(57)【要約】【課題】  直接紡糸延伸法により染色安定性（均染性）及び分繊性に優れた分繊用ポリエステルマルチフィラメントを製造する方法を提供する。【解決手段】  直接紡糸延伸法により分繊用ポリエステルマルチフィラメントを製造するに当たり、紡糸引き取りローラーを加熱ローラーとなし、かつ該ローラーを加熱・保温機能を有するボックスで囲い、当該ボックスの中の雰囲気温度を５０℃以上１００℃未満にコントロールした状態で紡出糸を加熱し、そのまま前記紡糸引取ローラーと延伸ローラーとの間で延伸し、熱セットした後に巻き取ることにより、目的とする分繊用ポリエステルマルチフィラメントを製造する。【選択図】  図１
2007009341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接紡糸延伸法により分繊用ポリエステルマルチフィラメントを製造するに際し、紡糸引取ローラーを加熱ローラーとなし、かつ該ローラーを加熱・保温機能を有するボックスで囲い、当該ボックスの中の雰囲気温度を５０℃以上１００℃未満にコントロールした状態で紡出糸を加熱し、そのまま前記紡糸引取ローラーと延伸ローラーとの間で延伸し、熱セットした後に巻き取ることを特徴とする染色安定性及び分繊性に優れた分繊用ポリエステルマルチフィラメントの製造方法。
【請求項２】
延伸熱セット後のマルチフィメントが、単糸繊度が１０〜４０デシテックスであり、かつフィラメント数が４〜２０本のマルチフィメントである請求項１記載の染色安定性及び分繊性に優れた分繊用ポリエステルマルチフィラメントの製造方法。
【請求項３】
紡糸引取ローラーの表面温度を７０〜１２０℃とする請求項１又は請求項２記載の染色安定性及び分繊性に優れた分繊用ポリエステルマルチフィラメントの製造方法。
【請求項４】
延伸ローラーを加熱ローラーとなし、該延伸ローラー上で熱セットする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の染色安定性及び分繊性に優れた分繊用ポリエステルマルチフィラメントの製造方法。
【請求項５】
ポリエステルマルチフィラメントが非円形断面の繊維からなる請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の染色安定性及び分繊性に優れた分繊用ポリエステルマルチフィラメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、染色安定性（均染性）及び分繊性に優れた分繊用ポリエステルマルチフィラメントの製造方法に関するものである。更に詳しくは、直接紡糸延伸法による分繊用ポリエステルマルチフィラメントの製造において、紡糸引き取りローラー（第１ゴデットローラー）を加熱ローラーとなし、かつ該ローラーを保温機能及びヒーター機能を有するボックスで囲い、そのボックスの中の雰囲気温度を特定の温度にコントロールした状態で糸条を加熱し、糸条の不均一加熱を抑制することにより、延伸点の変動を抑制して、染色斑の発生を減少させ、分繊性を向上させた分繊用ポリエステルマルチフィラメントの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
直接紡糸延伸法による分繊用ポリエステルマルチフィラメントの製造方法に関しては、例えば、特開昭５９−１１６４０５公報（特許文献１）や特開昭５９−１２５９０４公報（特許文献２）などにみられるように古くから知られており、該マルチフィラメントを分繊してモノフィラメントにする工程での糸切れ（分繊性）を改善すべく鋭意研究されてきた。また、染色斑に関しても、特開２００１−２７９５２１公報（特許文献３）や特開２００３−３４２８２９公報(特許文献４)などには、空気交絡ノズルを用いることにより油剤の均一付着性を向上させ、染色斑を改善する技術が紹介されている。
【０００３】
しかしながら、これまで、直接紡糸延伸における加熱ローラー部における均一加熱に関する研究はなされておらず、従来法では、加熱ローラー部における均一加熱が難しいため、延伸点の変動が大きく、染色斑の発生、分繊性の悪化を避けることができなかった。特に、繊維断面が三角形や多葉形の場合、加熱ローラー部での糸揺れが大きくなって該加熱ローラー部での均一加熱が格段に困難となり、糸切れや延伸斑異常（未延伸）の問題を生じていた。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１１６４０５号公報
