JP2003313725A - ポリエステル極細マルチフィラメント糸の製造方法 - Google Patents
ポリエステル極細マルチフィラメント糸の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 延伸仮撚加工が可能な紡糸配向したポリエス
テル極細マルチフィラメント糸を安定して製造する方法
を提供する。 【解決手段】 単糸繊度が０.２〜０.５ｄｔｅｘおよび
単糸総数が１００〜３００本であり複屈折率が０．０３
〜０．０６のマルチフィラメントからなる紡糸配向ポリ
エステルマルチフィラメント糸を製造するに際して、
（１）紡糸口金面から０〜４０ｍｍの距離内を、雰囲気
温度が１００〜３００℃の範囲となるよう加熱すると共
に、（２）冷却したポリエステルマルチフィラメント糸
を紡糸口金吐出面から３５０〜５００ｍｍ未満の範囲内
で集束する。
テル極細マルチフィラメント糸を安定して製造する方法
を提供する。 【解決手段】 単糸繊度が０.２〜０.５ｄｔｅｘおよび
単糸総数が１００〜３００本であり複屈折率が０．０３
〜０．０６のマルチフィラメントからなる紡糸配向ポリ
エステルマルチフィラメント糸を製造するに際して、
（１）紡糸口金面から０〜４０ｍｍの距離内を、雰囲気
温度が１００〜３００℃の範囲となるよう加熱すると共
に、（２）冷却したポリエステルマルチフィラメント糸
を紡糸口金吐出面から３５０〜５００ｍｍ未満の範囲内
で集束する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、延伸仮撚加工が可
能な紡糸配向したポリエステル極細マルチフィラメント
糸を安定して製造する方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、高速紡糸を応用して、単糸繊度が
１ｄｔｅｘ以下の極細フィラメントからなるポリエステ
ルマルチフィラメント糸を製造する方法が提案されてい
る。例えば特開昭５６−１２３４０９号公報には、「高
速紡糸により得た複屈折率１×１０-3〜１２０×１０-3
で且つ沸水収縮率２０〜６０％を有する単糸デニール
１．０ｄｅ（１．１ｄｔｅｘ）以下のポリエステル未延
伸糸を一たん巻き取ることなく連続的に１．０５〜１．
６倍に延伸する」ことを特徴とするポリエステル極細マ
ルチフィラメント糸の製造方法が開示されている。この
方法で得られたポリエステル極細マルチフィラメント糸
は、既に延伸されており、摩擦仮撚加工を施すことがで
きないので、用途が限定されてしまう。 【０００３】また、特許第３０４３４１４号公報には、
特定の相対粘度ＬＲＶ（約１３〜約２３）、ゼロ剪断融
点（約２４０〜約２６５℃）およびガラス転移点（約４
０〜８０℃）の範囲にあるポリエステル重合体を溶融
後、特定の温度（重合体の融点よりも約２５〜約５５℃
高い温度）に加熱し、特定の滞留時間内（４分以下）
に、特定の質量流速（０．０７〜０．７ｇ／ｍｉｎ）
で、特定の断面積（約１２５×１０-6〜約１２５０×１
０-6）および孔長／孔直径比（Ｌ／Ｄ）（少なくとも
１．２５であり６以下）を有する吐出孔から押出し、溶
融ポリマーが紡糸口金を出る際、特定の距離範囲（少な
くとも２ｃｍ〜（１２ｄｐｆ１／２）ｃｍ）で溶融物が
直接冷却されるのを防ぎ、ガラス転移温度より低い温度
に冷却し、見かけの紡糸ラインの歪みが約５．７〜７．
６および見かけの紡糸ラインの内部応力が０．０４５〜
０．１９５ｇ／ｄの範囲となるようにし、特定の距離範
囲内（紡糸表面から約５０〜約１４０ｃｍ）おいて集束
してフィラメント束にし、約２０００〜約６０００ｍ／
ｍｉｎの速度で巻き取る」ことを特徴とするデニールが
約１〜０．２の範囲にある紡糸配向したポリエステル極
細マルチフィラメント糸の製造方法が開示されている。 【０００４】確かに、このような極めて限定された条件
の範囲でポリエステルの溶融紡糸を行えば、複屈折率が
約０．０３〜約０．１程度に紡糸配向したポリエステル
極細マルチフィラメント糸が得られる。このような複屈
折率を有するポリエステル極細マルチフィラメント糸は
摩擦延伸仮撚加工を施すことができる。しかしながら、
上記のような極めて限定された紡糸条件下においても、
溶融ポリマーが紡糸口金を出る際、特定の距離範囲で溶
融物が直接冷却されるのを防ぐのみでは、ポリマー吐出
量が少なくなるに従って、吐出直後の溶融ポリマーが液
滴状の破断を起こし断糸にいたる現象が起こりやすく、
安定した紡糸が困難となる場合が多くなる。さらに、紡
糸口金表面から約５０〜約１４０ｃｍの範囲の距離にお
いてポリマー糸条を集束してフィラメント束にした場
合、フィラメント単糸総数が増加するに伴い（特に５０
本／紡糸ライン以上の場合）、吐出ポリマー糸条の走行
状態が不安定となり、得られた紡糸配向極細マルチフィ
ラメント糸の均斉性（イブネスＵ％）が低下するという
問題も残っていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術を背景になされたもので、その目的は、摩擦延伸仮撚
加工が可能な、紡糸配向したポリエステル極細マルチフ
ィラメント糸を安定して製造する方法を提供することに
ある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意検討を重ねた結果、上記課題は、
「単糸繊度が０.２〜０.５ｄｔｅｘおよび単糸総数が１
００〜３００本であり複屈折率が０．０３〜０．０６の
マルチフィラメントからなる紡糸配向ポリエステルマル
チフィラメント糸を製造するに際して、（１）紡糸口金
面から０〜４０ｍｍの距離内を、雰囲気温度が１００〜
３００℃の範囲となるよう加熱する、（２）冷却したポ
