(57)【要約】【課題】  伸縮性が優れており、後加工の際の製品安定性が改善されたクリンプ(crimp)形成性複合繊維及びその製造方法を提供する。【解決手段】  製編織、染加工の際、繊維が受ける熱履歴、張力等に非常に安定したサイドバイサイド又は偏心芯鞘型(Sheath-Core)タイプのクリンプ形成性複合繊維を提供する。本発明によって製造された伸縮性複合繊維は捲縮伸張率が４０％以上、弾性回復率が７０％以上の高伸縮性を持っていながら、熱収縮応力最大温度が１５５℃以上であるため、最終加工布帛のアイロン(Iron)収縮率が３％以下と、後加工の際の製品安定性が非常に優れている。又、本発明に用いられる重合体としては、数平均分子量の差が５，０００〜７０，０００であり、各々の分子量分布指数が１．５〜２．５である異なる繊維形成性高分子を利用した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種の溶融紡糸が可能である繊維形成性重合体を用いて得られた、繊維の熱収縮応力最大温度が１５５℃以上、無荷重下沸騰水処理後の捲縮伸張率が４０％以上、弾性回復率が７０％以上で、アイロン(Iron)収縮率が３％以下である加工布帛の製造ができることを特徴とする形態安定性の優れた伸縮性複合繊維。
【請求項２】
１種の重合物はポリエチレンテレフタレートで、その数平均分子量が１０，０００〜２０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５であり、他の１種の重合物はポリトリメチレンテレフタレートで、その数平均分子量が１５，０００〜９０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５であり、二つの重合物の数平均分子量差が５，０００〜７０，０００であることを特徴とする請求項１記載の形態安定性の優れた伸縮性複合繊維。
【請求項３】
１種の重合物はポリエチレンテレフタレートで、その数平均分子量が１０，０００〜２０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５であり、他の１種の重合物はポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンテレフタレート共重合体で、その数平均分子量が１５，０００〜９０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５であり、二つの重合物の数平均分子量差が５，０００〜７０，０００であることを特徴とする請求項１記載の形態安定性の優れた伸縮性複合繊維。
【請求項４】
断面の形態がサイドバイサイド型又は偏心芯鞘(Sheath-Core)型であることを特徴とする請求項１記載の形態安定性の優れた伸縮性複合繊維。
【請求項５】
捲縮の直径が８ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の形態安定性の優れた伸縮性複合繊維。
【請求項６】
（Ａ）１種の重合物はポリエチレンテレフタレートで、その数平均分子量が１０，０００〜２０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５であり、他の１種の重合物はポリトリメチレンテレフタレートで、その数平均分子量が１５，０００〜９０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５である２種のポリエステルを溶融させる工程と、
（Ｂ）前記溶融物を紡糸パック内の滞留時間が５分以下になるように、紡糸パックを通過させた後、２，２００〜５，０００ｍ/分の紡糸速度でサイドバイサイド型又は偏心芯鞘型の複合糸に引取する工程と、
（С）引取された複合糸を８５〜９５℃の温度で延伸及び１６０〜２２０℃の温度で熱固定する工程を含む方法によって製造される形態安定性の優れた伸縮性複合繊維の製造方法。
【請求項７】
（Ａ）１種の重合物はポリエチレンテレフタレートで、その数平均分子量が１０，０００〜２０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５であり、他の１種の重合物はポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンテレフタレート共重合体で、その数平均分子量が１５，０００〜９０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５である２種のポリエステルを溶融させる工程と、
（Ｂ）前記溶融物を紡糸パック内の滞留時間が５分以下になるように、紡糸パックを通過させた後、２，２００〜５，０００ｍ/分の紡糸速度でサイドバイサイド型又は偏心芯鞘型の複合糸に引取する工程と、
（С）引取された複合糸を８５〜９５℃の温度で延伸及び１６０〜２２０℃の温度で熱固定する工程を含む方法によって製造される形態安定性の優れた伸縮性複合繊維の製造方法。
【請求項８】
部分配向―延伸/仮撚工法又は紡糸直接延伸工法によって製造されることを特徴とする請求項６又は７記載の形態安定性の優れた伸縮性複合繊維の製造方法。
【請求項９】
請求項１記載の伸縮性複合繊維から製造され、撚数（ＴＭ：ｔｗｉｓｔ/ｍｅｔｅｒ）が１５０〜２，０００であることを特徴とする加工糸。
【請求項１０】
請求項１記載の伸縮性複合繊維と、伸度５０％以上、沸騰水収縮率が１５％以上である高収縮特性の原糸が混繊されている混繊糸。
【請求項１１】
請求項１記載の伸縮性複合繊維を含むことを特徴とする布帛。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は伸縮性が優れており、後加工の際の製品安定性が改善されたクリンプ(crimp)形成性複合繊維及びその製造方法に関し、より詳しくは、捲縮伸張率が４０％以上、弾性回復率が７０％以上の高伸縮性を持っていながら、熱収縮応力最大温度が１５５℃以上であるため、製織、染加工の際、繊維が受ける熱履歴及び張力に非常に安定したサイドバイサイド又は偏心芯鞘型(Sheath-Core)タイプのクリンプ形成性複合繊維及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、極限粘度差を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）２種を使用する方法が開示されている。又、特許文献２及び特許文献３には、一般ポリエチレンテレフタレート及び高収縮性の共重合ポリエチレンテレフタレートを使用してポリエステル系潜在捲縮発現性繊維を製造する方法を公知している。この他にも、特許文献４及び特許文献５には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）にストレッチ性を有するポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を使用する方法も提示している。
