JP3616509B2 - 高伸度ポリエステルフィラメント糸の捲取方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリエステルフィラメント糸の捲取方法、更に詳しくは、粒子状の繊維伸度向上剤の添加分散により、生産性の向上したポリエステルフィラメント糸を良好な捲姿で捲き取る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル繊維の溶融紡糸において、口金からのポリマー吐出量を多くすることは、生産性を向上させる上で、極めて有効な方法であり、昨今の繊維業界においては、製糸コストを低減させる観点から極めて望ましいこととされている。
【０００３】
これまで生産性を向上させるために取られてきた典型的な手段として、紡糸引取速度を上げて、口金からの吐出量を増加させる方法が知られている。しかしながら、この方法では、引取速度が早いために、個々のフィラメントの分子配向が大きくなる結果、得られるフィラメント紡出糸の残留伸度は逆に低下してしまう。従って、当然のことながら後に続く延伸または延伸仮撚時の延伸倍率が低下するので、引取速度上昇による吐出量増加効果が、延伸工程で相殺されてしまう。
【０００４】
このような問題を解決する一つの手段として、不飽和モノマーからなる附加重合体を繊維伸度向上剤としてポリエステルに添加し、紡出糸の残留伸度を高める方法が特公昭６３−３２８８５号公報（対欧州特許第４７４６４（Ａ１）号）で提案されている。
【０００５】
この方法によると中間配向糸（ＰＯＹ）をはじめ、残留伸度の高い紡出糸が得られるが、本発明者らは、この特公昭６３−３２８８５号公報に開示されている残留伸度の高い紡出糸を商業ベースのワインダーに捲取る際に、新たな問題に遭遇した。
【０００６】
すなわち、現実には捲取パッケージの形成は不可、つまりコマーシャルベースでの捲取は不可能である、との問題点が本発明者らにより明らかにされた。この問題点に係る現象として、フィラメント単独あるいは数本のフィラメントがトラバースプリンティング不良のため、捲端面に正常な円周捲き形態から外れた“綾はずれ”や端面がいびつになる“捲崩れ”、端面の中央部が膨らむ“バルジ悪化”、更に捲取中に糸浮きが発生し、バーストにまで及ぶ等の致命的な不良が発生したのである。
【０００７】
さらに本発明者らは、これらの原因が、繊維伸度向上剤の添加分散により紡出糸が高い伸度すなわち分子配向の低い状態で、相対的により速い速度で捲取られるという従来有り得なかった厳しい捲取領域に曝されたために、紡出糸が受ける空気抗力や遠心力が飛躍的に増大したことに起因していることを見出した。つまり、飛躍的に増大した該応力によって、紡出糸が部分的に伸ばされて、トラバースプリンティング不良などが発生し、さらには紡出糸が受けた構造変化（歪み）が捲き取られた後、緩和することによってバルジが悪化するなどの致命的な捲取不良が発生していることを見出したのである。
【０００８】
そのため、この問題は、繊維伸度向上剤を用いないで同一伸度の紡出糸を、低速（例えば１０００〜２０００ｍ／ｍｉｎ）で捲取る従来方法においては、何等生じ得なかった問題である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、繊維伸度向上剤を添加したポリエステルフィラメントの高速紡出糸を良好な捲き姿で捲き取ることにある。更に本発明の他の課題は、従来にない超高速での合理化されたポリエステルフィラメント糸の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが鋭意検討した結果、上述の飛躍的に増大した空気抗力や遠心力による捲き姿の悪化を抑制する手段として、繊維伸度向上剤を添加分散した高速紡出糸を、一旦捲取ることなく引き続いてより高速で回転するローラーとの間で延伸し、更に熱固定して繊維内部の歪みを緩和してから捲取れば良いことが究明された。この延伸熱固定自体は、繊維構造の安定化手段として知られているが、繊維伸度向上剤を含有した繊維に、捲き姿の向上のために適用するのは、本発明者らによって初めて創出されたものである。
【００１１】
かくして本発明によれば、