リエステルマルチフィラメント糸を紡糸口金吐出面から
３５０〜５００ｍｍ未満の範囲内で集束する。」ことに
より達成されることを見出した。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態について詳
細に説明する。本発明でいうポリエステルとは、繰り返
し単位としてエチレンテレフタレートが８５モル％以
上、好ましくは９５モル％以上を占めるポリエステルで
ある。テレフタル酸成分および／またはエチレングリコ
ール成分以外の成分を少量（通常は、テレフタル酸成分
に対して１５モル％以下）共重合したものであってもよ
い。これらのポリエステルには、公知の添加剤、例え
ば、顔料、染料、艶消し剤、防汚剤、蛍光増白剤、難燃
剤、安定剤、紫外線吸収剤、滑剤等を含んでもよい。 【０００８】本発明に用いるポリエステルの固有粘度
（３５℃のオルソ−クロロフェノール溶液を溶媒として
使用し測定）は、通常衣料用布帛素材として使用される
ポリエステルと同じ程度の固有粘度０．４５〜０．７０
のもので良いが、単糸繊度が０.２〜０.５ｄｔｅｘであ
る極細マルチフィラメント糸の溶融紡糸には、固有粘度
０．５０〜０．６７の範囲のものを用いるのが望まし
い。 【０００９】ペレット状となした前記のポリエステルを
常法で乾燥し、スクリュウ押出機を備えた通常の溶融紡
糸設備で溶融し、該ポリエステルの融点（Ｔｍ）よりも
４０〜７０℃高い温度に加熱し、紡糸パック内にて濾過
して、５０〜３００個の吐出孔を穿設した紡糸口金から
吐出する（吐出孔が５０〜１００個未満の場合は１個の
スピンパックに２個の紡糸口金を配置し、吐出糸条を合
糸して引き取る）。濾過する際の濾過層内の滞留時間
は、該ポリエステル溶融物が冷却固化された後の固有粘
度（ηｆ）が０．５０〜０．６０、より好ましくは０．
５５〜０．５８となるようにするのが望ましい。また、
吐出孔１孔当りの断面積は７×１０-5〜２×１０-4ｃｍ
2、該吐出孔の長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）との比（以下Ｌ
／Ｄと称する）は４〜１０の範囲および吐出孔１孔当り
の吐出量は０．０６〜０．２０ｇ／ｍｉｎの範囲が、吐
出ポリマー流を安定にする上で望ましい。 【００１０】次いで、吐出されたポリマー流は、冷却さ
れないように保温された雰囲気中を通過後、クロスフロ
ー式紡糸筒からの冷却風（温度は約２５℃が好ましい）
で冷却され、メタリングノズル式の給油集束装置などの
ガイドで油剤が付与されつつ、フィラメント束として集
束され、インターレースノズルを通して交絡が付与さ
れ、２５００〜３５００ｍ／分の速度で引き取られる。 【００１１】この際、本発明においては、上記の溶融紡
糸条件をベースに下記（１）〜（２）の条件を満足する
ように条件設定し、溶融紡糸を行うことが肝要である。 （１）紡糸口金面から０〜４０ｍｍの距離内を、吐出さ
れたポリエステル溶融物の冷却が遅延されるように、雰
囲気温度が１００〜３００℃の範囲となるよう加熱す
る。 （２）冷却したポリエステルマルチフィラメント糸を紡
糸口金吐出面から３５０〜５００ｍｍ未満の範囲内で集
束する。 【００１２】以下に、本発明における上記必須条件の作
用効果を（１）（２）順で説明する。 （１）熱可塑性ポリマーを用いて通常の溶融紡糸を実施
すると、吐出孔から吐出された直後のポリマー流が膨ら
む、いわゆる“ベーラス効果”といわれる現象を起こ
し、吐出ポリマー流が安定して紡糸できることは良く知
られている。しかし、０.２〜０.５ｄｔｅｘという細い
単糸繊度となすために、ポリマー吐出量を下げて行く
と、“ベーラス効果”が小さくなり、吐出ポリマーが液
滴状の破断を起こす現象が発生し易くなる。特に、紡糸
口金面から０〜４０ｍｍの範囲の雰囲気（以下ホットゾ
ーンと称する）温度が１００℃未満の場合は、上記の、
吐出孔１孔当りの断面積が７×１０-5〜２×１０-4ｃｍ
2、Ｌ／Ｄが４〜１０および吐出孔１孔当りの吐出量が
０．０６〜０．２０ｇ／ｍｉｎの範囲であっても、吐出
ポリマーが液滴状に破断する現象が頻発し、安定した紡
糸引き取りが困難となる。一方、ホットゾーン温度が３
００℃を超えると、ポリマー流が冷却固化される以前に
相互密着するので、ホットゾーン温度は３００℃を超え
ないように設定しなければならない。このように、紡糸
口金下０〜４０ｍｍの範囲を積極的に加熱し、ホットゾ
ーン温度を１００〜３００℃、好ましくは２００〜３０
０℃に保つことによって、吐出ポリマー流が液滴状に破
断するのを防ぎ、安定な紡糸引き取りが可能となる。な
お、ホットゾーンを加熱するため、ホットゾーン部分だ
けではなく紡糸パックの紡糸口金部分も同時に加熱する
ことがより好ましい。 【００１３】次に、本発明の必須条件（２）の作用につ
いて説明する。通常の単糸繊度（単糸繊度１ｄｔｅｘ以
上、）および単糸総数（約５０本未満／紡糸ライン）の
ポリエステルの溶融紡糸においては、通常、紡糸口金表
面から５００〜２０００ｍｍの範囲の距離で冷却された
ポリマー糸条を集束すれば、安定して紡糸巻き取りが可
能である。しかしながら、発明者等は、単糸繊度が１ｄ
ｔｅｘ未満および単糸総数が約１００本以上（約５０本
以上／紡糸ライン×２を含む）の極細マルチフィラメン
ト糸の場合、紡糸口金表面から５００〜２０００ｍｍの
範囲の距離で冷却したポリマー糸条を集束すると、ポリ
マー糸条の揺らぎが大きく、均斉な冷却が阻害されるこ
とを認識した。特に単糸繊度が０.５ｄｔｅｘ以下およ
び単糸総数が１００本以上のポリエステルマルチフィラ
メント糸の場合は、ポリマー糸条の揺らぎが激しくな
り、得られたポリエステル極細マルチフィラメント糸の