【特許文献２】特開昭５９−１２５９０４号公報
【特許文献３】特開２００１−２７９５２１号公報
【特許文献４】特開２００３−３４２８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、直接紡糸延伸法により分繊用ポリエステルマルチフィラメントを製造する工程における前記加熱ローラーでのマルチフィラメントの不均一加熱の問題を解決し、染色斑、分繊性を改善すべく鋭意研究を重ねた結果、該ローラーでの不均一加熱を有効に抑制し得る方法を見出し、本発明に到達したものである。
【０００６】
それ故、本発明の目的は、直接紡糸延伸法により分繊用ポリエステルマルチフィラメントを製造するに際し、未延伸マルチフィラメントの不均一加熱を抑制することにより、延伸点の変動を抑制し、染色斑の発生を減少させるとともに分繊性を向上させた分繊用ポリエステルマルチフィラメントを製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、前述の目的は、直接紡糸延伸法により分繊用ポリエステルマルチフィラメントを製造するに際し、紡糸引取ローラーを加熱ローラーとなし、かつ該ローラーを加熱・保温機能を有するボックスで囲い、当該ボックスの中の雰囲気温度を５０℃以上１００℃未満にコントロールした状態で紡出糸を加熱し、そのまま前記紡糸引取ローラーと延伸ローラーとの間で延伸し、熱セットした後に巻き取ること、によって達成される。
【０００８】
このような本発明の方法は、特に、単糸繊度が１０〜４０デシテックスであり、かつフィラメント数が４〜２０本の分繊用ポリエステルマルチフィメントを製造する場合に効果が顕著であり、したがって、本発明の方法では、延伸熱セット後のマルチフィメントの単糸繊度が１０〜４０デシテックスであり、かつフィラメント数が４〜２０本であることが好ましい。
【０００９】
本発明の方法においては、特に、紡出糸引取ローラーの表面温度を７０〜１２０℃とすることが、より良好な延伸性を実現する上で好ましい。また、該紡出糸引取ローラーの下流側に配置される延伸ローラーも加熱ローラーとなし、該延伸ローラー上で熱セットすることによって、均一に熱セットされた、良好な分繊性を有する分繊用ポリエステルマルチフィラメントを得ることができるので好ましい。
【００１０】
本発明でいう「ポリエステルマルチフィラメント」とは、連続したポリエステルフィラメント（長繊維の単糸）が複数本集束した糸条をいう。該糸条を構成するポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレートを主たる対象とするが、エチレンテレフタレート単位を８５モル％以上（好ましくは９５％以上）含む共重合ポリエステルなどの他のポリエステルであってもよい。また、前記ポリエステルには、必要に応じて、各種の添加剤、例えば、酸化チタンなどの艶消し剤、熱安定剤、紫外線吸収剤などを含んでもよい。なお、本発明で用いるポリエステルの固有粘度（０−クロロフェノール溶液にて３５℃で測定）は、０．４〜１．０の範囲が好ましく、なかでも０．５〜０．８の範囲がより好ましい。この範囲の固有粘度を有するポリエステルを使用することで、良好な紡糸性にて強度などの物性に優れたフィラメントを得ることができる。
【００１１】
本発明におけるポリエステルマルチフィラメントの単糸断面形状は特に限定されるものではなく、円形、三角形、扁平、トライローバル〜オクタローバルのような３〜８の多葉形、中空などの形状を用途目的に合わせて適宣選択することができるが、すでに述べたように、繊維断面が、三角形、扁平、多葉形、中空などの非円形断面の場合は、従来の直接紡糸延伸法では不均一加熱が生じやすいので、本発明の効果が大きい。
【００１２】
本発明により製造される分繊用ポリエステルマルチフィラメントは、分繊後のモノフィラメントの単糸繊度が１０〜４０デシテックス（ｄｔｘ）であることが好ましい。単糸繊度がこの範囲よりも小さいと分繊が難しくなり、逆にこの範囲を超えると巻き取り中にパッケージの型崩れや綾外れが発生して工程通過性が著しく悪くなる傾向がある。また、マルチフィラメントの単糸数は４〜２０本であることが、分繊性及び分繊工程での工程通過性を確保する観点から好ましい。
