JP2004052194A - 複合繊維及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＴＴ系複合繊維を、組織拘束力が比較的小さい裏地織物に用いた際に、熱処理により発生する楊柳調シワやヒケ、パッカリングなどの表面品位欠点を解消する。
【解決手段】２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏芯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）〜（５）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繊維。
（１）沸水処理前に顕在している捲縮の伸縮伸長率が、２０％以下
（２）３．５×１０^−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けて沸水処理した後に測定される、伸縮伸長率が２〜１０％
（３）乾熱収縮応力値が０．０５〜０．２４ｃＮ／ｄｔｅｘ
（４）破断伸度が３０〜４５％
（５）伸長―応力測定における１０％伸長時の応力値が、糸長方向に沿って、最大と最小の差が０．３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下
【選択図】　　　　なし

Description

【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、または偏芯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）〜（５）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繊維。
（１）沸水処理前に顕在している捲縮の伸縮伸長率が２０％以下
（２）３．５×１０^−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けて沸水処理した後に測定される伸縮伸長率が２〜１０％
（３）乾熱収縮応力値が０．０５〜０．２４ｃＮ／ｄｔｅｘ
（４）破断伸度が３０〜４５％
（５）伸長―応力測定における１０％伸長時の応力値が、糸長方向に沿って、最大と最小の差が０．３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下
【請求項２】複合繊維の乾熱収縮応力値が、０．０５〜０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘ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繊維。
【請求項３】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または２に記載のポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維。
【請求項４】２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏芯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繊維を製造するに際し、以下の（Ａ）〜（Ｄ）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繊維の製造方法。
（Ａ）２つのポリエステル成分の固有粘度差が、０．０５〜０．９で溶融
し、
（Ｂ）２つのポリエステル成分が合流した後の吐出孔径と孔長の比が２以
上で、吐出孔が鉛直方向に対し１０〜４０度の傾斜を有した紡糸孔
を用いて吐出し、冷却後、一旦巻き取ることなく延伸した後、
（Ｃ）第２ロールと第３ロール間で０．０５〜０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘの
張力で熱処理し、
（Ｄ）巻取速度を４０００ｍ／分以下で巻き取る。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は裏地用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繊維及びその製造方法に関する。更に詳しくは、直接紡糸延伸法によって得られるポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維であって、裏地織物に使用した際に、楊柳調シワやヒケ、パッカリングなどの欠点を発生することなく、ソフトな風合いと優れたストレッチ特性及び表面品位を発現するポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維及びそれを工業的に安定に製造する製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、編織物の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。
しかしながら、ポリウレタン系繊維は、ポリエステル系染料に染まり難く、そのために染色工程が煩雑になることや、長期間の使用時に脆化し、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、または偏芯的に貼合わせて、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】