均斉性（イブネスＵ％）は極めて劣悪となる。また該紡
糸配向したポリエステル極細マルチフィラメント糸を延
伸仮撚して得られた加工糸の均染性は劣悪なものとな
り、使用に耐えないものとなる。一方、紡糸口金吐出面
からの３５０ｍｍ未満の位置では、吐出ポリマーは未だ
充分に冷却されていないので、ガイド等で接触すると、
断糸あるいはフィラメントの損傷が起こる。このよう
に、冷却したポリエステルマルチフィラメント糸を紡糸
口金吐出面から３５０〜５００ｍｍ未満、好ましくは３
８０〜４８０ｍｍの範囲内で集束することによって、ポ
リマー糸条の揺らぎを軽減し、均斉性（イブネスＵ％）
に優れたポリエステル極細マルチフィラメント糸を得る
ことができる。 【００１４】かくして得られるポリエステル極細マルチ
フィラメント糸は、以下に示す物性を有している。 複屈折率（Δｎ）：０．０３〜０．０６ イブネスＵ％：０．８％以下 密度：１．３４５〜１．３６０ｇ／ｃｍ3 温水（６５℃）：収縮率：２５〜５５％ 最大点強度：２．０〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸
度：９０〜１５０％ 一次降伏応力：０．３５〜０．７０ｃＮ／ｄｔｅｘ 熱応力ピーク値：０．１〜０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ 熱応力ピーク温度：使用したポリエステル重合体のガラ
ス転移温度（Ｔｇ）より０〜１０℃高い。 【００１５】このような物性を有するポリエステル極細
マルチフィラメント糸は、摩擦仮撚方式で安定した延伸
同時仮撚加工が可能であり、得られた加工糸は優れた均
染性と加工糸物性を有している。 【００１６】 【実施例】以下、実施例により、本発明を更に具体的に
説明する。なお、実施例における各項目は次の方法で測
定した。 （１）固有粘度 オルソクロロフェノールを溶媒として使用し３５℃で測
定した。 （２）複屈折率（Δｎ） オリンパスＢＨ−２偏光顕微鏡を使用し、コンペンセー
ター法により単糸のレターデーションと糸径を測定し、
複屈折率を求めた。 （３）イブネス（Ｕ％） イブネスＵ％測定器を用いて、糸速：１００ｍ／分、チ
ャートスピード：１００ｍｍ／２．５分、フルスケー
ル：±１２．５％に設定し、連続３分間（糸長３００
ｍ）糸長方向の繊度斑を測定し、平均値を測定試料のイ
ブネスＵ％とした。 （４）密度 密度が１．２７６〜１．４１６の範囲内になるように調
整したｎ−ヘプタン／四塩化炭素混合液を使用し、密度
勾配管法により測定した。 【００１７】（５）温水（６５℃）収縮率 試料を拘束状態で、６５℃温水中で、３０分間熱処理し
た時の収縮量を測定し、試料長に対するパーセントで温
水（６５℃）収縮率とした。 （６）最大点強度、破断点伸度、一次降伏応力 （株）島津製作所製引張試験機テンシロンを用いて、試
料長２０ｃｍ、伸長率２０％／ｍｉｎにて伸長試験を行
い、得られた荷伸曲線から最大点強度、破断伸度および
一次降伏応力を求めた。 （７）熱応力ピーク値、熱応力ピーク温度 カネボウエンジニアリング（株）製熱応力測定器（タイ
プＫＥ−１１）を用い、綛状にした試料に０．０２９ｃ
Ｎ／ｄｔｅｘの初荷重をかけた後、２．３℃／ｍｉｎの
速度で昇温し、発生する応力をチャート上に記録し、熱
応力ピーク温度及び熱応力ピーク値を求めた。なお、熱
応力値はチャートから読み取った応力（ｃＮ）を繊度
（ｄｔｅｘ）で除して（ｃＮ／ｄｔｅｘ）で表した。 （８）紡糸断糸 実施例の条件で、１錘建ての溶融紡糸機を１週間連続運
転し、人為的あるいは機械的要因に起因する断糸を除
き、その間に発生した断糸回数を記録し、１錘・１日当
たりの断糸回数を計算し、紡糸断糸とした。 （９）加工糸強度、伸度 （株）島津製作所製引張試験機テンシロンを用いて、１
００ｍｍ、伸長速度２００ｍｍ／ｍｉｎの速度にて引張
した時の破断強度および伸度を測定した。 【００１８】（１０）加工糸捲縮率（ＴＣ％） 規定量の加工糸試料をカセ状に巻き取り、カセの一端
に、０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘおよび０．１７７ｃ
Ｎ／ｄｔｅｘの２個の荷重を負荷し、１分間経過後の長
さＳ0（ｃｍ）を測定した。次いで、０．１７７ｃＮ／
ｄｔｅｘの荷重を除去した状態で、１００℃の沸水中に
て２０分間処理した。沸水処理後０．００１７７ｃＮ／
ｄｔｅｘの荷重を除去し、２４時間自由な状態で自然乾
燥し、再び０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘおよび０．１
７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を負荷し、１分間経過後の長
さを測定しＳ1（ｃｍ）とした。次いで、０．１７７ｃ
Ｎ／ｄｔｅｘの荷重を除去し、１分間経過後の長さを測
定しＳ2（ｃｍ）とし、次の算式で捲縮率を算出し、１
０回の測定値の平均値で表した。 捲縮率（％）＝［（Ｓ1−Ｓ2）／Ｓ0］×１００ （１１）加工糸均染性 加工糸試料を１２ゲージ丸編機で３０ｃｍ長の筒編みと
し、染料（テラシールブルーＧＦＬ）を用い、１００
℃、４０ｍｉｎ染色し、均染性を検査員が目視にて下記
基準で格付けした。 レベル１：均一に染色されており、染斑がほとんど認め
られない。 レベル２：縞状の染斑が少し認められる。 レベル３：縞状の斑が一面に認められる。 【００１９】［実施例１〜３、比較例１〜２］固有粘度
が０．６４で酸化チタンを０．３重量％含有したポリエ
チレンテレフタレートを１４０℃で５時間乾燥した後、
スクリュー式押出機を装備した溶融紡糸設備にて溶融
し、３１５℃に保たれたスピンブロックに導入し、冷却