【０００３】
しかし、従来の前記特許に記載された製造方法によって製造されたクリンプが発現された伸縮性複合繊維の場合には、後工程の際、布帛の縮小が普通１０％以上であり、最終加工後にも、アイロン(Iron)の際、３％以上の形態変形が発生するため、製品加工の際、その条件設定が難しく、縫製品の寸法を安定化させることが難しいという問題点が発生する。
【０００４】
一般的に、繊維製品は製織/染加工、熱固定(Thermal Setting)及びアイロンの際、１３０〜１９０℃の熱履歴及び１〜２ｇ/ｄ程度の張力を受けるが、熱に対する製品の形態安定性は製品の品位を決定する重要な因子である。従って、製品のアイロンの際の形態変形を最小化するためには、アイロンの際、３％以上の形態変形が発生する従来技術の問題点を解決しなければならない。
【０００５】
本発明者らは、加工布帛のアイロンの際発生する収縮率は繊維の熱収縮応力最大温度と密接な関係があることを認知し、熱収縮応力最大温度を１５５℃以上にする場合、加工布帛のアイロンの際の収縮率が３％以下になり、最終製品の形態安定性が優秀になることが分かった。
【０００６】
又、特許文献６には、熱収縮応力最大温度が１３０℃以下、熱収縮応力最大ピック値０．２０ｃＮ/ｄｔｅｘ以上の伸縮性複合繊維について記載されているが、最終繊維製品の形態安定性に及ぶ効果に関する言及はない。一般的に、一般繊維に比べ、伸縮性繊維製品の場合、製織/染加工、熱固定及びアイロンの際の熱履歴及び張力に敏感であるため、形態安定性が問題になる。これは、製品の染色均一性、染加工地及び縫製品の寸法安定性に重要な影響を及ぼし、一般的に、アイロン収縮率を基準として３％以上であると、製品性が不良であると判断される。
【０００７】
又、従来の伸縮性複合繊維に関する特許は大体、異なるポリエステル高分子による複合紡糸についてのみ提案されているだけで、複合繊維を構成する異なる高分子の重合物自体の分子量による複合繊維の物性については言及されていない。特許文献４には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、そして改質されたＰＥＴ、ＰＴＴに対する粘度の変化による物性の変化については言及されているが、この特許もまた複合繊維を構成する異なる高分子の分子量についての言及はない。勿論、マーク−ホインク式(Mark-Hawink equation)によって、粘度―分子量の関係から分子量の推定はできるが、分子量分布に関する情報は得ることができない。又、特許文献４には、ＰＴＴ相互間、又はＰＴＴ−ＰＥＴ、ＰＴＴ−ＰＢＴ等の２種の異なる粘度差を有するポリエステル系重合体を利用した伸縮性複合繊維について言及しているが、これもまた分子量及び分子量分布に関する情報はない。それで、本発明者らは２種の異なる粘度差を有するポリエステル系重合体の分子量、分子量分布及び延伸の熱固定温度が、繊維の熱収縮応力最大温度、伸縮特性及び加工布帛のアイロンの際の収縮率に影響を及ぼす因子であることを発見し、最適の２種重合体の分子量及び分子量分布を設計した。
【特許文献１】特開平１０−７２７３２号公報
【特許文献２】特開２０００−３２８３７８号公報
【特許文献３】特開平９−４１２３４号公報
【特許文献４】米国特許第３，６７１，３７９号公報
【特許文献５】特開平１１−１８９９２３号公報
【特許文献６】特開２００２−５４０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、工業的に使用が可能である繊維形成性高分子を利用して、伸縮性が優れており、製品の形態安定性が優れているクリンプ形成性複合繊維及びその製造方法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】
従って、本発明者らは、このような目的を充足させるために、鋭意研究した結果、繊維形成性高分子の中でも数平均分子量の差が５，０００〜７０，０００で、各々の分子量分布指数が１．５〜２．５である異なる繊維形成性高分子を利用して製造される複合繊維が伸縮性が優れていることが分かり、又、各々の重合物は、数平均分子量が１０，０００〜２０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５の第１成分の繊維形成性高分子と、数平均分子量が１５，０００〜９０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５の第２成分の繊維形成性高分子から構成される場合が、伸縮特性とアイロン(Iron)の際の形態変形を最小化するための最適の重合体であることが分かった。重合体の数平均分子量の差が５．０００以下である場合、原糸の捲縮伸張率及び弾性回復率の発現が難しく、７０，０００以上である場合、紡糸温度の高温化による分子量減少の深化により効果を期待できなく、又、紡糸の際の曲糸の発生により工程性の確保が困難であり、高分子量による収縮効果上昇により、アイロン収縮率が不良になる短所がある。又、分子量分布指数を１．５〜２．５に限定するのは、分子量分布指数がもし１．５より少ないと、分子量分布があまりにも均一になり、低分子量物質の自己可塑性(self-plasticizing)の役割が微々になって、工程上の問題点が生じやすく、分子量分布指数が２．５より大きいと、分子量分布が大きくなり、いくつの重合物が混ざっているような効果が発現されるため、熱固定温度を一定水準以上へ上げた時、ホットプレートで可塑化される現象が発生し、究極的に熱収縮応力最大温度を高めるのが難しくなり、形態安定性と伸縮性が低下する問題が発生する。
【００１０】
又、分子量が高い重合体の場合、紡糸間熱分解による分子量の減少がひどくなり、分子量分布も又広くなるため、紡糸パック内重合体溶融体の滞留時間を５分以内と最小化すると、前記特性による物性及び機能性の発現を極大化させることができることが分かった。
【００１１】
