JP2002088570A - 取り扱い性に優れたポリエステル系未延伸糸およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速紡糸において巻締まりなく安定して製糸す
ることができ、強度等機械的特性に優れるとともに、夏
場の搬送等による高温環境下でも経時変化が少なく寸法
安定性、仮撚加工や延伸等の工程通過性に優れたポリエ
ステル系未延伸糸およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 実質的にポリトリメチレンテレフタレー
トから構成され、極限粘度が０．７〜１．２であるポリ
トリメチレンテレフタレート繊維からなるマルチフィラ
メントであって、以下の（１）〜（５）の要件を満足す
ることを特徴とするポリエステル系未延伸糸。 （１）破断強度 ：２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上 （２）破断伸度 ：５５〜１３０％ （３）複屈折度 ：０．０４〜０．０７ （４）遅延収縮率 ：２％以下 （５）５０℃乾熱収縮率：１０％以下

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリトリメチレン
テレフタレートを主成分としたポリエステル系未延伸糸
に関し、さらに詳しくは繊維構造および寸法の安定性、
仮撚加工や延伸等の工程通過性に優れたポリエステル系
未延伸糸およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートを主成分と
するポリエステル繊維は、機械的特性をはじめ様々の優
れた特性を有しているため、最も衣料用に適した合成繊
維として世界中で大量生産されている。

【０００３】一方、ポリトリメチレンテレフタレート繊
維（以下ＰＴＴ繊維と略記する）は、特開昭５２−５３
２０号公報や特開昭５２−８１２４号公報などにみられ
るように古くから研究されており、伸長弾性回復性に優
れるとともに、ヤング率が低いために布帛にした際にソ
フト風合いを呈し、衣料用に好適な素材であることが知
られている。

【０００４】しかしながら、原料の１，３プロパンジオ
ールが比較的高価であるため、合成繊維としての工業生
産は行われていなかった。

【０００５】近年になり、米国特許第５，３０４，６９
１号明細書などで開示されているように、安価な１，３
プロパンジオールの合成法が見い出されたため、ＰＴＴ
繊維の工業生産の可能性が急速に高まってきている。

【０００６】ＰＴＴ繊維はメチレン鎖の部分が大きく屈
曲しており、その屈曲部の伸長・回復により高い伸縮特
性を有する。そのため、例えば仮撚加工糸や強撚糸とし
た場合に優れたストレッチ性を示すため、高い自由度が
要求される衣服に最適な素材といえる。

【０００７】ところが、本発明者らの検討により、この
ような特異な分子形態を有することに起因する紡糸・延
伸での巻締まりやパッケージ内外層での物性差、またそ
れに伴う加工工程での工程通過性不良や染色欠点等、多
くの問題が発生することがわかった。また、ＰＴＴ未延
伸糸は環境温度に敏感であり、高温での保管により容易
に経時変化し、前記問題点が顕在化する。そのため、特
に夏場のトラック輸送に耐えうる高品質の未延伸糸が得
られていなかった。このように、ＰＴＴ未延伸糸は加工
条件の適正化が困難であるばかりか、保管には厳密な温
度管理が要求され、さらには最終製品までの工程日数の
大幅な短縮が必要なため用途が大幅に限定されてしま
う。

【０００８】この解決手段として、特開昭５２−８１２
３号公報や国際公開ＷＯ９９／２７１８８に開示されて
いるように、紡糸、延伸工程を連続して行う直接紡糸延
伸法を用いる方法があるが、該方法は延伸糸の製造に関
する発明であり、延伸工程を経るため本発明の目的とす
る物性を示す未延伸糸を得ることはできない。

【０００９】また、ＰＴＴ繊維の未延伸糸を得る方法と
して、特開平１１−３０２９１９号公報に口金下で除冷
してから引き取った後、糸条を十分に冷却して巻き取る
方法が開示されている。該方法を用いれば、確かに巻締
まりを抑制しつつ巻き取ることができるが、繊維内部構
造が固定されていないため経時変化が生じ、前記のよう
な問題が顕在化して品質の悪い未延伸糸しか得られな
い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決しようとするものであり、ポリトリメチレ
ンテレフタレートを主成分とする未延伸糸の巻締まりや
繊維内部の歪み緩和に起因する工程通過性不良、染色性
不良等の問題を解決し、取り扱い性や汎用性に優れたポ
リエステル系未延伸糸およびその製造方法を提供するも
のである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ため本発明のポリエステル系未延伸糸およびその製造方
法は、次の構成を有する。すなわち、 ［１］実質的にポリトリメチレンテレフタレートから構
成され、極限粘度が０．７〜１．２であるポリトリメチ
レンテレフタレート繊維からなるマルチフィラメントで
あって、以下の（１）〜（５）の要件を満足することを
特徴とするポリエステル系未延伸糸である。

