(57)【要約】各成分が異なるポリ（トリメチレンテレフタレート）組成物を含み、かつ、組成物の少なくとも１つがポリ（トリメチレンテレフタレート）の全体にわたって分散されたスチレンポリマーを含む並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維、ならびにその製造および使用。
2006505712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各成分が約０．０３〜約０．５ｄｌ／ｇだけ固有粘度（ＩＶ）の点で異なるポリ（トリメチレンテレフタレート）を含み、かつ、該成分の少なくとも１つがポリ（トリメチレンテレフタレート）の全体にわたって分散されたスチレンポリマーを含むことを特徴とする並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維。
【請求項２】
請求項１に請求されるようなポリ（トリメチレンテレフタレート）並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維の製造方法であって、（ａ）約０．０３〜約０．５ｄｌ／ｇだけ固有粘度（ＩＶ）の点で異なり、その少なくとも１つが該ポリマーの約０．１〜約１０重量％のスチレンポリマーを含む、２つの異なるポリ（トリメチレンテレフタレート）を提供する工程と、（ｂ）該ポリ（トリメチレンテレフタレート）を紡糸して該成分の少なくとも１つがポリ（トリメチレンテレフタレート）の全体にわたって分散されたスチレンポリマーを含む並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維を形成する工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
前記並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維が部分延伸マルチフィラメント糸の形であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）複合フィラメントを含むポリ（トリメチレンテレフタレート）複合自己捲縮糸の製造方法であって、（ａ）請求項３に記載の方法によって部分延伸ポリ（トリメチレンテレフタレート）マルチフィラメント糸を製造する工程と、（ｂ）該部分延伸糸をパッケージ上に巻き取る工程と、（ｃ）該パッケージから該糸をほどく工程と、（ｄ）該複合フィラメント糸を延伸して延伸糸を形成する工程と、（ｅ）該延伸糸をアニールする工程と、（ｆ）該糸をパッケージ上へ巻き取る工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記繊維を延伸する工程、アニールする工程、およびステープルファイバーへと切断する工程をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
請求項２に記載の方法であって、該方法が、捲縮ポリ（トリメチレンテレフタレート）複合繊維を含む十分に延伸された糸の製造を指向し、
（ａ）ポリ（トリメチレンテレフタレート）の少なくとも１つがスチレンポリマーを含む、約０．０３〜約０．５ｄｌ／ｇだけ固有粘度（ＩＶ）の点で異なる２つの異なるポリ（トリメチレンテレフタレート）を提供する工程と、
（ｂ）該ポリ（トリメチレンテレフタレート）を紡糸口金から溶融紡糸して並列断面か偏心した鞘−芯断面かのどちらかを有する少なくとも１つの複合繊維を形成する工程と、
（ｃ）該繊維を該紡糸口金の下方の急冷ゾーンを通過させる工程と、
（ｄ）該繊維を約５０〜約１７０℃の温度で約１．４〜約４．５の延伸比で延伸する工程と、
（ｅ）該延伸した繊維を約１１０〜約１７０℃で熱処理する工程と、
（ｆ）場合により該フィラメントを交絡させる工程と、
（ｇ）該フィラメントを巻き取る工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項２に記載の方法であって、該方法が、ポリ（トリメチレンテレフタレート）自己捲縮複合ステープルファイバーの製造を指向し、
（ａ）それらの少なくとも１つがスチレンポリマーを含む、約０．０３〜約０．５ｄｌ／ｇだけ固有粘度の点で異なる２つの異なるポリ（トリメチレンテレフタレート）を提供する工程と、
（ｂ）該組成物を紡糸口金を通して溶融紡糸して並列断面か偏心した鞘−芯断面かのどちらかを有する少なくとも１つの複合繊維を形成する工程と、
（ｃ）該繊維を該紡糸口金の下方の急冷ゾーンを通過させる工程と、
（ｄ）場合により該繊維を巻き取るかまたはそれらを缶中に入れる工程と、
（ｅ）該繊維を延伸する工程と、
（ｆ）該延伸した繊維を熱処理する工程と、
（ｇ）該繊維を約０．５〜約６インチのステープルファイバーへと切断する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記ポリ（トリメチレンテレフタレート）が少なくとも約０．１０ｄｌ／ｇだけＩＶの点で異なることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維または方法。
【請求項９】
前記ポリ（トリメチレンテレフタレート）が約０．３ｄｌ／ｇまでだけＩＶの点で異なることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維または方法。
【請求項１０】
前記スチレンポリマーがポリスチレン、アルキルまたはアリール置換ポリスチレンおよびスチレン多成分ポリマーよりなる群から選択されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維または方法。
【請求項１１】
前記スチレンポリマーがポリスチレンであることを特徴とする請求項１０に記載の並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維または方法。
【請求項１２】
前記スチレンポリマーが前記成分中のポリマーの約０．１〜約１０重量％の範囲で該成分の少なくとも１つに存在することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維または方法。
【請求項１３】
前記スチレンポリマーが前記成分中のポリマーの約０．５〜約５重量％の範囲で該成分の少なくとも１つに存在することを特徴とする請求項１２に記載の並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維または方法。
【請求項１４】
前記スチレンポリマーが前記成分のそれぞれに存在することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維または方法。
【請求項１５】
前記スチレンポリマーが前記成分の１つだけに存在することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維または方法。
【請求項１６】
前記スチレンポリマーがより高いＩＶのポリ（トリメチレンテレフタレート）の前記成分中にあることを特徴とする請求項１５に記載の並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維。
【請求項１７】
前記スチレンポリマーがより低いＩＶのポリ（トリメチレンテレフタレート）の前記成分中にあることを特徴とする請求項１６に記載の並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維。
【請求項１８】