粒子状のポリメチルメタクリレート系重合体をポリエステル重量を基準として０．５〜４．０重量％分散せしめたポリエステルを紡糸口金から溶融吐出して溶融紡糸し、２５００ｍ／ｍｉｎ〜８０００ｍ／ｍｉｎの引き取り速度で引き取り、その際、該口金直上にポアサイズが４０μｍ以下のフィルターを設置し、見掛けの紡糸ドラフト率を１５０〜１５００の範囲とし、以下に定義する残留伸度増加率（Ｉ）が５０％以上であるフィラメント紡出糸を得、
該紡出糸を直接巻き取ることなく、引続き延伸熱固定して、残留伸度が６０％以下のフィラメント糸として捲き取ることを特徴とする高伸度ポリエステルフィラメント糸の捲取方法が提供される。
ただし、上記（Ｉ）は以下の式に従う。
【００１２】
【数２】

【００１３】
ここでＥＩ_ｂ（％）は、本発明のポリエステルフィラメント糸の残留伸度、ＥＬ_０（％）は該伸度向上剤を含まない以外は本発明と同一の紡糸条件下で得られたポリエステルフィラメント糸の残留伸度である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
紡出されつつある個々のフィラメント中でポリマーの分子配合に対して“コロ”として機能する粒子状の繊維伸度向上剤をポリエステル重量を基準として０．５〜４．０重量％分散せしめたポリエステルを溶融紡糸し、２５００ｍ／ｍｉｎ〜８０００ｍ／ｍｉｎの引取速度で得た、残留伸度増加率（Ｉ）が５０％以上であるフィラメント紡出糸（以下、単に紡出糸と称する）を得る、という概念自体、前掲のＥＰ４７４６４Ａ、明細書に開示されている。
【００１５】
これに対して、本発明では上記ＥＰ明細書では未解決のまま放置されていた捲取（姿）不良の問題が、低い降伏応力の糸を極めて高速で捲取るために、従来は影響がないと考えられていた捲取り直前の空気抗力および遠心力によって生起されていることを見出した。そこで、高速で引き取られる紡出糸を一旦捲取ることなく、引続き延伸熱固定して、捲き取り前の糸の降伏応力を強化すると共に該糸の内部に存在する歪みを緩和することで、上述の問題を克服したものである。
【００１６】
更に本発明は、得られるフィラメント糸の伸度を６０％以下、好ましくは４０％以下になるよう延伸することで、上記ＥＰ明細書では一旦捲き取った紡出糸をさらに延伸するという別延伸工程が不要であり、生産性においてもより合理化したものである。
【００１７】
以下に、本発明について詳述に説明する。
本発明の高伸度ポリエステルフィラメント糸の紡糸方法については、特に限定されることはなく、任意の紡糸方法を採用できるが、粒子状の繊維伸度向上剤の添加量がポリエステルを基準として０．５から４．０ｗｔ％で、且つ引取速度が２５００ｍ／ｍｉｎから８０００ｍ／ｍｉｎの範囲に属する必要がある。
【００１８】
該粒子状の繊維伸度向上剤の添加量が、０．５重量％未満では、得られる紡出糸の伸度増加率（Ｉ）が５０％に到達し難く、他方４．０重量％を越えて添加しても、伸度向上効果は飛躍的に向上せず、むしろ紡糸性や捲取性が低下する。
【００１９】
引取速度については、２５００ｍ／ｍｉｎ未満では、元々残留伸度の高い紡出糸が得られるので、該向上剤を用いる意味が然程認められない。他方、紡糸引取速度が大きくなるほど、残留伸度向上効果は発揮されるが、８０００ｍ／ｍｉｎを越えると、前記重合体の添加が、逆に欠点として作用し、紡出未延伸糸の強伸度が低下する、いわゆる弱糸化という現象が現れてくる。
【００２０】
すなわち、上述の条件を組み合わせることで、前述の残留伸度増加率（Ｉ）が５０％以上であるフィラメント紡出糸が得られる。
【００２１】
本発明において、重要なのは該紡出糸を、そのまま捲き取らず、引き続いて、延伸熱固定して、残留伸度が６０％以下、好ましくは４０％以下の延伸糸とした後、捲き取ることである。
【００２２】
このためには、紡出糸の残留伸度と延伸糸の残留伸度（６０％以下）との関係から、延伸倍率を設定し、それに応じた延伸速度を採用すれば良い。生産性の面から好ましい延伸速度としては、６５００〜１２０００ｍ／ｍｉｎである。
【００２３】