それについての先行技術として、特公昭４３−１９１０８号公報、特開２０００−２３９９２７号公報、特開２０００−２５６９１８号公報、特開２００１−５５６３４号公報、特開２００１−１３１３８７号公報、ヨーロッパ特許（ＥＰ）１０５９３７２号明細書、米国特許第６３０６４９９号明細書、特開２００１−４０５３７号公報、特開２００２−６１０３１号公報、特開２００２−５４０２９号公報等が挙げられる。これらには、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成分系複合繊維、および偏芯鞘芯型複合繊維（以下、両者を含めて、ＰＴＴ系複合繊維と呼称する）が提案されている。このＰＴＴ系複合繊維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、或いはかさ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。
【０００４】
特開２００１−１３１３８７号公報や、特開２００１−３４８７３４号公報、特開２００２−６１０３０号公報には、これらのＰＴＴ系複合繊維を製造するにあたり、紡糸―延伸を連続して行ういわゆる直接紡糸延伸法が提案されている。特に、特開２００１−１３１３８７号公報には、熱収縮応力値を０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とすることにより、３．５×１０^−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下でも１０％以上の捲縮伸長率を有するＰＴＴ系複合繊維が開示されている。
この複合繊維は、強撚や組織拘束力の大きな織物に使用して、高い捲縮性を発現することが開示されている。
【０００５】
しかし、無撚〜１０００回／ｍ以下の低撚り数での使用や、裏地などのように比較的に組織拘束力の小さい織物に、該公報に開示されるような熱収縮応力値の大きな捲縮糸を使用すると、織物に楊柳調のシワが生じ、商品価値が損なわれることが明らかになった。
我々の検討によれば、裏地織物に見られる楊柳調シワの発生原因は、経糸の拘束力と緯糸の収縮力とのアンバランスにあることが判明した。
即ち、裏地織物のように、経糸本数が約１２０本／２．５４ｃｍ以下であり、カバーファクターが約２０００以下であるような、経糸の拘束力が比較的弱い組織に、収縮力の高い緯糸を組み合わせると、経糸の並びが崩れ、楊柳調シワとなるものと推定される。
【０００６】
更に、該公報に開示されるような高捲縮性の複合繊維は、熱処理前にも捲縮が顕在化している。このような顕在捲縮が製織時に伸長応力を受けることにより、捲縮が不規則に伸長し、織物製品の表面にヒケやパッカリングなどを生じ、織物品位を低下させることが明らかになった。
従って、裏地織物に使用して、楊柳調シワやヒケ，パッカリングなどの欠点の発生がなく、良好な表面品位と優れたストレッチ性を呈するＰＴＴ系複合繊維の出現が強く求められていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、組織拘束力が比較的小さい裏地織物などにおいて、熱処理により発生する楊柳調シワや表面品位欠点を解消することである。
本発明の目的は、良好な表面品位と適度なストレッチ性を有する裏地織物に最適なＰＴＴ系複合繊維および、それを直接紡糸延伸法で安価に製造する製造法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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系複合繊維を直接紡糸延伸法により製造するにおいて、ＰＴＴ系複合繊維の物性と熱収縮特性を特定することにより、前記課題が解決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、または偏芯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）〜（５）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繊維である。
（１）沸水処理前に顕在している捲縮の伸縮伸長率が２０％以下
（２）３．５×１０^−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けて沸水処理した後に測定される伸縮伸長率が２〜１０％
（３）乾熱収縮応力値が０．０５〜０．２４ｃＮ／ｄｔｅｘ
（４）破断伸度が３０〜４５％
（５）伸長―応力測定における１０％伸長時の応力値が、糸長方向に沿って、最大と最小の差が０．３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下
【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、または偏芯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繊維を製造するに際し、以下の（Ａ）〜（Ｄ）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繊維の製造方法である。
（Ａ）２つのポリエステル成分固有粘度差が、０．０５〜０．９で溶融し、
（Ｂ）２つのポリエステル成分が合流した後の吐出孔径と孔長の比が２以上