各成分が該成分中のポリマーの少なくとも約９５重量％のポリ（トリメチレンテレフタレート）を含み、かつ、該ポリ（トリメチレンテレフタレート）のそれぞれが少なくとも９５モル％のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位を含むことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維または方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複合ポリ（トリメチレンテレフタレート）繊維およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）（また「３ＧＴ」または「ＰＴＴ」とも言われる）は、織編物、床材、包装材および他の最終用途での使用向けのポリマーとして最近多くの注目を集めてきた。織編物および床材繊維は、優れた物理的および化学的性質を有する。
【０００３】
異なる固有粘度によって示唆されるように、２つの成分が異なる程度の配向を有する複合繊維は、前記繊維に使用面で増大した価値をもたらす望ましい捲縮収縮性を有することが知られている。
【０００４】
米国特許公報（特許文献１）および米国特許公報（特許文献２）は、複合ポリエステル織物繊維を開示している。どちらの文献も、２つの成分のそれぞれが物理的性質の点で異なる同じポリマー、例えばポリ（トリメチレンテレフタレート）を含む、鞘−芯（ｓｈｅａｔｈ−ｃｏｒｅ）または並列繊維のような複合繊維を開示していない。
【０００５】
（特許文献３）は、２つの成分がそれぞれポリ（エチレンテレフタレート）およびポリ（トリメチレンテレフタレート）を含む、並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維の製造のための紡糸方法を開示している。ポリ（エチレンテレフタレート）のために、それらから製造された繊維および布は、ポリ（トリメチレンテレフタレート）一成分繊維および布よりも粗い手触りを有する。さらに、ポリ（エチレンテレフタレート）のために、これらの繊維およびそれらの布は高圧染色を必要とする。
【０００６】
参照により本明細書に援用される、米国特許公報（特許文献４）および米国特許公報（特許文献５）は、フィラメント群（Ｉ）および（ＩＩ）より本質的になるポリエステル・マルチフィラメント糸を記載している。フィラメント群（Ｉ）は、群ポリ（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）およびポリ（テトラメチレンテレフタレート）、および／またはこれらのポリエステルから選択された少なくとも２つのメンバーを含むブレンドおよび／または共重合体から選択されたポリエステルよりなる。フィラメント群（ＩＩ）は、（ａ）群ポリ（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）およびポリ（テトラメチレンテレフタレート）、および／またはこれらのポリエステルから選択された少なくとも２つのメンバーを含むブレンドおよび／または共重合体から選択されたポリエステルと、（ｂ）スチレン型ポリマー、メタクリレート型ポリマーおよびアクリレート型ポリマーよりなる群から選択された０．４〜８重量％の少なくとも１つのポリマーとよりなる基材よりなる。フィラメントは異なる紡糸口金から押し出すことができるが、好ましくは同じ紡糸口金から押し出される。フィラメントは、それらを混ぜ合わせるためにブレンドされ、次に交絡させられ、そして次に延伸または延伸テクスチャー加工を受けることが好ましい。実施例は、ポリ（エチレンテレフタレート）およびポリメタクリル酸メチル（実施例１）、ポリ（エチレンテレフタレート）およびポリスチレン（実施例３）、ならびにポリ（テトラメチレンテレフタレート）およびポリアクリル酸エチル（実施例４）からのタイプ（ＩＩ）のフィラメントの製造を示している。ポリ（トリメチレンテレフタレート）は実施例では使用されなかった。マルチフィラメント糸のこれらの開示は、多成分繊維の開示を含んでいない。
【０００７】
（特許文献６）は、鞘成分としてポリ（トリメチレンテレフタレート）と芯成分として繊維の全重量を基準にして０．１〜１０重量％のポリスチレン系ポリマーを含むポリマーブレンドとを含む鞘−芯繊維の製造を記載している。この出願によれば、ポリスチレンのような添加された低軟化点ポリマーを用いて分子配向を抑えるための方法はうまくいかなかった。（（特許文献７）および他の特許出願について言及されている。）それは、表層上に存在する低融点ポリマーが仮撚り（また「テクスチャー加工」としても知られる）のような処理にされされた時に溶融融合を時々引き起こすと述べている。述べられた他の問題には、曇り、染色不規則、ブレンド不規則および糸破損が含まれる。この出願によれば、芯はポリスチレンを含有し、鞘は含有しない。実施例１は、ポリ（トリメチレンテレフタレート）の鞘およびポリ（トリメチレンテレフタレート）と合計で繊維の４．５重量％のポリスチレンとのブレンドの芯の繊維の製造を記載している。
【０００８】
（特許文献８）は、一方（Ａ）が少なくとも８５モル％ポリ（トリメチレンテレフタレート）を含み、他方（Ｂ）が０．０５〜０．２０モル％の三官能性コノモマーと共重合された少なくとも８５モル％ポリ（トリメチレンテレフタレート）を含むか、または他方（Ｃ）が三官能性コモノマーと共重合されていない少なくとも８５モル％ポリ（トリメチレンテレフタレート）を含み、（Ｃ）の固有粘度が（Ａ）のそれよりも０．１５〜０．３０小さいかの鞘−芯または並列複合繊維を開示している。得られた複合繊維は１３０℃で加圧染色されたことが開示されている。
【０００９】
優れた伸縮性、ソフトな手触りおよび優れた染料吸収を有し、かつ、高速で紡糸でき、大気圧下で染色できる繊維を製造することは望ましい。
【００１０】
フィラメントおよび糸特性の悪化なしに、より高速の紡糸方法を用いることによって並列もしくは偏心した鞘−芯ポリ（トリメチレンテレフタレート）複合繊維の製造における生産性を増大させることもまた望ましい。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第３，４５４，４６０号明細書
【特許文献２】米国特許第３，６７１，３７９号明細書
【特許文献３】国際公開第０１／５３５７３  Ａ１号パンフレット
【特許文献４】米国特許第４，４５４，１９６号明細書
【特許文献５】米国特許第４，４１０，４７３号明細書
【特許文献６】特開平１１−１８９９２５号公報
【特許文献７】特開昭５６−０９１０１３号公報
【特許文献８】特開２００２−５６９１８号公報
【特許文献９】米国特許第５，０１５，７８９号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，２７６，２０１号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，２８４，９７９号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，３３４，７７８号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，３６４，９８４号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，３６４，９８７号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，３９１，２６３号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，４３４，２３９号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，５１０，４５４号明細書
【特許文献１８】米国特許第５，５０４，１２２号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，５３２，３３３号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，５３２，４０４号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，５４０，８６８号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，６３３，０１８号明細書