【００１２】 （１）破断強度 ：２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上 （２）破断伸度 ：５５〜１３０％ （３）複屈折度 ：０．０４〜０．０７ （４）遅延収縮率 ：２％以下 （５）５０℃乾熱収縮率：１０％以下 ［２］沸騰水収縮率が３〜２０％であることを特徴とす
る前記［１］記載のポリエステル系未延伸糸。

【００１３】［３］温度変調ＤＳＣにおける冷結晶化熱
量△Ｈが１０Ｊ／ｇ以下であることを特徴とする前記
［１］または［２］記載のポリエステル系未延伸糸。

【００１４】［４］温度変調ＤＳＣにおける結晶化度が
３０％以上であることを特徴とする前記［１］〜［３］
のいずれか１項記載のポリエステル系未延伸糸。

【００１５】［５］糸の太さ斑Ｕ％（ノーマルモード）
が１％以下であることを特徴とする前記［１］〜［４］
のいずれか１項記載のポリエステル系未延伸糸。

【００１６】［６］ＣＦ値が３以上であることを特徴と
する前記［１］〜［５］のいずれか１項記載のポリエス
テル系未延伸糸。

【００１７】［７］前記［１］〜［６］のいずれか１項
記載のポリエステル系未延伸糸が巻き付けられ、サドル
が４ｍｍ未満でかつバルジ率が１０％未満であることを
特徴とするチーズ状未延伸糸パッケージ。

【００１８】［８］ポリトリメチレンテレフタレートを
主成分とする極限粘度が０．７５以上のポリエステルを
溶融紡糸し、紡糸糸条を一旦冷却固化した後、内部雰囲
気温度が１２０〜２２０℃の加熱筒装置で０．０１秒以
上熱処理し、再び冷却してから残留伸度５５〜１３０％
になるような紡糸速度で糸条を引き取り、引き続いて弛
緩率０〜３％で弛緩させた後、０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以
下の張力で巻き取ることを特徴とするポリエステル系未
延伸糸の製造方法。

【００１９】［９］紡糸引き取り後、ゴデーロール間で
弛緩処理する際に、内部雰囲気温度が１００〜１５０℃
の熱処理装置で熱処理を施すことを特徴とする前記
［８］記載のポリエステル系未延伸糸の製造方法。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明において、ポリエステル系
未延伸糸を構成するポリエステルとは、その構成単位の
少なくとも９０モル％がテレフタル酸を主たる酸成分と
し、１，３−プロパンジオールを主たるグリコール成分
として得られるポリトリメチレンテレフタレート（以下
ＰＴＴと略記する）である。ただし、１０モル％、より
好ましくは６モル％以下の割合で、他のエステル結合の
形成可能な共重合成分を含んでいてもよく、他のポリマ
ーやコポリマーを少量ブレンドしてもよい。また、共重
合可能な化合物として、例えばイソフタル酸、コハク
酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ
酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸な
どのジカルボン酸類、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコールなどのジオール類を挙
げることができるが、これらに限定されるものではな
い。また、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタ
ン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤
としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを添
加してもよい。

【００２１】本発明においては、未延伸糸を形成するＰ
ＴＴの極限粘度は０．７〜１．２のものである。極限粘
度が０．７未満では、如何なる紡糸条件を適用しても本
発明の目的とする強度を満足することができない。一
方、極限粘度が１．２を越えるＰＴＴ繊維は製造が困難
であるとともに、得られる未延伸糸の糸加工工程での加
工張力の増大により糸切れ、毛羽の発生を誘発し、加工
性が低下してしまう。極限粘度の好ましい範囲は、製造
の容易さ、後の糸加工性を考慮すると０．７５〜１．１
５の範囲が好ましく、０．８〜１．１がより好ましい。

