(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融紡糸により、結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂を紡糸して、繊度が１．０ｄＴｅｘ以下の未延伸糸を得る紡糸工程と、
前記未延伸糸を延伸処理する延伸工程と、を有し、
前記樹脂は固化促進剤を含有し、
前記紡糸工程では、紡糸口金から吐出された樹脂の２３０℃、２１．１８Ｎ荷重におけるメルトフローレートの範囲が、７０〜２００ｇ／１０分である延伸繊維の製造方法。
【請求項２】
前記紡糸工程は、筒状冷却装置により、冷却風の風速が１〜１０ｍ／秒、冷却風の温度が１０〜３０℃の条件で、前記未延伸糸を急冷する請求項１に記載の延伸繊維の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂は、結晶性プロピレン系重合体としてアイソタクチックポリプロピレンを含有する請求項１又は２に記載の延伸繊維の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂には、２３０℃、２１．１８Ｎ荷重におけるメルトフローレートが７００〜１５５０ｇ／１０分のアイソタクチックポリプロピレン及びメタロセンポリプロピレンのうち少なくとも１種の可塑剤が、合計で１５〜３０質量％添加されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の延伸繊維の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂は、前記固化促進剤として、結晶核剤を０．０５〜１質量％又は前記結晶性プロピレン系重合体よりも融点が高いオレフィン系重合体を１〜３０質量％含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の延伸繊維の製造方法。
【請求項６】
前記結晶核剤は、有機系造核剤である請求項５に記載の延伸繊維の製造方法。
【請求項７】
前記結晶核剤が、リン酸エステル系金属塩又はジベンジリデンソルビトール系である請求項５又は６に記載の延伸繊維の製造方法。
【請求項８】
前記オレフィン系重合体は、メチルペンテン重合体である請求項５に記載の延伸繊維の製造方法。
【請求項９】
前記未延伸糸の繊度斑を表す変動率が２０％以下である請求項１〜８のいずれか１項に記載の延伸繊維の製造方法。
【請求項１０】
結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂からなり溶融紡糸された未延伸糸を延伸してなる延伸繊維であって、
前記樹脂は固化促進剤を含有し、
示差走査熱量計により、昇温速度３０℃／分で室温から２５０℃まで昇温し、融解熱量法により測定した結晶化度が３５％以上であり、かつ、２５０℃まで昇温した後、降温速度を１０℃／分にして室温まで降温したとき、１２５℃以上に結晶化に伴う発熱ピークを有する延伸繊維。
【請求項１１】
前記樹脂には、２３０℃、２１．１８Ｎ荷重におけるメルトフローレートが７００〜１５５０ｇ／１０分のアイソタクチックポリプロピレン及びメタロセンポリプロピレンのうち少なくとも１種の可塑剤が、合計で１５〜３０質量％添加されており、
示差走査熱量計により、昇温速度３０℃／分で室温から２５０℃まで昇温し、融解熱量法により測定した結晶化度が４０％以上である請求項１０に記載の延伸繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、延伸繊維の製造方法及び延伸繊維に関する。より詳しくは、溶融紡糸により得た未延伸糸を延伸処理して延伸繊維を製造する方法及びこの方法で製造された延伸繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、更なる性能向上を目指し、薄く、強く、緻密な不織布が求められており、それに用いられる延伸繊維においても細繊度化が求められている。そこで、例えばポリエステル系繊維では、紡糸及び延伸を行うことで細繊度化する方法、海島構造の未延伸糸を延伸し、海成分を除去することで細繊度化する方法、及び分割型未延伸糸を延伸し、分割処理して細繊度化する方法などが行われている。
【０００３】
一方、オレフィン系繊維は、溶融張力が高く、紡糸及び延伸を行う方法では細繊度未延伸糸が得られ難いため、主に、分割方式によって細繊度化されている。また、ポリプロピレン繊維については、未延伸糸の結晶のβ晶化を促進して延伸工程での延伸倍率を高めることにより細繊度化する方法（特許文献１）や、メルトインデックスが１００〜１５００のポリプロピレンを配合することにより細繊度化する方法（特許文献２）も提案されている。
【０００４】
極細かつ高強度のポリプロピレン繊維を得るため、メルトフローレートが３０〜１００ｇ／１０分のアイソタクチックポリプロピレンを４０質量％以上含有するポリオレフィン樹脂を溶融紡糸して得た未延伸糸を、９０℃の温水中で定長熱処理後に延伸し、更に１００〜１４０℃の定長熱処理を行う方法も提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１４０７１９号公報
【特許文献２】特開２００１−１５９０２６号公報
【特許文献３】特開２０１４−１９６５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、分割方式によってオレフィン系の延伸繊維を細繊度化すると、抄紙法で不織布を形成する際に、スラリー原液の段階で分割が進行しやすく、分散性が低下するという問題点がある。一方、特許文献１〜３に記載の技術はいずれも延伸工程に着目したものであるが、これらの方法では未延伸糸に繊度斑が発生しやすい。
【０００７】
繊度の小さい未延伸糸は、繊度が大きい未延伸糸に比べて延伸時の伸び代が少なく、延伸可能な倍率が小さい。延伸繊維を製造する際は、複数の未延伸糸を同時に紡糸し、その複数の未延伸糸を同時に延伸するため、紡糸工程で未延伸糸に繊度斑が発生すると、延伸工程で、延伸切れの発生を防止するために、延伸倍率を繊度が小さい未延伸糸が延伸可能な範囲に設定しなければならなくなる。その結果、繊度が大きい未延伸糸を本来延伸可能な倍率まで延伸することができず、延伸繊維の繊度全体平均として細繊度繊維を得ることが困難になる。この未延伸糸の繊度斑の問題は、特に１紡糸あたりのフィラメント数が多い場合に顕著である。
【０００８】
そこで、本発明は、１紡糸あたりのフィラメント数が多い場合でも、高強度で低熱収縮率の細繊度延伸糸を安定して製造することが可能な延伸繊維の製造方法及び延伸繊維を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
溶融紡糸により得られる未延伸糸を細繊度化する場合は、一般に、紡糸口金（紡糸ノズル）の吐出孔から吐出される樹脂の量（１ホールあたりの樹脂吐出量）を、紡糸可能な範囲内で比較的少ない量になるよう適宜調整した上で、高温で紡出した未延伸糸を、徐冷冷却し、比較的高速で引取る方法が採用されている。しかしながら、樹脂を高温にすると、粘度が低下して流動性が高くなるため、紡糸口金内部を通過する際に背圧が掛かりにくくなり、紡糸口金の隅々まで樹脂を行き渡らせることが困難になる。その結果、紡糸口金に多数設けられた吐出孔それぞれの樹脂吐出量を均等にすることが困難になる。そして、このような状態で紡糸口金から樹脂を吐出すると、得られる未延伸糸に繊度斑が発生する。
【００１０】
そこで、本発明者は、繊度斑がなく細繊度の未延伸糸を得る方法について鋭意検討を行い、紡糸口金から吐出される樹脂のメルトフローレートを特定の範囲にすると共に、樹脂に固化促進剤を配合して固化速度を速めることで、未延伸糸の繊度を均一化できることを見出し、本発明に至った。
【００１１】
即ち、本発明に係る延伸繊維の製造方法は、溶融紡糸により、結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂を紡糸して、繊度が１．０ｄＴｅｘ以下の未延伸糸を得る紡糸工程と、前記未延伸糸を延伸処理する延伸工程と、を有し、前記樹脂は固化促進剤を含有し、前記紡糸工程では、紡糸口金から吐出された樹脂の２３０℃、２１．１８Ｎ荷重におけるメルトフローレートの範囲が、７０〜２００ｇ／１０分である。
前記紡糸工程では、例えば筒状冷却装置により、冷却風の風速が１〜１０ｍ／秒、冷却風の温度が１０〜３０℃の条件で、前記未延伸糸を急冷する。