固化されたポリエチレンテレフタレートの固有粘度（η
ｆ）が０．５７となるような滞留時間とし、紡糸パック
で濾過し、断面積が１．８×１０-4ｃｍ2、Ｌ／Ｄが
６．０の吐出孔が２７２個穿設された紡糸口金から、吐
出孔１孔当りの吐出量０．１３ｇ／ｍｉｎ量で吐出し
た。次いで、吐出されたポリマー流を、紡糸口金面から
３０ｍｍの間の雰囲気が各々表１に示すような温度に保
たれたホットゾーンを通過せしめ、クロスフロー式紡糸
筒からの２５℃の冷却風で冷却し、紡糸口金面から４２
０ｍｍの位置（集束長）に設置されたメタリングノズル
式給油ガイドで油剤を付与しつつ、フィラメント束とし
て集束した。引き続きインターレースノズルを通して交
絡を付与し、表面速度３０００ｍ／分で回転している１
対（２個）のゴデットローラーで引き取り、ワインダー
にて巻き取りポリエステル極細マルチフィラメントパッ
ケージ（単糸繊度０．４３ｄｔｅｘ）を得た。この時の
紡糸断糸およびポリエステル極細マルチフィラメント糸
の物性を表１に示す。表１から明らかなように、実施例
１〜３においては、安定してポリエステル極細マルチフ
ィラメント糸を紡糸することが出来た。ホットゾーン温
度が本発明の範囲より低い比較例１では、吐出ポリマー
の液滴状破断が頻発し、連続して紡糸運転を行うことが
できなかった。ホットゾーン温度が本発明の範囲より高
い比較例２では、吐出ポリマー単糸同士が密着し、連続
して紡糸運転を行うことができなかった。 【００２０】 【表１】 【００２１】該ポリエステル極細マルチフィラメントパ
ッケージを、帝人製機（株）製ＨＴＳ−１５００Ｖ延伸
仮撚加工機に掛け、厚み９ｍｍ、直径５８ｍｍのウレタ
ンディスクを仮撚具として、下記条件にて、延伸同時仮
撚加工を実施した。延伸倍率１．６０；Ｄ（ディスク回
転速度）／Ｙ（糸速度）１．７０；ヒーター温度前半部
４００℃、後半部２５０℃；加工速度７００ｍ／ｍｉｎ
得られた加工糸の均染性および加工糸物性をおのおの表
２に示す。なお、比較例１〜２においては、延伸仮撚加
工に供する量のポリエステル極細マルチフィラメントパ
ッケージが得られなかった。 【００２２】［実施例４〜５、比較例３］集束長をおの
おの表１に示すように変更する以外は、実施例２と同じ
方法、条件でポリエステル極細マルチフィラメントパッ
ケージを得た。この時の紡糸断糸およびポリエステル極
細マルチフィラメント糸の物性を表１に示す。集束長が
本発明の範囲外である比較例３で得られたポリエステル
極細マルチフィラメント糸のイブネスＵ％は極めて不良
であった。該ポリエステル極細マルチフィラメントパッ
ケージを実施例１〜３と同じ方法、条件で延伸同時仮撚
を施し、表２に示す物性の加工糸を得た。比較例２にお
ける加工糸の均染性は極めて不良であり、使用に耐える
品質レベルに達し無かった。 【００２３】 【表２】 【００２４】 【発明の効果】本発明によれば、延伸仮撚加工が可能な
紡糸配向したポリエステル極細マルチフィラメント糸を
安定して製造することができる。
能な紡糸配向したポリエステル極細マルチフィラメント
糸を安定して製造する方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、高速紡糸を応用して、単糸繊度が
１ｄｔｅｘ以下の極細フィラメントからなるポリエステ
ルマルチフィラメント糸を製造する方法が提案されてい
る。例えば特開昭５６−１２３４０９号公報には、「高
速紡糸により得た複屈折率１×１０-3〜１２０×１０-3
で且つ沸水収縮率２０〜６０％を有する単糸デニール
１．０ｄｅ（１．１ｄｔｅｘ）以下のポリエステル未延
伸糸を一たん巻き取ることなく連続的に１．０５〜１．
６倍に延伸する」ことを特徴とするポリエステル極細マ
ルチフィラメント糸の製造方法が開示されている。この
方法で得られたポリエステル極細マルチフィラメント糸
は、既に延伸されており、摩擦仮撚加工を施すことがで
きないので、用途が限定されてしまう。 【０００３】また、特許第３０４３４１４号公報には、
特定の相対粘度ＬＲＶ（約１３〜約２３）、ゼロ剪断融
点（約２４０〜約２６５℃）およびガラス転移点（約４
０〜８０℃）の範囲にあるポリエステル重合体を溶融
後、特定の温度（重合体の融点よりも約２５〜約５５℃
高い温度）に加熱し、特定の滞留時間内（４分以下）
に、特定の質量流速（０．０７〜０．７ｇ／ｍｉｎ）
で、特定の断面積（約１２５×１０-6〜約１２５０×１
０-6）および孔長／孔直径比（Ｌ／Ｄ）（少なくとも
１．２５であり６以下）を有する吐出孔から押出し、溶
融ポリマーが紡糸口金を出る際、特定の距離範囲（少な
くとも２ｃｍ〜（１２ｄｐｆ１／２）ｃｍ）で溶融物が
直接冷却されるのを防ぎ、ガラス転移温度より低い温度
に冷却し、見かけの紡糸ラインの歪みが約５．７〜７．
６および見かけの紡糸ラインの内部応力が０．０４５〜
０．１９５ｇ／ｄの範囲となるようにし、特定の距離範
囲内（紡糸表面から約５０〜約１４０ｃｍ）おいて集束
してフィラメント束にし、約２０００〜約６０００ｍ／
ｍｉｎの速度で巻き取る」ことを特徴とするデニールが
約１〜０．２の範囲にある紡糸配向したポリエステル極
細マルチフィラメント糸の製造方法が開示されている。 【０００４】確かに、このような極めて限定された条件
の範囲でポリエステルの溶融紡糸を行えば、複屈折率が
約０．０３〜約０．１程度に紡糸配向したポリエステル
極細マルチフィラメント糸が得られる。このような複屈
折率を有するポリエステル極細マルチフィラメント糸は
摩擦延伸仮撚加工を施すことができる。しかしながら、
上記のような極めて限定された紡糸条件下においても、
溶融ポリマーが紡糸口金を出る際、特定の距離範囲で溶
融物が直接冷却されるのを防ぐのみでは、ポリマー吐出