本発明において、上述のような延伸を行う方法は、従来の直接紡糸延伸方法（ＳＤＹ）に比べて、同一引取速度での延伸倍率が、非常に高いこと以外は、基本的に同じであり、任意の直接延伸方法を採用することができる。具体的には、紡出された糸条を油剤付与後集束し、引取速度２５００〜８０００ｍ／ｍｉｎで回転している引取ローラーによって引き取る。この引取ローラー前後において、インターレースによって空気交絡させることは、糸条の集束性が向上するので望ましい態様である。
【００２４】
ここで延伸倍率が１．２５倍以上の場合は、該引取ローラーを、ポリエステルのガラス転移点以上に加熱して、繊維内部の非晶部の分子鎖の運動を自由にした後、残留伸度が６０％以下になる延伸倍率に該引取ローラーとその下流に配した延伸ローラーとの速度比を調整し、該ローラー間にて延伸する。
【００２５】
この場合、引取ローラーとしては、此れ迄第１ゴデットローラー（ＧＲ１）と称されるものを、また延伸ローラーとしては、此れ迄第２ゴデットローラー（ＧＲ２）として慣用されているものを流用できるが、必ずしもこの態様に限定されるものではない。例えば、この際の延伸は上述の１段延伸でも良いが、該ローラー間（ＧＲ１、ＧＲ２）に、さらに少なくとも一つ以上のガラス転移点以上に加熱されたローラーを配置して、多段延伸しても良い。
【００２６】
また、延伸倍率が１．２５倍未満の低延伸倍率の場合は、引取ローラー（ＧＲ１）を加熱せずに、室温で延伸（所謂、冷延伸）することも可能である。これは、エネルギーコストが削減される点から好ましい態様である。
【００２７】
最終延伸ローラーの温度は、１００℃以上から融点−４０℃以下、好ましくは１３０℃以上融点−５０℃以下で、熱固定する時間は０．０１〜０．１秒で行えば良い。この際の加熱手段は最終延伸ローラーでなくとも、最終延伸ローラー前に、接触または非接触のヒーターや、加熱媒体として蒸気を用いるノズルタイプなど任意の熱固定装置を配置したものでも良い。
【００２８】
この直延伸工程でもっとも重要なことは、最終延伸ローラーとして、加熱ローラー等を用いて延伸糸を熱固定することである。これは、熱固定を伴わない延伸では、糸の降伏応力を高めて、空気抗力や遠心力による繊維内部の構造変化（歪み）は抑制できるが、延伸によって新たに該構造変化が生起され、バルジなどの捲き姿悪化が解消されないためである。この熱固定自体、延伸糸の結晶化促進、さらには延伸時に付与された繊維内部の歪みの解消手段として知られている。しかしながら、本発明では、この延伸熱固定を、繊維伸度向上剤を添加した紡出糸に適用することによって、捲取直前の構造の変化によるトラバースプリンティング不良、繊維中に内在する歪みによるバルジ悪化、更には糸浮きによるバーストなどの発生を抑制するために利用するものである。
【００２９】
換言すれば、この延伸熱固定の手段を捲き姿改善のために利用するという考え方は、本発明者らによって、初めて創出されたものである。
【００３０】
このようにして得られた延伸糸は、繊維内部の分子配向が高いため、高い降伏応力を有し、捲取直前の空気抗力および遠心力によって引き伸ばされず、繊維内部の歪みも緩和されている。そのため、本発明の紡出糸は、最終延伸ローラーから直接または、一旦別のローラーを介した後、コマーシャルベースのワインダーによって捲き取ることが可能であり、更に得られた捲き姿は非常に良好なものである。
【００３１】
本発明においてポリエステルとは、芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分とする繊維形成能を有するポリエステルを指称し、例えば、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、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン―２，６―ナフタレンジカルボキシレート等を挙げることができる。また、これらポリエステルは第３成分として、ブタンジオールのようなアルコール成分又はイソフタル酸等のジカルボン酸を共重合させた共重合体でも良く、更にこれら各種ポリエステルの混合体でも良い。これらのうちポリエチレンテレフタレート系重合体が最適である。
【００３２】
これらポリエステルには、必要に応じて艶消し剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、末端停止剤、蛍光増白剤等が含まれていても良い。また、これらのポリエステルは紡糸性および糸物性の観点から固有粘度が０．４〜１．１であることが望ましい。