前記樹脂は、結晶性プロピレン系重合体としてアイソタクチックポリプロピレンを含有していてもよい。
また、前記樹脂には、２３０℃、２１．１８Ｎ荷重におけるメルトフローレートが７００〜１５５０ｇ／１０分のアイソタクチックポリプロピレン及びメタロセンポリプロピレンのうち少なくとも１種の可塑剤を、合計で１５〜３０質量％添加することができる。
更に、前記樹脂は、前記固化促進剤として、結晶核剤を０．０５〜１質量％又は前記結晶性プロピレン系重合体よりも融点が高いオレフィン系重合体を１〜３０質量％含有していてもよい。
一方、前記結晶核剤は、例えば有機系造核剤である。
また、前記結晶核剤が、リン酸エステル系金属塩又はジベンジリデンソルビトール系でもよい。
更に、前記オレフィン系重合体は、例えばメチルペンテン重合体である。
この延伸繊維の製造方法では、前記未延伸糸の繊度斑を表す変動率を２０％以下とすることができる。
【００１２】
本発明に係る延伸繊維は、結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂からなり溶融紡糸された未延伸糸を延伸してなる延伸繊維であって、前記樹脂に固化促進剤が配合されており、示差走査熱量計により、昇温速度３０℃／分で室温から２５０℃まで昇温し、融解熱量法により測定した結晶化度が３５％以上であり、かつ、２５０℃まで昇温した後、降温速度を１０℃／分にして室温まで降温したとき、１２５℃以上に結晶化に伴う発熱ピークを有する。即ち、本発明の延伸繊維は、２５０℃まで昇温して溶融した後、室温まで降温すると、降温過程において結晶化に伴う１又は２以上の発熱ピークが観察され、そのうち少なくとも１つのピークは、１２５℃以上の温度範囲にピークトップ温度（再結晶化温度）を有する。
また、本発明の延伸繊維は、前記樹脂に、２３０℃、２１．１８Ｎ荷重におけるメルトフローレートが７００〜１５５０ｇ／１０分のアイソタクチックポリプロピレン及びメタロセンポリプロピレンのうち少なくとも１種の可塑剤が、合計で１５〜３０質量％添加されており、示差走査熱量計により、昇温速度３０℃／分で室温から２５０℃まで昇温し、融解熱量法により測定した結晶化度が４０％以上であってもよい。
【００１３】
なお、本発明における「固化促進剤」は、紡糸口金から吐出された樹脂（未延伸糸）の固化速度を速めて、紡糸した未延伸糸の繊度及び形状を短時間で固定化する作用がある添加物を示し、以下の説明においても同様である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、繊度斑が小さく、細繊度の未延伸糸が得られるため、１紡糸あたりのフィラメント数が多い場合でも、高強度で低熱収縮率の細繊度延伸糸を安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の延伸繊維の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】実施例１の未延伸糸の断面を示す顕微鏡写真である。
【図３】実施例８の未延伸糸の断面を示す顕微鏡写真である。
【図４】比較例３の未延伸糸の断面を示す顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について、添付の図面を参照して、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
先ず、本発明の実施形態に係る延伸繊維の製造方法について説明する。図１は本実施形態の延伸繊維の製造方法を示すフローチャートである。図１に示すように、本実施形態の延伸繊維の製造方法は、溶融紡糸により未延伸糸を得る紡糸工程（ステップＳ１）と、未延伸糸を延伸処理する延伸工程（ステップＳ２）とを行う。なお、以下の説明においては、特に断りがない限り、メルトフローレート（Melt Flow Rate：ＭＦＲ）の値は、ＪＩＳ  Ｋ７２１０のＡ法に基づいて、温度：２３０℃、荷重：２１．１８Ｎの条件で測定した値である。
【００１８】
［ステップＳ１：紡糸工程］
紡糸工程では、溶融紡糸により、結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂を紡糸し、繊度が１．０ｄＴｅｘ以下の未延伸糸を得る。その際、樹脂に固化促進剤を配合すると共に、紡糸口金から吐出された樹脂のＭＦＲを７０〜２００ｇ／１０分の範囲にする。
【００１９】
（樹脂）
樹脂の主成分である結晶性プロピレン系重合体としては、例えば結晶性を有するアイソタクチックプロピレン単独重合体、プロピレン重合体にエチレン単位がランダムに導入されているエチレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン重合体にエチレン単位のみからなる重合部がブロック状に導入されているエチレン−プロピレンブロック共重合体、前述したエチレン−プロピレンランダム共重合体又はエチレン−プロピレンブロック共重合体に更にブテン−１などのα−オレフィンを共重合した結晶性プロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体などが挙げられる。これらの中でも、延伸性、繊維物性及び熱収縮抑制の観点から、アイソタクチックポリプロピレンが好適である。
【００２０】
（固化促進剤）
固化促進剤は、紡糸口金から吐出された樹脂（未延伸糸）の固化速度を速くするものであり、例えば結晶核剤や主成分である結晶性プロピレン系重合体よりも融点が高いオレフィン系重合体を用いることができる。
【００２１】
＜結晶核剤＞
結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂に結晶核剤を添加すると、溶融した樹脂が紡糸口金から吐出されて冷却される際に、結晶核剤が自ら結晶核として又は結晶性プロピレン系重合体に対して結晶形成を誘発する造核剤として作用するため、再結晶化温度が上昇する。これにより、紡糸口金から吐出された樹脂がより高い温度で固化し始めるため、紡糸工程の冷却が安定し、紡糸繊維（未延伸糸）の繊度斑を低減することができる。
【００２２】
その結果、紡糸金口から吐出し紡糸された多数の紡糸繊維（未延伸糸）の繊維間での繊度や形状のばらつき及び各繊維内における配向や結晶構造のばらつきが小さくなるため、紡糸段階に続く延伸段階において、延伸段階延伸倍率をより高くすることができ、延伸工程での延伸性が向上する。また、結晶核が増加するため、微結晶が生成されやすくなり、高倍率かつ高速で延伸変形に追従することが可能な未延伸糸が得られる。即ち、延伸しやすい内部構造を、予め延伸工程の前段階である紡糸工程において形成することができる。
【００２３】
ここで、樹脂に添加する結晶核剤としては、無機系核剤や有機系核剤を使用することができる。無機系核剤の具体例としては、タルク、カオリン、シリカ、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ネオジウム、硫酸カルシウム及び硫酸バリウムなどが挙げられる。一方、有機系核剤の具体例としては、安息香酸ナトリウム、安息香酸カルシウムなどの安息香酸金属塩系核剤、シュウ酸カルシウムなどのシュウ酸金属塩系核剤、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウムなどのステアリン酸金属塩系核剤、アルミニウムベンゾエート、カリウムベンゾエート、リチウムベンゾエートなどのベンゾエート金属塩系核剤、リン酸エステル系金属塩系核剤、ジベンジリデンソルビトール系核剤が挙げられる。
【００２４】
また、結晶核剤は、結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂が溶融状態のときに、共に溶融するもの及び完全には溶融せずに樹脂中に分散するもののいずれでもよく、溶融せずにそれ自体が核となるものでもよい。本実施形態の延伸繊維の製造方法においては、結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂との関係において、共に溶融して親和する結晶核剤及び完全には溶融しないがその一部が樹脂となじみあう結晶核剤を使用することが好ましい。
【００２５】