で、吐出孔が鉛直方向に対し１０〜４０度の傾斜を有した紡糸孔を用
いて吐出し、冷却後、一旦巻き取ることなく延伸した後、
（Ｃ）第２ロールと第３ロール間で、０．１０〜０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ
の張力で熱処理した後、
（Ｄ）巻取速度を４０００ｍ／分以下で巻き取る。
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明においては、２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏芯鞘芯型に貼り合された単糸群からなる複合繊維で、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系複合繊維を対象とする。
即ち、ＰＴＴと他のポリエステルの組み合わせや、ＰＴＴどうしの組み合わせを対象とする。
本発明におけるＰＴＴ系複合繊維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。
【００１１】
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が挙げられる。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が挙げられる。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系複合繊維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が用いられる。
【００１２】
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。
【００１３】
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く、１．１重量％より少ないことが更に好ましく、特に好ましくは１．０重量％以下である。
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であることがより好ましい。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、複合繊維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。
【００１４】
本発明におけるＰＴＴ系複合繊維の平均固有粘度は、０．７〜１．２ｄｌ／ｇの範囲であることが好ましい。
平均固有粘度が０．７ｄｌ／ｇ未満では、得られる複合繊維の強度が低く、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、複合繊維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、０．８〜１．２ｄｌ／ｇの範囲である。
また、そのときの両成分の固有粘度差が０．０５〜０．９ｄｌ／ｇで、かつ、平均固有粘度が０．８〜１．２ｄｌ／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、２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型に貼り合わされた単糸群からなる複合繊維では、単糸断面の接合界面の曲率ｒ（μｍ）が１０ｄ^０．５未満であることが好ましい。ここで、ｄは単糸デシテックスを示す。本発明では、この曲率ｒが４〜９ｄ^０．５であることが好ましい。
【００１６】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、沸水処理前に顕在化している捲縮の伸縮伸長率（Ｖｃ）が２０％以下であることが必要である。沸水処理前に顕在化している捲縮の伸縮伸長率が２０％を越えると、整経や製織時の僅かな張力変化により、捲縮の伸長に斑が生じ、織物の表面品位が低下する。顕在している捲縮は、小さい程織物表面品位が良好となる。沸水処理前に顕在化している捲縮の伸縮伸長率は、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下である。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、３．５×１０^−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けて沸水処理した後に測定される、伸縮伸長率（ＣＥ_３．５）が２〜１０％であることが必要である。伸縮伸長率（ＣＥ_３．５）が１０％を越えると、織物表面に楊柳調シワが発生し、商品価値を損なう。伸縮伸長率（ＣＥ_３．５）が２％未満では、裏地織物のストレッチ率が小さくなる。好ましい伸縮伸長率（ＣＥ_３．５）は、３〜８％である。
【００１７】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、乾熱収縮応力値が０．０５〜０．２４ｃＮ／ｄｔｅｘであることが必要である。乾熱収縮応力値が０．２４ｃＮ／ｄｔｅｘを越えると、パッケージに巻かれたＰＴＴ系複合繊維が、経時的に収縮して巻締りを生じ、解じょ張力の変動をきたし、織物にシボやパッカリングが発生し、品位が低下する。乾熱収縮応力値が０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、ＰＴＴ系複合繊維の製造時に、安定した巻取が困難となる。好ましい乾熱収縮応力値は、０．０５〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、更に好ましくは０．０５〜０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘである。