【特許文献２３】米国特許第５，６３３，３６２号明細書
【特許文献２４】米国特許第５，６７７，４１５号明細書
【特許文献２５】米国特許第５，６８６，２７６号明細書
【特許文献２６】米国特許第５，７１０，３１５号明細書
【特許文献２７】米国特許第５，７１４，２６２号明細書
【特許文献２８】米国特許第５，７３０，９１３号明細書
【特許文献２９】米国特許第５，７６３，１０４号明細書
【特許文献３０】米国特許第５，７７４，０７４号明細書
【特許文献３１】米国特許第５，７８６，４４３号明細書
【特許文献３２】米国特許第５，８１１，４９６号明細書
【特許文献３３】米国特許第５，８２１，０９２号明細書
【特許文献３４】米国特許第５，８３０，９８２号明細書
【特許文献３５】米国特許第５，８４０，９５７号明細書
【特許文献３６】米国特許第５，８５６，４２３号明細書
【特許文献３７】米国特許第５，９６２，７４５号明細書
【特許文献３８】米国特許第５，９９０，２６５号明細書
【特許文献３９】米国特許第６，２３５，９４８号明細書
【特許文献４０】米国特許第６，２４５，８４４号明細書
【特許文献４１】米国特許第６，２５５，４４２号明細書
【特許文献４２】米国特許第６，２７７，２８９号明細書
【特許文献４３】米国特許第６，２８１，３２５号明細書
【特許文献４４】米国特許第６，３１２，８０５号明細書
【特許文献４５】米国特許第６，３２５，９４５号明細書
【特許文献４６】米国特許第６，３３１，２６４号明細書
【特許文献４７】米国特許第６，３３５，４２１号明細書
【特許文献４８】米国特許第６，３５０，８９５号明細書
【特許文献４９】米国特許第６，３５３，０６２号明細書
【特許文献５０】米国特許出願公開２００２／０１３２９６２  Ａ１号明細書
【特許文献５１】欧州特許第９９８  ４４０号明細書
【特許文献５２】国際公開第００／１４０４１号パンフレット
【特許文献５３】国際公開第９８／５７９１３号パンフレット
【特許文献５４】米国特許第５，７９８，４３３号明細書
【特許文献５５】米国特許第５，３４０，９０９号明細書
【特許文献５６】欧州特許第６９９  ７００号明細書
【特許文献５７】欧州特許第８４７  ９６０号明細書
【特許文献５８】国際公開第００／２６３０１号パンフレット
【非特許文献１】エッチ．エル．トラウブ（Ｈ．Ｌ．Ｔｒａｕｂ）著、「ポリ−トリメチレンテレフタラートの合成および繊維化学的性質（Ｓｙｎｔｈｅｓｅ  ｕｎｄ  ｔｅｘｔｉｌｃｈｅｍｉｓｃｈｅ  Ｅｉｇｅｎｓｃｈａｆｔｅｎ  ｄｅｓ  Ｐｏｌｙ−Ｔｒｉｍｅｔｈｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｓ）」、シュトゥットガルト大学学位論文（Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｖｅｒｉｔａｔ  Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ）（１９９４年）
【非特許文献２】エス．シャウホッフ（Ｓ．Ｓｃｈａｕｆｏｆｆ）著、「ポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）の生産における新たな進展（Ｎｅｗ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）（ＰＴＴ））、人造繊維年報（Ｍａｎ−Ｍａｄｅ  Ｆｉｂｅｒ  Ｙｅａｒ  Ｂｏｏｋ）（１９９６年９月）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、各成分が約０．０３〜約０．５ｄｌ／ｇだけ固有粘度（ＩＶ）の点で異なるポリ（トリメチレンテレフタレート）を含み、かつ、成分の少なくとも１つがポリ（トリメチレンテレフタレート）の全体にわたって分散されたスチレンポリマーを含む並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維を指向する。
【００１３】
本発明はまた、ポリ（トリメチレンテレフタレート）並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維の製造方法であって、（ａ）約０．０３〜約０．５ｄｌ／ｇだけ固有粘度（ＩＶ）の点で異なり、その少なくとも１つがポリマーの約０．１〜約１０重量％のスチレンポリマーを含む、２つの異なるポリ（トリメチレンテレフタレート）を提供する工程と、（ｂ）ポリ（トリメチレンテレフタレート）を紡糸して該成分の少なくとも１つがポリ（トリメチレンテレフタレート）の全体にわたって分散されたスチレンポリマーを含む並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維を形成する工程とを含む方法を指向する。好ましくは複合繊維は部分延伸マルチフィラメント糸の形である。
【００１４】
本発明はさらに、ポリ（トリメチレンテレフタレート）複合フィラメントを含むポリ（トリメチレンテレフタレート）複合自己捲縮糸の製造方法であって、（ａ）部分延伸ポリ（トリメチレンテレフタレート）マルチフィラメント糸を製造する工程と、（ｂ）部分延伸糸をパッケージ上に巻き取る工程と、（ｃ）パッケージから糸をほどく工程と、（ｄ）複合フィラメント糸を延伸して延伸糸を形成する工程と、（ｅ）延伸糸をアニールする工程と、（ｆ）糸をパッケージ上へ巻き取る工程とを含む方法を指向する。好ましい一実施形態では、本方法は繊維を延伸する工程、アニールする工程およびステープルファイバーへと切断する工程を含む。
【００１５】
加えて、本発明は、捲縮ポリ（トリメチレンテレフタレート）複合繊維を含む十分に延伸された糸の製造方法であって、
（ａ）ポリ（トリメチレンテレフタレート）の少なくとも１つがスチレンポリマーを含む、約０．０３〜約０．５ｄｌ／ｇだけ固有粘度（ＩＶ）の点で異なる２つの異なるポリ（トリメチレンテレフタレート）を提供する工程と、
（ｂ）ポリ（トリメチレンテレフタレート）を紡糸口金から溶融紡糸して並列断面かまたは偏心した鞘−芯断面かのどちらかを有する少なくとも１つの複合繊維を形成する工程と、
（ｃ）繊維を紡糸口金の下方の急冷ゾーンを通過させる工程と、
（ｄ）繊維を好ましくは約５０〜約１７０℃の温度でおよび好ましくは約１．４〜約４．５の延伸比で延伸する工程と、
（ｅ）延伸した繊維を好ましくは約１１０〜約１７０℃で熱処理する工程と、
（ｆ）場合によりフィラメントを交絡させる工程と、
（ｇ）フィラメントを巻き取る工程とを含む方法を指向する。
【００１６】
さらに、本発明は、ポリ（トリメチレンテレフタレート）自己捲縮複合ステープルファイバーの製造方法であって、
（ａ）それらの少なくとも１つがスチレンポリマーを含む、約０．０３〜約０．５ｄｌ／ｇだけ固有粘度の点で異なる２つの異なるポリ（トリメチレンテレフタレート）を提供する工程と、
（ｂ）組成物を紡糸口金を通して溶融紡糸して並列断面かまたは偏心した鞘−芯断面かのどちらかを有する少なくとも１つの複合繊維を形成する工程と、
（ｃ）繊維を紡糸口金の下方の急冷ゾーンを通過させる工程と、
（ｄ）場合により繊維を巻き取るかまたはそれらを缶中に入れる工程と、
（ｅ）繊維を延伸する工程と、
（ｆ）延伸した繊維を熱処理する工程と、
（ｇ）繊維を約０．５〜約６インチのステープルファイバーへと切断する工程とを含む方法を指向する。
【００１７】
好ましくはポリ（トリメチレンテレフタレート）は少なくとも約０．１０ｄｌ／ｇ、そして好ましくは約０．３０ｄｌ／ｇまでだけＩＶの点で異なる。
【００１８】
好ましくはスチレンポリマーは、ポリスチレン、アルキルまたはアリール置換ポリスチレンおよびスチレン多成分ポリマーよりなる群から、より好ましくはポリスチレンから選択される。
