(57)【要約】      （修正有）【課題】  織物のバンド状斑やスジ状欠点を発生することなく、優れた品位とソフトな風合い及びストレッチ特性を発現するポリトリメチレンテレフタレート系複合糸を提供する。【解決手段】下記（１）〜（６）の要件を満足することを特徴とする少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートである複合繊維。（１）単糸の断面形状が、扁平度１．２未満。（２）８．９×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷荷重の下に９０℃で乾熱処理した後の伸縮伸長率（ＤＣＥ10）が１０％以上。（３）顕在捲縮率が１５％以上。（４）構成する単糸の最大と最小の断面積比が２．０以下。（５）ノーマル法で測定される繊度変動値Ｕ％が１．２以下。（６）イナート法で測定される繊度変動値Ｕ％チャートにおいて、糸長方向に連続した波形の山と谷の差が平均デシテックスに対して８％以下。（但し、繊度変動値Ｕ％の測定は、糸長２０００ｍにわたり測定する）【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートであり、下記（１）〜（６）の要件を満足することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート系複合糸。
（１）単糸の断面形状が、扁平度１．２未満
（２）８．９×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷荷重の下に９０℃で乾熱処理した後の伸縮伸長率（ＤＣＥ10）が１０％以上
（３）顕在捲縮率が１５％以上
（４）構成する単糸の最大と最小の断面積比が２．０以下
（５）ノーマル法で測定される繊度変動値Ｕ％が１．２以下
（６）イナート法で測定される繊度変動値Ｕ％チャートにおいて、糸長方向に連続した波形の山と谷の差が平均デシテックスに対して８％以下
（但し、繊度変動値Ｕ％の測定は、糸長２０００ｍにわたり測定する）
【請求項２】
繊度変動周波数解析による３０〜８０ｍの周期におけるＣＶ値が０．５％以下であることを特徴とする請求項１に記載のポリトリメチレンテレフタレート系複合糸。
（但し、繊度変動値Ｕ％の測定は、糸長２０００ｍにわたり測定する）
【請求項３】
乾熱収縮応力値が０．１５〜０．３５ｃＮ／ｄｔｅｘ、乾熱収縮応力が最大を示す温度が１６０℃〜２００℃であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のポリトリメチレンテレフタレート系複合糸。
【請求項４】
沸水処理前の複合糸が螺旋捲縮を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリトリメチレンテレフタレート系複合糸。
【請求項５】
単糸を構成する両方の成分が、ポリトリメチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のポリトリメチレンテレフタレート系複合糸。
【請求項６】
２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートである複合糸を製造するに際し、以下の（Ａ）〜（Ｇ）の要件を満足することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート系複合糸の製造方法。
（Ａ）２つのポリエステル成分の固有粘度差が０．２〜０．９で溶融する。
（Ｂ）吐出孔あたりのポリマー吐出線速度を４〜９ｍ／分で吐出する。
（Ｃ）紡口面から冷却開始までの保温領域を５０〜１５０ｍｍとする。
（Ｄ）冷却風の時間変化を０．０５ｍ／秒以内とする。
（Ｅ）冷却風吹き出し面の上下、左右方向でのばらつきを０．０５ｍ／秒以内とする。
（Ｆ）冷却風吹き出し面から繊維までの距離を１〜６０ｍｍとする。
（Ｇ）紡口から集束位置までの距離を５０〜２００ｃｍとする。
【請求項７】
延伸応力が０．１〜０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘとなるように延伸することを特徴とする請求項６に記載のポリトリメチレンテレフタレート系複合糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、織物用途に適したポリトリメチレンテレフタレート系複合糸及びその製造法に関する。更に詳しくは、経糸に使用した際に、スジ状欠点を発生することなく、優れた品位とソフトな風合い及び良好なストレッチ特性を発現するポリトリメチレンテレフタレート系複合糸及びそれを工業的に安定に製造するための製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、編織物、なかでもストレッチ性能を付与したストレッチ編織物が、その着用感から強く要望されている。
かかる要望を満足するために、例えば、ポリウレタン系の繊維を混繊することにより、ストレッチ性を付与した編織物が多数用いられている。
しかし、ポリウレタン系繊維は、ポリエステル系染料に染まり難いため染色工程が煩雑になることや、長期間の使用により脆化し、性能が低下するなどの問題がある。
こうした欠点を回避する目的で、ポリウレタン系繊維の代わりに、ポリエステル系繊維の捲縮糸の応用が検討されている。
近年、ポリトリメチレンテレフタレート（以下、「ＰＴＴ」と称す）の伸長回復性に着目して、ＰＴＴ系捲縮糸が提案されている。
特に、２種類のポリマーをサイド−バイ−サイド型または、偏心的に貼合わせて、熱処理後に捲縮を発現させる潜在捲縮繊維が多数提案されている。
【０００３】