このような結晶核剤を使用すると、吐出孔が多数設けられた紡糸口金を用いて紡糸した場合でも、紡糸直後の冷却において、各吐出孔から紡出される繊維間の繊度（太さ）斑を十分に低減することができる。その他に、結晶核剤には、未延伸糸の内部構造に微結晶を形成することにより、次の延伸工程での延伸性を更に向上することができるという効果もある。
【００２６】
また、無機系の核剤は溶融しないため、個々の紡糸条件と延伸条件とについて、核剤の添加量を繊細に調整する必要があるが、有機系核剤は比較的低い添加量で、より広い紡糸、延伸条件に適応できるようになる。このため、結晶核剤には、有機系核剤を使用することが好ましく、特に、結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂との関係においては、共に溶融して親和しやすいという点から、有機系造核剤を用いることがより好ましい。
【００２７】
樹脂と共に溶融して親和する有機系造核剤としては、例えばジベンジリデンソルビトール系核剤が挙げられる。具体的には、ジベンジリデンソルビトール（ＤＢＳ）、モノメチルジベンジリデンソルビトール（例えば、１，３：２，４−ビス（ｐ−メチルベンジリデン）ソルビトール（ｐ−ＭＤＢＳ）、ジメチルジベンジリデンソルビトール（例えば、１，３：２，４−ビス（３，４−ジメチルベンジリデン）ソルビトール（３，４−ＤＭＤＢＳ）などが好ましく用いられる。
【００２８】
一方、一部が樹脂となじみあう有機系核剤としては、分子量が４００を超える程度に比較的大きな有機系骨格を有する核剤が好ましく、その具体例としてはリン酸エステル金属塩系核剤が挙げられる。各種リン酸エステル金属塩系核剤の中でも、特に、リン酸−２，２’−メチレンビス（４，６−ジーｔｅｒｔ−ブリルフェニル）アルミニウム塩、リン酸−２，２’−メチレンビス（４，６−ジーｔｅｒｔ−ブリルフェニル）アルカリ金属塩が好ましい。また、リン酸エステル金属塩系核剤におけるアルカリ金属は、ナトリウム、リチウム及びカリウムが好適である。
【００２９】
なお、前述した結晶核剤は、単独で使用してもよいが、効果や生産性などを考慮し、それぞれを適度な比率で混合して使用することもできる。ただし、結晶核剤の添加量が少なすぎると、繊維間での繊度や形状のばらつきの低減及び各繊維内における配向や結晶構造のばらつきの低減などの紡糸冷却時の繊維形状固定化効果が十分に得られず、微結晶の形成が不十分となる。一方、結晶核剤の添加量が多すぎると、前述した効果が飽和するだけでなく、添加した結晶核剤が樹脂と共に紡糸口金の吐出孔に付着して炭化し、吐出孔の汚れが増加する。紡糸口金の吐出孔の汚れは、樹脂のスムーズな吐出を妨げるため、紡糸工程の安定性が低下する。これらの理由から、結晶核剤の添加量は、樹脂全質量あたり０．０５〜１質量％とすることが好ましく、より好ましくは０．１〜０．５質量％である。
【００３０】
＜結晶性プロピレン系重合体よりも融点が高いオレフィン系重合体＞
固化促進剤として添加されるオレフィン系重合体は、結晶性プロピレン系重合体よりも融点が高いものであれば特に限定されるものではないが、例えばメチルペンテン重合体を使用することができる。このようなオレフィン系重合体は、結晶性プロピレン系重合体よりも高い温度で結晶固化する。このため、樹脂に結晶性プロピレン系重合体よりも融点が高いオレフィン系重合体が分散されていると、紡糸口金から吐出直後の半溶融状態にある樹脂がより速く固化し、繊維としての形及び太さ（繊度）が固定化される。
【００３１】
即ち、前述した結晶核剤は結晶性プロピレン系重合体の固化を促進するのに対して、結晶性プロピレン系重合体よりも融点が高いオレフィン系重合体は、自身が結晶固化することにより、樹脂全体としての固化速度を速めるものである。従って、固化促進剤として結晶性プロピレン系重合体よりも融点が高いオレフィン系重合体を用いる場合は、結晶核剤を用いる場合よりも添加量を多くすることが好ましい。
【００３２】
結晶性プロピレン系重合体よりも融点が高いオレフィン系重合体の添加量が、樹脂全質量あたり１質量％未満の場合、未延伸糸の固化促進効果が不十分となり、繊維間及び繊維内に斑が発生することがある。一方、樹脂に、３０質量％を超えて結晶性プロピレン系重合体よりも融点が高いオレフィン系重合体を添加すると、紡糸直後に急速に固化が進むため、引取ローラーで高速引取を行って極細化する前に固化することがあり、１．０ｄＴｅｘ以下の極細な未延伸糸を製造することが難しくなる。
【００３３】
よって、結晶性プロピレン系重合体よりも融点が高いオレフィン系重合体を添加する場合は、樹脂全質量あたり１〜３０質量％とすることが好ましい。なお、固化促進効果の向上及び細繊度の未延伸糸を安定して製造する観点から、結晶性プロピレン系重合体よりも融点が高いオレフィン系重合体の添加量は、樹脂全質量あたり５〜２０質量％とすることがより好ましい。
【００３４】
（ＭＦＲ）
紡糸口金から吐出された樹脂のＭＦＲが７０ｇ／１０分未満の場合、溶融樹脂の溶融張力が高くなり、繊度が１．０ｄＴｅｘ以下の未延伸糸を得ることが難しくなる。一方、紡糸口金から吐出された樹脂のＭＦＲが２００ｇ／１０分を超えると、溶融樹脂の溶融張力が低くなり過ぎるため、未延伸糸の繊度斑が大きくなると共に、紡糸性が著しく低下する傾向にある。よって、紡糸口金から吐出された樹脂のＭＦＲは７０〜２００ｇ／１０分とする。なお、紡糸切れ抑制及び紡糸安定性の観点から、紡糸口金から吐出された樹脂のＭＦＲは９０〜１７０ｇ／１０分であることが好ましい。
【００３５】
ここで、紡糸口金から吐出される樹脂のＭＦＲは、紡糸温度の変更、或いは樹脂に可塑剤として高ＭＦＲ（７００〜１５５０ｇ／１０分程度）のアイソタクチックポリプロピレンやメタロセンポリプロピレンを添加することにより調整することができる。また、樹脂にラジカル発生剤であり熱分解剤でもあるヒドロキシアミンエステルを添加し、紡糸押出機内において溶融状態にあるときに、主成分である結晶性プロピレン系重合体の分子鎖を切断して低分子化することによって、紡糸口金から吐出される樹脂のＭＦＲを調整してもよい。更に、紡糸口金から吐出された樹脂のＭＦＲは、樹脂に分子量の小さいポリプロピレンワックスなどを添加することによっても調整することが可能である。
【００３６】
なお、樹脂の主成分として、ＭＦＲが異なる２種類以上の結晶性プロピレン系重合体を配合したものを用いて擬似的に分子量分布を広くする方法や、ＭＦＲが低い（１０ｇ／１０分以下程度の）結晶性プロピレン系重合体を配合したものを用いる方法でも、紡糸口金から吐出される樹脂のＭＦＲを調整することは可能である。しかしながら、これらの方法で樹脂のＭＦＲを調整した場合、細繊度の未延伸糸を得ることはできるが、その後の延伸工程において延伸倍率が低下する傾向があるため、このような配合のものを用いる場合には、延伸可能な倍率を確かめた上で、製造することが必要となる。
【００３７】
このため、樹脂の主成分には、高ＭＦＲかつ分子量分布が狭い結晶性プロピレン系重合体を使用し、これに、前述した高ＭＦＲのアイソタクチックポリプロピレン及びメタロセンポリプロピレンのうち少なくとも１種の可塑剤を、樹脂全質量あたり、合計で１５〜３０質量％添加することが好ましい。これらの可塑剤を、前述した範囲で添加することにより、延伸性が良好で、細繊度の未延伸糸を得ることができる。
【００３８】
なお、可塑剤の添加量が、樹脂全質量あたり１５質量％未満の場合、紡糸口金から吐出された樹脂の流動性が低くなり、繊維径（太さ）を大きく変化させることが難しくなるため、細繊度の未延伸糸を安定して紡糸することが困難となることがある。一方、樹脂全質量あたり３０質量％を超えて可塑剤を添加すると、逆に、紡糸口金から吐出された樹脂の流動性が高くなり過ぎるため、未延伸糸の繊度斑が大きくなるだけでなく、紡糸後の冷却において樹脂の固化が遅れるため、安定して紡糸することが困難になる傾向がある。
【００３９】
（冷却方法）
特許文献１に記載された方法のように、紡糸口金から吐出された高温の樹脂（未延伸糸）を徐冷冷却すると、冷却風の出口に近い糸と遠い糸の間で冷却斑が生じるため、未延伸糸に繊度斑が発生しやすくなる。また、糸の自重や冷却風による糸揺れも、紡糸された未延伸糸に繊度斑が発生する原因となる。このため、本実施形態の延伸繊維の製造方法では、紡糸工程において、紡糸口金から吐出された樹脂を急冷し、未延伸糸の形状を早急に固定することが好ましい。
【００４０】