【００３３】
本発明に用いる粒子状の繊維伸度向上剤としては、ポリメチルメタクリレート系重合体が挙げられる。
【００３４】
その中でも、熱変形温度（Ｔ）が、前掲のＥＰ４７４６４の実施例に上げられた「Ｄｅｌｐｅｔ８０Ｎ」のような９８℃のものに対して、１０５〜１３０℃の範囲にあるものは特異な配向抑制機能を呈する。
【００３５】
すなわち、これらの繊維伸度向上剤は、ポリエステルと実質的に非相溶な海／島状態、つまり、ポリエステルを海、粒子状の繊維伸度向上剤を海成分として口金孔から吐出され、紡糸ライン上で、冷却細化過程を経る際に、ポリエステルよりも先に溶融状態からガラス状態へと転移し、紡糸応力（張力）に対して伸長変形低抗体の役割を果たす。そのため、口金近傍のポリマー温度が高い状態でのブレンド系の伸長粘度に関して、従来の伸長粘度式に従わない、非線形性増加をもたらし、その結果細化を促進し、紡出糸の糸速度を最終捲取速度に到達せしめる働きをもつと考えられる。
【００３６】
これら重合体の分子量は、伸長変形抵抗体としてポリエステルとは独立に、高分子量体として構造粘弾性の発現を必要とすることから少なくとも２０００以上の分子量（重量平均）を有していることが好ましく、特に２０００以上２０万以下が好ましい。分子量が２０００よりも小さいと、高分子量体としての構造粘弾性を発現しないために、応力担持体として作用し難い。一方、２０万を超えると、重合体の凝集エネルギーが極めて高く、ポリエステルへの分散が極めて困難になる。更に好ましい分子量の範囲は８０００以上１５万以下であり、このような高分子量重合体の場合、耐熱性も向上するので、一層好ましい。
【００３７】
具体例としては、分子量が８０００以上２０万以下であって、ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８で規定される条件（２３０℃、荷重３．８ｋｇｆ）において、メルトインデックス（Ｍ．Ｉ．）が０．５〜１５．０ｇ／ｍｉｎであるポリメチルメタクリレート系重合体ないしその誘導体である。これらの特定の物性を有する重合体は、ポリエステルの紡糸温度において、熱安定性と分散状態の安定性に優れている。
【００３８】
ポリエステルへの繊維伸度向上剤の添加に当たっては、任意の方法を採用することができる。例えばポリエステルの重合末期段階で該剤混合してもよく、また、ポリエステルと前記剤とを溶融混合して、押出し冷却後、切断してチップ化してもよい。更には、サイドストリームから該剤を溶融状態でポリエステルの溶融紡糸装置に、動的および／または静的ミクスチャーを介して導入してもよい。また、両者をチップ状で混合した後、そのまま溶融紡糸してもよい。その中でも、連重直紡ラインのポリエステル配管から一部のポリマーを引き出し、それをマトリックスとして該剤を混練り分散させたものを元のニートポリマーラインへ、任意の動的および／または静的ミクスチャーを介して戻し、各配管に分配するという手法が最も好ましい。
【００３９】
さらに本発明においては、紡糸段階で粒子状の繊維伸度向上剤の分散状態を制御することが好ましい。これは、該残留伸度向上剤が繊維表面に多量に存在すると、繊維表面に該剤による凹凸が形成され、該凹凸によってＦ／ＦおよびＦ／Ｍ摩擦が低下し、捲き姿が悪化するためである。
【００４０】
好ましい該剤の分散状態は図１に示したように、フィラメントを円形断面に見立てたときの半径方向の１／３から２／３の領域を占める円環状部（Ｂ）に、その分散濃度が極大化していることである。図２は、図１の粒子の分布状態を重量％でグラフに示したものである。以上はフィラメントの断面が中実断面の場合であるが、もし、フィラメントの断面が異形、あるいは中空断面の場合は、蒸気のＢの領域は図３〜４に記したようになる。
【００４１】
図３−ａは、一般的な中実のトライローバル断面であるが、この場合、各ローブの長手方向方向に沿って、中心点Ｏとローブ先端Ｔを結ぶ２等分線（一点鎖線で示した）の中観点Ｍを通る直交線（細線で示した）を引く。そして両線の交差点をＯ’点、細線がローブの外周点に出向う点をそれぞれＭ１，Ｍ２、Ｍ１〜Ｍ２間の直線距離を２Ｌとする。そして、該細線Ｌを３等分するような直交点線を引いてＯ’点からＭ１（またはＭ２）に向って３つの領域を仮想したとき、ローブの中心側から順次、領域Ａ’、Ｂ’、Ｃ’とする。