特許文献１、２には、少なくとも一方の成分にＰＴＴを用いるか、両方の成分に固有粘度の異なるＰＴＴを用いたサイド−バイ−サイド型２成分系複合糸、および偏心鞘芯型複合糸（以下、両者を含めて、ＰＴＴ系複合糸と呼称する）が開示されている。このＰＴＴ系複合糸はソフトな風合いと、良好な捲縮発現特性を有することが特徴である。これらの先行技術には、伸縮性と伸長回復性を有し、この特性を活かして種々のストレッチ編織物、或いは嵩高性編織物への応用が可能であることが記載されている。
特に特許文献２には、沸水処理以前にも高い捲縮を有し、嵩高性に優れるＰＴＴ系複合糸が開示されているが、しかし、該公報に開示される複合糸は、タフタなど織物に使用すると嵩高性が過度であるために織物が地厚感を呈し、カバーファクターが約２０００以下の婦人服裏地など、平坦性や軽量性が要求される分野への展開が制約される問題があった。
【０００４】
一方、特許文献３には、ＰＴＴ系複合糸のウースター斑を２．０％以下とすることにより、美しい布帛表面を得ることが開示されている。しかし、単にウースター斑が２．０％以下であっても、織物にバンド状の染め斑が発生する場合がある。ウースター斑の測定において、該特許文献３に開示されるようなノーマルモードで糸長５０〜１００ｍについての斑を測定するだけでは、織物の染め品位と一致しないことが本発明者らの研究で明らかになった。即ち、ＰＴＴ系複合糸は、溶融粘性が異なる２つの成分を接合させるために、糸長方向で不規則な繊度変動が生じる場合があり、これらのさらなる改良が求められていた。
こうした糸長方向の不規則な繊度変動は、少なくとも糸長約２０００ｍにわたってイナートモードでウースター斑を測定しなければ判明しないことが明らかになった。
【０００５】
更に、特許文献４には、雪だるま型や楕円型などの扁平断面を有するＰＴＴ系複合糸が開示されている。しかし、該特許文献に開示されるような雪だるま型や楕円型の断面は、接合面が糸長方向に不均一となり易く、その結果、複合糸を構成する単糸の断面積が不揃いになる。このような不均一性のために、繊度変動値Ｕ％が１．２％を越えたり、糸長方向に繊度が変動し、バンド状の欠点が生じることが明らかになった。
従って、織物に使用してバンド状斑や、スジ状欠点の発生がなく、良好な表面平坦性と表面品位を有し、しかも適度な経ストレッチ性を呈することができるＰＴＴ系複合糸の出現が強く求められていた。
【０００６】
【特許文献１】特公昭４３−０１９１０８号公報
【特許文献２】特開２００２−０６１０３１号公報
【特許文献３】特開２００１−０５５６３４号公報
【特許文献４】特開２００２−１８０３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、織物において、バンド状斑やスジ状欠点の発生による表面品位欠点を解消することである。
本発明の目的は、織物で良好な表面品位を有し、しかも適度なストレッチ性を呈することができる、ＰＴＴ系複合糸及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ＰＴＴ系複合糸の製造において、ポリマー吐出条件と冷却条件の特定により、前記繊度変動値Ｕ％が飛躍的に改良されることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち本発明の第１の発明は、２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートであり、下記（１）〜（６）の要件を満足することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート系複合糸である。
（１）単糸の断面形状が、扁平度１．２未満
（２）８．９×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷荷重の下に９０℃で乾熱処理した後の伸縮伸長率（ＤＣＥ10）が１３％以上
（３）顕在捲縮率が１５％以上
（４）構成する単糸の最大と最小の断面積比が２．０以下
（５）ノーマル法で測定される繊度変動値Ｕ％が１．２以下
（６）イナート法で測定される繊度変動値Ｕ％チャートにおいて、糸長方向に連続した波形の山と谷の差が平均デシテックスに対して８％以下
（但し、繊度変動値Ｕ％の測定は、糸長２０００ｍにわたり測定する）
【０００９】
本発明の第２の発明は、２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートである複合糸を製造するに際し、以下の（Ａ）〜（Ｇ）の要件を満足することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート系複合糸の製造方法である。
（Ａ）２つのポリエステル成分の固有粘度差が、０．２〜０．９で溶融する。
（Ｂ）吐出孔あたりのポリマー吐出線速度を、４〜９ｍ／分で吐出する。
（Ｃ）紡口面から冷却開始までの保温領域を５０〜１５０ｍｍとする。
（Ｄ）冷却風の時間変化を０．０５ｍ／秒以内とする。
（Ｅ）冷却風吹き出し面の上下、左右方向でのばらつきを０．０５ｍ／秒以内とする。
（Ｆ）冷却風吹き出し面から繊維までの距離を１〜６０ｍｍとする。
（Ｇ）紡口から集束位置までの距離を５０〜２００ｃｍとする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、良好な表面品位と適度なストレッチ性を有する経緯ストレッチ織物に最適なＰＴＴ系複合糸、およびそれを製造する製造法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏心鞘芯型に貼り合された単糸群からなる複合糸で、単糸を構成する少なくとも一方の成分がＰＴＴであり、他方の成分が他のポリエステルからなるＰＴＴ系複合糸を対象とする。
即ち、ＰＴＴと他のポリエステルの組み合わせや、ＰＴＴ同士の組み合わせを対象とする。
本発明におけるＰＴＴ系複合糸を構成する単糸の、少なくとも一方はＰＴＴホモポリマーまたは、１０モル％以下のその他のエステル繰り返し単位を含む共重合ポリトリメチレンテレフタレートである。