具体的には、前述した方法で紡糸した未延伸糸を、筒状冷却装置により、急冷することが好ましい。冷却装置として、紡糸口金から紡出された多数の溶融糸条（未延伸糸）に、一定方向から冷却風を当てる装置（一方向（横向き）冷却装置）を用いた場合、風の吹き出し口に近い糸は急冷され、離れた糸は徐冷されるため、未延伸糸の冷却状態が不均一となり繊度斑が起こりやすい傾向にある。これに対して、紡糸口金から紡出された多数の溶融糸条（未延伸糸）に向けて、全周方向（３６０°）から冷却風を吹き出す筒状冷却装置（サーキュラー（円筒）冷却装置）を用いると、未延伸糸を均一に冷却することができる。
【００４１】
また、紡糸口金から紡出された多数の溶融糸条（未延伸糸）の中心部に、外側に向けて３６０°方向に冷却風を吹き出す装置（キャンドル（円柱）冷却装置）を配置し、内側から風を当てて冷却する方法もある。このような円柱冷却装置を用いる冷却方法を「外吹き冷却法」と呼び、前述した筒状冷却装置を用いる冷却法を「内吹き冷却法」と呼ぶ。
【００４２】
本実施形態の延伸繊維の製造方法においては、紡糸口金から紡出された溶融糸条（未延伸糸）が、紡糸引き取り装置によって高速で巻き取られることがある。このとき、未延伸糸は固化の途中であるため、随伴気流を生ずる領域より上流において、複数の未延伸糸の間を冷却風が通過するように、３６０°方向に対して又は３６０°方向から冷却風を吹き出す冷却装置を用いることが好ましい。特に、冷却時に溶融糸条（未延伸糸）と接触する虞がないことから、内吹き冷却を行う筒状冷却装置を用いることが好ましい。
【００４３】
その際、冷却風の風速は１〜１０ｍ／秒が好ましく、冷却効率や冷却風による糸揺れを考慮すると３〜７ｍ／秒であることがより好ましい。また、冷却効率の観点から、冷却風の温度は１０〜３０℃であることが好ましい。このような条件で、筒状冷却装置により未延伸糸を急冷することにより、１紡糸あたりのフィラメント数が多い場合でも、繊度斑がなく細繊度の未延伸糸を安定して製造することができる。
【００４４】
（変動率）
前述した方法により得られる未延伸糸は、繊度斑を表す変動率を２０％以下にすることができる。繊度斑が大きくなると、繊度の細い繊維が発生し、細い繊維は高倍率で延伸することができないため、最終的に得られる延伸糸繊度が太くなる。よって、本実施形態の延伸繊維の製造方法では、未延伸糸の変動率を２０％以下にすることが好ましく、高倍率で延伸し、より極細な延伸繊維を製造するためには、変動率を１０％以下にすることが好ましい。
【００４５】
［ステップＳ２：延伸工程］
延伸工程では、前述した紡糸工程で作製した繊度が１．０ｄＴｅｘ以下の未延伸糸を延伸処理し、所定繊度の延伸繊維を得る。この延伸工程は、紡糸工程とは別に行ってもよいが、紡糸工程の後に連続して行ってもよい。紡糸工程で作製した未延伸糸を集めて合糸した後で延伸するという工程では、紡糸工程と延伸工程とを別工程で行うため、一旦紡糸した繊維（未延伸糸）を延伸工程で必要な繊維本になるまで待機する時間が発生する。一方、これらの工程を連続で行うと、このような待機時間が不要となるため、延伸する未延伸糸の時間経過に伴う結晶化の進行などによる内部状態が均一となる。その結果、これらを別工程で行う場合よりも、繊維間で延伸可能な最大倍率が揃うため、延伸繊維の繊度及び繊維物性がより均質化され、延伸工程の安定性が向上する。
【００４６】
また、延伸工程は、高温下で行うことが望ましく、これによって高倍率な延伸が可能となり、細繊度な延伸繊維が得られる。延伸工程での加熱延伸方法としては、高温加熱板との接触加熱延伸、遠赤外線などによる放射加熱延伸、温水加熱延伸、水蒸気加熱延伸などを適用することができる。これらの方法の中でも、加熱すべき繊維を比較的短時間のうちに高温まで加熱できることから、加圧飽和水蒸気中での延伸が好ましい。また、ステープルファイバーやチョップドストランドの生産に用いられるトウ延伸は、トータル繊度が大きい未延伸糸の集合体を延伸する必要があり、トウ内を均等にかつ短時間で加熱ができる点から、高圧な加圧飽和水蒸気加熱延伸が特に好ましい。
【００４７】
加圧飽和水蒸気中で延伸する場合、その条件は、特に限定されるものではないが、通常は１１０℃以上で行われる。加圧飽和水蒸気の温度が１１０℃未満の場合、高倍率延伸及び高速延伸を行う上で、前述した加圧飽和水蒸気中での延伸効果が十分に得られないことがある。また、加圧飽和水蒸気の温度は、結晶性プロピレン系重合体が溶融しない範囲であれば、高い方が基本的には好ましい。延伸倍率、延伸速度及び経済性などを考慮すると、この加圧飽和水蒸気の好ましい温度範囲は１１５〜１６０℃であり、より好ましくは１２０〜１５０℃である。
【００４８】
一方、延伸倍率は、未延伸糸の繊度に応じて適宜選択することができるが、通常は、全延伸倍率で２．０〜１０．０倍であり、好ましくは２．０〜７．０倍である。また、延伸速度は、例えば２０〜９００ｍ／分程度とすることができる。特に、紡糸工程と延伸工程を連続して行う場合は、生産性の観点から、より高速で行うことが好ましい。
【００４９】
前述した方法により製造された延伸繊維は、油剤処理や乾燥処理を経て、織布用として用いられる長繊維フィラメントの形態にすることができる。また、不織布用として用いられる形態とするために、延伸工程に引き続き油剤処理、捲縮加工処理及び乾燥処理を経て、ステープルファイバーにしてもよい。更に、油剤処理後に、乾燥処理を経て又は乾燥処理を経ずに短繊維に切断し、チョップドファイバーとすることもできる。
【００５０】
［延伸繊維］
前述した紡糸工程及び延伸工程を行うことにより、細繊度の延伸繊維が得られる。この延伸繊維は、繊度が０．２ｄＴｅｘ以下、繊維強度が５．０ｃＮ／ｄＴｅｘ以上であることが好ましい。これにより、電池セパレータなどの不織布に用いた場合、優れた特性を得ることができる。
【００５１】
本実施形態の延伸繊維の製造方法により得られる延伸繊維は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により、昇温速度３０℃／分で室温から２５０℃まで昇温し、融解熱量法により測定した結晶化度が３５％以上であり、かつ、２５０℃まで昇温した後、降温速度を１０℃／分にして室温まで降温したとき、１２５℃以上に結晶化に伴う発熱ピークを有する。即ち、本実施形態の延伸繊維は、２５０℃まで昇温して溶融した後、室温まで降温する間に、結晶化に伴う１又は２以上の発熱ピークが観察され、そのうち少なくとも１つのピークは、１２５℃以上の温度範囲にピークトップ温度（再結晶化温度）を有する。そして、結晶化度及び再結晶温度を前述した範囲にすることにより、延伸繊維の弾性率及び熱安定性が良好になる。
【００５２】
また、樹脂に、２３０℃、２１．１８Ｎ荷重におけるメルトフローレートが７００〜１５５０ｇ／１０分のアイソタクチックポリプロピレン及びメタロセンポリプロピレンのうち少なくとも１種の可塑剤が、合計で１５〜３０質量％添加されている場合は、前述した延伸繊維の結晶化度を４０％以上にすることができる。これにより、延伸繊維の弾性率及び熱安定性を更に向上させることができる。
【００５３】
ここで規定する延伸繊維の結晶化度は、ＤＳＣを用いて測定した延伸繊維の融解熱量から算出した値である。なお、結晶化度は、延伸繊維の主原料である結晶性プロピレン系重合体の１種であるアイソタクチックポリプロピレンの完全結晶における融解熱量文献値（２０９Ｊ／ｇ）を結晶化度１００％とし、アイソタクチックポリプロピレン換算値として算出した。また、延伸繊維の測定量は約８ｍｇとし、室温から２５０℃まで、昇温速度３０℃／分で、昇温走査した。
【００５４】
ＤＳＣを用いて樹脂の融点を測定する場合は、一般に、昇温速度は１０℃／分に設定されるが、延伸物のような配向結晶化が生じているものの融解熱量を測定し、繊維に内在している結晶化度の差異を求める場合は、昇温速度が遅いと、昇温中に結晶化が進行し、測定前と異なる状態の融解熱量を測定することになる。そこで、本実施形態においては、昇温速度を３０℃／分として測定し、その値から延伸繊維の結晶化度を算出した。
【００５５】
本実施形態の延伸繊維の製造方法では、紡糸口金から吐出される樹脂のメルトフローレートを特定の範囲にすると共に、樹脂に固化促進剤を配合しているため、１紡糸あたりのフィラメント数が多い場合でも、繊度斑がなく細繊度の未延伸糸を得ることができる。そして、この未延伸糸を延伸することにより、高強度で低熱収縮率の細繊度延伸糸を安定して製造することが可能となる。
【００５６】