【００４２】
したがって、マルチローブのフィラメントにあっては、図３−ｂに示すように、繊維伸度向上剤の分散濃度の極大点が２山存在することになる。このことは、中空断面の場合についても言え、図４において、中空断面の内厚を２Ｌ，内厚の中間点Ｏ’とするとき、図３−ａおよびｂと全く同様になる。
【００４３】
上述の分散状態にするには、熱変形温度（Ｔ）が前述の１０５〜１３０℃の繊維伸度向上剤を用い、４０μ以下のポアサイズをもつフィルターを紡糸パック内に設置して、粗大粒子の吐出ポリマー流中への混入を抑制し、更に１５０〜１５００の範囲のみかけの紡糸ドラフト（率）のもとに、紡出すれば良い。
【００４４】
紡糸ドラフトについては、１５０未満だと吐出孔を通過するポリマー流は高い剪断力を受け、粒子状の繊維伸度向上剤はフィラメントの長手方向に引きちぎられ、粗大粒子の混入は抑制されるが、応力担持体としての機能が低下し、１５００を越えると、吐出孔内での剪断力による引きちぎり効果が小さくなり、応力担持体としての機能は向上するが、粗大粒子が発生する。
【００４５】
さらに、その他の好ましい紡糸要件としては紡糸温度（口金温度）および紡糸口金下の冷却である。
【００４６】
前者については、繊維伸度向上剤が分散した溶融ポリエステルを吐出する際の口金温度を通常よりも低くすることで、口金吐出後の伸度向上剤の伸長粘度がより紡糸ライン上流で大きくなり応力担持体としての機能が発現する結果、紡糸張力を大幅に低下させながらフィラメント断面内に粒子濃度の極大点を固定する傾向を示すからである。最適な口金温度は２７０〜２９０℃である。２７０未満では、ポリエステルの種類にもよるが、曵糸性の問題が生じ、他方２９０℃を越えると、伸度向上剤である附加重合体の耐熱安定性が低下する。
【００４７】
後者の口金下の冷却は、横吹き冷却の場合、その風速を０．１５〜０．６ｍ／ｓｅｃの範囲に維持することにより、残留伸度の向上と捲取性の向上との両立に寄与する。風速が０．１５ｍ／ｓｅｃ未満では、フィラメントの長手方向の斑が大きく、事後に高品位の延伸糸および加工糸を得ることができない。また、０．６０ｍ／ｓｅｃを超えると、ポリエステル側の伸長粘度が上昇するので、残留伸度の増加幅が小さくなる。
【００４８】
以上のような紡糸条件を、本発明の延伸熱固定と組み合わせれば、更に良好な捲き姿のものが得られる。
【００４９】
【実施例】
本発明で採用する物性値の測定方法について説明する。
（１）熱変形温度（Ｔ）
ＡＳＴＭ Ｄ−６４８に従う。
【００５０】
（２）平均粒径（Ｄ）の測定
紡出糸をパラフィンに包埋し、厚さ７μｍにフィラメントの長手方向に沿って直角に切断し、電子顕微鏡（日本電子製 ＪＳＭ−８４０）撮影用セクションを作成し、スライドガラスの上に複数個のセクション群をのせ、トルエン中に室温下で２日間放置する。この処置により、繊維伸度向上剤として機能した粒子状の附加重合体は溶け出す。溶出後の白金を１０ｍＡ×２分間スパッタ蒸着し、電子顕微鏡写真を１５０００倍で撮影する。撮影した溶出痕を、計測器：エリアカーブメーター（牛方商会製）を用いて２００個の重合体粒溶出痕の断面積を測定し、平均粒子径Ｄを算出する。
【００５１】
（３）平均長さ（Ｌ）および上記Ｄとの比（Ｌ／Ｄ）
紡出糸をパラフィンに包埋し、フィラメントの長手方向に沿って切断し、電子顕微鏡撮影用セクションを作成し、スライドガラス上に複数個のフィラメント割り断面をのせて、トルエン中に室温下で２日間放置する。上記（２）と同様の処理を行い、粒子の溶出痕を１５０００倍で撮影し、フィラメントの長手方向の長さ（Ｌ）を２００個測定し、平均長さ（Ｌ）から、上記Ｄとの比Ｌ／Ｄを算出する。
【００５２】
（４）フィラメント断面内の分散粒子分布
上記（２）と同様の処置をしてフィラメント糸全体を数箇所に分けて撮影し、２０個のフィラメント断面についてフィラメントの中心からフィラメント表面に向かって半径を３等分し、同心円状に３つの領域（図１のＡ、ＢおよびＣの領域）、それぞれの領域に含まれる粒子の数をその溶出痕から算出し、平均濃度との比を百分率で表す。