【００２２】また、本発明のポリエステル系未延伸糸は
下記（１）〜（５）の要件を同時に満足することが重要
である。

【００２３】 （１）破断強度 ：２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上 （２）破断伸度 ：５５〜１３０％ （３）複屈折度 ：０．０４〜０．０７ （４）遅延収縮率 ：２％以下 （５）５０℃乾熱収縮率：１０％以下 破断強度は延伸や仮撚、整経や製織を行う際の工程通過
性や、布帛の機械的特性に大きく影響する。前記生産性
や製品の品質を満足するためには、２．０ｃＮ／ｄｔｅ
ｘ以上とするものであり、好ましくは２．５ｃＮ／ｄｔ
ｅｘ以上、より好ましくは３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであ
る。

【００２４】また、破断伸度は延伸や仮撚工程での加工
性を良好にするために５５％以上とするものであり、延
伸や仮撚で得られる糸の太さ斑を小さくし、より均質な
糸とするために１３０％以下とするものである。破断伸
度の好ましい範囲は６０〜１２０％であり、より好まし
くは６５〜１１０％である。

【００２５】また、複屈折度は未延伸糸の機械的特性と
密接な関係があり、特に仮撚加工工程における毛羽や断
糸を防止し、良好な工程通過性を得るために複屈折度は
０．０４以上とするものである。また、複屈折度は０．
０７以下とするものである。複屈折度が０．０７を越え
ると巻締まりや高温における遅延収縮を十分に抑えるこ
とが困難になる。複屈折度の好ましい範囲は０．０４５
〜０．０６５である。

【００２６】また、ＰＴＴ繊維は未延伸糸パッケージか
ら解舒され、応力から解放されると除々に収縮する、い
わゆる遅延収縮と呼ばれる現象が生じる。この現象はパ
ケージ内においてもゆっくりと進行しており、パッケー
ジ形状が崩れて解舒性不良を起こしたり、パッケージ端
面周期に同期した糸の太さ斑が発生する等、さまざまな
問題を起こす。そのため遅延収縮率は低いほうがよく、
２％以下であることが重要である。好ましくは１．５％
以下であり、より好ましくは１．２％以下である。

【００２７】同様に、５０℃の乾熱処理における収縮率
は、環境温度に左右されず良好な品質を長時間維持する
ために１０％以下であることが重要である。特に夏場の
トラック輸送においては環境温度が５０℃にも達する。
そのため５０℃乾熱収縮率は好ましくは５％以下、より
好ましくは３％以下である。

【００２８】また、沸騰水収縮率は延伸や仮撚加工での
セット性や工程通過性を考慮すると３〜２０％の範囲で
あることが好ましい。沸騰水収縮率が３％未満では仮撚
で捲縮セット性の低下があり、２０％を越えると量産に
おける収縮率のバラツキが大きくなってしまうので好ま
しくない。沸騰水収縮率は５％〜１５％がより好まし
い。

【００２９】本発明のポリエステル系未延伸糸は温度変
調ＤＳＣにおける冷結晶化熱量△Ｈｃｃが１０Ｊ／ｇ以
下であることが好ましい。ＰＴＴ繊維は、可逆成分であ
るガラス転移温度と非可逆成分である冷結晶化ピーク温
度が近接しているため、通常のＤＳＣでは正確な冷結晶
化熱量を測定することが困難である。そのため、正常な
ガラス転移シグナル（可逆）とエンタルピー緩和部分
（非可逆）を分離することが可能な温度変調ＤＳＣ（Ｔ
ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ ＤＳＣ）
が有効な測定手法となる。

【００３０】ここで、温度変調ＤＳＣとは、等速昇温
（直流成分）に小刻みのサイン波の温度振動（交流成
分）を与えて昇温させ、全熱流束曲線を可逆熱流束曲線
と非可逆熱流束曲線に分離できる示差走査熱量計であ
る。我々が調査した結果、ＰＴＴはＰＥＴと比較してガ
ラス転移点が低く、常温においても分子運動性が損なわ
れず逐次結晶化と非晶配向の緩和が容易に起こる。その
ため冷結晶化熱量が大きい従来の未延伸糸では前記の緩
和現象により寸法変化が生じてしまう。それを抑制する
ため、予め未延伸糸をパッケージングする前に結晶化を
促進させ、繊維構造の固定化を行う必要がある。冷結晶
化熱量△Ｈccが小さいほど繊維構造がより固定化されて
いることを示し、好ましくは△Ｈcc１０Ｊ／ｇ以下、よ
り好ましくは５Ｊ／ｇ以下、さらに好ましくは２Ｊ／ｇ
以下である。