また、生産効率を上げる目的から、吐出孔の数が１０００ホール以上の多ホールを有する大径の紡糸口金（紡糸ノズル）を使用して紡糸する場合があるが、１紡糸あたりのフィラメント数が多くなるほど、未延伸糸の繊度斑が発生しやすくなる。一方、本実施形態の延伸繊維の製造方法は、未延伸糸の繊度斑を抑制することができるため、１紡糸あたりのフィラメント数が１０００本以上の場合に特に有効であり、このような場合でも、高強度で低熱収縮率の細繊度延伸糸を安定して製造することが可能である。
【００５７】
更に、本実施形態の延伸繊維の製造方法により得られる繊維は、高強度及び低熱収縮率であるため、各種不織布用途、電池セパレータ及びフィルターなどの用途に好適に用いることができる。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について具体的に説明する。本実施例においては、下記の方法及び条件で延伸繊維を製造し、その性能を評価した。
【００５９】
［樹脂］
（ａ）主原料（結晶性プロピレン重合体）
アイソタクチックポリプロピレン（ＭＦＲ＝６０ｇ／１０分〔２３０℃、２１．１８Ｎ荷重〕、融点＝１６１℃、再結晶化温度＝１１０℃）
【００６０】
（ｂ）結晶核剤
Ａ：ジメチルベンジリデンソルビトール
Ｂ：リン酸−２，２’−メチレンビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブリルフェニル）アルミニウム塩
Ｃ：タルク（粒子径０．６μｍ）
【００６１】
（ｃ）結晶性プロピレン重合体よりも融点が高いオレフィン系重合体
ポリメチルペンテン（ＭＦＲ＝１００ｇ／１０分〔２６０℃、４９．０Ｎ荷重〕、融点＝２２３℃、再結晶化温度＝２０８℃）
【００６２】
（ｄ）可塑剤
Ｉ：アイソタクチックポリプロピレン（ＭＦＲ＝７００ｇ／１０分、Ｑ値＝２．４）。
II：メタロセン高ＭＦＲ顆粒状ポリプロプレン（ＭＦＲ＝１５５０ｇ／１０分）と、パウダー状ポリプロピレン（ＭＦＲ＝４０ｇ／１０分）とを、質量比で、８０：２０の割合でブレンドし、混練して作製したマスターバッチ（計算ＭＦＲ＝７４６ｇ／１０分）。
【００６３】
［評価・測定方法］
（１）単糸繊度
未延伸糸及び延伸糸の単糸繊度は、ＪＩＳ  Ｌ  １０１５に準じて測定した。
【００６４】
（２）ＭＦＲ
原料ペレット及び紡糸口金から吐出された繊維状物について、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０のＡ法により、ＭＦＲを測定した。その際の測定条件を以下に示す。
・主原料（結晶性プロピレン重合体）：試験温度２３０℃、試験荷重２１．１８Ｎ。
・紡糸口金吐出後の繊維状物（樹脂）：試験温度２３０℃、試験荷重２１．１８Ｎ。
・樹脂（ブレンド物）：下記数式１及び数式２から求めた。なお、下記数式１，２におけるｗｉは構成成分ｉの質量分画、ＭＦＲｉは構成要素ｉのメルトフローレート、ｎはブレンド中の構成成分の総数である。
【００６５】
【数１】
0006402037.tif 000002
【００６６】
【数２】
0006402037.tif 000003
【００６７】
（３）延伸倍率
単糸切れ、延伸切れ及びローラー巻き付きがなく、安定して延伸可能な最大延伸倍率を調べた。
【００６８】
（４）単糸強伸度ヤング率
ＪＩＳ  Ｌ  １０１５に準じて測定した。
【００６９】
（５）乾熱収縮率
ＪＩＳ  Ｌ  １０１５に準じて測定した。その際、熱処理温度は１２０℃とし、熱処理時間は１０分間とした。
【００７０】
（６）延伸繊維の結晶化度
延伸繊維の結晶化度は、以下に示す手順で測定した。
ｉ：測定用試料の準備
延伸繊維をエタノール：メタノール＝２：１の混合液で洗浄した後、室温で３時間以上風乾燥して、付着油剤及び水分を除去した。
【００７１】
ii：吸熱量の測定
株式会社島津製作所製の示差走査熱量計（ＤＳＣ−６０）を用いて、ｉで準備した延伸繊維を８．０±０．３ｍｇの質量範囲になるように秤量し、融解熱量測定用のアルミニウム製セル中に封入した。そして、窒素雰囲気下にて、昇温速度を３０℃／分にして室温から２５０℃まで昇温し、延伸繊維の融解熱量ΔＨＰＰ（Ｊ／ｇ）を算出した。
【００７２】
iii：結晶化度の算出
延伸繊維の結晶化度ＸＰＰＣ（％）は、iiで算出した融解熱量ΔＨＰＰを用いて、下記数式３により算出した。なお、下記数式３におけるΔＨＰＰＣは、ポリプロピレンの完全結晶の融解熱量であり、本実施例においては、文献（J.Brandrup & E.H.Immergut：Polymer Handbook (2nd.Ed.),John Wiley & Sons,New York (1975) V-24.）に基づいて、２０９Ｊ／ｇとした。
【００７３】
【数３】
0006402037.tif 000004
【００７４】
（７）延伸繊維の再結晶化温度
延伸繊維の再結晶化温度は、以下に示す手順で測定した。
ｉ：測定用試料の準備
延伸繊維をエタノール：メタノール＝２：１の混合液で洗浄した後、室温で３時間以上風乾燥して、付着油剤及び水分を除去した。
【００７５】
ii：再結晶化温度の測定
株式会社島津製作所製の示差走査熱量計（ＤＳＣ−６０）を用いて、ｉで準備した延伸繊維を８．０±０．３ｍｇの質量範囲になるように秤量し、融解熱量測定用のアルミニウム製セル中に封入した。そして、窒素雰囲気下にて、昇温速度を３０℃／分にして室温から２５０℃まで昇温した後、降温速度を１０℃／分にして室温まで降温し、結晶化に伴う発熱ピークを確認した。
【００７６】
（８）未延伸糸の繊度斑
未延伸糸を長さ方向に対して垂直に切断した断面を電子顕微鏡で撮影した。得られた写真から未延伸糸断面を任意に１００本選択し、それらの直径を写真上で測定し平均値ｘ（μｍ）を算出した。そして、未延伸糸直径の標準偏差をσとし、下記数式４より繊度斑を表す変動率ＣＶ（％）を算出した。
【００７７】
【数４】
0006402037.tif 000005
【００７８】
＜実施例１＞
（１）未延伸糸の作製
樹脂には、主原料（結晶性プロピレン重合体）に、可塑剤Ｉを２０．０質量％、結晶核剤Ａを０．２質量％添加したものを用いた。紡糸条件は、押出機シリンダー温度を２６７℃、紡糸口金温度を２７０℃、紡糸速度を２００ｍ／分とし、樹脂の吐出量及び紡糸後の冷却条件を調整することにより、繊度が０．４５ｄＴｅｘの未延伸糸を紡糸した。紡糸後の未延伸糸は、サーキュラー（円筒）冷却装置を用いて、風速：５ｍ／秒、風温：２０℃の条件で急冷した。
【００７９】
このとき、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲは９８．９ｇ／１０分であった。図２は実施例１の未延伸糸の断面を示す顕微鏡写真である。図２に示すように、実施例１の未延伸糸は繊度が揃っており、未延伸糸の繊度斑を表す変動率も６．６％と、後述する比較例の未延伸糸に比べて低減していた。これは、樹脂に結晶核剤を添加したことにより、未延伸糸の結晶化温度が上昇して、紡糸工程の冷却が安定し、未延伸糸の繊度斑が低減したものと考えられる。
【００８０】
（２）延伸繊維の作製
前述した紡糸工程から連続して延伸工程が実施することができるように、３台のローラー間に蒸気延伸槽（１段目、常圧蒸気１００℃）及び緊張熱処理槽（２段目、常圧蒸気１００℃）が連続して配置された二段延伸装置を用いた。そして、まず紡糸工程で得た未延伸糸を、紡糸工程に連続して、導入ローラー（Ｇ１ローラー）速度２００ｍ／分で導入し、延伸繊維引き出しローラー（Ｇ２ローラー）の速度を増加させ、蒸気延伸槽（１段目、常圧蒸気１００℃）にて延伸を行った。連続して、緊張熱処理引き出しローラー（Ｇ３ローラー）を延伸繊維引き出しローラー（Ｇ２ローラー）と同速で引き出し、緊張熱処理槽（２段目、常圧蒸気１００℃）にて緊張熱処理した。
【００８１】
その結果、単糸切れ、延伸切れを起こさず、工業的に安定して延伸できる速度は６２０ｍ／分であり、全延伸倍率は３．１０倍であった。そして、得られた延伸繊維は、繊度が０．１６０ｄＴｅｘであり、十分な繊維物性を有していた。この実施例１の延伸繊維は、ＤＳＣにより昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが１０４．７Ｊ／ｇであり、結晶化度は５０．１％であった。また、実施例１の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１２５．９℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１２５．９℃）。
【００８２】
＜実施例２＞