本発明の他の側面としては、溶融紡糸のよる伸縮性複合繊維の場合、後工程の際、布帛の縮小が普通１０％以上であり、最終加工後にも３％以上の形態変形が発生して、製品加工の際、その条件設定が難しく、縫製品の寸法を安定化させることが難しいことが分かった。一般的な繊維製品は普通、製織/染加工、熱固定(Thermal Setting)及びアイロンの際、１３０〜１９０℃の熱履歴及び１〜２ｇ/ｄ程度の張力を受けるが、製品の形態安定性はアイロン収縮率を基準として±３％以内でなければならない。このような特徴は繊維の熱収縮応力最大温度と密接な関係があることを発見し、熱収縮応力最大温度を１５５℃以上の水準に向上させた時、伸縮性製品の形態安定性が優秀になることが分かった。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によって製造された伸縮性複合繊維は捲縮伸張率が４０％以上、弾性回復率が７０％以上の高伸縮性を持っていながら、熱収縮応力最大温度が１５５℃以上であるため、最終加工布帛のアイロン(Iron)収縮率が３％以下と、後加工の際の製品安定性が非常に優れている。又、本発明によって製造される複合繊維は、紡糸間パック内重合体の滞留時間を減少させることにより、分子量減少、原糸物性及び伸縮性の低下を最小化し、既存原糸と比べ、熱収縮応力最大温度を向上させて後工程の際の製品安定性を図り、又、原糸の強伸度及び伸縮特性等が優れているので、織物、緯編、経編等の多様な用途に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、２種の溶融紡糸が可能である繊維形成性重合体を用いて得られた、繊維の熱収縮応力最大温度が１５５℃以上、無荷重沸騰水処理後の捲縮伸張率が４０％以上、弾性回復率が７０％以上で、これから製造される加工布帛のアイロン収縮率が３％以下である形態安定性の優れた伸縮性複合繊維を提供する。
【００１４】
又、前記１種の重合物はポリエチレンテレフタレートで、その数平均分子量が１０，０００〜２０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５であり、他の１種の重合物はポリトリメチレンテレフタレートで、その数平均分子量が１５，０００〜９０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５であり、二つの重合物の数平均分子量差が５，０００〜７０，０００であることが特徴である。
【００１５】
又、１種の重合物はポリエチレンテレフタレートで、その数平均分子量が１０，０００〜２０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５であり、他の１種の重合物はポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンテレフタレート共重合体で、その数平均分子量が１５，０００〜９０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５であり、二つの重合物の数平均分子量差が５，０００〜７０，０００であることが特徴である。
【００１６】
又、断面の形態がサイドバイサイド型又は偏心芯鞘(Sheath-Core)型であることが好ましい。
【００１７】
又、捲縮の直径が８ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
又、本発明は（Ａ）１種の重合物はポリエチレンテレフタレートで、その数平均分子量が１０，０００〜２０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５であり、他の１種の重合物はポリトリメチレンテレフタレートで、その数平均分子量が１５，０００〜９０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５である２種のポリエステルを溶融させる工程と、
（Ｂ）前記溶融物を紡糸パック内の滞留時間が５分以下になるように、紡糸パックを通過させた後、２，２００〜５，０００ｍ/分の紡糸速度でサイドバイサイド型又は偏心芯鞘型の複合糸に引取する工程と、（С）引取された複合糸を８５〜９５℃の温度で延伸及び１６０〜２２０℃の温度で熱固定する工程を含む方法によって製造される伸縮性複合繊維の製造方法を提供する。
【００１９】
又、本発明は（Ａ）１種の重合物はポリエチレンテレフタレートで、その数平均分子量が１０，０００〜２０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５であり、他の１種の重合物はポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンテレフタレート共重合体で、その数平均分子量が１５，０００〜９０，０００、分子量分布指数が１．５〜２．５である２種のポリエステルを溶融させる工程と、（Ｂ）前記溶融物を紡糸パック内の滞留時間が５分以下になるように、紡糸パックを通過させた後、２，２００〜５，０００ｍ/分の紡糸速度でサイドバイサイド型又は偏心芯鞘型の複合糸に引取する工程と、（С）引取された複合糸を８５〜９５℃の温度で延伸及び１６０〜２２０℃の温度で熱固定する工程を含む方法によって製造される伸縮性複合繊維の製造方法を提供する。
【００２０】
又、本発明の伸縮性複合繊維の製造方法は部分配向―延伸/仮撚工法又は紡糸直接延伸工法によって製造されることが好ましい。
【００２１】
又、前記延伸温度が８５〜９５℃で、熱固定温度は１６０〜２２０℃であることが好ましい。
【００２２】
又、本発明は前記伸縮性複合繊維から製造され、撚数（ＴＭ：ｔｗｉｓｔ/ｍｅｔｅｒ）が１５０〜２，０００である加工糸を提供する。
【００２３】
又、本発明は前記伸縮性複合繊維と伸度５０％以上、沸騰水収縮率が１５％以上である高収縮特性の原糸が混繊されている混繊糸を提供する。
【００２４】
又、本発明は前記伸縮性複合繊維を含む布帛を提供する。
【００２５】
アイロンの際の形態変形を最小化するための伸縮性を有する複合繊維を製造するために、数平均分子量の差が５，０００〜７０，０００で、各々の分子量分布指数が１．５〜２．５である異なる繊維形成性高分子を使用することが好ましく、各々の高分子の特性とその分析方法、そして製造方法に関して、次のように重合物材料、これを利用した紡糸工程について説明する。
【００２６】
（１）数平均分子量の差が５，０００〜７０，０００で、各々の分子量分布指数が１．５〜２．５である異なる繊維形成性高分子の特性とその分析方法
【００２７】