【００３１】また、温度変調ＤＳＣの融解熱量△Ｈｍお
よび冷結晶化熱量△Ｈccから算出される結晶化度Ｘｃは
３０％以上であることが好ましい。ＰＴＴ繊維の寸法変
化は、前記したように逐次結晶化と非晶部の配向緩和に
よるものであり、ＰＴＴ繊維の場合は特に逐次結晶化の
影響が大きい。熱処理を行わない従来法で巻き取った未
延伸糸の紡糸直後の結晶化度は３０％未満であるが、室
温下において徐々に結晶化が進み、保管する温度によっ
ては結晶化度が３５％を越えることもある。逐次結晶化
による収縮を防ぐ手段としては冷蔵保管という方法もあ
るが、取り扱い性の問題がある。そのため常温で分子運
動性が低く、経時変化しにくい高結晶化度の構造をとっ
ていることが好ましい。結晶化度は好ましくは３０％以
上、より好ましくは３５％以上、さらに好ましくは４０
％以上である。なお、結晶化度Ｘｃは下式によって求め
た。また、結晶化度が１００％のときの△Ｈｍの値１４
５（Ｊ／ｇ）はＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ
Ｓｃｉｅｎｃｅ：ＰａｒｔＢ，３６，２４９９（１９
９８）の文献値３０ｋＪ／ｍｏｌをＪ／ｇの単位に変換
して用いた。

【００３２】結晶化度Ｘc（％）＝［（△Ｈｍ−△Ｈc
c）／１４５（Ｘc１００％の△Ｈｍ）］×１００ △Ｈｍ：温度変調DSCの全熱流束カーブから求めた融解
熱量（Ｊ／ｇ） △Ｈcc：温度変調DSCの非可逆熱流束カーブから求めた
冷結晶化熱量（Ｊ／ｇ） また、本発明のポリエステル系未延伸糸は、紡糸、巻取
後の遅延収縮が最小限に抑えられているため、極めて均
一性の高い未延伸糸が得られる。糸長手方向の太さ斑の
指標であるウースター斑を小さくすることにより、延伸
や仮撚等の糸加工における加工張力の変動を抑制し、工
程安定性を高めることで生産性を向上させることが可能
となるばかりか、得られる糸からなる布帛の染め斑等の
欠点が少なくなり、品位の高い製品を得ることができ
る。ウースター斑は好ましくは１％以下であり、より好
ましくは０．８％以下である。

【００３３】また、本発明のポリエステル系未延伸糸に
は交絡処理が施され、ＣＦ値が３以上であることが好ま
しい。ＣＦ値を３以上とすることで、製糸や糸加工、製
織時の単糸切れを抑制することができる。ＣＦ値はより
好ましくは５以上である。

【００３４】また、本発明のポリエステル系未延伸糸を
構成する繊維の断面形状は、丸断面、三角断面、マルチ
ローバル断面、中空断面、偏平断面、Ｗ断面、Ｘ型断面
その他の異形断面であってもよく、目的に合わせて適宜
選択すればよい。

【００３５】本発明のポリエステル系未延伸糸はチーズ
状パッケージに巻かれていることが好ましい。パッケー
ジフォームは延伸や仮撚等の糸加工における糸の解舒性
に影響を与えるため、良好なパッケージフォームが要求
される。通常、パッケージフォームで問題となるのは、
サドル（耳立ち）とバルジ（ふくらみ）であり、いずれ
も小さい方が高速解舒性に優れる。本発明者らの考案し
た方法に従えば、パッケージに巻き取る前に繊維内部構
造が安定化するため、パケージフォームが良好なチーズ
とすることが可能である。延伸、仮撚で要求される解舒
速度は５００〜８００ｍ／分にも達するが、その速度で
解舒張力の変動が小さく、安定して糸加工を行うために
はサドルが４ｍｍ未満、バルジ率が１０％未満であるこ
とが好ましい。より好ましくはサドルが３ｍｍ未満、バ
ルジ率が７％未満である。なお、サドル及びバルジ率は
４ｋｇ巻きパッケージで測定を行った。