【００１２】
共重合成分の代表例は、以下のようなものが挙げられる。
酸性分としては、イソフタール酸や５−ナトリウムスルホイソフタル酸に代表される芳香族ジカルボン酸、アジピン酸やイタコン酸に代表される脂肪族ジカルボン酸等々である。グリコール成分としては、エチレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール等々である。また、ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸もその例である。これらの複数が共重合されていても良い。
ＰＴＴ系複合糸を構成する単糸の他のポリエステル成分としては、ＰＴＴの他、ポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」と称す）、ポリブチレンテレフタレート（以下、「ＰＢＴ」と称す）、またはこれらに第３成分を共重合させたものを用いられる。
共重合成分の代表例は、以下の如きものが挙げられる。
第３成分としては、酸性分としてイソフタール酸や５−ナトリウムスルホイソフタル酸に代表される芳香族ジカルボン酸、アジピン酸やイタコン酸に代表される脂肪族ジカルボン酸等々である。グリコール成分としては、エチレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール等々である。また、ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸もその例である。これらの複数が共重合されていても良い。
【００１３】
本発明に使用するＰＴＴポリマーの製造方法は、公知のもので良い。溶融重合のみで所定の固有粘度に相当する重合度とする１段階法や、一定の固有粘度までは溶融重合で重合度を上げ、続いて固相重合で所定の固有粘度に相当する重合度まで上げる２段階法である。
後者の固相重合を組み合わせる２段階法であることが、環状ダイマーの含有率を減少させる目的から、好ましい。
１段階法で重合度を所定の固有粘度とする場合には、紡糸に供給する以前に抽出処理などにより環状ダイマーを減少させておくことが望ましい。
本発明に使用するＰＴＴポリマーは、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．５重量％以下であることが好ましい。トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率は、１．１重量％より少ないことが更に好ましい。更に好ましいトリメチレンテレフタレート環状ダイマー含有率は、１．０重量％以下である。
【００１４】
本発明においては、単糸を構成する成分が２成分ともにＰＴＴであることが好ましい。成分の両方がＰＴＴであると、優れたストレッチバック性が発現できる。
両方の成分がＰＴＴである場合には、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が、いずれも１．１重量％以下のものを使用することが、複合糸中の環状ダイマー含有率を低減させる目的から望ましい。
本発明におけるＰＴＴ系複合糸の平均固有粘度は、０．６〜１．２ｄｌ／ｇの範囲であることが好ましい。
平均固有粘度が０．６ｄｌ／ｇ未満では、得られる複合糸の強度が低く、布帛の機械的強度が低下し強度を要求されるスポーツ用途などへの使用が制約される。平均固有粘度が１．２ｄｌ／ｇを越えると、複合糸の製造段階で糸切れが生じ、安定した製造が困難となる。好ましい平均固有粘度は、０．７〜１．２ｄｌ／ｇである。また、そのときの両成分の固有粘度差が０．２〜０．９ｄｌ／ｇであることが更に好ましい。
【００１５】
本発明において、２つのポリエステル成分の単糸断面における配合比率は、高粘度成分と低粘度成分の比率が４０／６０〜７０／３０であることが好ましい。高粘度成分の比率が４０％未満になると、糸の強度が２ｃＮ／ｄｔｅｘ未満となり、布帛の引き裂き強度が不十分となる。また、高粘度成分の比率が７０％より大きいと捲縮性能が低下する。更に好ましい配合比率は、４５／５５〜６５／３５である。
本発明において、単糸の断面形状は、偏平度１．２未満であることが必要である。単糸の断面形状が偏平度１．２以上であると織物にした際、表面の滑らかさ、光沢等の品位が低下する。
【００１６】
本発明において、乾熱９０℃伸縮伸長率が１０％以上であることが必要である。乾熱９０℃伸縮伸長率が１０％未満では、経糸に使用した際、十分な経ストレッチが発現しない。好ましい乾熱９０℃伸縮伸長率は１３％以上である。
本発明において、顕在捲縮率が１５％以上であることが必要である。顕在捲縮率が１５％未満では、経糸に使用した際、経筋が顕著となり、品位欠点となる。好ましい顕在捲縮率は２０％以上である。
本発明において、複合糸を構成する単糸の断面積比が、最大最小で２．０以下であることが必要である。断面積比が２．０より大きいと糸長方向の捲縮ばらつきが大きくなり、布帛の表面品位が低下する。好ましい断面積比は１．５以下である。
本発明において、ノーマル法で測定される繊度変動値Ｕ％が１．２％以下であることが必要である。繊度変動値Ｕ％が１．２％を超えると織物にした際、表面の斑が目立ち品位欠点となる。
【００１７】
本発明において、イナート法で測定される繊度変動値Ｕ％チャートにおいて、糸長方向に連続した波形の山と谷のデシテックスの差が８％以下であることが必要である。糸長方向に連続した山と谷のデシテックスの差が８％より大きいと織物にした際、その部分がバンド状の斑となり、品位欠点となる。
また、繊度変動周波数解析による３０〜８０ｍの周期におけるＣＶ値が０．５以下であることが好ましい。ＣＶ値が０．５より大きいと織物にした際バンド状の斑になることがある。