（１）未延伸糸の作製
主原料に、可塑剤Ｉを１６．０質量％、可塑剤IIを４．０質量％添加し、更に結晶核剤Ａを０．２質量％添加した樹脂を用いた以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、繊度０．４５ｄＴｅｘの未延伸糸を紡糸した。このとき、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲは１０２．８ｇ／１０分であった。また、未延伸糸の繊度斑を表す変動率は５．９％であった。
【００８３】
（２）延伸繊維の作製
実施例１と同一の方法及び条件で延伸処理を行った。その結果、単糸切れや延伸切れを起こさずに、工業的に安定して延伸できる速度は７１０ｍ／分、全延伸倍率は３．５５倍であり、実施例１よりも延伸性が向上していた。この実施例２では、可塑剤Ｉと共に配合されている高ＭＦＲ成分（ＭＦＲ＝１５５０）を含む可塑剤IIが、延伸時に分子鎖のスリップ剤としての効果を発揮し、未延伸糸が急激な変形（高速度な延伸及び／又は高倍率な延伸）にも追従できるようになったため、延伸倍率が向上したと考えられる。
【００８４】
得られた延伸繊維は、繊度が０．１３９ｄＴｅｘであり、十分な繊維物性を有していた。この実施例２の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが１０７．６Ｊ／ｇであり、結晶化度は５１．５％であった。また、実施例２の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１２６．３℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１２６．３℃）。
【００８５】
＜実施例３＞
（１）未延伸糸の作製
主原料に、可塑剤Ｉを２０．０質量％、結晶核剤Ｂを０．３質量％添加した樹脂を用いた以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、繊度０．４５ｄＴｅｘの未延伸糸を紡糸した。このとき、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲは９８．４ｇ／１０分であった。また、未延伸糸の繊度斑を表す変動率は６．７％であった。
【００８６】
（２）延伸繊維の作製
実施例１と同一の方法及び条件で延伸処理を行った。その結果、単糸切れや延伸切れを起こさずに、工業的に安定して延伸できる速度は６１０ｍ／分であり、全延伸倍率は３．０５倍であった。そして、得られた延伸繊維は、繊度が０．１６２ｄＴｅｘであり、十分な繊維物性を有していた。この実施例３の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが１０４．０Ｊ／ｇであり、結晶化度は４９．８％であった。また、実施例３の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１２９．３℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１２９．３℃）。
【００８７】
＜実施例４＞
（１）未延伸糸の作製
主原料に、可塑剤Ｉを１６．０質量％、可塑剤IIを４．０質量％添加し、更に結晶核剤Ｂを０．２質量％添加した原料を用いた以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、繊度０．４５ｄＴｅｘの未延伸糸を紡糸した。このとき、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲは１０１．３ｇ／１０分であった。また、未延伸糸の繊度斑を表す変動率は６．０％であった。
【００８８】
（２）延伸繊維の作製
実施例１と同一の方法及び条件で延伸処理を行った。その結果、単糸切れや延伸切れを起こさずに、工業的に安定して延伸できる速度は７００ｍ／分、全延伸倍率は３．５０倍であり、前述した実施例３よりも延伸性が向上していた。この実施例４では、可塑剤Ｉと共に配合されている高ＭＦＲ成分（ＭＦＲ＝１５５０）を含む可塑剤IIが、延伸時に分子鎖のスリップ剤としての効果を発揮し、未延伸糸が急激な変形（高速度な延伸及び／又は高倍率な延伸）にも追従できるようになったため、延伸倍率が向上したと考えられる。
【００８９】
この実施例４で得られた延伸繊維は、繊度が０．１４１ｄＴｅｘであり、十分な繊維物性を有していた。また、実施例４の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが１０６．８Ｊ／ｇであり、結晶化度は５１．１％であった。更に、実施例４の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１２９．８℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１２９．８℃）。
【００９０】
＜実施例５＞
（１）未延伸糸の作製
主原料に、可塑剤Ｉを２０．０質量％添加すると共に、結晶核剤Ｃを０．３質量％添加した樹脂を用いた以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、繊度０．４５ｄＴｅｘの未延伸糸を紡糸した。その際、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲは９７．１ｇ／１０分であった。また、未延伸糸の繊度斑を表す変動率は６．８％であった。
【００９１】
（２）延伸繊維の作製
実施例１と同一の方法及び条件で延伸処理を行った。その結果、単糸切れや延伸切れを起こさずに、工業的に安定して延伸できる速度は６００ｍ／分であり、全延伸倍率は３．００倍であった。そして、得られた延伸繊維は、繊度が０．１６５ｄＴｅｘであり、十分な繊維物性を有していた。この実施例５の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが１０２．８Ｊ／ｇであり、結晶化度は４９．２％であった。また、実施例５の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１２５．６℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１２５．６℃）。
【００９２】
＜実施例６＞
（１）未延伸糸の作製
主原料に、可塑剤Ｉを１６．０質量％、可塑剤IIを４．０質量％添加し、更に結晶核剤Ｃを０．３質量％添加した原料を用いた以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、繊度０．４５ｄＴｅｘの未延伸糸を紡糸した。このとき、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲは９９．６ｇ／１０分であった。また、未延伸糸の繊度斑を表す変動率は６．２％であった。
【００９３】
（２）延伸繊維の作製
実施例１と同一の方法及び条件で延伸処理を行った。その結果、単糸切れや延伸切れを起こさずに、工業的に安定して延伸できる速度は６９０ｍ／分、全延伸倍率は３．４５倍であり、前述した実施例５よりも延伸性が向上していた。この実施例６では、可塑剤Ｉと共に配合されている高ＭＦＲ成分（ＭＦＲ＝１５５０）を含む可塑剤IIが、延伸時に分子鎖のスリップ剤としての効果を発揮し、未延伸糸が急激な変形（高速度な延伸及び／又は高倍率な延伸）にも追従できるようになったため、延伸倍率が向上したと考えられる。
【００９４】
また、得られた延伸繊維は、繊度が０．１４３ｄＴｅｘであり、十分な繊維物性を有していた。この実施例６の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが１０５．８Ｊ／ｇであり、結晶化度は５０．６％であった。また、実施例６の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１２５．９℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１２５．９℃）。
【００９５】
＜実施例７＞
（１）未延伸糸の作製