量が少なくなるに従って、吐出直後の溶融ポリマーが液
滴状の破断を起こし断糸にいたる現象が起こりやすく、
安定した紡糸が困難となる場合が多くなる。さらに、紡
糸口金表面から約５０〜約１４０ｃｍの範囲の距離にお
いてポリマー糸条を集束してフィラメント束にした場
合、フィラメント単糸総数が増加するに伴い（特に５０
本／紡糸ライン以上の場合）、吐出ポリマー糸条の走行
状態が不安定となり、得られた紡糸配向極細マルチフィ
ラメント糸の均斉性（イブネスＵ％）が低下するという
問題も残っていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術を背景になされたもので、その目的は、摩擦延伸仮撚
加工が可能な、紡糸配向したポリエステル極細マルチフ
ィラメント糸を安定して製造する方法を提供することに
ある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意検討を重ねた結果、上記課題は、
「単糸繊度が０.２〜０.５ｄｔｅｘおよび単糸総数が１
００〜３００本であり複屈折率が０．０３〜０．０６の
マルチフィラメントからなる紡糸配向ポリエステルマル
チフィラメント糸を製造するに際して、（１）紡糸口金
面から０〜４０ｍｍの距離内を、雰囲気温度が１００〜
３００℃の範囲となるよう加熱する、（２）冷却したポ
リエステルマルチフィラメント糸を紡糸口金吐出面から
３５０〜５００ｍｍ未満の範囲内で集束する。」ことに
より達成されることを見出した。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態について詳
細に説明する。本発明でいうポリエステルとは、繰り返
し単位としてエチレンテレフタレートが８５モル％以
上、好ましくは９５モル％以上を占めるポリエステルで
ある。テレフタル酸成分および／またはエチレングリコ
ール成分以外の成分を少量（通常は、テレフタル酸成分
に対して１５モル％以下）共重合したものであってもよ
い。これらのポリエステルには、公知の添加剤、例え
ば、顔料、染料、艶消し剤、防汚剤、蛍光増白剤、難燃
剤、安定剤、紫外線吸収剤、滑剤等を含んでもよい。 【０００８】本発明に用いるポリエステルの固有粘度
（３５℃のオルソ−クロロフェノール溶液を溶媒として
使用し測定）は、通常衣料用布帛素材として使用される
ポリエステルと同じ程度の固有粘度０．４５〜０．７０
のもので良いが、単糸繊度が０.２〜０.５ｄｔｅｘであ
る極細マルチフィラメント糸の溶融紡糸には、固有粘度
０．５０〜０．６７の範囲のものを用いるのが望まし
い。 【０００９】ペレット状となした前記のポリエステルを
常法で乾燥し、スクリュウ押出機を備えた通常の溶融紡
糸設備で溶融し、該ポリエステルの融点（Ｔｍ）よりも
４０〜７０℃高い温度に加熱し、紡糸パック内にて濾過
して、５０〜３００個の吐出孔を穿設した紡糸口金から
吐出する（吐出孔が５０〜１００個未満の場合は１個の
スピンパックに２個の紡糸口金を配置し、吐出糸条を合
糸して引き取る）。濾過する際の濾過層内の滞留時間
は、該ポリエステル溶融物が冷却固化された後の固有粘
度（ηｆ）が０．５０〜０．６０、より好ましくは０．
５５〜０．５８となるようにするのが望ましい。また、
吐出孔１孔当りの断面積は７×１０-5〜２×１０-4ｃｍ
2、該吐出孔の長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）との比（以下Ｌ
／Ｄと称する）は４〜１０の範囲および吐出孔１孔当り
の吐出量は０．０６〜０．２０ｇ／ｍｉｎの範囲が、吐
出ポリマー流を安定にする上で望ましい。 【００１０】次いで、吐出されたポリマー流は、冷却さ
れないように保温された雰囲気中を通過後、クロスフロ
ー式紡糸筒からの冷却風（温度は約２５℃が好ましい）
で冷却され、メタリングノズル式の給油集束装置などの
ガイドで油剤が付与されつつ、フィラメント束として集
束され、インターレースノズルを通して交絡が付与さ
れ、２５００〜３５００ｍ／分の速度で引き取られる。 【００１１】この際、本発明においては、上記の溶融紡
糸条件をベースに下記（１）〜（２）の条件を満足する
ように条件設定し、溶融紡糸を行うことが肝要である。 （１）紡糸口金面から０〜４０ｍｍの距離内を、吐出さ
れたポリエステル溶融物の冷却が遅延されるように、雰
囲気温度が１００〜３００℃の範囲となるよう加熱す
る。 （２）冷却したポリエステルマルチフィラメント糸を紡
糸口金吐出面から３５０〜５００ｍｍ未満の範囲内で集
束する。 【００１２】以下に、本発明における上記必須条件の作
用効果を（１）（２）順で説明する。 （１）熱可塑性ポリマーを用いて通常の溶融紡糸を実施
すると、吐出孔から吐出された直後のポリマー流が膨ら
む、いわゆる“ベーラス効果”といわれる現象を起こ
し、吐出ポリマー流が安定して紡糸できることは良く知
られている。しかし、０.２〜０.５ｄｔｅｘという細い
単糸繊度となすために、ポリマー吐出量を下げて行く
と、“ベーラス効果”が小さくなり、吐出ポリマーが液
滴状の破断を起こす現象が発生し易くなる。特に、紡糸
口金面から０〜４０ｍｍの範囲の雰囲気（以下ホットゾ
ーンと称する）温度が１００℃未満の場合は、上記の、
吐出孔１孔当りの断面積が７×１０-5〜２×１０-4ｃｍ
2、Ｌ／Ｄが４〜１０および吐出孔１孔当りの吐出量が
０．０６〜０．２０ｇ／ｍｉｎの範囲であっても、吐出
ポリマーが液滴状に破断する現象が頻発し、安定した紡
糸引き取りが困難となる。一方、ホットゾーン温度が３
００℃を超えると、ポリマー流が冷却固化される以前に
相互密着するので、ホットゾーン温度は３００℃を超え
ないように設定しなければならない。このように、紡糸