図１に、イナートモードで測定した糸長方向に繊度変動が発生した従来技術による複合糸のチャートを示す。図２には、同様の測定で繊度変動が解消された本発明の複合糸のチャートを示す。図２に示すような、長い糸長にわたってイナートモードで測定された繊度変動が解消されたＰＴＴ系複合糸とすることにより初めて、織物にバンド状の染め斑やスジ状欠点が発生することがなく、織物品位が良好とすることが出来る。
【００１８】
本発明において、沸水処理前の複合糸が螺旋捲縮を有することが好ましい。沸水処理前の複合糸が螺旋捲縮を有せずランダムな捲縮であると、織物にした際、表面の滑らかさが低下すると共に厚み感のあるものになってしまい、品位の劣るものになりやすい。
本発明のＰＴＴ系複合糸は、乾熱収縮応力値が、０．１５〜０．３５ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。乾熱収縮応力値が０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では織物としたとき十分なストレッチが発現しにくい。また、０．３５ｃＮ／ｄｔｅｘより大きいと織物の表面品位がざらつくことがある。更に好ましくは０．２５〜０．３３ｃＮ／ｄｔｅｘである。
本発明のＰＴＴ系複合糸は、乾熱収縮応力値が最大を示す温度が、１６０〜２１０℃であることが好ましい。乾熱収縮応力値が最大を示す温度が１６０℃未満では織物としたとき、生機を保管中に捲縮による収縮が起こり品位が悪くなることがある。また、２１０℃より大きいものは製造が困難である。更に好ましくは１６０〜１９０℃である。
【００１９】
本発明のＰＴＴ系複合糸は、破断伸度が２５〜４０％であることが好ましい。破断伸度が２５％未満では、延伸切れが発生し工業的に安定した製造が困難となる。また、破断伸度が４０％を越えると、破断強度が約２ｃＮ／ｄｔｅｘ以下となり、織物の引き裂き強度が低下する。更に好ましい破断伸度は、２５〜３５％である。
本発明のＰＴＴ系複合糸の繊度や単糸繊度は、特に限定されないが、繊度は２０〜３００ｄｔｅｘ、単糸繊度は０．５〜２０ｄｔｅｘが使用される。
また、単糸断面形状は特に限定されるものではなく、丸、Ｙ、Ｗ字状の異型断面や、中空断面形状などであってもよい。
本発明のＰＴＴ系複合糸には、本発明の効果を妨げない範囲で酸化チタン等のつや消し剤や、熱安定剤、酸化防止剤、制電剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、種々の顔料等の添加剤を含有または共重合として含んでいても良い。
【００２０】
以下、本発明の第２の発明である製造方法について説明する。
本発明の製造方法においては、２つのポリエステル成分の固有粘度差が、０．２〜０．９ｄｌ／ｇで溶融紡糸することが必要である。
固有粘度差が０．２未満だと、織物とした場合に、十分なストレッチ性や回復性が得られない。また、固有粘度差が０．９ｄｌ／ｇを越えると、紡口設計や吐出条件を変更しても、吐出時の糸曲がりや孔汚染が十分に解消されず、ＰＴＴ系複合糸の繊度変動が大きくなり好ましくない。好ましい固有粘度差は、０．２〜０．８ｄｌ／ｇである。両方の成分がＰＴＴである場合には、固有粘度差は０．２〜０．４ｄｌ／ｇであることが好ましい。
本発明の製造方法においては、紡口面から冷却開始までの保温領域を５０〜１５０ｍｍとすることが必要である。保温領域が５０ｍｍより短いとＵ％が１．２より大きくなると共に、破断強度が低下する。保温領域が１５０ｍｍより長いとＵ％波形の高低差が８％より大きくなる。保温領域の好ましい長さは７０〜１３０ｍｍである。
【００２１】
本発明の製造方法では、紡口吐出線速度が４〜９ｍ／分であることが必要である。線速度が４ｍ／分以下となるとＵ％の波形が大きくなり、連続した波形の山と谷の差が８％を超える。また、線速度が９ｍ／分より大きくなると糸曲がりが大きくなると共に紡口孔周辺が汚れるため、安定した紡糸ができなくなる。好ましい吐出線速度範囲は、４〜８ｍ／分である。
本発明の製造方法においては、冷却風の風速時間変化が０．０５ｍ／秒以下であることが必要である。風速時間変化が０．０５ｍ／秒より大きいとＵ％が悪化し、Ｕ％が１．２％より大きくなるかまたは連続した波形の山と谷の差が８％より大きくなる。
本発明の製造方法においては、冷却風吹き出し板の上下左右方向の冷却風ばらつきが、０．０５ｍ／秒以下であることが必要である。冷却風速ばらつきが０．０５ｍ／秒より大きいとＵ％が悪化し、Ｕ％が１．２％より大きくなるかまたは連続した波形の山と谷の差が８％より大きくなる。
冷却風の時間変化、吹き出し面のばらつきを小さくする方法として、冷却風吹き出し板の圧損を高くする、冷却風吹き出し板の面積を小さくする、冷却風の送り圧を一定にする等がある。
本発明の製造方法においては、冷却風吹き出し面から繊維までの距離を１〜６０ｍｍとすることが必要である。冷却風吹き出し面から繊維までの距離が１ｍｍ未満だと糸が吹き出し面に当り、糸切れする。また、吹き出し面から６０ｍｍより大きいと冷却が不均一となり、Ｕ％が悪化する。好ましい冷却風吹き出し面から繊維までの距離は１〜５０ｍｍである。冷却風吹き出し面から繊維までの距離を調整する方法として、何層かのスリットを有し、冷却風整流効果がある整流箱を冷却風吹き出し板の前に設置することができる。
【００２２】
本発明の製造方法においては、紡口から吐出した糸条の集束位置を紡口面より５０〜２００ｃｍにすることが必要である。集束位置が５０ｃｍ未満だと糸条の固化が不十分であるため、融着や糸切れが生じる。また、２００ｃｍより大きいと糸揺れが激しくなり、Ｕ％不良、糸切れが生じる。好ましい集束位置は紡口面より８０〜１６０ｃｍである。
本発明の製造に用いる紡糸口金の吐出孔は、鉛直方向に対し２０〜６０度の傾斜を有していることが好ましい。吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角とは、図４中でθ（度）を指す。