主原料に、可塑剤Ｉを１１．０質量％、可塑剤IIを４．０質量％添加し、更に結晶核剤Ａを０．２質量％添加した樹脂を用いた以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、繊度０．４５ｄＴｅｘの未延伸糸を紡糸した。このとき、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲは９２．６ｇ／１０分であった。また、未延伸糸の繊度斑を表す変動率は９．１％であった。
【００９６】
（２）延伸繊維の作製
実施例１と同様の方法及び条件で延伸処理を行った。単糸切れや延伸切れを起こさずに、工業的に安定して延伸できる速度は６４０ｍ／分、全延伸倍率は３．２０倍であった。そして、得られた延伸繊維は、繊度が０．１５５ｄＴｅｘであり、十分な繊維物性を有していた。この実施例７の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが１０２．６Ｊ／ｇであり、結晶化度は４９．１％であった。また、実施例７の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１２６．２℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１２６．２℃）。
【００９７】
＜実施例８＞
（１）未延伸糸の作製
前述した実施例２と同じ樹脂を用いて、紡糸速度を１５０ｍ／分にした以外は、実施例２と同様の方法及び条件で、繊度が０．６０ｄＴｅｘの未延伸糸を紡糸した。その際、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲは１０２．８ｇ／１０分であった。図３は実施例８の未延伸糸の断面を示す顕微鏡写真である。図３に示すように、実施例８の未延伸糸は繊度が揃っており、未延伸糸の繊度斑を表す変動率も５．９％と、後述する比較例の未延伸糸に比べて低減していた。
【００９８】
（２）延伸繊維の作製
導入ローラー（Ｇ１ローラー）の速度１５０ｍ／分にした以外は、実施例１と同一の方法及び条件で延伸処理を行った。その結果、単糸切れや延伸切れを起こさず工業的に安定して延伸できる速度は５４０ｍ／分、全延伸倍率は３．６０倍であった。そして、得られた延伸繊維は、繊度が０．１８３ｄＴｅｘであり、十分な繊維物性を有していた。
【００９９】
この実施例８の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが１０１．８Ｊ／ｇであり、結晶化度は４８．７％であった。また、実施例８の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１２６．２℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１２６．２℃）。
【０１００】
＜実施例９＞
（１）未延伸糸の作製
前述した実施例２と同じ樹脂を用いて、実施例２と同様の方法及び条件で、繊度が０．４５ｄＴｅｘの未延伸糸を紡糸した。なお、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲ及び未延伸糸の変動率も実施例２と同様である。
【０１０１】
（２）延伸繊維の作製
前述した紡糸工程から連続して延伸工程が行えるように、３台のローラー間に予備延伸槽（１段目、常圧蒸気１００℃）及び本延伸槽（２段目、加圧飽和水蒸気１４６℃）が連続して配置された２段延伸装置を用いた。そして、まず紡糸工程で得た未延伸糸を、紡糸工程に連続して、導入ローラー（Ｇ１ローラー）速度２００ｍ／分で導入し、予備延伸引き出しローラー（Ｇ２ローラー）速度６８０ｍ／分の条件で、１００℃の常圧蒸気で予備延伸処理した後、連続して延伸繊維引き出しローラー（Ｇ３ローラー）の速度を増加させ、１４６℃の加圧飽和水蒸気中で２段目の本延伸を行った。
【０１０２】
その結果、延伸切れを起こさず、工業的に安定して延伸できる速度は８４０ｍ／分、全延伸倍率は４．２０倍となった。この実施例９では、加圧飽和水蒸気延伸（１４６℃）を用いているため、前述した実施例２よりも高倍率で延伸が可能であった。そして、得られた延伸繊維の繊度は、０．１１８ｄＴｅｘであり、十分な繊維物性を有していた。
【０１０３】
この実施例９の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが１１４．７Ｊ／ｇであり、結晶化度は５４．９％であった。また、実施例９の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１２６．３℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１２６．３℃）。
【０１０４】
＜実施例１０＞
（１）未延伸糸の作製
前述した実施例２と同じ樹脂を用いて、実施例２と同様の方法及び条件で、繊度が０．４５ｄＴｅｘの未延伸糸を紡糸した。なお、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲ及び未延伸糸の変動率も実施例２と同様である。
【０１０５】
（２）延伸繊維の作製
紡糸工程と延伸工程が別工程でそれぞれ独立しており、３台のローラー間に予備延伸槽（１段目、温水９３℃）及び本延伸槽（２段目、加圧飽和水蒸気１４６℃）が連続して配置された２段延伸装置を用いた。本実施例では、先ず、（１）で得た未延伸糸を複数錘分合糸した後、直ちに、まとめたトウを導入ローラー（Ｇ１ローラー）速度１０ｍ／分の条件で引き出した。予備延伸引出しローラー（Ｇ２ローラー）速度２３ｍ／分の条件で、９３℃の温水で予備延伸処理した後、連続して延伸繊維引出しローラー（Ｇ３ローラー）の速度を増加させ、１４６℃の加圧飽和水蒸気中で２段目の本延伸を行った。
【０１０６】
その結果、単糸切れや延伸切れを起こさず工業的に安定して延伸できる速度は２９ｍ／分であり、全延伸倍率は２．９０倍であった。そして、得られた延伸繊維は、繊度が０．１７１ｄＴｅｘであり、十分な繊維物性を有していた。この実施例１０の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが１１７．２Ｊ／ｇであり、結晶化度は５６．１％であった。また、実施例１０の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１２６．３℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１２６．３℃）。
【０１０７】
＜実施例１１＞
（１）未延伸糸の作製
主原料に、可塑剤Ｉを２０．０質量％、可塑剤IIを４．０質量％添加し、更にポリプロピレンより高融点を有するオレフィン系重合体としてポリメチルペンテンを１２．０質量％添加した樹脂を用いた以外は、実施例１と同様の方法及び条件で、繊度０．４５ｄＴｅｘの未延伸糸を紡糸した。その際、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲは１１４．５ｇ／１０分であった。また、未延伸糸の繊度斑を表す変動率は６．５％であった。これは、再結晶化温度が２０８℃であるポリメチルペンテンが、再結晶化温度が１１０℃である主原料のアイソタクチックポリプロピレンよりも先に高い温度で固化したため、未延伸糸の形状が安定化し、繊度斑が低減したものと考えられる。
【０１０８】
（２）延伸繊維の作製
実施例１と同一の方法及び条件で延伸処理を行った。その結果、単糸切れや延伸切れを起こさずに、工業的に安定して延伸できる速度は５９０ｍ／分、全延伸倍率は２．９５倍であった。また、得られた延伸繊維は、繊度が０．１６８ｄＴｅｘであり、十分な繊維物性を有していた。この実施例１１の延伸繊維は、未延伸糸の繊度斑が小さいため、延伸可能な倍率を低下させる必要がなく、細繊度化が可能であった。
【０１０９】
また、実施例１１の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で２５０℃まで昇温し、測定した融解熱量ΔＨＰＰは１０２．０Ｊ／ｇで、結晶化度は４８．８％であった。更に、実施例１１の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、２０７．８℃にポリメチルペンテンによる再結晶化に伴う発熱ピークが、１１０．２℃にアイソタクチックポリプロピレンによる再結晶化に伴う発熱ピークがそれぞれ観察された（再結晶化温度２０７℃及び１１０．２℃）。
【０１１０】
＜比較例１＞
（１）未延伸糸の作製