【００１８】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、破断伸度が３０〜４５％であることが必要である。破断伸度が３０％未満では、工業的に安定した紡糸が困難となる。破断伸度が４５％を越えると、破断強度が約２ｃＮ／ｄｔｅｘ以下となり、裏地織物の引き裂き強度が低下する。好ましい破断伸度は、３５〜４５％である。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、複合繊維の伸長―応力測定における１０％伸長時の応力値が、糸長方向に沿って、最大と最小の差（以下、１０％伸長応力値差と称す）が０．３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが必要である。伸長―応力測定における１０％伸長時の応力値は、繊維の配向度や結晶化度などの微細構造によって異なった値を示す。本発明では、この１０％伸長時の応力値のバラツキが織物の染め品位と良く対応することを見出した。そして、糸長方向のバラツキが小さいほど、染めの均一性に優れている。１０％伸長時応力の糸長方向での最大と最小の差が０．３０ｃＮ／ｄｔｅｘを越えると、織物の染め品位が不良となる。最大と最小の差は、０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下が好ましい。なお、好ましくは０以上である。
【００１９】
本発明のＰＴＴ系複合繊維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系複合繊維には、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有させても良い。
【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０．０５〜０．９で溶融紡糸することが必要である。
固有粘度差が０．０５より小さいと、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系複合繊維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、０．１〜０．６０ｄｌ／ｇである。両方の成分がＰＴＴである場合には、固有粘度差は０．１〜０．４であることが好ましい。
【００２１】
本発明の製造方法には、図１に示す紡糸口金以外は公知の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１は、本発明の製造に好適な紡糸口金の模式図を示す。
図１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（ロ）で、両者が合流した後、鉛直方向に対してθ度の傾斜を有した吐出孔より吐出される。吐出孔の孔径はＤ、孔長はＬで示される。本発明においては、この吐出孔径Ｄと孔長Ｌの比が２以上であることが好ましい。
【００２２】
吐出孔径Ｄと孔長Ｌの比は、組成または固有粘度の異なる２種のポリエステルが合流した後に、両成分の接合状態が安定するにはこの比は２以上であることが好ましい。孔径と孔長の比が２未満では、接合が不安定となり孔から吐出する際にポリマーの溶融粘度差に起因する揺らぎが生じ、１０％伸長応力値差を本発明の範囲に維持することが困難となる。
吐出孔径と孔長の比は、大きい程好ましいが、孔の製作が困難となることから２〜８であることが好ましい。より好ましくは２．５〜５である。
本発明に用いる紡糸口金の吐出孔は、鉛直方向に対し１０〜４０度の傾斜を有していることが必要である。
【００２３】
本発明では、特定の角度に傾斜した孔を用いて紡糸することにより、１０％伸長応力値差を本発明の範囲に維持することに成功した。ここで、吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角とは、図１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どうし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、１０％伸長応力値差を本発明の範囲に維持することが困難となるばかりか、安定した紡糸が困難となる。図１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。
【００２４】
例えば、ＰＴＴポリマー同士で、固有粘度差が約０．１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少なくとも１０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４０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。好ましい傾斜角度は１５〜３５度、更に好ましくは２０〜３０度である。