鉛直方向に対して孔が傾斜していることは、組成または固有粘度の異なる２種のポリエステルを吐出する際に、溶融粘性差に起因する糸曲りを解消する重要な要件である。
吐出孔が傾斜を有していない場合には、例えばＰＴＴ同士の組み合わせで固有粘度差が拡大する程、吐出直後のフィラメントが固有粘度の高い方向へ曲がる、いわゆるベンディング現象が発生し、安定した紡糸が困難となる。
【００２３】
図４においては、固有粘度の高いＰＴＴポリマーをＡ側に、固有粘度の低い他のポリエステルまたはＰＴＴポリマーをＢ側に供給して吐出することが好ましい。例えば、ＰＴＴポリマー同士で、固有粘度差が約０．２以上においては、ベンディングを解消し安定した紡糸を実現するには、吐出孔が鉛直方向に対して２０度以上傾斜していることが好ましい。極限粘度差を拡大する場合には、傾斜角度は更に大きくすることが好ましい。しかし、傾斜角度が６０度を越えると、吐出部が楕円形となり安定した紡糸が困難となる。また、孔の製作そのものにも困難を伴う。
更に好ましい傾斜角度は３０〜５０度である。
【００２４】
本発明の製造方法においては、紡糸、冷却した後、未延伸糸を一旦巻き取り、別工程で延伸する２段階紡糸法でも紡糸、延伸を連続しておこなう連続紡糸延伸法のどちらでも良い。
本発明の製造方法において、連続紡糸延伸法を用いる場合、巻取速度を４０００ｍ／分以下で巻取ることが好ましい。
巻取速度が４０００ｍ／分を越えると、巻取後のパッケージが経時的に収縮し、パッケージの端部に起因する周期的斑が発生し、織物の品位が低下することがある。更に好ましい巻取速度は、２５００〜３８００ｍ／分である。
本発明の製造方法においては、紡糸速度を１０００〜３０００ｍ／分で紡糸し、延伸後、熱処理することが好ましい。紡糸速度が１０００ｍ／分未満では、織物の染め品位が低下することがある。紡糸速度が３０００ｍ／分を越えると、延伸後のＰＴＴ系複合糸の破断強度が約２ｃＮ／ｄｔｅｘ以下となり、強度を要求される分野への展開が制約されることがあると共に糸切れが増加する。更に好ましい紡糸速度は、１０００〜２６００ｍ／分である。
【００２５】
本発明の製造方法には、以下に述べる紡糸口金および延伸条件以外は公知の２軸押出機を有する複合紡糸用設備を用いて製造することができる。
図５及び図６に、本発明の製造方法に用いる複合紡糸設備の模式図を示す。
まず、一方の成分を乾燥機１で２０ｐｐｍ以下の水分率までに乾燥されたＰＴＴペレットを２５０〜２６０℃の温度に設定された押出機２に供給し溶融する。他方の成分を同様にして、乾燥機３および押出機４により溶融する。
溶融ＰＴＴは、その後ベンド５及び６を経て２５０〜２７５℃に設定されたスピンヘッド７に送液され、ギヤポンプで別々に計量される。その後、スピンパック８に装着された複数の孔を有する紡糸口金９で２種の成分が合流し、サイド−バイ−サイド貼り合わせた後、糸１０として紡糸チャンバー内に押し出される。
【００２６】
紡口直下に設けた非送風領域１１を通過した後、紡糸チャンバー内に押し出されたＰＴＴ糸１０は、冷却風１２によって室温まで冷却され固化し、所定の速度で回転する引取ゴデットロール１３、１４によって所定の繊度の未延伸糸パッケージ１５として巻き取られる。
未延伸糸１５は、引取ゴデットロール１３に接する前に、仕上げ剤付与装置１６によって仕上げ剤が付与される。
本発明の製造法において、未延伸繊維に付与する仕上げ剤は、水系エマルジョンタイプが使用される。
仕上げ剤の水系エマルジョンの濃度は、１５重量％以上好ましくは２０〜３５重量％が採用される。
【００２７】
未延伸糸の製造においては、巻取速度を３０００ｍ／分以下で巻き取ることが好ましい。より好ましい巻取速度は、１０００〜２０００ｍ／分であり、更に好ましくは１２００〜１８００ｍ／分である。
未延伸糸は、次に延伸工程に供給され、図６に示すような延伸機で延伸される。延伸工程に供給するまでに、未延伸糸の保存環境は、雰囲気温度を１０〜２５℃、相対湿度７５〜１００％に保っておくことが好ましい。
また、延伸機上の未延伸繊維は延伸中を通してこの温度、湿度に保持することが好ましい。
【００２８】
延伸機上では、まず未延伸糸パッケージ１５は４５〜６５℃に設定された供給ロール１７上で加熱され、供給ロール１７と延伸ロール２０との周速度比を利用して所定の繊度まで延伸される。繊維は延伸後あるいは延伸中に、１００〜１８０℃に設定されたホットプレート１９に接触しながら走行し、緊張熱処理を受ける。延伸ロールを出た繊維はスピンドルによって撚りをかけられながら、延伸糸パーン２２として巻取る。
より好ましくは、供給ロール温度は５０〜６０℃、更に好ましくは５２〜５８℃である。
本発明では、必要に応じて、延伸ロール１７とホットプレート１９の間に延伸ピン１８を設け、延伸を行っても良い。
延伸ロール１９を出た延伸糸は、トラベラーガイド２１によりバルーンを形成しつつ延伸糸パーン２２に巻き取られる。
【００２９】
本発明に製造方法に用いる紡糸口金の模式図を図４に示す。
図４において、（イ）は分配板で、（ロ）は紡糸口金である固有粘度の異なるＡ、Ｂのポリトリメチレンテレフタレートは、分配板（イ）から紡口（ロ）に供給される。紡口より吐出した糸は、１００〜２５０ｍｍの非送風領域を通過した後、冷却風により室温まで固化して一旦未延伸糸として巻取ることが好ましい。この非送風領域を設けることにより、高固有粘度成分の前配向が抑制され高い強度を得ることができる。
本発明において、複合糸の延伸応力を０．１０〜０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘにすることが好ましい。延伸応力が０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満だと供給・延伸ロール間の糸走が不安定になり、Ｕ％の値が本発明の範囲に入らないことがある。また、０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘより大きいと、延伸での糸切れが発生しやすくなる。更に好ましい範囲は０．１５〜０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘである。
