き鏡面ロールとするのが好ましい。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ＴＣＲ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得ることができる。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。
【００３２】
また、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。
【００３３】
一方、伸度を直接紡糸延伸法（ＤＳＤ法）にて低倍率延伸し調整することも可能であり、図３−（ｂ）に示すように、ホットロール９の手前にプレロール８を設け、糸条を予熱した後、プレロール８とホットロール９の間で延伸することも可能である。
【実施例】
【００３４】
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。
【００３５】
【数１】
0004788480.tif 000002
【００３６】
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）畝の個数
巻取後３０分以上経過した原糸を採取し、任意の点の全フィラメントをイオンコーター（Ｅｉｋｏ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社製  ＩＢ−３）にて金蒸着して観察用サンプルとし、ＳＥＭ（トプコン株式会社製  ＡＢＴ−５５）を用いて観察を行った。畝とは図４−（ａ）に示したように繊維軸と垂直の方向にサブミクロン〜ミクロンオーダーで存在する凸凹のことを指し、畝の個数とは、糸条を構成する全フィラメントについて繊維長１０μｍあたりの畝の山の数を数え、単糸あたりの平均値に換算した値を畝の個数と定義した。
（３）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。
（４）遅延収縮率
巻取後３０分以内の原糸を採取し、原糸の片端を固定した後、他端に試長が１００．０ｃｍとなるように０．５０ｍｇ／ｄｔｅｘの荷重をかけて吊し、室温にて１２０時間放置した時の変化率を次式により求める。
遅延収縮率（％）＝{（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０}×１００
Ｌ０：巻取後３０分以内の原糸長（＝１００．０ｃｍ）
Ｌ１：室温で１２０時間放置した後の原糸長
（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○である。
○○：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）仮撚加工性
ＰＯＹ巻取後の経時が、１カ月の原糸を用い、フリクション仮撚り機にて、延伸倍率１．４倍、撚り数８００ターン／ｍ、熱セット温度１４５℃、巻取速度６００ｍ／分にて巻き量３．０ｋｇの仮撚り加工糸を製造し、加工糸ドラムの満管率について、以下の３段階にて評価した。合格レベルは○である。
○○：満管率９０％以上
○  ：満管率８０％以上９０％未満
×  ：満管率８０％未満
（７）布帛品位
上記の（６）の評価にて得られた仮撚加工糸を用いて、２８ゲージの丸編み地を製作し、下記（８）に示す方法にて染色した後、毛羽、染色斑、糸条間の染め差について総合的に評価し、製品として出荷可能であるか否かを３段階で評価した。合格レベルは○である。
○○：非常に均質で優れた品位である
○  ：安定した品位であり、出荷可能である。
×  ：出荷不可能な重大な欠点が存在する
（８）染色性
染料としてテトラシールネイビーブルーＳＧＬを０．２７５％ｏｗｆ、助剤としてテトロシンＰＥ−Ｃを５．０％ｏｗｆ、分散剤としてニッカサンソルト＃１２００を１．０％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むら、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２段階評価した。尚、合格レベルは○以上である。
○  ：非常に優れている