【００１３】
本発明の方法は、このような分繊用ポリエステルマルチフィラメントを直接紡糸延伸法によって製造するに際し、単一の紡糸口金から溶融吐出し油剤を付与したマルチフィラメントを延伸する場合に限らず、複数の紡糸口金から溶融吐出し別々に油剤を付与した糸条を集束したマルチフィラメントを延伸する場合にも適用することができる。
【００１４】
本発明の方法では、いずれの場合も、紡糸引取ローラーを加熱ローラーとするとともに、該加熱ローラーを保温機能及びヒーター機能を有するボックスで囲い、そのボックスの中の雰囲気温度が５０℃以上１００℃未満、好ましくは６０〜９０℃の温度にコントロールされた状態で糸条を加熱して、そのまま下流側に設けた延伸ローラーで延伸し、熱セットした後に巻き取ることが重要である。
【００１５】
前記の紡糸引取ローラー（第一ゴデットローラ）は、加熱ローラーとそのセパレートローラー（非加熱）との組み合わせで構成してもよく、また、一対のネルソン型加熱ローラーで構成してもよい。
【００１６】
本発明の方法では、このような紡糸引取ローラー（第一ゴデットローラ）によって、紡出糸条（ポリエステルマルチフィラメント）を例えば５００ｍ／分〜１５００ｍ／分の引取り速度で引き取る際、該紡糸引取ローラーを加熱ローラーとなし、その表面温度を７０〜１２０℃に維持して、該加熱ローラーに該糸条を複数回巻回（ターン）させるとともに、該加熱ローラーを囲むように加熱・保温の機能を備えるボックスを設け、前記ボックス内の雰囲気温度を５０℃以上１００℃未満の温度範囲内にコントロールする。
【００１７】
前記ボックスの中の雰囲気温度が５０℃未満の場合は、紡出糸条を加熱ローラーに巻回（ターン）させて該糸条の温度をガラス転移点温度（Ｔｇ）以上に加熱する際、加熱ローラーに接していない側の糸条の温度が加熱ローラーに接している側の糸条の温度に対して低くなり加熱ローラー部での均一加熱性が低下し、延伸斑異常（未延伸）となり易い。また、これを防ぐ為に加熱ローラーの温度を上げ過ぎると加熱ローラーに接している側の糸条の温度が上がり過ぎて加熱ローラー上での糸条の揺れがひどくなり、これによる紡糸断糸が発生したり、マルチフィラメントに撚りが入って分繊工程での断糸が発生し工程通過性が著しく低下する。一方、前記雰囲気温度が１００℃以上の場合も、糸条の温度が上がり過ぎて加熱ローラー上の糸揺れがひどくなり、これによる紡糸断糸や分繊工程での断糸が発生し工程通過性が著しく低下する。ポリエステルマルチフィラメントの場合、前記ボックスの中の雰囲気を５０℃以上１００℃未満、特に６０〜９０℃の温度に維持したとき、前述のような問題が発生せず良好な結果が得られるので、前記温度に維持するのが好ましい。
【００１８】
このボックスの形態、構造や大きさは、対象とする加熱ローラー外周の雰囲気を所定温度に維持し得るものであればよく、直接紡糸延伸装置、特に、紡糸引き取りローラーの形状や寸法などに応じて適宜選択される。したがって、ボックスは四角い箱型のみに限定されず、従断面が多角形、長円形などの四角以外の形状であってもよい。一般に、このボックスには、内部雰囲気を所定温度に加熱保温する機構のほかに、糸条を導入・導出するための孔又はスリットを有し、かつ紡糸延伸装置の操作面側端面を開閉自在にして、容易に糸掛け作業ができるようにしたものが好ましい。
【００１９】
本発明の方法では、紡出糸条は、加熱ローラー及び前記ボックス内の雰囲気によって所定温度に加熱された後、直ちに、その下流側に設けた延伸ローラー（第二ゴデットローラ）との間で所定の倍率に延伸される。延伸倍率は、紡糸条件や製品マルチフィラメントの特性などに応じて適宜選定されるが、通常、３〜６倍の範囲内で選定される。延伸された糸条は熱セットされた後、ワインダー（巻き取り機）で巻き取られパッケージとなる。延伸段階での熱セット手段は限定されず、プレートヒーター、スリットヒーターなども使用可能であるが、前記延伸ローラー（第二ゴデットローラ）を加熱ローラーとして、該延伸ローラー上で熱セットを行うのが好ましく、この場合の好適な延伸ローラーの表面温度は１００〜１８０℃が好適である。
【００２０】