【００１９】
スチレンポリマーは好ましくは成分中のポリマーの、少なくとも約０．１重量％、より好ましくは少なくとも約０．５重量％、そして好ましくは約１０重量％まで、より好ましくは約５重量％まで、最も好ましくは約２重量％までの量で成分中に存在する。
【００２０】
好ましい実施形態では、スチレンポリマーは成分のそれぞれに存在する。
【００２１】
別の好ましい実施形態ではスチレンポリマーは成分の１つだけに存在する。好ましい一実施形態ではスチレンポリマーはより高いＩＶのポリ（トリメチレンテレフタレート）の成分中にある。第２の好ましい実施形態ではスチレンポリマーはより低いＩＶのポリ（トリメチレンテレフタレート）の成分中にある。
【００２２】
好ましくは各成分は成分中のポリマーの少なくとも約９５重量％のポリ（トリメチレンテレフタレート）を含む。
【００２３】
好ましくはポリ（トリメチレンテレフタレート）のそれぞれは少なくとも９５モル％のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位を含有する。
【００２４】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）およびポリ（エチレンテレフタレート）から製造された繊維および布より優れた本発明の有利な点には、よりソフトな手触り、より高い染料吸収、および大気圧下で染色できる能力が含まれる。
【００２５】
スチレンポリマーがより高いＩＶのポリ（トリメチレンテレフタレート）中にある場合（それが両方のポリ（トリメチレンテレフタレート）中にある場合を含めて）、本発明の繊維は、他のポリ（トリメチレンテレフタレート）複合繊維よりも高い紡糸速度、高い延伸速度および高い延伸比を用いて製造することができる。
【００２６】
スチレンポリマーがより低いＩＶのポリ（トリメチレンテレフタレート）へ、またはより高いＩＶのポリ（トリメチレンテレフタレート）よりも多い量でより低いＩＶのポリ（トリメチレンテレフタレート）へ添加される場合、ポリ（トリメチレンテレフタレート）の分子配向間の差が増大するだろうし、捲縮収縮および伸縮性は増大する。
【００２７】
各サイド（またはセクション）中のポリスチレンの量を変えるか、またはそれを一サイド（またはセクション）だけに添加することによって、捲縮レベルおよび伸縮性をさらに制御することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本明細書で用いるところでは、「複合繊維」は、繊維断面が例えば並列、偏心した鞘−芯またはそれから有用な捲縮が成長できる他の好適な断面であるように、繊維の長さに沿って互いに密にくっついたペアのポリマーを含む繊維を意味する。
【００２９】
そうではないとの表示がない場合、「ポリ（トリメチレンテレフタレート）」（「３ＧＴ」または「ＰＴＴ」）という言及は、ホモポリマーと、少なくとも７０モル％のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位を含む共重合体と、少なくとも７０モル％のホモポリマーまたはコポリエステルを含むポリマー組成物とを包含することを意味する。好ましいポリ（トリメチレンテレフタレート）は、少なくとも８５モル％、より好ましくは少なくとも９０モル％、さらにより好ましくは少なくとも９５モル％または少なくとも９８モル％、最も好ましくは約１００モル％のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位を含む。
【００３０】
共重合体の例には、それぞれが２個のエステル形成基を有する３種もしくはそれ以上の反応体を用いて製造されたコポリエステルが挙げられる。例えば、コポリエステルを製造するのに使用されるコモノマーが４〜１２個の炭素原子を有する直鎖、環式、および分枝の脂肪族ジカルボン酸（例えば、ブタン二酸、ペンタン二酸、ヘキサン二酸、ドデカン二酸、および１，４−シクロヘキサンジカルボン酸）；テレフタル酸以外の８〜１２個の炭素原子を有する芳香族ジカルボン酸（例えば、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸）；２〜８個の炭素原子を有する直鎖、環式、および分枝の脂肪族ジオール（１，３−プロパンジオール以外の、例えば、エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、および１，４−シクロヘキサンジオール）；ならびに４〜１０個の炭素原子を有する脂肪族および芳香族エーテルグリコール（例えば、ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、またはジエチレンエーテルグリコールをはじめとする、約４６０よりも下の分子量を有するポリ（エチレンエーテル）グリコール）よりなる群から選択されるコポリ（トリメチレンテレフタレート）を使用することができる。コモノマーは典型的にはコポリエステル中に約０．５〜約１５モル％の範囲のレベルで存在し、そして３０モル％までの量で存在することができる。
【００３１】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）は少量の他のコモノマーを含むことができ、かかるコモノマーは通常それらが特性に有意な悪影響を持たないように選択される。かかる他のコモノマーには、例えば、約０．２〜５モル％の範囲のレベルでの５−スルホイソフタレートナトリウムが含まれる。非常に少量の三官能性コモノマー、例えば、トリメリット酸を粘度調節のために組み入れることができる。
【００３２】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）は３０モルパーセントまでの他のポリマーとブレンドすることができる。例は、上に記載されたもののような他のジオールから製造されたポリエステルである。好ましいポリ（トリメチレンテレフタレート）は少なくとも８５モル％、より好ましくは少なくとも９０モル％、さらにより好ましくは少なくとも９５または少なくとも９８モル％、最も好ましくは約１００モル％のポリ（トリメチレンテレフタレート）を含む。
【００３３】
本発明で使用されるポリ（トリメチレンテレフタレート）の固有粘度は、約０．６０ｄｌ／ｇから約２．０ｄｌ／ｇまで、より好ましくは１．５ｄｌ／ｇまで、最も好ましくは約１．２ｄｌ／ｇまでの範囲である。好ましくはポリ（トリメチレンテレフタレート）はＩＶの点で約０．０３、より好ましくは少なくとも約０．１０ｄｌ／ｇ、そして好ましくは約０．５ｄｌ／ｇまで、より好ましくは約０．３ｄｌ／ｇまでの差を有する。
【００３４】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）およびポリ（トリメチレンテレフタレート）を製造するための好ましい製造技術は、それらのすべてが参照により本明細書に援用される、米国特許公報（特許文献９）、米国特許公報（特許文献１０）、米国特許公報（特許文献１１）、米国特許公報（特許文献１２）、米国特許公報（特許文献１３）、米国特許公報（特許文献１４）、米国特許公報（特許文献１５）、米国特許公報（特許文献１６）、米国特許公報（特許文献１７）、米国特許公報（特許文献１８）、米国特許公報（特許文献１９）、米国特許公報（特許文献２０）、米国特許公報（特許文献２１）、米国特許公報（特許文献２２）、米国特許公報（特許文献２３）、米国特許公報（特許文献２４）、米国特許公報（特許文献２５）、米国特許公報（特許文献２６）、米国特許公報（特許文献２７）、米国特許公報（特許文献２８）、米国特許公報（特許文献２９）、米国特許公報（特許文献３０）、米国特許公報（特許文献３１）、米国特許公報（特許文献３２）、米国特許公報（特許文献３３）、米国特許公報（特許文献３４）、米国特許公報（特許文献３５）、米国特許公報（特許文献３６）、米国特許公報（特許文献３７）、米国特許公報（特許文献３８）、米国特許公報（特許文献３９）、米国特許公報（特許文献４０）、米国特許公報（特許文献４１）、米国特許公報（特許文献４２）、米国特許公報（特許文献４３）、米国特許公報（特許文献４４）、米国特許公報（特許文献４５）、米国特許公報（特許文献４６）、米国特許公報（特許文献４７）、米国特許公報（特許文献４８）、および米国特許公報（特許文献４９）、米国特許公報（特許文献５０）、（特許文献５１）、（特許文献５２）、および（特許文献５３）、（非特許文献１）、ならびに（非特許文献２）に記載されている。本発明のポリエステルとして有用なポリ（トリメチレンテレフタレート）は、商標ソロナ（Ｓｏｒｏｎａ）で、デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）の本願特許出願人から商業的に入手可能である。