×  ：従来ＰＥＴ同等
（９）ソフト性
上記方法にて得られたＰＯＹを２８ゲージの筒編み地とし、肌触りを官能検査し２段階評価した。なお、合格レベルは○である。
○  ：非常に優れている
×  ：固い
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。複合比はポリ乳酸３に対し、３ＧＴ７の割合とした。各ポリマーの配管通過時間は、ポリ乳酸が２０分、３ＧＴは１１分であった。口金から吐出された糸条は、図３−（ａ）に示す装置にて冷却、油剤を付与後、速度２７５０ｍ／分、温度１４５℃のホットロール９に引き回され熱セットが加えられた後、ＴＣＲ１０を介して、ホットロール〜ＴＣＲ間の糸条が弛まないように張力調整され巻取装置へと送られる。巻取装置では、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２７５５ｍ、パッケージ巻取速度２７５０ｍ／分、すなわちオーバーフィードを１．００２として巻取り、８４ｄｔｅｘ―３６フィラメントの８島の海島型複合ＰＯＹを得た。このＰＯＹの特性評価結果は表１の通りであり、製糸性、仮撚り加工性、布帛品位、染色性、ソフト性に優れるものが得られた。
【００３７】
実施例２
ホットロール９、ＴＣＲおよびパッケージ巻取速度を２６００ｍ／分とした以外は、実施例１と同様にして目的とする海島型複合ＰＯＹを得た。このＰＯＹの特性評価結果は表１の通りであり、実施例１と同等の製糸性、布帛品位、染色性、ソフト性に優れるものが得られた。
【００３８】
実施例３
ホットロール９、ＴＣＲおよびパッケージ巻取速度を３４００ｍ／分とした以外は、実施例１と同様にして目的とする海島型複合ＰＯＹを得た。このＰＯＹの特性評価結果は表１の通りであり、布帛品位で実施例１に一歩譲るものの、製糸性、仮撚り加工性、染色性、ソフト性に優れるものが得られた。
【００３９】
実施例４
ホットロール９の温度を９３℃とした以外は、実施例１と同様にして目的とする海島型複合ＰＯＹを得た。このＰＯＹの特性評価結果は表１の通りであり、製糸性、仮撚り加工性、布帛品位、染色性、ソフト性に優れるものが得られた。
【００４０】
実施例５
ホットロール９の温度を室温とした以外は、実施例２と同様にして目的とする海島型複合ＰＯＹを得た。このＰＯＹの特性評価結果は表１の通りであり、布帛品位で実施例１に一歩譲るものの、製糸性、仮撚り加工性、染色性、ソフト性に優れるものが得られた。
【００４１】
実施例６
ホットロール９の温度を１５５℃として熱セットした以外は、実施例１と同様にして製糸したところ、製糸性、布帛品位で実施例１に一歩譲るものの、染色性、ソフト性の良好なものが得られた。
【００４２】
実施例７
口金を変更した以外は、実施例１と同様にして、図２−（ａ）に示す８４Ｔ−３６フィラメントの分割型複合ＰＯＹを得た。このＰＯＹの特性評価結果は表１の通りであり、製糸性、仮撚り加工性、布帛品位、染色性、ソフト性ともに実施例１と同等ものが得られた。
【００４３】
実施例８
図３−（ｂ）に示した装置を用い、実施例１と同様に紡糸、冷却、油剤付与した後に速度２５２０ｍ／分、温度５５℃のプレロールを介して速度２７７０ｍ／分、温度１４５℃のホットロールに引き回し、パッケージ速度２７５０ｍ／分にて巻取って目的とする海島型複合ＰＯＹを得た。このＰＯＹの特性評価結果は表２の通りであり、繊維表面に畝がなく、仮撚り加工性、布帛品位が実施例１よりも優れ、製糸性、染色性、ソフト性が良好なものが得られた。
【００４４】
実施例９
プレロール８の速度を２０１０ｍ／分とした以外は、実施例８と同様にして目的とする海島型複合ＰＯＹを得た。このＰＯＹの特性評価結果は表２の通りであり、繊維表面に畝がなく、仮撚り加工性、布帛品位が実施例１よりも優れ、製糸性、染色性、ソフト性が良好なものが得られた。
【００４５】
実施例１０
プレロール８の速度１８４５ｍ／分とした以外は、実施例８と同様にして目的とする海島型複合ＰＯＹを得た。このＰＯＹの特性評価結果は表２の通りであり、製糸性、布帛品位で実施例１に一歩譲るものの、仮撚り加工性、染色性、ソフト性に優れるものが得られた。
【００４６】
実施例１１