以上のごとき本発明の方法により製造されたポリエステルマルチフィラメントは、分繊工程に送られ、モノフィラメントに分繊される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、直接紡糸延伸により分繊用ポリエステルマルチフィラメントを製造するに当たり、紡出糸条を紡糸引取ローラー部で均一に加熱して延伸することができ、該ローラー上での糸揺れも有効に抑制できるので、紡糸断糸率及び染斑が良好で分繊性に優れた分繊用ポリエステルマルチフィラメントを製造することが可能となる。特に、従来法では均一加熱が非常に難しかった非円形断面繊維で構成される分繊用ポリエステルマルチフィラメントの場合に適用すれば効果が顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の方法の具体例を図面によって詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明の方法を実施する直接紡糸延伸装置の概略を示す模式側面図であり、図において、並列する２個の紡糸口金１から溶融吐出されたポリマーは、保温領域１０を通過した後、横方向からの冷却風１１により冷却され糸条となり、オイリングローラー２にて油剤が付与される。この際、各フィラメントは糸分けガイド３によって、分繊状態でオイリングされる。
【００２３】
そして、集束ガイドによって合糸され、１本の糸条として、紡糸引き取りローラーである第一ゴデットローラー４と第一セパレートローラー５に複数回巻回される。第一ゴデットローラー４は内部に加熱手段を備え、所定の表面温度に加熱されている。
【００２４】
本発明の方法では、第一ゴデットローラー４を加熱ローラーとして、その表面温度を７０〜１２０℃にコントロールするとともに、前記両ローラー４、５を囲むように加熱保温ボックス（第一ゴデットローラーボックス）１２を設けて、該ボックスに備える加熱保温手段によって該ボックス内の雰囲気温度が５０℃以上１００℃未満、好ましくは、６０〜９０℃の温度に保持される。
【００２５】
このように加熱ローラー及び雰囲気によって加熱された紡出糸条は、延伸ローラーとしての機能を有する第二ゴデットローラー６の方へ送り出され、該第二ゴデットローラー６と第二セパレートローラー７とに巻回され、所定倍率に延伸される。第二ゴデットローラー６自体も、表面温度が１００〜１８０℃の温度であることが好ましく、この場合、延伸された糸条は第二ゴデットローラー６上で熱セットされる。
【００２６】
本発明では、必要に応じ、第二ゴデットローラー６と第二セパレートローラー７を囲むように加熱保温ボックス（第二ゴデットローラーボックス）１３を設けて、その雰囲気温度を熱セット温度とほぼ同じ温度に調整して、延伸糸条をより均一に加熱・熱セットするようにしてもよい。
【００２７】
以上のごとき本発明の方法により紡糸−延伸−熱セットを施したマルチフィラメントは、ワインダー８で巻き取られてマルチフィラメントパッケージ９となり、後の分繊工程に送られる。得られたマルチフィラメントは分繊性、均染性にも優れており、分繊したモノフィラメントは各種の用途に有効に使用することができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例中の各特性値は次の方法で求めた。
（１）紡糸断糸率（％）
人為的あるいは機械的要因に起因する断糸を除き、４日間連続の紡糸機運転中に発生した紡糸断糸回数を記録し下記式で紡糸断糸率（％）を計算した。
紡糸断糸率（％）＝［断糸回数／（稼動ワインダー数×ドッフ数）］×１００
ここで、ドッフ数とはパッケージを１０ｋｇまで捲き取った回数をいい、ワインダー４錘取りワインダーとする。
【００２９】
（２）染斑
マルチフィラメントから分繊後のモノフィラメント約１２０ｍを筒編として、水洗いを５分施し、サンプル重量に対し２％（ｏｗｆ）の割合で分散染料「テラトップ」ブルー（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ（株）製）を用い、染色浴槽液の０．２％の割合で「ポリエスカ」ＤＳ（辰洋化学工業（株）製）を助剤として４０℃、１０分で放置した後、３０分かけて１００℃まで昇温し、１００℃で３０分で染色した。染色物を１０分間乾燥後、この染色筒編の染斑を検査員が目視判定し下記基準で格付けした。
レベル１：筋状、斑点状の斑や未延伸が無く全体的に均一な染め上がり。
レベル２：筋状、斑点状の斑が少し認められるが未延伸が無く、良品として許容範囲。