【００３５】
「スチレンポリマー」とは、ポリスチレンおよびその誘導体を意味する。好ましくはスチレンポリマーは、ポリスチレン、アルキルまたはアリール置換ポリスチレンおよびスチレン多成分ポリマーよりなる群から選択される。ここで、「多成分」には、共重合体、三元重合体、四元重合体などおよびブレンドが含まれる。
【００３６】
より好ましくはスチレンポリマーは、ポリスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ビニルトルエン、ハロスチレンおよびジハロスチレン（好ましくはクロロスチレンおよびジクロロスチレン）から製造されたアルキルまたはアリール置換ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体およびブレンド、スチレン−アクリロニトリル共重合体およびブレンド、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン三元重合体およびブレンド、スチレン−ブタジエン−スチレン三元重合体およびブレンド、スチレン−イソプレン共重合体、三元重合体およびブレンド、ならびにそれらのブレンドまたは混合物よりなる群から選択される。さらにより好ましくは、スチレンポリマーは、ポリスチレン、メチル、エチル、プロピル、メトキシ、エトキシ、プロポキシおよびクロロ置換ポリスチレン、またはスチレン−ブタジエン共重合体、ならびにそれらのブレンドおよび混合物よりなる群から選択される。なおいっそうより好ましくは、スチレンポリマーは、ポリスチレン、α−メチルポリスチレン、ならびにスチレン−ブタジエン共重合体およびそのブレンドよりなる群から選択される。最も好ましくは、スチレンポリマーはポリスチレンである。
【００３７】
スチレンポリマー数平均分子量は、少なくとも約５，０００、好ましくは少なくとも５０，０００、より好ましくは少なくとも約７５，０００、さらにより好ましくは少なくとも約１００，０００、最も好ましくは少なくとも約１２０，０００である。スチレンポリマーの数平均分子量は、好ましくは約３００，０００まで、より好ましくは約２００，０００まで、最も好ましくは約１５０，０００までである。
【００３８】
有用なポリスチレンは、アイソタクチック、アタクチック、またはシンジオタクチックであり得るが、アタクチック高分子量ポリスチレンが好ましい。本発明で有用なスチレンポリマーは、ダウ・ケミカル社（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）（ミシガン州、ミッドランド（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））、バスフ（ＢＡＳＦ）（ニュージャージー州マウント・オリーブ（Ｍｏｕｎｔ  Ｏｌｉｖｅ，ＮＪ））およびシグマ−アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）（ミズーリ州セントルイス（Ｓａｉｎｔ  Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ））をはじめとする多数の供給業者から商業的に入手可能である。
【００３９】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）は多数の技術を用いて製造することができる。好ましくはポリ（トリメチレンテレフタレート）およびスチレンポリマーは溶融ブレンドされ、次に、押し出され、ペレットへと切断される。（「ペレット」はこの関連では総称的に用いられ、形状にかかわらず用いられ、その結果、それは時々「チップ」、「フレーク」などと呼ばれる製品を含むのに用いられる。）次にペレットは再溶融され、フィラメントへと押し出される。用語「混合物」は、特に再溶融前のペレットを言う時に用いられ、用語「ブレンド」は、溶融組成物（例えば、再溶融後の）を言う時に用いられる。ブレンドはまた、再溶融の間にポリ（トリメチレンテレフタレート）ペレットをポリスチレンと配合することによってか、または別のやり方で溶融ポリ（トリメチレンテレフタレート）を供給し、それを紡糸前にスチレンポリマーと混合することによって、調製することができる。
【００４０】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）は、好ましくは、成分中のポリマーの、少なくとも約７０重量％、より好ましくは少なくとも約８０重量％、さらにより好ましくは少なくとも８５重量％、より好ましくは少なくとも約９０重量％、最も好ましくは少なくとも約９５重量％、そして幾つかの場合にはさらにより好ましくは少なくとも９８重量％のポリ（トリメチレンテレフタレート）を含む。ポリ（トリメチレンテレフタレート）は好ましくは約１００重量％まで、または１００重量％マイナス存在するスチレンポリマーの量のポリ（トリメチレンテレフタレート）を含む。
【００４１】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）組成物は好ましくは成分中のポリマーの、少なくとも約０．１重量％、より好ましくは少なくとも約０．５重量％のスチレンポリマーを含む。組成物は好ましくは成分中のポリマーの、約１０重量％まで、より好ましくは約５重量％まで、さらにより好ましくは約３重量％まで、さらにより好ましくは２重量％まで、最も好ましくは約１．５重量％のスチレンポリマーを含む。多くの場合、約０．８％〜約１％のスチレンポリマーが好ましい。２種もしくはそれ以上のスチレンポリマーを使用することができるので、スチレンポリマーという言及は少なくとも１種のスチレンポリマーを意味し、言及される量はポリマー組成物中に使用されたスチレンポリマーの総量の表示である。
【００４２】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）はまた、酸染色できるポリエステル組成物でもあり得る。ポリ（トリメチレンテレフタレート）は、酸染色できるおよび酸染色されたポリエステル組成物の酸染色性を助長するのに有効な量で第二級アミンまたは第二級アミン塩を含むことができる。好ましくは、第二級アミン単位は少なくとも約０．５モル％、より好ましくは少なくとも１モル％の量で組成物中に存在する。第二級アミン単位は、組成物の重量を基準にして、好ましくは約１５モル％以下、より好ましくは約１０モル％以下、最も好ましくは５モル％以下の量でポリマー組成物中に存在する。酸染色できるポリ（トリメチレンテレフタレート）組成物は、ポリ（トリメチレンテレフタレート）と第三級アミンをベースとする高分子添加物とを含むことができる。高分子添加物は、（ｉ）トリアミン含有第二級アミンまたは第二級アミン塩単位と、（ｉｉ）１種もしくは複数種の他のモノマーおよび／またはポリマー単位とから製造される。好ましい一高分子添加物は、ポリ−イミノ−ビスアルキレン−テレフタルアミド、−イソフタルアミドおよび−１，６−ナフタルアミド、ならびにそれらの塩よりなる群から選択されたポリアミドを含む。本発明で有用なポリ（トリメチレンテレフタレート）はまた、陽イオン的に染色できるかまたは参照により本明細書に援用される米国特許公報（特許文献４４）に記載されているもののような染色された組成物、および染色されたもしくは染料含有組成物でもあり得る。