本発明に用いられる２種の重合体は、数平均分子量の差を５，０００〜７０，０００とし、各々の分子量分布指数が１．５〜２．５になるようにするためには、一つの成分の数平均分子量が１０，０００〜２０，０００で、分子量分布指数が１．５〜２．５でなければならなく、他の成分の数平均分子量が１５，０００〜９０，０００で、分子量分布指数が１．５〜２．５でなければならない。
【００２８】
用いられる重合物は工業的に利用されるポリエステル、ナイロン等の重合物と、これらの改質重合物等が使用可能である。その他に、ポリウレタンやポリアクリロニトリル等の重合物も使用できるが、これらは高温での工程で分解されるという問題が発生するため、実際適用は困難である。ポリエステルやナイロン等の重合物と、これらの改質重合物が使用可能であり、その具体的な例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等で代表されるポリエステルと、イソフタル酸(Isophthalic acid)、ポリエチレングリコール等で改質されたこれらの共重合体、そしてナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６等で代表されるナイロンと、メタキシレンジアミン(m-xylene diamine)等で改質されたこれらの共重合体等、溶融成型が可能な重合物を挙げることができる。
【００２９】
一つの重合物の数平均分子量が１０，０００〜２０，０００で、分子量分布指数が１．５〜２．５でなければならなく、他の一つの重合物の数平均分子量が１５，０００〜９０，０００で、分子量分布指数が１．５〜２．５でなければならないということは、一つの成分と他の一つの成分の重合物が確定されているということではなく、例えば、一つの重合物の数平均分子量が１０，０００〜２０，０００で、分子量分布指数が１．５〜２．５であれば、他の一つの重合物の数平均分子量が１５，０００〜９０，０００で、分子量分布指数が１．５〜２．５であればいいということである。より具体的には、例えば、数平均分子量が１０，０００〜２０，０００で、分子量分布指数が１．５〜２．５である重合物がポリエチレンテレフタレートであれば、数平均分子量が１５，０００〜９０，０００で、分子量分布指数が１．５〜２．５である重合物はポリトリメチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、ナイロン６であってもよく、同じポリエチレンテレフタレートであってもいいという意味である。即ち、ゲル透過クロマトグラフィ法による数平均分子量の差と分子量分布指数が本発明で限定する範囲内にあれば、重合体の種類が同一であるか異なるかは関係がないという意味である。従って、本発明では、数平均分子量が１０，０００〜２０，０００で、分子量分布指数が１．５〜２．５である重合物を低分子量高分子と称し、数平均分子量が１５，０００〜９０，０００で、分子量分布指数が１．５〜２．５である重合物は高分子量高分子と称する。
【００３０】
これら重合物は一般的に知られた塊状重合、溶液重合、界面重合等から製造されるが、本発明で対象とする重合物はこの中でどの方法で製造されたものでも使用でき、特に好ましくは、塊状重合法の中でも溶融重合又は固状重合から製造される重合物が製造経費の面で有利である。
【００３１】
本発明において、低分子量高分子の分子量の最低値を１０，０００とし、高分子量高分子の分子量の最高値を９０，０００とする理由は次のようである。分子量１０，０００未満の重合物を製造することは、重合方法自体としては難しくはない。しかし、この重合物を利用して繊維化するためには、チップ（又はペレット）の形態としてあることが有利である。分子量が１０，０００未満になると、チップに製造する時、あまりにも砕けやすいので、均一な形状を有するチップの製造が困難になる。分子量が９０，０００を超えると、溶融重合法又は固状重合法では製造が困難であり、もしこれが可能であるとしても、その時間が長くなりすぎて経済的に不利であるばかりでなく、紡糸温度を過度に高めなければならないので、熱分解による分子量の減少によりその効果が期待できない。
【００３２】
又、分子量分布指数を１．５〜２．５に限定するのは、分子量分布指数がもし１．５より少ないと、分子量分布があまりにも均一になり、低分子量物質の自己可塑性(self-plasticizing)の役割が微々になって、工程上の問題点が生じやすく、分子量分布指数が２．５より大きいと、分子量分布が大きくなり、いくつの重合物が混ざっているような効果が発現されるため、熱固定温度を一定水準以上へ上げた時、ホットプレートで可塑化される現象が発生し、究極的に熱収縮応力最大温度を高めるのが難しくなり、形態安定性 と伸縮性が低下するので好ましくない。
【００３３】
本発明で数平均分子量及び分子量分布指数は、重合物や製造された複合繊維をヘキサフルオロイソプロピルアルコール(Hexafluoroisopropylalcohol, HFIP)に溶解して、米国ウォータース（Ｗａｔｅｒｓ）社の高温用ＧＰＣセットを利用して、ポリスチレン(Polystyrene)を基準物質として数平均分子量(Number average molecular weight, Mn) と重量平均分子量(Weight average molecular weight, Mw)を測定し、次の式から分子量分布指数(Polydispersity Index, PDI)を換算した。
【００３４】
【数１】
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【００３５】
（２）複合繊維の製造
【００３６】
複合繊維を製造するための溶融紡糸の際の重合物の紡糸温度は、各重合物の溶融温度より２０〜７０℃高い温度とした。重合物の紡糸温度が重合物の溶融温度より２０℃以上高くないと、不均一に溶融されて押出機内での圧力が高くなりすぎて作業性が低下し、又、製造される複合繊維の物性が不均一になる等の問題が発生するので好ましくない。又、重合物の紡糸温度が重合物の溶融温度に比べて７０℃よりもう高いと、重合物の流れ性は改善されるが、重合物の熱分解等の問題が発生するので好ましくない。
【００３７】
吐出された個々の繊維状重合体を紡糸口金の真下で接合させてサイドバイサイド断面の複合繊維を取得するか、又は重合体が分配板を通過して紡糸口金へ入りながら接合される偏心芯鞘型断面の繊維の製造が可能である。
【００３８】
又、本発明者は分子量の高い重合体の場合、紡糸間熱分解による分子量の減少がひどくなり、分子量分布もまた広くなるので、紡糸パック内の重合体溶融体の滞留時間を５分以下と最小化して、前記特性による物性及び機能性の発現を極大化させることができることが分かった。