【００３０】
本発明において、複合糸に撚り及び／又は交絡を付与するには、例えば、図６に例示する方式の延伸機を採用する場合には、延伸ロール１９の速度と、延伸パーン２２の回転数の比によって設定することができる。また、延伸ロール１９の下部に公知の交絡付与設備を設置して、交絡を付与することができる。
延伸後の複合糸は、パーン形状に巻取るにあたり、バルーンニング張力を０．０３〜０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘとすることが好ましい。バルーニング張力は、顕在捲縮複合糸の捲縮特性を長期間の保管に亘っても安定に維持するのに好ましい要件である。バルーニング張力が０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘを越えると、パーン硬度が９０を越え、長期間の保管によって顕在捲縮性が低下することがある。バルーニング張力が０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、パーン硬度が８０未満となり、輸送時にパーン形状が荷崩れするなどの障害が生じることがある。好ましいバルーニング張力は、０．０５〜０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘである。
【００３１】
本発明において、紡糸口金から吐出し一旦冷却固化して未延伸として巻取り、その後延伸するいわゆる紡糸―延伸を２段階で行うことが好ましい。この未延伸糸の保管においては、未延伸糸の水分含有率や保管温度を留意することがこのましい。未延伸糸の水分含有率が高い場合や、保管温度が高いと未延伸糸パッケージの端面に起因する繊度の周期的変動が生じ、繊度変動値Ｕ％が１．２％を越える恐れがある。未延伸の水分含有率は２重量％以下、好ましくは１重量％以下とすることが好ましい。保管温度は、２５℃以下好ましくは２２℃以下とすることが好ましい。
【００３２】
本発明の製造方法においては、発明の目的を損なわない範囲であれば、紡糸−延伸を連続して行う直接紡糸延伸法を採用しても良い。また、チーズ状パッケージに巻取るに際しては、巻取張力を０．０３〜０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘとすることが好ましい。
本発明のＰＴＴ系複合糸を織物に用いる際は、無撚のままでもよく、または収束性を高める目的で、交絡もしくは撚りを付与しても良い。撚りを付与する場合には、撚係数を５０００以下にすることが好ましい。
撚係数は次式で表される。
撚数Ｔ（回／ｍ）＝撚係数ｋ／（仮撚加工糸の繊度；ｄｔｅｘ）1/2
【００３３】
本発明のＰＴＴ系複合糸は、単独で使用しても良く、または、他の繊維と複合して使用しても本発明の効果を発揮できる。複合は、長繊維のままでも、あるいは短繊維として使用してもよい。
複合する他の繊維としては、例えば他のポリエステル繊維やナイロン、アクリル、キュプラ、レーヨン、アセテート、ポリウレタン弾性繊維などの化合繊や、綿、麻、絹、ウールなどの天然繊維が選ばれるが、これらに限られるものではない。また、複合は長繊維でも短繊維であっても良い。
または複合糸と他の繊維とを混繊複合した織物とするには、混繊複合糸は、他の繊維をインターレース混繊、インターレース混繊後延伸仮撚、どちらか一方のみ仮撚しその後インターレース混繊、両方別々に仮撚後インターレース混繊、どちらか一方をタスラン加工後インターレース混繊、インターレース混繊後タスラン加工、タスラン混繊、等の種々の混繊方法によって製造することができる。かかる方法によって得た混繊複合糸には、交絡度が１０個／ｍ以上、好ましくは１５〜５０個／ｍ付与することが好ましい。
【実施例】
【００３４】
以下に実施例をもって本発明を更に詳細に説明するが、言うまでもなく本発明はこれら実施例などにより何ら限定されるものではない。
なお、実施例において行った物性の測定方法及び測定条件を説明する。
（１）固有粘度
固有粘度［η］は、次式の定義に基づいて求められる値である。
［η］＝ｌｉｍ（ηｒ−１）／Ｃ
Ｃ→０
定義式中のηｒは純度９８％以上のｏ−クロロフェノール溶媒で溶解したＰＴＴポリマーの稀釈溶液の３５℃での粘度を、同一温度で測定した上記溶媒の粘度で除した値であり、相対粘度と定義されているものである。Ｃはｇ／１００ｍｌで現されるポリマー濃度である。
【００３５】
（２）繊度変動値Ｕ％・Ｕ％波形高低差・繊度変動周波数解析
以下の方法で繊度変動値チャート（グラフ；Ｄｉａｇｒａｍ  Ｍａｓｓ）を求めると同時にＵ％を測定する。
測定器  イブネステスター（ツェルベガーウースター社製；ウースターテスター：ＵＴ−４）
測定条件
測定法      ノーマル
糸速度      １００ｍ／分
テンション設定（Ｔｅｎｓｉｏｎ）        ＡＵＴＯ
撚り（Ｔｗｉｓｔ）                      Ｓ１００００ｒｐｍ
測定糸長    ２０００ｍ
スケール    ±１０．０％
・繊度変動値Ｕ％
変動チャート及び表示される変動値を直読した。
・Ｕ％波形高低差
測定法をイナートにし、糸長２０００ｍとする以外は上記と同じ条件で測定し、チャートを取る。その後、糸長方向に連続した山と谷の高低差で最大のものを読み取る。
・繊度変動周波数解析
イヴネステスターに付属の繊度変動周波数解析ソフトを用い上記条件で２０００ｍ測定し、周期とＣＶ値を読む。
【００３６】
（３）冷却風速度時間変動
冷却風吹き出し板の中央部を風速計クリモマスター６５４３（日本カノマックス製）で５分間測定し、チャートを書かせる。この間の風速最大値と最小値を読み、その差を冷却風速度時間変動とする。