プレロール８の温度を室温とした以外は、実施例８と同様にして目的とする海島型複合ＰＯＹを得た。このＰＯＹの特性評価結果は表２の通りであり、製糸性、布帛品位で実施例１に一歩譲るものの、仮撚り加工性、染色性、ソフト性に優れるものが得られた。
【００４７】
実施例１２
実施例８と同様に紡糸、冷却、油剤付与した後に速度２３２５ｍ／分、温度８５℃のプレロールを介して速度２５６０ｍ／分、温度１４５℃のホットロールに引き回し、パッケージ速度２５４０ｍ／分にて巻取って目的とする海島型複合ＰＯＹを得た。このＰＯＹの特性評価結果は表２の通りであり、製糸性で実施例１に一歩譲るものの、繊維表面に畝は無く、仮撚り加工性、染色性、ソフト性に優れるものが得られた。
【００４８】
実施例１３
実施例８と同様に紡糸、冷却、油剤付与した後に速度３１１０ｍ／分、温度５５℃のプレロールを介して速度３４２０ｍ／分、温度１５５℃のホットロールに引き回し、パッケージ速度３４００ｍ／分にて巻取って目的とする海島型複合ＰＯＹを得た。このＰＯＹの特性評価結果は表２の通りであり、繊維表面に畝がなく、仮撚り加工性、布帛品位が実施例１よりも優れ、製糸性、染色性、ソフト性が良好なものが得られた。
【００４９】
実施例１４
プレロール８の温度を７８℃、ホットロールの温度を９０℃とした以外は、実施例８と同様にして目的とする海島型複合ＰＯＹを得た。このＰＯＹの特性評価結果は表２の通りであり、繊維表面に畝がなく、仮撚り加工性、布帛品位が実施例１よりも優れ、製糸性、染色性、ソフト性が良好なものが得られた。
【００５０】
比較例１
実施例１と同様の口金を使用し、５−ナトリウムスルホイソフタル酸共重合ＰＥＴと３ＧＴを２：８の割合で複合し、紡糸温度２８０℃にて製糸を試みたが、安定製糸が不可能であった。かろうじて得られたＰＯＹを仮撚加工した結果、糸切れや毛羽が多発し、布帛品位は実施例１に比べ、著しく劣るものとなった。
【００５１】
比較例２
ホットロール９の温度を室温、速度を３３００ｍ／分とし、ＴＣＲ速度およびパッケージ巻取速度を３３００ｍ／分とした以外は、実施例１と同様にして製糸して評価した結果、染色性、ソフト性は良好であるものの、製糸段階における巻締まりが発生したほか、仮撚加工時の加工張力変動が大きく、布帛品位の劣るものとなった。
【００５２】
比較例３
ホットロール９、ＴＣＲおよびパッケージ巻取速度を３６００ｍ／分とした以外は、実施例１と同様にして製糸したところ、糸切れが増加した。また、仮撚加工においては伸度不足から毛羽や糸切れが増加し、布帛品位の劣るものとなった。
【００５３】
比較例４
ホットロール９、ＴＣＲおよびパッケージ巻取速度を２４００ｍ／分とした以外は、実施例１と同様にして製糸したところ、製糸性は良好であるものの、仮撚加工時の糸切れが増加し、布帛品位の劣るものとなった。
【００５４】
比較例５
ポリマー構成を変更し、紡糸温度２９０℃にてポリエステルＡに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にＰＥＴを用いて実施例１と同様にして製糸した。得られたＰＯＹは、製糸性、仮撚加工は良好であったが、染色性、ソフト性において実施例１に劣る結果となった。
【００５５】
【表１】
0004788480.tif 000003
【００５６】
【表２】
0004788480.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】海島型複合繊維断面の一例
【図２】割繊型複合繊維断面の一例
【図３】本発明で用いる製糸工程の一例
【図４】原糸側面のＳＥＭ観察の説明図
【符号の説明】
【００５８】
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    中空部
４    口金
５    糸条冷却送風装置
６    油剤付与装置
７    交絡装置
８    プレロール
９    ホットロール
１０  テンションコントロールロール（ＴＣＲ）
１１  コンタクトロール
１２  パッケージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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