【００３９】
得られた複合繊維は、通常のポリエステル複合繊維の製造に利用される部分配向糸―延伸/仮撚工法や紡糸直接延伸工法によって繊維化することができる。
【００４０】
本発明の核心的な技術構成要素としては、紡糸速度を２，２００〜５，５００ｍ／分とすることである。これは、２，２００ｍ/分以下の紡糸速度で紡糸すると、低速紡糸による重合体溶融体の吐出量の減少のため、経済性側面で不利であるばかりでなく、延伸の際、延伸比の向上による熱収縮率の上昇によって、究極的にはアイロンの際の収縮率が３％以上になるので、最終製品の熱に対する形態安定性が急激に落ちるからである。一般的に、低い紡糸速度で高倍率延伸によって形成された結晶を有している繊維は熱に対して高い収縮率を示す。又、５，０００ｍ/分以上の紡糸速度で紡糸すると、２種の異なる分子量の重合体間熱的、物理的特性があまりにも異なることによる紡糸性の低下のため、紡糸工程の安定性が落ちるので好ましくない。
【００４１】
本発明は、他の核心的な技術構成要素として、部分配向―延伸/仮撚工法や紡糸直接延伸工法によって製造する時、延伸温度は８５〜９５℃、熱固定温度は１６０〜２２０℃にすることをその特徴とする。延伸温度の場合、８５℃以下では均一延伸が難しく、９５℃以上では熱によって可塑化される程度がひどくなり、紡糸間工程性及びその物性が不安定になる。熱固定温度は１６０℃以下になると、熱収縮応力最大温度が１５５℃以下になり、 最終加工布帛のアイロンの際、織物の高い収縮が発生して製品の形態安定性の不均一になることにより、最終製品の品位が落ちるので好ましくない。又、２２０℃以上になると、可塑化がひどくなり、工程性及び諸般物性が弱化するので好ましくない。
【００４２】
従来のクリンプが発現された伸縮性複合繊維の場合、後工程の際の布帛の縮小が普通１０％以上で、最終加工後にも、アイロンの際、３％以上の形態変形が発生し、製品加工の際、その条件設定が難しく、又、縫製品の寸法を安定化することが難しいという問題点がある。一般的な繊維製品は普通、製織/染加工、熱固定及びアイロンの際、１３０〜１９０℃の熱履歴及び１〜２ｇ/ｄ程度の張力を受けるが、製品の形態安定性は繊維の熱収縮応力最大温度と密接な関係があることを本発明者らは発見し、熱収縮応力最大温度を１５５℃以上へ向上させた時、製品の形態安定性が優秀になることが分かった。
【００４３】
本発明の製糸条件による繊維の物性及び機能性を表１に示した。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明を下記の実施例に基づき、より詳しく説明する。下記の実施例は本発明を例示するだけであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００４５】
本発明による方法によって製造された接合型複合繊維の物性の評価基準及びその測定方法について先ず説明する。
【００４６】
（ａ）熱収縮応力の測定
初荷重０．５ｇ/ｄ、昇温速度２．２℃/秒でＫａｎｅｂｏ社のＴｈｅｒｍａｌ  ｓｔｒｅｓｓ  ｔｅｓｔｅｒを利用して測定した。
【００４７】
（ｂ）数平均分子量及び分子量分布の測定
重合物や製造された複合繊維をヘキサフルオロイソプロピルアルコール(Hexafluoroisopropylalcohol, HFIP)に溶解して、米国ウォータース（Ｗａｔｅｒｓ）社の高温用ＧＰＣセットを利用して、ポリスチレン(Polystyrene)を基準物質として数平均分子量(Number average molecular weight, Mn) と重量平均分子量(Weight average molecular weight, Mw)を測定し、次の式から分子量分布指数(Polydispersity Index, PDI)を換算した。
【００４８】
【数２】
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【００４９】
（ｃ）捲縮伸張率及び弾性回復率の測定
実施例で製造されたクリンプ形成性複合繊維の物性である捲縮伸張率及び弾性回復率を測定するために、下記のように行った。
【００５０】
繊維束を無荷重下で、沸騰水の中で３０分間浸漬した後、室温上で乾燥させた。２分間０．１ｇ/ｄの荷重を加えた後, 除重して１０分間放置した。前記段階を経た試料を０．００２ｇ/ｄの荷重下で２分間放置した後、その時の長さ（Ｌ１）を測定した。前記試料に０．１ｇ/ｄの荷重を加え、２分後、長さ（Ｌ２）を測定した。それから、０．１ｇ/ｄの荷重を除去して２分経過後、その時の長さ（Ｌ３）を測定した。捲縮伸張率及び弾性回復率を下記式によって算出した。
【００５１】
捲縮伸張率（％）＝〔（Ｌ２−Ｌ１）/Ｌ２〕×１００
【００５２】
弾性回復率（％）＝〔（Ｌ２−Ｌ３）/Ｌ２−Ｌ１）〕×１００
【００５３】
（ｄ）アイロン収縮率の測定
アイロン収縮率は通常の方法によって製編織、染加工する後、ＫＳ  Ｋ  ０５５８−２００１，Ａ−１（乾熱アイロン法）に基づいて測定した。
【００５４】
（ｅ）クリンプ直径の測定
２０個の繊維をランダムサムプリングして、自重下光学顕微鏡でクリンプの直径を測定した後、その平均値を求めた。
【００５５】
（実施例１）
クリンプ形成性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量（Ｍｎ）１２，６３２、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量（Ｍｎ）１９，１４９、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．４のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比５：５の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して図２-(d)の偏心芯鞘型断面で、紡糸温度２７０℃、紡糸速度２，２００ｍ／分、パック内の滞留時間４分に設定して、単糸繊度が３．４デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸／巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、スプリング形状のクリンプを付与した単糸繊度２．１デニール級のクリンプ発現型伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は１．７５、延伸温度８５℃、熱固定温度１６０℃で実施し、その結果を表１に示した。原糸及び織物において非常に優れた伸縮特性及び形態安定性を示した。