本発明では、この傾斜角度は吐出孔の孔径と孔長の比が２以上の組み合わせの場合により有効に効果を発揮する。孔径と孔長の比が２未満では、傾斜角度をいかに調整しても吐出の安定効果を得ることは難しくなる。
【００２５】
本発明の製造方法では、上記吐出孔を有する紡糸口金を用いて、２種のポリエステルが合流した後の吐出条件を平均固有粘度［η］（ｄｌ／ｇ）と吐出線速度Ｖ（ｍ／分）の積が３〜２０（ｄｌ／ｇ）・（ｍ／分）として紡糸することが必要である。
この吐出条件は、孔の周辺に長時間の紡糸により付着する「めやに」による孔汚染を解消し、１０％伸長応力値差を本発明の範囲とするための必要条件である。この積が３（ｄｌ／ｇ）・（ｍ／分）未満では、孔汚染は減少するが吐出速度と巻取速度の比が過大となり１０％伸長応力値差が０．３０ｃＮ／ｄｔｅｘを越えるものとなる。２０（ｄｌ／ｇ）・（ｍ／分）を越えると、孔の汚染速度が著しく増加し連続した生産が困難となる。好ましい範囲は５〜１５（ｄｌ／ｇ）・（ｍ／分）である。
【００２６】
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ることなく引き続いて延伸後、第２ロールと第３ロール間で０．０５〜０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘの張力で熱処理することが必要である。
熱処理張力が０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘを越えると、熱収縮応力値が０．２４ｃＮ／ｄｔｅｘを越え、織物に楊柳調シワが発生する。熱処理張力が０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、伸縮伸長率が２％未満となり、ストレッチ性が不足する。好ましい熱処理張力は０．１０〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘである。
【００２７】
本発明の製造方法においては、巻取速度を４０００ｍ／分以下で巻取ることが必要である。
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。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１５００〜３０００ｍ／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１５００ｍ／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系複合繊維の破断強度が約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。好ましい紡糸速度は１６００〜２５００ｍ／分である。
【００２８】
本発明の製造方法に用いる複合紡糸設備の模式図を図２に示す。
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２５０〜２８０℃の温度に設定された押出機２に供給し溶融する。他方の成分も同様にして、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２５０〜２８５℃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種類の成分が合流し、サイド−バイ−サイド貼り合わせた後、マルチフィラメント１０として紡糸チャンバー内に押し出される。
【００２９】
押出機及びスピンヘッドの温度は、ＰＴＴペレットの極限粘度や形状によって上記範囲から最適なものを選ぶ。
紡糸チャンバー内に押し出されたＰＴＴマルチフィラメント１０は、長さ５０〜３００ｍｍの非送風領域１１を経た後、冷却風１２によって室温まで冷却固化され、仕上げ剤を付与した後、所定の速度で回転する第１ゴデットロール１４によって引き取られ、一旦巻取ることなく、次いで第２ゴデットロール（本図では、加熱ゴデットロール）１５との間で連続的に延伸した後、第３ゴデットロール１６で緊張され熱処理された後、巻取機によって所定の繊度の複合繊維パッケージ１７として巻き取られる。
【００３０】
固化したマルチフィラメント１０には、引取ゴデットロール１４に接する前に、仕上げ剤付与装置１３によって仕上げ剤が付与される。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、１０重量％以上好ましくは１５〜３０重量％が採用される。
ゴデットロールの数は、２対以上が用いられる。例えば図２において、引取ゴデットロールの前に１対のプレテンションロールを設けても良い。
２対のゴデットロール間では、ゴデットロールの周速度を異ならせることにより１．２〜３倍の延伸が行われる。
【００３１】
延伸に際しては、第１ゴデットロールの温度を５０〜９０℃、好ましくは５５〜７０℃が採用される。延伸後の糸は第２ゴデットロールで必要な熱処理を施される。熱処理の温度は８０〜１６０℃、好ましくは１００〜１４０℃が採用される。
第２ゴデットロールと第３ゴデットロール間は、緊張状態で熱処理される。第３ゴデットロールは加熱ゴデットロールであっても、非加熱であってもよい。
ＰＴＴ系複合繊維の乾熱収縮応力値を０．０５〜０．２４ｃＮ／ｄｔｅｘとして、ＰＴＴ系複合繊維の走行安定性を維持するには、第３ゴデットロールは非加熱ゴデットロールであることが好ましい。
【００３２】