レベル３：未延伸は無いが強い筋状あるいは大きな斑点状の染め斑が多く認められる。
レベル４：未延伸が認められる。
【００３０】
（３）分繊無断糸率（％）
分繊用ポリエステルマルチフィラメントを巻き取った１０ｋｇ巻ドラム状パッケージを、単糸１本１本に糸切れなく分繊速度６００ｍ／分にて分繊できた分繊用マルチフィラメントの割合を満管率（％）で表す。なお、分繊されたモノフィラメントの巻量は１ｋｇ巻とする。合否判定基準は８０％以上を合格とした。
【００３１】
［実施例１］
ｏ−クロロフェノールにて３５℃で測定した固有粘度０．６３のポリエチレンテレフタレートを、単糸断面形状が３葉形となる吐出孔５ホールが同一円周上に配列してある２つの紡糸口金から、それぞれ、ポリマー吐出温度２８０℃にて、単一吐出孔当たりの吐出量が６．５ｇ／分となるように溶融押出して、モノフィラメントの状態でオイリングを行った。その下流側で、前記２つの紡糸口金からの計１０本のモノフィラメントを束ねて１本のマルチフィラメントとし、表面温度１００℃に加熱した第一ローラー及び非加熱の第一セパレートローラーに１６ターン巻回して、７００ｍ／分の速度で引き取った。
【００３２】
この際、前記の第一ゴデットローラー及び第一セパレートローラーを囲む保温機能及びヒーター機能を有するボックス（第一ゴデットローラーボックス）を設け、その中の雰囲気温度を７５℃として、第一ゴデットローラーの４．３倍の周速度で回転する表面温度１３０℃に加熱された第２ゴデットローラー及びそのセパレートローラーに糸条を１２ターン巻回して延伸するとともに、熱セットを行った後、ワインダーで単糸数１０本のマルチフィラメントを巻き取った。
【００３３】
このときの紡糸延伸性は良好であり、得られたマルチフィラメントの糸物性と工程通過性は表１の実施例１欄に示すとおりであった。
表１に示すとおり、得られたポリエステルマルチフィラメントは紡糸断糸、分繊断糸ともに少なく、工程調子は良好であり、染斑も良好な結果となった。
【００３４】
［実施例２］
前記の保温機能及びヒーター機能を有するボックス（第一ゴデットローラーボックス）の中の雰囲気温度を８０℃とし、第１ゴデットローラーの温度を９５℃とした以外は実施例１と同様にして実験を行った。このとき得られたマルチフィラメントの糸物性と工程通過性を表１の実施例２欄に示す。このマルチフィラメントは、実施例１と同様に紡糸断糸、分繊断糸が少なく良好であり染斑も良好な結果となった。
【００３５】
［比較例１］
前記の保温機能及びヒーター機能を有するボックス（第一ゴデットローラーボックス）の中の雰囲気温度を１０５℃とし、加熱第１ゴデットローラーの温度を８５℃とした以外は実施例１と同様にして実験を行った。得られたマルチフィラメントの糸物性を表１の比較例１欄に示す。
このマルチフィラメントは加熱ローラー上の糸条の揺れが酷く、それが原因による紡糸断糸、分繊断糸が高く、染斑も悪い結果となった。
【００３６】
［比較例２］
加熱ローラーを囲む保温機能及びヒーター機能を有するボックス（第一ゴデットローラーボックス）が無い状態で加熱ローラーの温度を１０５℃とした以外は実施例１と同様にして実験を繰り返した。得られたマルチフィラメントの糸物性を表１の比較例２欄に示すが、このマルチフィラメントは染斑が悪く、部分的な未延伸部分も発生した。
【００３７】
【表１】
2007009341.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の方法によれば、直接紡糸延伸法により、染色安定性（均染性）及び分繊性に優れた分繊用ポリエステルマルチフィラメントが製造できるので、分繊用ポリエステルマルチフィラメントの製造においてきわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の方法を実施する直接紡糸延伸装置の概略を示す模式側面図。
【符号の説明】
【００４０】
１  紡糸口金
２  オイリングローラー
３  糸分けガイド
４  第一ゴデットローラー
５  第一セパレートローラー
６  第二ゴデットローラー
７  第二セパレートローラー
８  ワインダー
９  マルチフィラメントパッケージ
１０  紡糸口金下の保温領域
１１  冷却風
１２  第一ゴデットローラーボックス
１３  第二ゴデットローラーボックス
【図１】
2007009341.tif 000004