（４）冷却風吹き出し面の上下左右方向ばらつき
冷却風吹き出し板の上から５０ｃｍの間、左右方向は紡糸口金の幅プラス左右５ｃｍの冷却風速を２ｃｍきざみで風速計クリモマスター６５４３（日本カノマックス製）で測定し、最大、最小冷却風速の差をばらつきとする。
（５）冷却風吹き出し面から繊維までの距離
紡口面下２００ｍｍにおける冷却風吹き出し面から繊維までの距離で吹き出し板より最も遠いマルチフィラメント中の単糸について測定する。
【００３７】
（６）乾熱収縮応力値
熱応力測定装置（カネボウエンジニアリング社製、商品名ＫＥ−２）を用いて測定した。
繊維を約２０ｃｍ長の長さに切り取り、これの両端を結んで輪をつくり測定器に装填する。初荷重０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘ、昇温速度１００℃／分の条件で測定し、熱応力の温度変化をチャートに書かせる。熱収縮応力は、高温域で山型の曲線を描く。このピーク値の読み取り値（ｃＮ）から、下記式で求められる値を乾熱収縮応力値とした。
乾熱収縮応力値（ｃＮ／ｄｔｅｘ）＝
（ピーク値の読み取り値  ｃＮ）／（ｄｔｅｘ×２）−初荷重（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
【００３８】
（７）乾熱９０℃伸縮伸長率
糸を周長１．１２５ｍの検尺機で１０回かせ取りし、８．８×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けた状態で、９０℃設定のオーブン中に１５分間熱処理する。処理後、ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に定められた恒温恒湿室に一昼夜静置した。次いで、かせに以下に示す荷重を掛けてかせ長を測定し、以下の式から伸縮伸長率を測定する。
乾熱９０℃伸縮伸長率％（ＤＣＥ10）＝〔（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１〕×１００
但し、  Ｌ１＝２×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重付加時のかせ長
Ｌ２＝０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重付加時のかせ長
【００３９】
（８）顕在捲縮率
糸を周長１．１２５ｍの検尺機で１０回かせ取りし、フリーの状態でＪＩＳ−Ｌ−１０１３に定められた恒温恒湿室に一昼夜静置した。次いで、かせに以下に示す荷重を掛けてかせ長を測定し、以下の式から顕在捲縮率を測定する。
顕在捲縮率  ＝〔（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ２〕×１００
但し、  Ｌ１＝２×１０-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重付加時のかせ長
Ｌ２＝０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重付加時のかせ長
（９）捲縮の形態
糸を周長１．１２５ｍの検尺機で１０回かせ取りし、無荷重で沸騰水中で３０分間熱処理する。ついで風乾した後、マイクロスコープを用い倍率１５０倍で捲縮の形態を観察する。
【００４０】
（１０）紡糸安定性
１錘当たり８エンドの紡口を装着した溶融紡糸装置で２日間未延伸糸を紡糸し、その後、延撚機を用いて延伸し、各実施例ごとに糸切れを確認した。
この期間中の糸切れの発生回数と、得られた複合糸パーンに存在する毛羽の発生頻度（毛羽発生パーンの数の比率）から、以下のように判定した。
◎  ；  糸切れ０回、毛羽発生パーン比率        ５％以下
○  ；  糸切れ２回以内、毛羽発生パーン比率  １０％未満
×  ；  糸切れ３回以上、毛羽発生パーン比率  １０％以上
【００４１】
（１１）織物の品位評価
織物の作成は以下のように行った。
経糸に本発明の各実施例および比較例の５６ｄｔｅｘ／２４ｆ複合糸、緯糸にソロテックス（株）の８４ｄｔｅｘ／３６ｆＰＴＴ単成分糸を用いて平織物を作成した。
経密度      １１０本／２．５４ｃｍ
緯密度        ９８本／２．５４ｃｍ
織機          津田駒工業社製  ウォータージェットルームＺＷ−３０３
製織速度  ４５０回転／分
得られた生機を、オープンソーパーにて９５℃で連続精練後、１２０℃でシリンダー乾燥した後、液流染色機にて１２０℃で染色を行った。次いで、１７５℃で仕上、幅だし熱セットの一連の処理を行った。
得られた織物を、熟練した検査技術者が検査し、染め品位を以下のように判定した。
◎  ；経スジ、斑などの欠点なく、極めて良好
○  ；経スジ、斑などの欠点なく、良好
×  ；経スジ、斑のいずれかの欠点があり、不良
【００４２】
〔実施例１〜４、比較例１〜６〕
本実施例では、紡口面から冷却開始までの保温領域の長さ及び冷却風速度の時間変動、冷却風吹き出し板の冷却風速度ばらつきの効果について説明する。
一方の成分として、表１に示すように酸化チタンを０．４重量％含む極限粘度１．３のＰＴＴと、他方の成分として酸化チタンを０．４重量％含む極限粘度０．９のＰＴＴペレットを図５、６のような紡糸機及び延撚機を用いて、５６ｄｔｅｘ／２４フィラメントＰＴＴ複合糸パーンを製造した。
本実施例における紡糸条件は、以下の通りである。
（紡糸条件）
ペレット乾燥温度及び到達水分率      １２０℃、１５ｐｐｍ
押出機温度                          Ａ軸２５０℃
Ｂ軸２５０℃（ＰＴＴ）
２９０℃（ＰＥＴ）
スピンヘッド温度                    ２６５℃（ＰＴＴ／ＰＴＴ複合）
２７５℃（ＰＴＴ／ＰＥＴ複合）