本発明において、延伸張力を０．３〜０．５ｃＮ／ｄｔｅｘとすることが好ましい。延伸張力は、引取ゴデットロール１４と延伸ゴデットロール１５（図２では加熱ゴデットロールと同じ）間の張力である。
延伸張力が０．３ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、ＰＴＴ系複合繊維の強度が約２ｃＮ／ｄｔｅｘ未満となり機械的強度が不足する。延伸張力が０．５ｃＮ／ｄｔｅｘを越えると、破断伸度が３０％未満となり安定した紡糸が困難となる。好ましい延伸張力は、０．３〜０．４ｃＮ／ｄｔｅｘである。延伸張力は、引取ゴデットロールと延伸ゴデットロールの周速度比、即ち延伸比と、引取ゴデットロールの温度を選定することにより決定することができる。
【００３３】
本発明の製造方法においては、パッケージからのＰＴＴ系複合繊維の解じょ性を良好とする目的で、パッケージの巻取開始から終了までの間に、各巻径によって巻取綾角度を３度〜１０度の範囲で異ならせて巻取ることが好ましい。綾角度は、巻取速度とトラバースの速度の調整により設定することができる。巻取綾角度が３度未満では、巻崩れが生じて正常な巻取が困難である。巻取綾角度が１０度を越えると、延伸糸の乾熱収縮応力や巻取時の冷却をいかにしても耳高となり、本発明の目的が十分に達成されない。好ましい綾角度は、４度〜９度の範囲である。
【００３４】
本発明では、綾角度を内層よりも中間層の綾角度を大きくすることが好ましい。ここで、パッケージの内層は、ボビンからの巻厚みが約１０ｍｍ以内の積層部をいう。綾角度を巻径によって異ならせる最も好ましく例は、巻取開始すなわちパッケージの内層において、綾角度を低くし、巻径の増加とともに綾角度を徐々に高くし、パッケージの中層において最も高くする。その後、外層に至っては再び綾角度を低くすることである。このように、巻径により綾角度を変化して巻取ることにより、パッケージのバルジと耳高の双方を十分に小さくすることが可能となった。
【００３５】
織物の組織としては、平織組織、綾織組織、朱子織組織をはじめ、それらから誘導された各種の変化組織を適用することができる。織物には、経糸のみ、緯糸のみまたは、経緯の両方のいずれにも本発明のＰＴＴ系複合繊維を使用することができる。これらの織物は、ストレッチ率が少なくとも１０％、好ましくは１５％以上、より好ましくは２０％以上である。ストレッチ率が１０％以上であれば、スポーツ衣料などで使用した場合に、局部的かつ瞬間的な運動変位に対して瞬間的に追随することから、本発明の目的が有効に発現される。織物の回復率は、８０〜１００％であることが好ましい。より好ましくは８５〜１００％である。また、織物を伸長する際の伸長応力が小さいことも本発明の特徴である。例えば、１０％伸長時の応力が１５０ｃＮ／ｃｍ以下であれば、着用時の着圧感が小さく好ましい。より好ましくは、５０〜１００ｃＮ／ｃｍである。本発明のＰＴＴ系複合繊維を用いた織物は、裏地用途に適性がある。例えば、婦人服や紳士服の裏地として用いると、屈曲時の圧迫感がなく、優れた衣服着用感が得られる。また、衣服に伸長応力がかかっても、縫い目などの滑落がなく優れた耐久性が得られる。
【００３６】
本発明のＰＴＴ系複合繊維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、仮撚方向と同方向もしくは異方向に撚りを付与することが採用される。この場合、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。
撚係数Ｋ＝撚数Ｔ（回／ｍ）×（仮撚加工糸の繊度；ｄｔｅｘ）^１／２
【００３７】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、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。
【００３８】
また、複合繊維と他の繊維とを混繊複合した織物とするには、混繊複合糸としては、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。
【００３９】
【発明の実施の形態】
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実施例により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ー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。
【００４０】
（２）顕在捲縮の伸縮伸長率Ｖｃ
糸を周長１．１２５ｍの検尺機で１０回かせ取りし、ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に定められた恒温恒湿室に無負荷のまま一昼夜静置した。
次いで、かせに以下に示す荷重を掛けてかせ長を測定し、以下の式から顕在の伸縮伸長率Ｖｃを測定する。
伸縮伸長率％＝（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１×１００
Ｌ１＝１×１０^−３ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重付加時のかせ長
Ｌ２＝０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重付加時のかせ長
【００４１】
（３）負荷時の伸縮伸長率（ＣＥ_３．５）
