JP2000119916A - 高伸度ポリエステルフィラメント糸の捲取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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捲き姿良く捲き取る捲取方法の
提供。 【解決手段】 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〜８００
０ｍ／ｍｉｎの引き取り速度で得た、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
出糸において、該紡出糸を直接巻き取ることなく、引続
き延伸熱固定し、残留伸度が６０％以下のフィラメント
糸として捲き取る。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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、２５
００ｍ／ｍｉｎ〜８０００ｍ／ｍｉｎの引き取り速度
で、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、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。

【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／ｍ
ｉｎ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ＥＰ４７４６４
Ａ、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／ｍ
ｉｎ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、６５００〜１２０
００ｍ／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、特に限定されるものではないが、不飽和モノマ
ーからなり、実質的にポリエステルと非相溶性の附加重
合体が好ましく、具体的な組成としては、アクリロニト
リル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエ
ン・スチレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、
高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密
度ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ
メチルペンテン、ポリアクリレート、ポリメチルメタク
リレート、およびこれら重合体を主成分とする誘導体が
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「Ｄｅｌｐｅｔ８
０Ｎ」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２
０万以下であって、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／ｍｉ
ｎであるポリメチルメタクリレート系共重合体やスチレ
ンを主成分とするアイソタクチック系重合体、また、同
様の分子量範囲で、Ｍ．Ｉ．（ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８に
準拠；２６０℃、５．０ｋｇｆ）が５．０〜４０．０ｇ
／１０分の範囲にあるポリメチレルペンテンないしその
誘導体、さらに、同様の分子量範囲で、Ｍ．Ｉ．（ＡＳ
ＴＭ−Ｄ１２３８に準拠；３００℃、２．１６ｋｇｆ）
が６．０〜２５．０ｇ／１０分のシンジオタクチック
（結晶性）ポリスチレン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〜Ｍ
２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２
００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、２
０００μｍ²当たりの溶出痕数をカウントし、１００μ
ｍ²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／ｃｍ³で除して吐出体積ｃ
ｃ／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０．３
ｗｔ％を含むポリエチレンテレフタレートチップを１６
０℃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（２
３０℃×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（２
３０℃×３．８ｋｇｆ）で分子量６０，０００のＰＭＭ
Ａ、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／３６
ｆ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×０．１５〜０．２
５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、Ｎ
ｏ．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ＰＭ
ＭＡ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Ｎ
ｏ．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２
５：４５：３０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８
０％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Ｎ
ｏ．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Ｎ
ｏ．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１
２１℃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．３
０、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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L035 AA06 BB33 BB34 BB56 EE08 GG03 4L045 AA05 BA03 BA49 BA60 CA06 CA12 CA25 CB09 CB13 CB17 DA23 DA42 DA52 DA60 DC04 DC07

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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〜８００
   ０ｍ／ｍｉｎの引き取り速度で、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。 【数１】 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. 【請求項２】 該伸度向上剤が、ポリエステルと実質的
   に非相溶性で且つ分子量が少なくとも２０００以上の、
   不飽和モノマーからなる附加重合体である請求項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. 【請求項３】 不飽和モノマーからなる附加重合体が、
   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０．５〜８．０
   ｇ／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. 【請求項４】 不飽和モノマーからなる附加重合体が、
   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０．５〜８．０
   ｇ／１０分のスチレンを主成分とするアイソタクチック
   ポリスチレン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。
5. 【請求項５】 不飽和モノマーからなる附加重合体が、
   分子量８０００以上２０万以下であって、メルトインデ
   ックス（３００℃、荷重２．１６ｋｇ）が６〜２５ｇ／
   １０分のシンジオタクチック（結晶性）ポリスチレン系
   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。
6. 【請求項６】 不飽和モノマーからなる附加重合体が、
   分子量８０００以上２０万以下であって、メルトインデ
   ックス（２６０℃、荷重５．０ｋｇ）が５．０〜４０．
   ０ｇ／１０分の４−メチルペンテン−１を主成分とする
   ポリメチルペンテン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。
7. 【請求項７】 延伸速度が６５００〜１２０００ｍ／ｍ
   ｉｎである請求項１〜６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。
8. 【請求項８】 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の範囲に調整する請求項１〜７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。
9. 【請求項９】 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１〜８いずれか
   一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。