【００４３】
他の高分子添加物を、強度を改善するために、後の押出加工を促進するまたは他の便益を提供するために、ポリ（トリメチレンテレフタレート）、スチレンポリマーなどに添加することができる。例えば、ヘキサメチレンジアミンを、本発明の酸染色できるポリエステル組成物に強度および加工性を追加するために約０．５〜約５モル％という少量で添加することができる。ナイロン６またはナイロン６−６のようなポリアミドを、本発明の酸染色できるポリエステル組成物に強度および加工性を追加するために約０．５〜約５モル％という少量で添加することができる。核剤、好ましくはテレフタル酸モノナトリウム塩、ナフタレンジカルボン酸モノナトリウム塩およびイソフタル酸モノナトリウム塩よりなる群から選択された０．００５〜２重量％のジカルボン酸のモノナトリウム塩を、参照により本明細書に援用される米国特許公報（特許文献４０）に記載されているように核剤として添加することができる。
【００４４】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）およびスチレンポリマーは、必要に応じて、添加剤、例えば、艶消剤、核剤、熱安定剤、粘度向上剤、蛍光増白剤、顔料、および酸化防止剤を含むことができる。ＴｉＯ２または他の顔料を、ポリ（トリメチレンテレフタレート）、組成物に、または繊維製造で添加することができる。（例えば、参照により本明細書に援用される、米国特許公報（特許文献２）、米国特許公報（特許文献５４）および米国特許公報（特許文献５５）、（特許文献５６）および（特許文献５７）、ならびに（特許文献５８）を参照されたい。）
【００４５】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）は、物理的ブレンドおよび溶融ブレンドをはじめとする任意の公知技術によって提供することができる。好ましくはポリ（トリメチレンテレフタレート）およびスチレンポリマーは溶融ブレンドされ、配合される。より具体的には、ポリ（トリメチレンテレフタレート）およびスチレンポリマーは混合され、ブレンドを形成するのに十分な温度で加熱され、そして冷却時に、ブレンドはペレットのような造形品へと成形される。ポリ（トリメチレンテレフタレート）およびポリスチレンは、多くの異なる方法で組成物を形成することができる。例えば、それらは、（ａ）加熱し、同時に混合する、（ｂ）加熱前に別個の装置中でプレミックスする、または（ｃ）例えばトランスファー・ライン射出によって、加熱し、次に混合することができる。混合、加熱および成形は、押出機、バンバリー（Ｂａｎｂｕｒｙ）ミキサーなどのような当該目的のためにデザインされた従来装置によって実施することができる。温度は各成分の融点よりも上であるが最低分解温度よりも下であるべきであり、従って、ポリ（トリメチレンテレフタレート）およびスチレンポリマーの任意の特定組成物について調節されなければならない。本発明の特定のスチレンポリマーに依存して、温度は典型的には約２００℃〜約２７０℃の範囲にあり、最も好ましくは少なくとも約２５０℃、そして好ましくは約２６０℃までである。
【００４６】
スチレンポリマーは、ポリ（トリメチレンテレフタレート）の全体にわたって高度に分散される。好ましくは、分散されたスチレンポリマーは、約１，０００ｎｍ未満、より好ましくは約５００ｎｍ未満、さらにより好ましくは約２００ｎｍ未満、最も好ましくは約１００ｎｍ未満の平均断面サイズを有し、断面は約１ｎｍほどに小さいものであり得る。「断面サイズ」とは、フィラメントの放射画像から測定された時のサイズを言う。
【００４７】
図１は、本発明の方法で有用であるクロスフロー溶融紡糸装置を例示する。急冷ガス１は、プレナム４を通り、蝶番付きバッフル１８を通過し、スクリーン５を通って紡糸口金面３の下方のゾーン２に入り、紡糸口金中の毛管（示されていない）から紡糸されたばかりのまだ溶融している繊維６を横切って実質的に層流のガス流れをもたらす。バッフル１８は最上部で蝶番で動くようになっており、その位置は、ゾーン２の端から端まで急冷ガスの流れを変えるために調節することができる。紡糸口金面３は距離Ａだけゾーン２の最上部の上方にへこんでおり、その結果、その間に繊維がへこみの側面によって加熱されるかもしれない、遅れた後まで、急冷ガスは紡糸されたばかりの繊維に接触しない。あるいはまた、紡糸口金面がへこんでいない場合、非加熱の急冷遅れ空間は、短いシリンダー（示されていない）を紡糸口金面の直ぐ下方におよびそれと同軸に配置することによって生み出すことができる。必要ならば、加熱できる急冷ガスは、繊維を通って、装置を取り囲む空間中へと流れ続ける。少量のガスが繊維出口７を通ってゾーン２を出る移動繊維に同伴され得るにすぎない。仕上剤を任意の仕上ロール１０によって今固体の繊維に塗布することができ、次に繊維を図２に例示されるロールに通すことができる。
【００４８】
図２において、例えば図１に示された装置から紡糸されたばかりの繊維６は、（任意の）仕上ロール１０を経由して、駆動ロール１１を回って、遊びロール１２を回って、次に加熱供給ロール１３を回って通過させることができる。供給ロール１３の温度は約５０℃〜約７０℃の範囲にあり得る。次に繊維は加熱延伸ロール１４によって延伸することができる。延伸ロール１４の温度は、約５０〜約１７０℃、好ましくは約１００〜約１２０℃の範囲にあり得る。延伸比（巻取速度対取出しまたは供給ロール速度の比）は、約１．４〜約４．５、好ましくは約３．０〜約４．０の範囲にある。何の有意の張力（繊維をロール上に保持するのに必要なものを越えて）も、ロールのペア１３間にまたはロールのペア１４間にかける必要がない。
【００４９】
ロール１４によって延伸された後、繊維は、ロール１５によって熱処理し、任意の非加熱ロール１６（それは満足な巻取りのための糸張力を調節する）を回って、次に巻取機へ通過させることができる。熱処理はまた、１つまたは複数の他の加熱ロール、スチーム・ジェットまたは「熱室」のような加熱室で実施することもできる。熱処理は、実質的に一定の長さで、例えば、約１１０℃〜約１７０℃、好ましくは約１２０℃〜約１６０℃の範囲の温度に繊維を加熱する図２のロール１５によって実施することができる。熱処理の継続期間は、糸デニールに依存し、重要なことは、繊維がロールのそれと実質的に同じ温度に達し得ることである。熱処理温度が低すぎる場合、捲縮は高温で張力下に減少し得るし、収縮は増加し得る。熱処理温度が高すぎる場合、本方法の操作性は、頻繁な繊維破断のために困難になる。繊維張力を本方法におけるこのポイントで実質的に一定に保持し、それによって繊維捲縮のロスを避けるために、熱処理ロールおよび延伸ロールの速度は実質的に等しいことが好ましい。
【００５０】
あるいはまた、供給ロールは非加熱であることができ、延伸は、延伸ジェットと、繊維をまた熱処理する加熱延伸ロールとによって成し遂げることができる。交絡ジェットを場合により延伸／熱処理ロールと巻取装置との間に配置することができる。
【００５１】
最後に、繊維は巻き取られる。本発明の製品の製造における典型的な巻取速度は３，２００メートル毎分（ｍｐｍ）である。使用可能な巻取速度は約２，００００ｍｐｍ〜６，０００ｍｐｍである。
【００５２】
図３に例示されるように、本発明の方法によって製造される並列繊維は「雪だるま」（「Ａ」）、卵形（「Ｂ」）、または実質的に円形（「Ｃ１」、「Ｃ２」）断面形状を有することができる。他の形状もまた製造することができる。偏心した鞘−芯繊維は卵形か実質的に円形の断面形状を有することができる。「実質的に円形の」とは、繊維断面の中心で互いに９０°で交差する２軸の長さの比が約１．２：１以下であることを意味する。「卵形」とは、繊維断面の中心で互いに９０°で交差する２軸の長さの比が約１．２：１よりも大きいことを意味する。「雪だるま」断面形状は、長軸と、短軸と、長軸に対してプロットした時に短軸の長さに少なくとも２つの極大とを有する並列断面として表現することができる。