糸を周長１．１２５ｍの検尺機で１０回かせ取りし、３．５×１０^−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けた状態で、沸騰水中で３０分間熱処理する。次いで、同荷重を掛けたまま乾熱１８０℃で１５分間乾熱処理する。処理後、無負荷にして、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。
負荷時の伸縮伸長率（ＣＥ_３．５）％＝（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１×１００
但し、　Ｌ１＝１×１０^−３ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重付加時のかせ長
Ｌ２＝０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重付加時のかせ長
【００４２】
（４）破断強度、破断伸度、１０％伸長時応力値差
破断強度、破断伸度はＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づいて測定した。
１０％伸長時応力差は糸長方向に伸長―応力測定を１００回測定し、１０％伸長時の応力（ｃＮ）を測定した。測定値の最大値と最小値を読み取り、この差を繊度（ｄｔｅｘ）で徐して、１０％伸長応力値差（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。
【００４３】
（５）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）
【００４４】
（６）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―連続延伸機を用いて、各実施例ごとに２日間の溶融紡糸―連続延伸を行った。この期間中の糸切れの発生回数と、得られた複合繊維パッケージに存在する毛羽の発生頻度（毛羽発生パッケージの数の比率）から、以下のように判定した。
◎　；　糸切れ０回、毛羽発生パッケージ比率　　　　５％以下
○　；　糸切れ２回以内、毛羽発生パッケージ比率　１０％未満
×　；　糸切れ３回以上、毛羽発生パッケージ比率　１０％以上
【００４５】
（７）織物の調整
織物の作成は以下のように行った。
経糸に５６ｄｔｅｘ／２４ｆのＰＴＴ単一の繊維（旭化成　「ソロ」）の無撚糊付け糸を用い、緯糸に本発明の各実施例および比較例の５６ｄｔｅｘ／２４ｆ複合繊維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　ウオ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。
【００４６】
（８）布帛評価
得られた織物を、熟練した検査技術者が検査し、緯の染め品位を以下のように判定した。
◎　；楊柳調シワやヒケ、斑などの欠点なく、極めて良好
○　；楊柳調シワやヒケ、斑などの欠点なく、良好
×　；楊柳調シワやヒケ、斑のいずれかの欠点があり、不良
【００４７】
（９）織物のストレッチ率と回復率
得られた織物を用い以下の方法でストレッチ率と回復率を評価した。
島津製作所（株）製の引張試験機を用いて、つかみ幅２ｃｍ、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／分で、試料を緯方向に伸長させたときの２．９４Ｎ／ｃｍの応力下での伸び（％）をストレッチ率とした。その後、再び同じ速度でつかみ間隔１０ｃｍまで収縮させた後、再度応力−歪み曲線を描き、応力が発現するまでの伸度を残留伸度（Ａ）とする。回復率は以下の式によって求めた。
回復率＝〔（１０−Ａ）／１０〕×１００％
【００４８】
（１０）総合評価
◎　；紡糸安定性、織物品位共に極めて良好
○　；紡糸安定性、織物品位共に良好
×　；紡糸安定性、織物品位のいずれかが不良
【００４９】
【実施例１〜４、比較例１】
本実施例では、２つの成分の極限粘度差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％含む高極限粘度のＰＴＴと、他方の成分として酸化チタンを０．４重量％含む低極限粘度のＰＴＴペレットを図２に示すような紡糸機及び３対のゴデットロールを有する巻取機を用いて、５６ｄｔｅｘ／２４フィラメントＰＴＴ複合繊維パッケージを製造した。
【００５０】
本実施例における紡糸条件は、以下のごとくである。

【００５１】

【００５２】
【表１】

表１からも明らかなように、２つの成分間の極限粘度差が本発明の範囲であれば、織物は良好なストレッチ性とストレッチ回復性を示す。
【００５３】
【実施例５〜７、比較例２〜３】
本実施例では、ＰＴＴ系複合繊維の破断伸度及び顕在している捲縮の伸縮伸長率Ｖ_Ｃ及び、負荷時伸縮伸長率ＣＥ_３．５効果について、説明する。
実施例２に示す固有粘度の組み合わせで、１ゴデットロールと２ゴデットロール間の速度比、即ち延伸倍率を表２に示すように異ならせて複合繊維を得た。
得られた複合繊維及び織物の物性を、表２に示す。
【００５４】
【表２】

表２から明らかなように、複合繊維の破断伸度及び顕在している捲縮の伸縮伸長率及び、負荷時伸縮伸長率が本発明の範囲であれば、良好な紡糸安定性及び織物品位を示す。
比較例３に示すように、破断伸度が本発明外であれば、紡糸時に糸切れが生じ、工業的な生産が困難であった。
【００５５】
【実施例８〜１０、比較例４〜５】