ポリマー吐出量                      延伸糸の繊度が５６デシテックスとなるように各条件ごとに設定
非送風領域                          １２５ｍｍ
冷却風条件                          温度  ２２℃、相対湿度  ９０％
速度  ０．４ｍ／ｓｅｃ
仕上げ剤                            ポリエーテルエステルを主成分とする水系エマルジョン：濃度２０重量％
引取速度                            １５００ｍ／分
【００４３】
（未延伸糸）
繊度                                延伸後の繊度が５６デシテックスとなるように設定
水分含有率                          ０．５重量％
保管温度                            ２２℃
（延伸条件）
延伸速度                            ８００ｍ／分
スピンドル回転数                    ８０００回／分
延伸ロール温度                      ５８℃
ホットプレート温度                  １４０℃
インターレース圧力                  交絡度に応じた圧力を設定
バルーニング張力                    ０．０７ｃＮ／ｄｔｅｘ
（延伸糸パーン）
繊度／フィラメント                  ５６ｄｔｅｘ／２４ｆ
巻量                                ２．５ｋｇ
撚数                                ２０回／ｍ
パーン硬度                          ８４
【００４４】
表１から明らかなように、保温領域の長さ、冷却風速の時間変動、冷却風吹き出し板の冷却風ばらつき、冷却風吹き出し面から繊維までの距離が本発明の範囲であれば、得られる繊維は本願の要件を満たし、それを経糸に用いた織物は良好な品位を有す。
【表１】
2005350780.tif 000002
【００４５】
〔実施例５〜６、比較例７〜８〕
本実施例では、ＰＴＴ系複合糸の吐出線速度と繊維のＵ％の効果について説明する。
実施例１の条件で紡口孔径を変え複合糸を巻取った。得られた複合糸及び織物の物性を、表２に示す。表２から明らかなように、吐出線速度が本発明の範囲であれば、良好なＵ％及び織物品位を示す。
【表２】
2005350780.tif 000003
【００４６】
〔実施例７〜９、比較例９〜１０〕
本実施例においては、ポリマー固有粘度差の効果について説明する。
実施例１の条件でポリマー及び極限粘度を変更し複合糸を巻き取った。得られた複合糸及び織物の物性を、表３に示す。表３から明らかなように、ポリマー固有粘度差が本発明の範囲で物性が本発明の範囲であれば、良好な紡糸性と織物ストレッチ性能を有する。
【表３】
2005350780.tif 000004
【００４７】
〔実施例１０〜１１、比較例１１〜１２〕
本実施例においては、単糸断面形状の効果について説明する。
実施例１の条件で、紡口形状を変更し、複合糸を巻き取った。得られた複合糸及び織物の物性を、表４に示す。表４から明らかなように、単糸断面形状が本発明の範囲である実施例１０〜１１は良好な織物品位を示すが、２種の孔径を混在させた紡口で紡糸した断面積比が２より大きい比較例１１と２つの円を接合した紡口孔形状で紡糸した偏平度が１．２より大きい比較例１２は織物品位が悪いものとなった。
【表４】
2005350780.tif 000005
【００４８】
〔実施例１２、比較例１３〜１４〕
本実施例においては、紡糸口金から集束位置の距離の効果について説明する。
実施例１の条件で集束位置の距離を変更し、複合糸を巻き取った。得られた複合糸及び織物の物性を表５に示す。表５から明らかなように、集束位置の距離が本発明の範囲である実施例１２は良好な紡糸性を示すが、本発明の範囲外である比較例１３〜１４は糸切れが多く、またＵ％も悪い値を示した。
【表５】
2005350780.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【００４９】
編織物、なかでもストレッチ性能を付与したストレッチ編織物用の糸として好ましくは用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】イナート法で測定したＵ％チャートの一例を示す。（本発明範囲外の悪い例）
【図２】イナート法で測定したＵ％チャートの一例を示す。（本発明の例）
【図３】イヴネステスターで周波数解析をおこなったチャートの一例を示す。
【図４】本発明の複合糸を紡糸する際に使用する吐出孔の一例を示す概略図である。
【図５】本発明の複合糸を製造する紡糸設備の一例を示す概略図である。
【図６】本発明の複合糸を製造する延撚設備の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１：ポリマーチップ乾燥機
２：押出機
３：ポリマーチップ乾燥機
４：押出機
５：ベンド
６：ベンド
７：スピンヘッド
８：スピンパック
９：紡糸口金
１０：マルチフィラメント
１１：保温領域
１２：冷却風
１３：仕上げ剤付与装置
１４：第１ゴデットロール
１５：未延伸パッケージ
１６：仕上げ剤付与装置
１７：供給ロール
１８：延伸ピン
１９：ホットプレート
２０：延伸ロール
２１：トラベラーガイド
２２：延伸パーン
【図１】
2005350780.tif 000007
【図２】
2005350780.tif 000008
【図３】
2005350780.tif 000009
【図４】
2005350780.tif 000010
【図５】
2005350780.tif 000011
【図６】
2005350780.tif 000012