樹脂に、主原料のみを用いた以外は、実施例１と同様の方法及び条件で未延伸糸を作製した。その結果、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂の溶融張力が高いため、安定紡糸可能な未延伸糸繊度は１．５０ｄＴｅｘと太くなった。紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲは６９．６ｇ／１０分であった。また未延伸糸の繊度斑を表す変動率は２１．２％と高かった。
【０１１１】
（２）延伸繊維の作製
導入ローラー（Ｇ１ローラー）速度を１５０ｍ／分にした以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、延伸処理を行った。その結果、（１）で作製した未延伸糸は繊度斑が大きかったため、高い延伸倍率が掛けられず、延伸切れを起こさず工業的に安定して延伸できる速度は３６０ｍ／分、全延伸倍率は２．４０倍に留まった。そして、比較例１の延伸繊維は、十分な繊維物性を有していたが、繊度は０．６８８Ｔｅｘと太いものであった。
【０１１２】
この比較例１の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが６５．２Ｊ／ｇ、結晶化度は３１．２％であり、前述した各実施例よりも小さい値であった。また、比較例１の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１１０．２℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１１０．２℃）。
【０１１３】
＜比較例２＞
（１）未延伸糸の作製
樹脂に主原料のみを用い、紡糸後に一方向（横向き）冷却装置により、風速：６ｍ／秒、風温：２０℃の条件で冷却した以外は、実施例１と同様の方法及び条件で未延伸糸を作製した。その結果、一方向（横向き）冷却によって繊度斑が発生したため、安定紡糸可能な未延伸糸の繊度は２．００ｄＴｅｘと太くなった。また、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲは６９．６ｇ／１０分であり、未延伸糸の繊度斑を表す変動率は３０．７％と、前述した実施例に比べて高かった。これは、一定方向から冷却風を押し出す方法では、風の吹き出し口に近い糸は急冷されるが、離れた糸は徐冷されるため、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂の冷却状態が不均一となり、未延伸糸に繊度斑が発生したためと考えられる。
【０１１４】
（２）延伸繊維の作製
導入ローラー（Ｇ１ローラー）速度を１５０ｍ／分とした以外は、実施例１と同様の方法及び条件で延伸処理を行った。その結果、未延伸糸の繊度斑が大きく、高い延伸倍率が掛けられなかったため、延伸切れを起こさず工業的に安定して延伸できる速度は３４５ｍ／分であり、全延伸倍率も２．３０倍に留まった。得られた延伸繊維のは、十分な繊維物性を有していたが、繊度が０．９５７ｄＴｅｘと太いものであった。
【０１１５】
また、比較例２の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが６１．９Ｊ／ｇ、結晶化度は２９．６％となり、前述した各実施例よりも小さい値であった。更に、比較例２の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１１０．３℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１１０．３℃）。
【０１１６】
＜比較例３＞
（１）未延伸糸の作製
主原料に、可塑剤Ｉを１０．０質量％添加した樹脂を用いた以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、未延伸糸を作製した。その結果、比較例３は樹脂に固化促進剤が添加されていないため、実施例１に比べて、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂の繊度斑が大きく、安定紡糸可能な未延伸糸繊度は０．６０ｄＴｅｘに留まった。また、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲは８４．５ｇ／１０分であった。図４は比較例３の未延伸糸の断面を示す顕微鏡写真である。図４に示すように、比較例３の未延伸糸は繊度にばらつきが見られ、未延伸糸の繊度斑を表す変動率は２４．１％と高かった。
【０１１７】
（２）延伸繊維の作製
導入ローラー（Ｇ１ローラー）の速度を１５０ｍ／分にした以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で延伸処理を行った。その結果、延伸切れを起こさず工業的に安定して延伸できる速度は３８２．５ｍ／分、全延伸倍率は２．５５倍であった。得られた延伸繊維は、十分な繊維物性を有していたが、繊度は０．２５９ｄＴｅｘと太かった。比較例３では、繊度斑によって未延伸繊維に細い繊維が作られ、延伸倍率はこの一番細い未延伸糸の延伸性に基づき決定されるため、最大延伸倍率が低下し、結果として延伸繊維の繊度が太くなったものと考えられる。
【０１１８】
また、この比較例３の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが７０．４Ｊ／ｇ、結晶化度は３３．７％となり、前述した各実施例よりも小さい値であった。更に、比較例３の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１１０．９℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１１０．９℃）。
【０１１９】
＜比較例４＞
（１）未延伸糸の作製
主原料に、可塑剤IIを１０．０質量％添加した樹脂を用いた以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、未延伸糸を紡糸した。その結果、比較例４は樹脂に固化促進剤が添加されていないため、実施例１に比べて紡糸口金から吐出された繊維状樹脂の繊度斑が大きく、安定紡糸可能な未延伸糸繊度は０．６０ｄＴｅｘに留まった。その際、紡糸口金から吐出された繊維状樹脂のＭＦＲは８５．１／１０分であった。また、未延伸糸の繊度斑を表す変動率は２３．８％と高かった。
【０１２０】
（２）延伸繊維の作製
導入ローラー（Ｇ１ローラー）の速度を１５０ｍ／分にした以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で延伸処理を行った。その結果、延伸切れを起こさず工業的に安定して延伸できる速度は３７５ｍ／分、全延伸倍率は２．５０倍であった。得られた延伸繊維は、十分な繊維物性を有していたが、０．２６４ｄＴｅｘと太かった。比較例４では、繊度斑によって未延伸繊維に細い繊維が作られ、延伸倍率はこの一番細い未延伸糸の延伸性に基づき決定されるため、最大延伸倍率が低下し、結果として延伸繊維の繊度が太くなったものと考えられる。
【０１２１】
また、この比較例４の延伸繊維は、ＤＳＣにより、昇温速度３０℃／分で測定した融解熱量ΔＨＰＰが７１．９Ｊ／ｇ、結晶化度は３４．４％であり、前述した各実施例よりも小さい値であった。更に、比較例４の延伸繊維を、ＤＳＣ測定において、２５０℃まで昇温した後、降温速度１０℃／分で室温まで降温したところ、１１０．７℃に再結晶化に伴う発熱ピークが観察された（再結晶化温度：１１０．７℃）。
【０１２２】
以上の結果を下記表１及び表２にまとめて示す。
【０１２３】
【表１】
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【０１２４】
【表２】
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【０１２５】
上記表１及び表２に示すように、実施例１〜１１の製造方法は、比較例１〜４の製造方法に比べて未延伸糸の繊度斑を大幅に低減することが可能であるため、１紡糸あたりのフィラメント数が多い場合でも、高強度で低熱収縮率の細繊度延伸糸を安定して製造できることが確認された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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