【００５６】
（実施例２）
クリンプ形成性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量（Ｍｎ）１５，３８５、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．１のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量（Ｍｎ）３３，５２２、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．１のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比５：５の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して図２-(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度２７５℃、紡糸速度２，６００ｍ／分、パック内の滞留時間４分に設定して、単糸繊度が３．４デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸／巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、スプリング形状のクリンプを付与した単糸繊度２．１デニール級のクリンプ発現型伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は１．７０、延伸温度９０℃、熱固定温度１８０℃で実施し、その結果を表１に示した。原糸及び織物において非常に優れた伸縮特性及び形態安定性を示した。
【００５７】
（実施例３）
クリンプ形成性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量（Ｍｎ）１８，２１１、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．１のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量（Ｍｎ）８８，２４５、分子量分布指数（ＰＤＩ）１．６のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比５：５の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して図２-(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度２８５℃、紡糸速度３，８００ｍ／分、パック内の滞留時間４分に設定して、紡糸直接延伸法により単糸繊度が３．４デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸／巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、スプリング形状のクリンプを付与した単糸繊度２．１デニール級のクリンプ発現型伸縮性複合繊維を製造した。紡糸直接延伸時の延伸比は３．７、延伸温度９０℃、熱固定温度１７０℃で実施し、その結果を表１に示した。原糸及び織物において非常に優れた伸縮特性及び形態安定性を示した。
【００５８】
（実施例４）
クリンプ形成性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量（Ｍｎ）１２，６３２、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量（Ｍｎ）２５，９８４、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のポリエチレンテレフタレートを、重量比５：５の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して図２-(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度２８５℃、紡糸速度２，６００ｍ／分、パック内の滞留時間４分に設定して、単糸繊度が４．６デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸／巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、スプリング形状のクリンプを付与した単糸繊度２．８デニール級のクリンプ発現型伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は１．７０、延伸温度９０℃、熱固定温度１６０℃で実施し、その結果を表１に示した。原糸及び織物において非常に優れた伸縮特性及び形態安定性を示した。
【００５９】
（実施例５）
クリンプ形成性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量（Ｍｎ）１３，６９１、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量（Ｍｎ）２５，９８４、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のポリエチレンテレフタレートを、重量比５：５の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して図２-(d)の偏心芯鞘型断面で、紡糸温度２８５℃、紡糸速度２，６００ｍ／分、パック内の滞留時間４分に設定して、単糸繊度が６．９デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸／巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、スプリング形状のクリンプを付与した単糸繊度４．２デニール級のクリンプ発現型伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は１．７０、延伸温度９０℃、熱固定温度１６０℃で実施し、その結果を表１に示した。原糸及び織物において非常に優れた伸縮特性及び形態安定性を示した。
【００６０】
（実施例６）