【００５３】
（５）フィラメント表面の粒子数
紡出糸全体をその長手方向に直角に長さｍｍに切断し、スライドガラス上にマルチフィラメント群を複数個のせ、トルエン中に室温下２日間放置する。上記（２）と同様の処置を行い、溶出痕を１５０００倍で撮影し、２０００μｍ^２当たりの溶出痕数をカウントし、１００μｍ^２当たりの数を算出する。
【００５４】
（６）紡出糸の複屈折率（Δｎ）
１―ブロモナフタレンを浸透液として用いて、偏光顕微鏡にて波長５３０ｎｍの単色光を用いて、緩衝縞を測定し、下記式Δｎを算出する。
Δｎ＝５３０（ｎ＋θ／１８０）／Ｘ
ｎ：縞数、θ：コンペンセーター回転角度、Ｘ：繊維直径
【００５５】
（７）残留伸度
紡出糸を気温２５℃×湿度６０％の高温恒湿に保たれた部屋に１昼夜放置した後、サンプル長さ１００ｍｍを島津製作所製張試験機テンシロンにセットし、２００ｍｍ／ｍｉｎの速度、即ちひづみ速度２ｍｉｎ−１にて引張り破断伸度を測定する。
【００５６】
（８）メルトインデックス
ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８に従う。
【００５７】
（９）みかけの紡糸ドラフト（Ｄｆ）
単糸（フィラメント）吐出量ｇ／ｍｉｎをポリエステルの溶融状態の密度１．２ｇ／ｃｍ^３で除して吐出体積ｃｃ／ｍｉｎを算出し、これを吐出孔断面積で除して吐出線速度Ｖ０ を算出する。これを捲き取り速度Ｖｗとの比（下記式）からＤｆを算出する。
Ｄｆ＝Ｖｗ／Ｖ０
【００５８】
（１０）口金温度
紡糸捲取運転状態の口金に予め口金表面に加工した深さ２ｍｍの温度検出端差込孔に検出端を差込み、口金温度を測定する。
【００５９】
（１１）口金下冷却風速度
風速計をハニカム構造の冷却風吹き出し口の上端面から３０ｃｍの箇所においてハニカム面に密着させた状態で風速をｎ＝５（５回測定）で測定し平均値を算出する。
以下、実施例により本発明を説明する。
【００６０】
［実施例１］
固有粘度０．６４、艶消剤として酸化チタンをポリエステル重量を基準として０．３ｗｔ％を含むポリエチレンテレフタレートチップを１６０℃で５時間乾燥した後、直径２５ｍの１軸フルフライト型溶融押出し機にて３００℃で溶融し、熱変形温度（Ｔ）が１２１℃、Ｍ．Ｉが１．０ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃×３．８ｋｇｆ）で分子量１５０，０００のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、および熱変形温度（Ｔ）が９８℃、Ｍ．Ｉ．が２．５ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃×３．８ｋｇｆ）で分子量６０，０００のＰＭＭＡ、さらに熱変形温度（Ｔ）が１４０℃、Ｍ．Ｉ．が０．６ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃×３．８ｋｇｆ）で分子量７０，０００のＰＭＭＡ系共重合体をサイドストリームから溶融状態で、押出し機中の溶融ポリエステルへ導入し、次いで２０段のスタティックミキサーを通して混合分散させた後、口金直上に設けた２５μｍのポアサイズをもつ金属繊維フィルターおよび直径０．４ｍｍφ―ランド長０．８ｍｍ（Ｌ）の吐出孔を３６個有する紡糸口金から、口金温度２８５℃にて溶融ポリマーを表１のＮｏ．１〜１４に示すような各紡速にあわせてその吐出量を変化させつつ吐出した。さらに口金下下方９ｃｍ〜１００ｃｍに設けた横吹き紡糸冷却筒から２５℃の空気を０．２３ｍ／ｓｅｃの速度で吹きつけて吐出ポリマー流を冷却固化せしめ、ＯＰＵ０．２５〜０．３０ｗｔ％範囲内で油剤付着処理を施した後、１２０ｄｅ／３６ｆの紡出糸として未延伸状態で巻取った。なお、各実験におけるドラフトは４０７である。
【００６１】
この紡出糸の特性ならびに、繊維伸度向上剤分散状態、および捲取張力をｄｅ×０．１５〜０．２５の範囲内で調節し、巻き取った７ｋｇ巻きパツケージの巻き姿の結果を表１に示す。
尚、巻き姿については、◎：綾外れおよびバルジ共になし、○：綾はずれはなく、バルジはややあり、△：綾はずれおよびバルジ共にあり、×：巻き崩れ、バーストとして各記号を記した。