口金下０〜４０ｍｍの範囲を積極的に加熱し、ホットゾ
ーン温度を１００〜３００℃、好ましくは２００〜３０
０℃に保つことによって、吐出ポリマー流が液滴状に破
断するのを防ぎ、安定な紡糸引き取りが可能となる。な
お、ホットゾーンを加熱するため、ホットゾーン部分だ
けではなく紡糸パックの紡糸口金部分も同時に加熱する
ことがより好ましい。 【００１３】次に、本発明の必須条件（２）の作用につ
いて説明する。通常の単糸繊度（単糸繊度１ｄｔｅｘ以
上、）および単糸総数（約５０本未満／紡糸ライン）の
ポリエステルの溶融紡糸においては、通常、紡糸口金表
面から５００〜２０００ｍｍの範囲の距離で冷却された
ポリマー糸条を集束すれば、安定して紡糸巻き取りが可
能である。しかしながら、発明者等は、単糸繊度が１ｄ
ｔｅｘ未満および単糸総数が約１００本以上（約５０本
以上／紡糸ライン×２を含む）の極細マルチフィラメン
ト糸の場合、紡糸口金表面から５００〜２０００ｍｍの
範囲の距離で冷却したポリマー糸条を集束すると、ポリ
マー糸条の揺らぎが大きく、均斉な冷却が阻害されるこ
とを認識した。特に単糸繊度が０.５ｄｔｅｘ以下およ
び単糸総数が１００本以上のポリエステルマルチフィラ
メント糸の場合は、ポリマー糸条の揺らぎが激しくな
り、得られたポリエステル極細マルチフィラメント糸の
均斉性（イブネスＵ％）は極めて劣悪となる。また該紡
糸配向したポリエステル極細マルチフィラメント糸を延
伸仮撚して得られた加工糸の均染性は劣悪なものとな
り、使用に耐えないものとなる。一方、紡糸口金吐出面
からの３５０ｍｍ未満の位置では、吐出ポリマーは未だ
充分に冷却されていないので、ガイド等で接触すると、
断糸あるいはフィラメントの損傷が起こる。このよう
に、冷却したポリエステルマルチフィラメント糸を紡糸
口金吐出面から３５０〜５００ｍｍ未満、好ましくは３
８０〜４８０ｍｍの範囲内で集束することによって、ポ
リマー糸条の揺らぎを軽減し、均斉性（イブネスＵ％）
に優れたポリエステル極細マルチフィラメント糸を得る
ことができる。 【００１４】かくして得られるポリエステル極細マルチ
フィラメント糸は、以下に示す物性を有している。 複屈折率（Δｎ）：０．０３〜０．０６ イブネスＵ％：０．８％以下 密度：１．３４５〜１．３６０ｇ／ｃｍ3 温水（６５℃）：収縮率：２５〜５５％ 最大点強度：２．０〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸
度：９０〜１５０％ 一次降伏応力：０．３５〜０．７０ｃＮ／ｄｔｅｘ 熱応力ピーク値：０．１〜０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ 熱応力ピーク温度：使用したポリエステル重合体のガラ
ス転移温度（Ｔｇ）より０〜１０℃高い。 【００１５】このような物性を有するポリエステル極細
マルチフィラメント糸は、摩擦仮撚方式で安定した延伸
同時仮撚加工が可能であり、得られた加工糸は優れた均
染性と加工糸物性を有している。 【００１６】 【実施例】以下、実施例により、本発明を更に具体的に
説明する。なお、実施例における各項目は次の方法で測
定した。 （１）固有粘度 オルソクロロフェノールを溶媒として使用し３５℃で測
定した。 （２）複屈折率（Δｎ） オリンパスＢＨ−２偏光顕微鏡を使用し、コンペンセー
ター法により単糸のレターデーションと糸径を測定し、
複屈折率を求めた。 （３）イブネス（Ｕ％） イブネスＵ％測定器を用いて、糸速：１００ｍ／分、チ
ャートスピード：１００ｍｍ／２．５分、フルスケー
ル：±１２．５％に設定し、連続３分間（糸長３００
ｍ）糸長方向の繊度斑を測定し、平均値を測定試料のイ
ブネスＵ％とした。 （４）密度 密度が１．２７６〜１．４１６の範囲内になるように調
整したｎ−ヘプタン／四塩化炭素混合液を使用し、密度
勾配管法により測定した。 【００１７】（５）温水（６５℃）収縮率 試料を拘束状態で、６５℃温水中で、３０分間熱処理し
た時の収縮量を測定し、試料長に対するパーセントで温
水（６５℃）収縮率とした。 （６）最大点強度、破断点伸度、一次降伏応力 （株）島津製作所製引張試験機テンシロンを用いて、試
料長２０ｃｍ、伸長率２０％／ｍｉｎにて伸長試験を行
い、得られた荷伸曲線から最大点強度、破断伸度および
一次降伏応力を求めた。 （７）熱応力ピーク値、熱応力ピーク温度 カネボウエンジニアリング（株）製熱応力測定器（タイ
プＫＥ−１１）を用い、綛状にした試料に０．０２９ｃ
Ｎ／ｄｔｅｘの初荷重をかけた後、２．３℃／ｍｉｎの
速度で昇温し、発生する応力をチャート上に記録し、熱
応力ピーク温度及び熱応力ピーク値を求めた。なお、熱
応力値はチャートから読み取った応力（ｃＮ）を繊度
（ｄｔｅｘ）で除して（ｃＮ／ｄｔｅｘ）で表した。 （８）紡糸断糸 実施例の条件で、１錘建ての溶融紡糸機を１週間連続運
転し、人為的あるいは機械的要因に起因する断糸を除
き、その間に発生した断糸回数を記録し、１錘・１日当
たりの断糸回数を計算し、紡糸断糸とした。 （９）加工糸強度、伸度 （株）島津製作所製引張試験機テンシロンを用いて、１
００ｍｍ、伸長速度２００ｍｍ／ｍｉｎの速度にて引張
した時の破断強度および伸度を測定した。 【００１８】（１０）加工糸捲縮率（ＴＣ％） 規定量の加工糸試料をカセ状に巻き取り、カセの一端
に、０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘおよび０．１７７ｃ
Ｎ／ｄｔｅｘの２個の荷重を負荷し、１分間経過後の長
さＳ0（ｃｍ）を測定した。次いで、０．１７７ｃＮ／
ｄｔｅｘの荷重を除去した状態で、１００℃の沸水中に
て２０分間処理した。沸水処理後０．００１７７ｃＮ／