本実施例においては、乾熱収縮応力及び破断伸度の効果について説明する。
実施例２と同様に直接紡糸延伸を行うにおいて、第２ゴデットロールと第３ゴデットロール間の熱処理張力を表３に示すように異ならせた。
得られた複合繊維及び織物の物性を、表３に示す。
【００５６】
【表３】

表３から明らかなように、複合繊維の乾熱収縮応力及び破断伸度が本発明の範囲であれば、良好な紡糸性と織物品位を有していた。
【００５７】
【実施例１１〜１３、比較例６】
本実施例では、紡糸速度及び巻取速度の好ましい態様について説明する。
実施例２に示す固有粘度の組み合わせにおいて、第１ゴデットロールの速度、即ち紡糸速度及び巻取速度を表４に示すように異ならせて、複合繊維を得た。
得られた複合繊維の物性を、表４に示す。
【００５８】
【表４】

表４から明らかなように、紡糸速度が１５００ｍ／分以上であれば、加工糸の染め品位が良好であった。
【００５９】
【実施例１４〜１６、比較例７】
本実施例では、複合繊維の製造に用いるポリマー種類の効果について、説明する。
２つのポリマーの組み合わせを表５に示す以外は、実施例２に示す紡糸，延伸条件で複合繊維を得た。
得られた、複合繊維及び織物の物性を表５に示す。
【００６０】
【表５】

表５から明らかなように、少なくとも一方にＰＴＴを用いた複合繊維は、良好な織物品位とストレッチ性とストレッチ回復性を有していた。
比較例７は、ＰＴＴを含まないために、ストレッチ性に欠けていた。
【００６１】
【実施例１７〜２０、比較例８〜１０】
本実施例では、紡糸に用いる紡口の孔の効果について説明する。
実施例２と同様に直接紡糸延伸を行うにあたり、吐出孔径及び傾斜角度を、表６に異ならせた紡口を用いて紡糸を行った。
紡糸性及び得られた織物の品位を、表６に示す。
【００６２】
【表６】

表６より明らかなように、本発明の製造方法に示す紡口を用いた場合には、良好な紡糸性と、織物品位が得られた。
【００６３】
【発明の効果】
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裏地織物に最適なＰＴＴ系複合繊維および、それを直接紡糸延伸法で安価に製造する製造法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合繊維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２】本発明の複合繊維を製造する紡糸―延伸設備の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
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：非送風領域
１２：冷却風
１３：仕上げ剤付与装置
１４：第１ゴデットロール
１５：第２ゴデットロール
１６：第３ゴデットロール
１７：複合繊維パッケージ

Claims (4)

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）〜（５）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繊維。
   （１）沸水処理前に顕在している捲縮の伸縮伸長率が２０％以下
   （２）３．５×１０^−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けて沸水処理した後に測定される伸縮伸長率が２〜１０％
   （３）乾熱収縮応力値が０．０５〜０．２４ｃＮ／ｄｔｅｘ
   （４）破断伸度が３０〜４５％
   （５）伸長―応力測定における１０％伸長時の応力値が、糸長方向に沿って、最大と最小の差が０．３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下
2. 複合繊維の乾熱収縮応力値が、０．０５〜０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘ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繊維。
3. 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または２に記載のポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維。
4. 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繊維を製造するに際し、以下の（Ａ）〜（Ｄ）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繊維の製造方法。
   （Ａ）２つのポリエステル成分の固有粘度差が、０．０５〜０．９で溶融し、
   （Ｂ）２つのポリエステル成分が合流した後の吐出孔径と孔長の比が２以上で、吐出孔が鉛直方向に対し１０〜４０度の傾斜を有した紡糸孔
   を用いて吐出し、冷却後、一旦巻き取ることなく延伸した後、
   （Ｃ）第２ロールと第３ロール間で０．０５〜０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘの張力で熱処理し、
   （Ｄ）巻取速度を４０００ｍ／分以下で巻き取る。

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