【００６２】
【表１】

【００６３】
以下、表１の結果について考察する。
実験Ｎｏ．１のような低速紡出糸においては、紡糸時のひずみ速度が遅いために、繊維伸度向上剤の伸長変形はポリエステルに追従し、伸長変形抵抗体として実質的に作用しないために、伸度向上効果がわずかである。一方、Ｎｏ．２、３、６、７、１２、１３については、２５００〜８０００ｍ／ｍｉｎの引取速度において、ＰＭＭＡの好ましい分散状態である断面内局在化が成されており、繊維表面の粒子数が比較的少ないため、ややバルジはあるものの綾はずれはほぼ解消されている。特に３５００〜５５００ｍ／ｍｉｎの範囲内において、伸度向上効果は極大を示す。Ｎｏ．１４については、紡糸ひずみ速度が著しく速いために、推定ではあるが、ポリマーとＰＭＭＡとの界面剥離により、曵糸性が損なわれる。
【００６４】
Ｎｏ．４、５、８、９については、先ずＮｏ．４は添加量が少ないために、残留伸度向上効果が十分でなく、またＮｏ．９については、添加量が多いために、残留伸度向上率は２９３％と著しく大きいが、フィラメント表面への析出粒子も当然多くなり、正常な巻き姿を形成することができない。一方、Ｎｏ．５、８については、添加量が本発明の範囲内にあり、粒子の分散状態も適正である。
【００６５】
Ｎｏ．１０については、ＰＭＭＡの熱変形温度が９８℃と低いために、Ｎｏ．８と対比したとき残留伸度向上を効果的に発現する粒子径の形成が進行しにくく、繊維表面に析出する粒子数が増加している。そのため、得られた捲き姿は綾はずれおよびバルジが共に発生する粗悪なものである。一方、Ｎｏ．１１はＭＭＡ、アクリル酸イミド付加物およびスチレンをモル比で２５：４５：３０の割合で共重合し、高熱変形温度となしたＰＭＭＡ共重合体を含有している。この場合、ポリマーとの熱変形温度差が非常に大きくて伸長変形抵抗体としての作用が大きいために、該ＰＭＭＡ共重合の粒子はポリエチレンテレフタレートの変形に追従し難く、粒子径が非常に大きい。そのため、捲取時にバーストによる断糸が多発し、捲き姿を評価することは不可能であった。
【００６６】
次に上述の未延伸糸を、一旦捲き取ることなく、引続き延伸熱固定を行い延伸糸を得た。延伸条件は、ＧＲ１の温度を８０℃に、ＧＲ２の温度は１４０℃に、そしてＧＲ２と糸との接触部の長さは２ｍに設定し、表２のＮｏ．１５〜２９に示すような各延伸倍率にあわせてその延伸速度を変化させつつ捲き取った。
【００６７】
この延伸糸の残留伸度ならびに、捲取張力をｄｅ×０．１５〜０．２５の範囲内で調節し、巻き取った７ｋｇ巻きパツケージの巻き姿の結果を表２に示す。
尚、巻き姿については、表１の各記号と同様に記した。
【００６８】
【表２】

【００６９】
以下、表２について考察する。
繊維伸度向上剤の分散状態が断面局在化した未延伸糸を本発明の範囲である残留伸度６０％以下に延伸した実験Ｎｏ．１５〜１８、２０〜２２、２８、２９については、綾はずれ及びバルジ共にない、良好な捲姿であった。
【００７０】
実験Ｎｏ．１９については、残留伸度が８０％と延伸が不十分であり、視認されるほどの捲き姿の向上は認められなかった。実験Ｎｏ．２３については、伸度向上剤の添加量が多く、綾はずれを解消するまでには至らなかった。熱変形温度が９８℃の伸度向上剤を用いた実験Ｎｏ．２４，２５、２６については、実験Ｎｏ．２４が残留伸度８３％と延伸が不十分で綾はずれが依然としてあるが、残留伸度６０％以下に延伸した実験Ｎｏ．２５、２６では、ややバルジはあるものの、綾はずれが解消されるまでに捲き姿は延伸により向上している。熱変形温度が１４０℃の伸度向上剤を用いた実験Ｎｏ．２７については、延伸なしでは捲取不可能であったものが、ややバルジはあるものの、綾はずれが解消されるまでに捲き姿は延伸により向上している。
【００７１】
なお、未延伸段階で、伸度向上率が５０％に満たなかった表１のＮｏ．１と４、さらに単糸切れが発生した表１のＮｏ．１４については、延伸を行わなかった。
【００７２】
［実施例２］