【００５３】
本発明の一利点は、スチレンポリマーがより高いＩＶのポリ（トリメチレンテレフタレート）中かまたは両成分中に存在する場合に紡糸をより高速で実施できることである。別の利点は、スチレンポリマーが使用されていないポリ（トリメチレンテレフタレート）複合繊維でよりも高い延伸比を用いて紡糸延伸糸を製造できることである。これを行う一方法は、標準よりも低い紡糸速度を用い、次に以前に用いられた速度で延伸することである。本方法を実施する場合、以前に遭遇したよりも破断が少ない。
【００５４】
好ましくは、紡糸前に組成物はポリ（トリメチレンテレフタレート）およびスチレンポリマーそれぞれの融点よりも上の温度に加熱され、紡糸口金を通して、約２３５℃〜約２９５℃、好ましくは少なくとも約２５０℃、そして約２９０℃まで、最も好ましくは約２７０℃までの温度で組成物を押し出す。より高温が短い滞留時間では有用である。
【００５５】
本発明の別の利点は、より高い紡糸速度の使用のために延伸比が低くされる必要がないことである。すなわち、ポリ（トリメチレンテレフタレート）配向は、紡糸速度が増やされた時に通常増加する。より高い配向では、延伸比は通常減らされる必要がない。本発明では、スチレンポリマーを使用する結果としてポリ（トリメチレンテレフタレート）配向が低くされ、その結果実行者はより低い延伸比を用いることを要求されない。
【００５６】
本発明はまた、ポリ（トリメチレンテレフタレート）並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維の製造方法であって、（ａ）約０．０３〜約０．５ｄｌ／ｇだけ固有粘度（ＩＶ）の点で異なり、その少なくとも１つがポリマーの（好ましくは約０．１〜約１０重量％）スチレンポリマーを含む、２つの異なるポリ（トリメチレンテレフタレート）を提供する工程と、（ｂ）ポリ（トリメチレンテレフタレート）を紡糸して成分の少なくとも１つがポリ（トリメチレンテレフタレート）の全体にわたって分散されたスチレンポリマーを含む並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維を形成する工程とを含む方法を指向する。好ましくは並列もしくは偏心した鞘−芯複合繊維は部分延伸マルチフィラメント糸の形である。
【００５７】
別の好ましい実施形態では、本発明は、ポリ（トリメチレンテレフタレート）複合フィラメントを含むポリ（トリメチレンテレフタレート）複合自己捲縮糸の製造方法であって、（ａ）部分延伸ポリ（トリメチレンテレフタレート）マルチフィラメント糸を製造する工程と、（ｂ）部分延伸糸をパッケージ上に巻き取る工程と、（ｃ）パッケージから糸をほどく工程と、（ｄ）複合フィラメント糸を延伸して延伸糸を形成する工程と、（ｅ）延伸糸をアニールする工程と、（ｆ）糸をパッケージ上へ巻き取る工程とを含む方法を指向する。
【００５８】
さらに別の好ましい実施形態では、本発明は、捲縮ポリ（トリメチレンテレフタレート）複合繊維を含む十分に延伸された糸の製造方法であって、（ａ）それらの少なくとも１つがスチレンポリマーを含む２つの異なるポリ（トリメチレンテレフタレート）を提供する工程と、（ｂ）ポリ（トリメチレンテレフタレート）を紡糸口金から溶融紡糸して並列断面か偏心した鞘−芯断面かのどちらかを有する少なくとも１つの複合繊維を形成する工程と、（ｃ）繊維を紡糸口金の下方の急冷ゾーンを通過させる工程と、（ｄ）繊維を（好ましくは約５０〜約１７０℃の温度で、かつ、好ましくは約１．４〜約４．５の延伸比で）延伸する工程と、（ｅ）延伸糸を（好ましくは約１１０〜約１７０℃で）熱処理する（例えば、アニールする）工程と、（ｆ）場合によりフィラメントを交絡させる工程と、（ｇ）フィラメントを巻き取る工程とを含む方法を指向する。
【００５９】
別の好ましい実施形態では、本方法は繊維をステープルファイバーへと切断する工程をさらに含む。好ましい一実施形態では、本発明は、ポリ（トリメチレンテレフタレート）自己捲縮複合ステープルファイバーの製造方法であって、（ａ）それらの少なくとも１つがスチレンポリマーを含む２つの異なるポリ（トリメチレンテレフタレート）を提供する工程と、（ｂ）ポリ（トリメチレンテレフタレート）を紡糸口金を通して溶融紡糸して並列断面か偏心した鞘−芯断面かのどちらかを有する少なくとも１つの複合繊維を形成する工程と、（ｃ）繊維を紡糸口金の下方の急冷ゾーンを通過させる工程と、（ｄ）場合により繊維を巻き取るかまたはそれらを缶中に入れる工程と、（ｅ）繊維を（好ましくは約５０〜約１７０℃の温度で、かつ、好ましくは約１．４〜約４．５の延伸比で）延伸する工程と、（ｆ）延伸糸を（好ましくは約１１０℃〜約１７０℃で）熱処理する工程と、（ｇ）繊維を約０．５〜約６インチのステープルファイバーへと切断する工程とを含む方法を指向する。
【００６０】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）およびポリ（エチレンテレフタレート）から製造された繊維および布より優れた本発明の有利な点には、よりソフトな手触り、より高い染料吸収、および大気圧下で染色できる能力が含まれる。
【００６１】
スチレンポリマーがより高いＩＶのポリ（トリメチレンテレフタレート）中にある場合（それが両方のポリ（トリメチレンテレフタレート）中にある場合を含めて）、本発明の繊維は、他のポリ（トリメチレンテレフタレート）複合繊維よりも高い紡糸速度、高い延伸速度および高い延伸比を用いて製造することができる。
【００６２】
スチレンポリマーがより低いＩＶのポリ（トリメチレンテレフタレート）へ、またはより高いＩＶのポリ（トリメチレンテレフタレート）よりも多い量でより低いＩＶのポリ（トリメチレンテレフタレート）へ添加される場合、ポリ（トリメチレンテレフタレート）の分子配向間の差は増大するだろうし、捲縮収縮および伸縮性は増大する。
【００６３】
各サイド（またはセクション）中のポリスチレンの量を変えるか、またはそれを一サイド（セクション）だけに添加することによって、捲縮レベルをさらに制御することが可能である。
【実施例】
【００６４】
次の実施例は、本発明を例示する目的のために提示され、限定することを意図するものではない。すべての部、百分率などは、特に明記しない限り重量による。
【００６５】
（固有粘度）
固有粘度（ＩＶ）は、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ５２２５−９２に準拠した自動化方法に従って１９℃で０．４グラム／ｄＬ濃度で５０／５０重量％トリフルオロ酢酸／塩化メチレンに溶解したポリマーについてヴィスコテック強制流動粘度計（Ｖｉｓｃｏｔｅｋ  Ｆｏｒｃｅｄ  Ｆｌｏｗ  Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ）Ｙ９００（テキサス州ヒューストンのヴィスコテック・コーポレーション（Ｖｉｓｃｏｔｅｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ））で測定される粘度を用いて測定した。次に、測定した粘度をＡＳＴＭ  Ｄ４６０３−９６によって測定されるような６０／４０重量％フェノール／１，１，２，２−テトラクロロエタン中での標準粘度と相関させて報告する固有粘度値に到達した。繊維中のポリマーのＩＶは、実際に紡糸した複合繊維に関して測定するか、あるいはまた、繊維中のポリマーのＩＶは、２つのポリマーが単繊維へと組み合わされないようにパック／紡糸口金なしで試験ポリマーを紡糸したことを除いては複合繊維へと実際に紡糸したポリマーと同じプロセス条件にポリマーを曝すことによって測定した。