クリンプ形成性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量（Ｍｎ）１５，３８５、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量（Ｍｎ）３１，３００、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．１のポリエチレンテレフタレートを、重量比６：４の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して図２-(b)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度２９５℃、紡糸速度２，４００ｍ／分、パック内の滞留時間４分に設定して、単糸繊度が３．４デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸／巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、スプリング形状のクリンプを付与した単糸繊度２．１デニール級のクリンプ発現型伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は１．６２、延伸温度９０℃、熱固定温度２２０℃で実施し、その結果を表１に示した。原糸及び織物において非常に優れた伸縮特性及び形態安定性を示した。
【００６１】
（実施例７）
クリンプ形成性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量（Ｍｎ）１５，３８５、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量（Ｍｎ）２３，３００、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のイソフタル酸が１０モル％置換されたポリエチレンテレフタレートを、重量比５：５の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して図２-(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度２７５℃、紡糸速度２，９００ｍ／分、パック内の滞留時間４分に設定して、単糸繊度が３．４デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸／巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、スプリング形状のクリンプを付与した単糸繊度２．１デニール級のクリンプ発現型伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は１．６７、延伸温度９０℃、熱固定温度１８０℃で実施し、その結果を表１に示した。原糸及び織物において非常に優れた伸縮特性及び形態安定性を示した。
【００６２】
（実施例８）
クリンプ形成性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量（Ｍｎ）１５，３８５、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量（Ｍｎ）３３，６９１、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のポリブチレンテレフタレートを、重量比５：５の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して図２-(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度２７５℃、紡糸速度２，４００ｍ／分、パック内の滞留時間４分に設定して、単糸繊度が３．４デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸／巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、スプリング形状のクリンプを付与した単糸繊度２．１デニール級のクリンプ発現型伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は１．６７、延伸温度９０℃、熱固定温度１８０℃で実施し、その結果を表１に示した。原糸及び織物において非常に優れた伸縮特性及び形態安定性を示した。
【００６３】
（比較例１）
クリンプ形成性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量（Ｍｎ）１２，６３２、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量（Ｍｎ）１６，９５０、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．４のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比５：５の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して図２-(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度２７０℃、紡糸速度２，５００ｍ／分、パック内の滞留時間４分に設定して、単糸繊度が３．４デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸／巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、スプリング形状のクリンプを付与した単糸繊度２．１デニール級のクリンプ発現型伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は１．７０、延伸温度７５℃、熱固定温度１４５℃で実施し、その結果を表２に示した。原糸及び織物において伸縮特性が非常に減少し、不安定な形態安定性を示した。
【００６４】
（比較例２）