【００３６】次に、本発明のポリエステル系未延伸糸の
製造方法の一例を示す。

【００３７】本発明のポリエステル系未延伸糸の主原料
となるＰＴＴの製造方法として、公知の方法をそのまま
用いることができる。用いるＰＴＴの極限粘度［η］
は、紡糸時の曳糸性を高め、実用的な強度の糸を得るた
めに０．７５以上であることが好ましく、０．８５以上
であることがより好ましい。なお、ＰＴＴ原料中に含ま
れる環状２量体を主成分とするオリゴマーは、紡糸時に
口金汚れ及び口金下ハウジングでの針状結晶の析出を促
し、製糸性に悪影響を及ぼすので、オリゴマー含有量は
少ないほどよく、好ましくは２重量％以下、より好まし
くは１．５重量％以下、さらに好ましくは１重量％以下
にするとよい。オリゴマー量を少なくするための方法と
しては固相重合が有効な手段となる。液相重合によりＰ
ＴＴの極限粘度［η］を０．４〜０．７とした後、固相
重合温度１８０〜２１５℃、暴露時間２〜２０時間で、
窒素、アルゴン等の不活性ガス下もしくは真空度１０ｔ
ｏｒｒ以下、より好ましくは１ｔｏｒｒ以下の減圧下で
行うことができる。また、重合時に生成するビス（３−
ヒドロキシプロピル）エーテルは軟化点の低下や、強度
等の機械的特性を低下させる傾向があるため少ないほど
よく、好ましくは２重量％以下、より好ましくは１重量
％以下、さらに好ましくは０．５重量％以下である。

【００３８】また、本発明のポリエステル系未延伸糸は
重合を行った後、そのまま紡糸する直連重紡で行っても
よいし、一旦チップ化した後、乾燥もしくは固相重合
し、紡糸してもよいが、前記したようにオリゴマー量を
少なくするために一旦チップ化した後、固相重合するこ
とが好ましい。

【００３９】溶融紡糸を行うに際しての紡糸温度は、口
金での吐出を安定させるためにＰＴＴの融点よりも１５
〜６０℃高い温度で行うことが好ましく、２５〜５０℃
高い温度で行うことがより好ましい。また、紡糸でのオ
リゴマー析出を抑制し、紡糸性を向上させるために、必
要に応じて口金下に２〜２０ｃｍの加熱筒やＭＯ（モノ
マー、オリゴマー）吸引装置、ポリマ酸化劣化あるいは
口金孔汚れ防止用の空気、スチーム、Ｎ２などの不活性
ガス発生装置を設置してもよい。

【００４０】ここで、本発明のポリエステル系未延伸糸
の製造方法を図をもって説明する。

【００４１】図１は本発明で好ましく用いられる紡糸装
置の概略図である。まず、紡糸口金１から吐出された糸
条は冷却チムニー２によって一旦冷却・固化された後、
内部雰囲気温度が１２０〜２２０℃の加熱筒装置３で熱
処理される。熱処理を受けた紡糸糸条は給油装置４で油
剤を付与され、交絡ノズル５で適度に交絡を与えられた
後、ゴデーロール６及び８で引き取られ、巻取機９で巻
き取られる。ゴデーロール６と８との間の弛緩率は０〜
３％が好ましく、さらにゴデーロール８と巻取機９との
間で弛緩処理してもよい。また、ゴデーロール間に雰囲
気温度１００〜１５０℃の熱処理装置７、例えば加熱空
気やスチームを熱媒とした熱処理装置を用いることも本
発明の目的を達成する有効な手段となる。

【００４２】ＰＴＴ繊維はＰＥＴ繊維と比較して結晶化
速度が速いため、前記加熱筒装置３で０．０１秒以上熱
処理することで結晶化が進行する。加熱筒装置３の熱処
理ゾーンの長さは熱処理時間が０．０１秒以上になるよ
うに設計すればよく、例えば紡糸速度３０００ｍ／分で
は熱処理ゾーンの長さ５０ｃｍ以上、紡糸速度４０００
ｍ／分では６７ｃｍ以上あればよい。なお、加熱筒３に
よる熱処理は過度に行うと糸斑の悪化を招くので、熱処
理時間は好ましくは０．０５秒以下である。

【００４３】加熱筒から出た糸条は引き続き給油装置４
にて紡糸油剤が付与させる。給油装置は加熱筒出口側に
設置することが肝要であり、糸斑を抑制するために加熱
筒下２０〜２００ｃｍに設置するとよい。