ｄｔｅｘの荷重を除去し、２４時間自由な状態で自然乾
燥し、再び０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘおよび０．１
７７ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を負荷し、１分間経過後の長
さを測定しＳ1（ｃｍ）とした。次いで、０．１７７ｃ
Ｎ／ｄｔｅｘの荷重を除去し、１分間経過後の長さを測
定しＳ2（ｃｍ）とし、次の算式で捲縮率を算出し、１
０回の測定値の平均値で表した。 捲縮率（％）＝［（Ｓ1−Ｓ2）／Ｓ0］×１００ （１１）加工糸均染性 加工糸試料を１２ゲージ丸編機で３０ｃｍ長の筒編みと
し、染料（テラシールブルーＧＦＬ）を用い、１００
℃、４０ｍｉｎ染色し、均染性を検査員が目視にて下記
基準で格付けした。 レベル１：均一に染色されており、染斑がほとんど認め
られない。 レベル２：縞状の染斑が少し認められる。 レベル３：縞状の斑が一面に認められる。 【００１９】［実施例１〜３、比較例１〜２］固有粘度
が０．６４で酸化チタンを０．３重量％含有したポリエ
チレンテレフタレートを１４０℃で５時間乾燥した後、
スクリュー式押出機を装備した溶融紡糸設備にて溶融
し、３１５℃に保たれたスピンブロックに導入し、冷却
固化されたポリエチレンテレフタレートの固有粘度（η
ｆ）が０．５７となるような滞留時間とし、紡糸パック
で濾過し、断面積が１．８×１０-4ｃｍ2、Ｌ／Ｄが
６．０の吐出孔が２７２個穿設された紡糸口金から、吐
出孔１孔当りの吐出量０．１３ｇ／ｍｉｎ量で吐出し
た。次いで、吐出されたポリマー流を、紡糸口金面から
３０ｍｍの間の雰囲気が各々表１に示すような温度に保
たれたホットゾーンを通過せしめ、クロスフロー式紡糸
筒からの２５℃の冷却風で冷却し、紡糸口金面から４２
０ｍｍの位置（集束長）に設置されたメタリングノズル
式給油ガイドで油剤を付与しつつ、フィラメント束とし
て集束した。引き続きインターレースノズルを通して交
絡を付与し、表面速度３０００ｍ／分で回転している１
対（２個）のゴデットローラーで引き取り、ワインダー
にて巻き取りポリエステル極細マルチフィラメントパッ
ケージ（単糸繊度０．４３ｄｔｅｘ）を得た。この時の
紡糸断糸およびポリエステル極細マルチフィラメント糸
の物性を表１に示す。表１から明らかなように、実施例
１〜３においては、安定してポリエステル極細マルチフ
ィラメント糸を紡糸することが出来た。ホットゾーン温
度が本発明の範囲より低い比較例１では、吐出ポリマー
の液滴状破断が頻発し、連続して紡糸運転を行うことが
できなかった。ホットゾーン温度が本発明の範囲より高
い比較例２では、吐出ポリマー単糸同士が密着し、連続
して紡糸運転を行うことができなかった。 【００２０】 【表１】 【００２１】該ポリエステル極細マルチフィラメントパ
ッケージを、帝人製機（株）製ＨＴＳ−１５００Ｖ延伸
仮撚加工機に掛け、厚み９ｍｍ、直径５８ｍｍのウレタ
ンディスクを仮撚具として、下記条件にて、延伸同時仮
撚加工を実施した。延伸倍率１．６０；Ｄ（ディスク回
転速度）／Ｙ（糸速度）１．７０；ヒーター温度前半部
４００℃、後半部２５０℃；加工速度７００ｍ／ｍｉｎ
得られた加工糸の均染性および加工糸物性をおのおの表
２に示す。なお、比較例１〜２においては、延伸仮撚加
工に供する量のポリエステル極細マルチフィラメントパ
ッケージが得られなかった。 【００２２】［実施例４〜５、比較例３］集束長をおの
おの表１に示すように変更する以外は、実施例２と同じ
方法、条件でポリエステル極細マルチフィラメントパッ
ケージを得た。この時の紡糸断糸およびポリエステル極
細マルチフィラメント糸の物性を表１に示す。集束長が
本発明の範囲外である比較例３で得られたポリエステル
極細マルチフィラメント糸のイブネスＵ％は極めて不良
であった。該ポリエステル極細マルチフィラメントパッ
ケージを実施例１〜３と同じ方法、条件で延伸同時仮撚
を施し、表２に示す物性の加工糸を得た。比較例２にお
ける加工糸の均染性は極めて不良であり、使用に耐える
品質レベルに達し無かった。 【００２３】 【表２】 【００２４】 【発明の効果】本発明によれば、延伸仮撚加工が可能な
紡糸配向したポリエステル極細マルチフィラメント糸を
安定して製造することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 単糸繊度が０.２〜０.５ｄｔｅｘおよび
単糸総数が１００〜３００本であり複屈折率が０．０３
〜０．０６のマルチフィラメントからなる紡糸配向ポリ
エステルマルチフィラメント糸を製造するに際して、下
記（１）〜（２）を満足する条件で溶融紡糸することを
特徴とするポリエステル極細マルチフィラメント糸の製
造方法。 （１）紡糸口金面から０〜４０ｍｍの距離内を、雰囲気
温度が１００〜３００℃の範囲となるよう加熱する。 （２）冷却したポリエステルマルチフィラメント糸を紡
糸口金吐出面から３５０〜５００ｍｍ未満の範囲内で集
束する。
Priority Applications (12)
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|---|---|---|---|
| JP2002123885A JP4056288B2 (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | ポリエステル極細マルチフィラメント糸の製造方法 |
| TW092109615A TWI294926B (en) | 2002-04-25 | 2003-04-24 | Polyester fine false twisting textured yarn, and methods for producing the same |