クリンプ形成性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量（Ｍｎ）１２，６９１、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量（Ｍｎ）２４，４１１、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．７のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比５：５の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して図２-(d)の偏心芯鞘型断面で、紡糸温度２６５℃、紡糸速度１，５００ｍ／分、パック内の滞留時間８分に設定して、単糸繊度が６．０デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸／巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、スプリング形状のクリンプを付与した単糸繊度２．１デニール級のクリンプ発現型伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は２．８５、延伸温度７５℃、熱固定温度１４０℃で実施し、その結果を表２に示した。原糸及び織物において伸縮特性が多少減少し、不安定な形態安定性を示した。
【００６５】
（比較例３）
クリンプ形成性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量（Ｍｎ）１５，８０５、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．６のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量（Ｍｎ）３０，６８０、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．６のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比５：５の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して図２-(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度２７０℃、紡糸速度１，４００ｍ／分、パック内の滞留時間８分に設定して、単糸繊度が８．１デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸／巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、スプリング形状のクリンプを付与した単糸繊度２．８デニール級のクリンプ発現型伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は２．９０、延伸温度８０℃、熱固定温度１５０℃で実施し、その結果を表２に示した。原糸及び織物において伸縮特性が多少減少し、不安定な形態安定性を示した。
【００６６】
（比較例４）
クリンプ形成性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量（Ｍｎ）１５，３８５、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量（Ｍｎ）３１，２９２、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．８のポリブチレンテレフタレートを、重量比５：５の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して図２-(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度２７５℃、紡糸速度１，４００ｍ／分、パック内の滞留時間８分に設定して、単糸繊度が６．０デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸／巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、スプリング形状のクリンプを付与した単糸繊度２．１デニール級のクリンプ発現型伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は２．９０、延伸温度７５℃、熱固定温度１４５℃で実施し、その結果を表２に示した。原糸及び織物において伸縮特性が多少減少し、不安定な形態安定性を示した。
【００６７】
（比較例５）
クリンプ形成性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量（Ｍｎ）１３，４９０、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．２のナイロン６と、数平均分子量（Ｍｎ）３１，２９０、分子量分布指数（ＰＤＩ）２．８のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比５：５の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して図２-(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度２７０℃、紡糸速度１，４００ｍ／分、パック内の滞留時間８分に設定して、単糸繊度が６．０デニールになるように、ポリアミド/ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸／巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、スプリング形状のクリンプを付与した単糸繊度２．１デニール級のクリンプ発現型伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は２．９０、延伸温度７５℃、熱固定温度１４５℃で実施し、その結果を表２に示した。原糸及び織物において伸縮特性が多少減少し、不安定な形態安定性を示した。
【００６８】
【表１】
2005273116.tif 000005
【００６９】
【表２】
2005273116.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明で用いられる伸縮性及び後加工の際の形態安定性の優れたクリンプ形成性複合繊維の熱収縮応力分析図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明によって製造された伸縮性及び後加工の際の形態安定性の優れたクリンプ形成性複合繊維の断面図である。
【図１】
2005273116.tif 000007
【図２】
2005273116.tif 000008