【００６６】
（数平均分子量）
ポリスチレンの数平均分子量（Ｍｎ）はＡＳＴＭ  Ｄ  ５２９６−９７に従って計算した。
【００６７】
（靱性および破断伸び）
次の実施例で報告するポリ（トリメチレンテレフタレート）糸の物理的性質は、インストロン社（Ｉｎｓｔｒｏｎ  Ｃｏｒｐ．）引張試験機、モデルＮｏ．１１２２を用いて測定した。より具体的には、破断伸び（Ｅｂ）および靱性はＡＳＴＭ  Ｄ−２２５６に従って測定した。
【００６８】
（捲縮収縮）
特に記載のない限り、実施例で示すように製造した複合繊維における捲縮収縮は、次の通り測定した。各試料を、約０．１ｇｐｄ（０．０９ｄＮ／テックス）の張力でかせリールを使って５０００＋／−５総合デニール（５５５０デシテックス）のかせを形成した。かせを７０＋／−°Ｆ（２１＋／−１℃）および６５＋／−２％相対湿度で最低１６時間順化させた。かせをスタンドから実質的に垂直につるし、１．５ｍｇ／デニール（１．３５ｍｇ／デシテックス）重り（例えば５５５０デシテックスかせに対して７．５グラム）をかせの底部につるし、重り付きかせを平衡長さに達するに任せ、かせの長さを１ｍｍ内まで測定し、「Ｃｂ」として記録した。１．３５ｍｇ／デシテックス重りを試験の継続期間中かせにそのままにしておいた。次に、５００ｇ重り（１００ｍｇ／ｄ；９０ｍｇ／デシテックス）をかせの底部からつるし、かせの長さを１ｍｍ内で測定し、「Ｌｂ」として記録した。捲縮収縮値（パーセント）（この試験について下に記載するようなヒートセットの前の）（「ＣＣｂ」）を式
ＣＣｂ＝１００×（Ｌｂ−Ｃｂ）／Ｌｂ
に従って計算した。
【００６９】
５００ｇ重りを取り外し、次に、１．３５ｍｇ／デシテックス重りを依然として所定の場所に付けて、かせをラック上につるし、約２１２°Ｆ（１００℃）で５分間オーブン中でヒートセットし、その後ラックおよびかせをオーブンから取り出し、上記のように２時間順化させた。この工程は、複合繊維中に最終捲縮を成長させるための一方法である、商業的ドライ・ヒートセット工程をシミュレートするようデザインされている。かせの長さを上記のように測定し、その長さを「Ｃａ」として記録した。５００グラム重りを再びかせからつるし、かせ長さを上記のように測定し、「Ｌａ」として記録した。ヒートセット後捲縮収縮値（％）（「ＣＣａ」）を式
ＣＣａ＝１００×（Ｌａ−Ｃａ）／Ｌａ
に従って計算した。
【００７０】
ＣＣａを表中に報告する。
【００７１】
（ポリ（トリメチレンテレフタレート）−ポリスチレン組成物）
ポリマーブレンドを、約１．０２ｄｌ／ｇのＩＶを有するソロナ（Ｓｏｒｏｎａ）(登録商標)ポリ（トリメチレンテレフタレート）または約０．８６ｄｌ／ｇのＩＶを有するポリ（トリメチレンテレフタレート）（デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）の本願特許出願人）とポリスチレン（バスフ、ニュージャージー州マウント・オリーブ（ＢＡＳＦ，Ｍｏｕｎｔ  Ｏｌｉｖｅ，ＮＪ））、銘柄：１６８ＭＫ  Ｇ２（メルトインデックス（ｇ／１０分）：１．５（ＡＳＴＭ  １２３８、２００℃／５ｋｇ）、軟化点（ＡＳＴＭ  ０１５２５）：１０９℃、Ｍｎ：１２４，０００））とから調製した。
【００７２】
通常のスクリュー再溶融配合機を用いてポリ（トリメチレンテレフタレート）ペレットをポリスチレンと配合して、ポリ（トリメチレンテレフタレート）中のポリスチレンの８％ブレンドをもたらした。ポリ（トリメチレンテレフタレート）ペレットおよびポリスチレン・ペレットを、スクリュー・スロート中へ供給し、押出機スロートで真空に引いた。ブレンドをおおよそ２５０℃で押し出した。押出物は水浴中へ流れ込んで配合ポリマーをモノフィラメントへと凝固させ、それを次にペレットへと切断した。
【００７３】
図１および２に示したものに類似の装置を用いて繊維を製造した。
【００７４】
ポリ（トリメチレンテレフタレート）ペレットとこれらの８％マスターバッチ・ペレットとの適切な比を用いて、ごま塩状ブレンドを調製し、溶融させた。
【００７５】
（繊維製造）
０．５０ｄｌ／ｇの固有粘度を有するポリ（エチレンテレフタレート）（２ＧＴ、クライスター（Ｃｒｙｓｔａｒ）４４２３、本願特許出願人の登録商標）、および１．０２ｄｌ／ｇの固有粘度を有するポリ（トリメチレンテレフタレート）を、図１の装置を用いて紡糸した。紡糸口金温度を２６５℃未満に維持した。急冷ガスが遅れた後のみで紡糸したばかりの繊維に接触するように、（後融合）紡糸口金を４インチ（１０．２ｃｍ）（図１の「Ａ」）だけ紡糸カラムの最上部中へへこませた。
【００７６】
実施例で複合繊維を紡糸する際に、ポリマーを、０．５〜４０ポンド／時（０．２３〜１８．１ｋｇ／時）処理能力を有するヴェルナー・アンド・プフライデラー（Ｗｅｒｎｅｒ  ＆  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ）共回転２８ｍｍ押出機で溶融させた。ポリ（エチレンテレフタレート）（２ＧＴ）押出機で達成される最高溶融温度は約２８０〜２８５℃であり、ポリ（トリメチレンテレフタレート）（３ＧＴ）押出機での相当する温度は約２６５〜２７５℃であった。ポンプがポリマーを紡糸ヘッドへ移した。
【００７７】
繊維を、６０００ｍｐｍの最大巻取速度を有するバーマッグ（Ｂａｒｍａｇ）ＳＷ６  ２ｓ  ６００巻取機（独国、バーマッグ社（Ｂａｒｍａｇ  ＡＧ，Ｇｅｒｍａｎｙ））で巻き取った。
【００７８】
用いた紡糸口金は、円形に配列された３４ペアの毛管、３０°の毛管の各ペア間内角、０．６４ｍｍの毛管直径、および４．２４ｍｍの毛管長さを有する後融合二成分紡糸口金であった。特に記載のない限り、繊維中の２つのポリマーの重量比は５０／５０であった。急冷は、図１に類似の装置を用いて実施した。急冷ガスは、約２０℃の室温で供給される空気であった。繊維は、図３のＡに類似の並列断面を有した。
【００７９】
実施例では、かけた延伸比は、複合繊維を得る際にほぼ最大の運転可能な延伸比であった。特に明記しない限り、図２のロール１３は約７０℃で、ロール１４は約９０℃および３２００ｍｐｍで、ロール１５は約１２０℃〜約１６０℃で運転した。
【００８０】
（実施例１）
ポリ（トリメチレンテレフタレート）／ポリスチレン（「ＰＳ」）ごま塩状ブレンドを上に記載したように調製し、上に記載したように紡糸した。結果を下の表Ｉに示す。
【００８１】
【表１】
2006505712.tif 000003
【００８２】
データは、ポリスチレンを西押出機に添加した場合、より高い延伸比で示されるように延伸性が非常に改善されることを示す。これは、より高い延伸比を可能にする二成分の西側でのより低い配向に帰せられる。それはまた、二成分紡糸生産性を改善するために紡糸速度を劇的に増やすことができることを意味する。ポリスチレンを東押出機に添加した場合、捲縮収縮（ＣＣａ）が非常に改善される。これは、二成分の両側間の配向デルタをさらに増やし、従って捲縮収縮を増やす複合繊維の低ＩＶ側の配向をさらに低くすることに帰せられる。
【００８３】
本発明の実施形態の上述の開示は、例示および説明の目的のために提示されてきた。包括的であることまたは本発明を開示された厳密な形に限定することは意図されない。本明細書に記載された実施形態の多くの変形および修正は、本開示に鑑みて当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の製品の製造で有用なクロスフロー急冷溶融紡糸装置を例示する。
【図２】図１の溶融紡糸装置と連結して用いることができるロール配置の一例を例示する。
【図３】本発明の方法によって製造することができる断面形状の例を例示する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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