固有粘度０．６２、艶消し剤として酸化チタンを０．０８ｗｔ％含むポリエチレンテレフタレートの直重ポリマーを１６０℃×５時間乾燥し、チップ配管より計量フィードするとともに、２０％ＰＭＭＡの同ポリエステルマスターを同様に乾燥し、こちらも計量フィード混合することによって、ポリエステル中のＰＭＭＡ添加濃度を１．０ｗｔ％とし、紡糸パック内にブレンドポリマーを導入し、表２に示す口金径（ドラフト）、フィルターを用いて５０００ｍ／ｍｉｎの引取速度にて１２０ｄｅ／３６ｄの紡出糸を、残留伸度３０％となるように延伸熱固定して巻き取った。
【００７３】
尚、口金温度、口金下冷却風、オイリング、延伸および巻き取りに関しては、実施例１と同様に行った。ＰＭＭＡ銘柄は実施例１で用いた熱変形温度１２１℃のＰＭＭＡを使用した。結果を表３に示す。
【００７４】
【表３】

【００７５】
以下、同様に考察する。
実施例Ｎｏ．３０、３１、および３２ともに、延伸により捲取性は向上している。特に伸度向上率の高いものほど紡糸での捲取性は悪化しているが、延伸によりパッケージの綾はずれを解消できるまでに捲取性は改善されている。
【００７６】
【発明の効果】
繊維伸度向上剤の添加により、同一伸度を得る場合の捲取速度が向上、すなわち生産性の向上したポリエステルフィラメント紡出糸を、従来為し得なかった良好な捲姿で捲き取れる方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紡出糸を構成するフィラメント（ここでは丸断面の例）の断面方向における、繊維伸度向上剤の好ましい分散状態を示す断面図。
【図２】図１のＡ、ＢおよびＣの各領域での繊維伸度向上剤の分散濃度のレベルを示すグラフ。
【図３】本発明の紡出糸を構成するフィラメントの断面が異型中実の場合に、図１の領域に担当する領域（Ａ′、Ｂ′、Ｃ）を説明する断面図（図３−ａ）、および各領域（Ａ′、Ｂ′、Ｃ′）での、本発明において好ましい繊維伸度向上剤の分散濃度（分布状態）のレベルを説明するグラフ（図３−ｂ）。
【図４】本発明の紡出糸を構成するフィラメントの断面が中空の場合に、図１の領域Ｂに相当する領域（Ｂ′）を示す断面図。
【符号の説明】
ｒ フィラメント断面における半径
Ａ フィラメントの断面中心０から半径方向１／３に至る領域の円状部分
Ｂ フィラメントの断面中心０から外表面に向う、半径方向１／３から２／３の領域を占める円環状部
Ｃ フィラメントの断面中心０から外表面に向う、２／３から外周に至る領域を占める円環状部

Claims (5)

1. 粒子状のポリメチルメタクリレート系重合体をポリエステル重量を基準として０．５〜４．０重量％分散せしめたポリエステルを紡糸口金から溶融吐出して溶融紡糸し、２５００ｍ／ｍｉｎ〜８０００ｍ／ｍｉｎの引き取り速度で引き取り、その際、該口金直上にポアサイズが４０μｍ以下のフィルターを設置し、見掛けの紡糸ドラフト率を１５０〜１５００の範囲とし、以下に定義する残留伸度増加率（Ｉ）が５０％以上であるフィラメント紡出糸を得、
   該紡出糸を直接巻き取ることなく、引続き延伸熱固定して、残留伸度が６０％以下のフィラメント糸として捲き取ることを特徴とする高伸度ポリエステルフィラメント糸の捲取方法。
   ただし、上記（Ｉ）は以下の式に従う。
   

   

   ここでＥＩ_b（％）は、本発明のポリエステルフィラメント糸の残留伸度、ＥＬ₀（％）は該伸度向上剤を含まない以外は本発明と同一の紡糸条件下で得られたポリエステルフィラメント糸の残留伸度である。
2. ポリメチルメタクリレート系重合体の分子量が、少なくとも２０００以上である請求項１記載の高伸度ポリエステルフィラメント糸の捲取方法。
3. ポリメチルメタクリレート系重合体が、分子量８０００以上２０万以下であって、メルトインデックス（２３０℃、荷重３．８ｋｇ）が０．５〜８．０ｇ／１０分のメチルメタクリレートを主成分とするポリメチルメタクリレート系重合体である請求項２記載の高伸度ポリエステルフィラメント糸の捲取方法。
4. 延伸速度が６５００〜１２０００ｍ／ｍｉｎである請求項１〜３いずれか１項記載の高伸度ポリエステルフィラメント糸の捲取方法。
5. 口金下の冷却風の速度を０．１５〜０．６ｍ／ｓｅｃ．の範囲に調整する請求項１〜４いずれか１項記載の高伸度ポリエステルフィラメント糸の捲取方法。

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