| KR1020047013522A KR100984991B1 (ko) | 2002-04-25 | 2003-04-25 | 폴리에스테르 극세 멀티필라멘트사 및 폴리에스테르 극세가연 가공사의 제조 방법, 폴리에스테르 극세멀티필라멘트사, 폴리에스테르 극세 가연 가공사 |
| AU2003235816A AU2003235816A1 (en) | 2002-04-25 | 2003-04-25 | Method for producing polyester extra fine multi-filament yarn and polyester extra fine false twist textured yarn, polyester extra fine multi-filament yarn, and polyester extra-fine false twist textured yarn |
| CA2478286A CA2478286C (en) | 2002-04-25 | 2003-04-25 | Process for producing polyester fine multifilament yarn and polyester fine false-twist textured yarn, polyester fine multifilament yarn and polyester fine false-twist textured yarn |
| PCT/JP2003/005360 WO2003091485A1 (fr) | 2002-04-25 | 2003-04-25 | Procede pour produire un fil multifilament extra-fin en polyester et un fil texture par fausse torsion extra-fin en polyester, fil multifilament extra-fin en polyester et fil texture par fausse torsion extra-fin en polyester |
| ES03719207T ES2374667T3 (es) | 2002-04-25 | 2003-04-25 | Procedimiento para la producción de hilado texturado por falsa torsión extra fino de poliester e hilado texturado por falsa torsión extra fino de poliester. |
| AT03719207T ATE529546T1 (de) | 2002-04-25 | 2003-04-25 | Verfahren zur herstellung von extrafeinem falschdrahttexturiertem polyestergarn, sowie extrafeines falschdrahttexturiertes polyestergarn |
| EP03719207A EP1498520B1 (en) | 2002-04-25 | 2003-04-25 | Method for producing polyester extra fine false twist textured yarn and polyester extra-fine false twist textured yarn |
| MXPA04007453A MXPA04007453A (es) | 2002-04-25 | 2003-04-25 | Proceso para producir hilo de filamentos multiples fino de poliester, e hilo texturizado de falsa torsion fino de poliester, hilo de filamentos multiples fino de poliester e hilo texturizado de falsa torsion fino de poliester. |
| US10/505,525 US7078096B2 (en) | 2002-04-25 | 2003-04-25 | Method for producing polyester extra fine multi-filament yarn and polyester extra fine false twist textured yarn, polyester extra fine multi-filament yarn, and polyester extra-fine false twist textured yarn |
| CNB038091739A CN1320179C (zh) | 2002-04-25 | 2003-04-25 | 聚酯特细复丝和聚酯特细假捻丝的制造方法、以及聚酯特细复丝、聚酯特细假捻丝 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002123885A JP4056288B2 (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | ポリエステル極細マルチフィラメント糸の製造方法 |
Publications (2)
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