【００４４】紡糸油剤は平滑剤、乳化剤、帯電防止剤な
どを含むものを付与する。具体的には、流動パラフィン
等の鉱物油、オクチルパルミテート、ラウリルオレエー
ト、イソトリデシルステアレート等の脂肪酸エステル、
ジオレイルアジペート、ジオクチルセバケート等の２塩
基酸ジエステル、トリメチロールプロパントリラウレー
ト、ヤシ油等の多価アルコールエステル、ラウリルチオ
ジプロピオネート等の脂肪族含硫黄エステル、ポリオキ
シエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンヒマ
シ油エーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テル、トリメチロールプロパントリラウレート等のノニ
オン界面活性剤、アルキルスルホネート、アルキルホス
フェート等の金属塩あるいはアミン塩等のアニオン界面
活性剤、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩、
アルカンスルホネートナトリウム塩等テトラメチレンオ
キシド／エチレンオキシド共重合体、プロピレンオキシ
ド／エチレンオキシド共重合体、非イオン系界面活性
剤、等を挙げることができ、製糸、整経、製織の各工
程、特に製織時の筬、綜絖の通過性を向上させる処方を
採用する。必要に応じて、さらに防錆剤、抗菌剤、酸化
防止剤、浸透剤、表面張力低下剤、転相粘度低下剤、摩
耗防止剤、その他の改質剤等を併用する。

【００４５】油剤付着量は、糸に対して０．３〜１．２
重量％とすることが、高次工程通過性の点で好ましい。

【００４６】交絡ノズル５は図１に示すように紡糸線上
に設置してもよいし、ゴデーロール間または巻取機前に
設置してもよいが、糸条の収束性を高め、ゴデーロール
上での走行を安定させるために紡糸線上に設置すること
が好ましい。また、ＣＦ値を１０以上に高くしたい場合
は、さらに糸条張力の低いゴデーロール間や巻取機前に
交絡ノズルを追加設置することが好ましい。また、ゴデ
ーロール６および８の引取速度は、未延伸糸の残留伸度
が５５〜１３０％になるように設定すればよく、引取速
度を２２００〜５８００ｍ／分にすることで、前記の残
留伸度範囲を満足することができる。より好ましい引取
速度は２５００〜５０００ｍ／分、さらに好ましくは２
８００〜４２００ｍ／分である。

【００４７】また、ゴデーロール間の弛緩率は走行糸条
の安定性（ゴデーロール上でのピクツキや糸揺れ）と繊
維内部構造の歪み抑制を両立させることが肝要であり、
そのため弛緩率は０〜３％であることが好ましい。弛緩
率は高い方が繊維内部の歪みが小さく、熱安定性が向上
するので、前記熱処理装置７による熱収縮応力を利用し
て糸条の走行安定性を保持しつつ弛緩率を高くすること
も好ましい方法のひとつである。

【００４８】次に、ゴーデーロール間で弛緩処理された
糸条は巻取機で巻き取られるが、このときの糸条張力は
好ましくは０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であり、より好ま
しくは０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下、さらに好ましくは
０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。前記のごとく低張
力で巻き取ることにより、繊維内部構造の歪みを抑制
し、遅延収縮量が小さく安定構造のパッケージとするこ
とができる。さらに巻取機のローラーベイルを強制駆動
し、ローラーベイル速度をパッケージ表面速度に対し
０．０５〜１％オーバーフィードしてリラックス巻取す
ることにより、パッケージフォームをより良好にするこ
とができる。

【００４９】

【実施例】以下、本発明を実施例で詳細に説明する。な
お実施例中の各特性値は次の方法で求めた。 Ａ．極限粘度 オルソクロロフェノール（以下ＯＣＰと略記する）１０
ｍｌ中に試料ポリマを０．１０ｇ溶かし、２５℃にてオ
ストワルド粘度計を用いて測定した。 Ｂ．強伸度 未延伸糸をオリエンテック（株）社製 ＴＥＮＳＩＬＯ
Ｎ ＵＣＴ−１００でＪＩＳ Ｌ １０１３（化学繊維
フィラメント糸試験方法）に示される定速伸長条件で測
定した。なお、破断伸度はＳ−Ｓ曲線における最大強力
を示した点の伸びから求めた。 Ｃ．複屈折度 未延伸糸をＯＬＹＭＰＵＳ社製ＢＨ−２偏光顕微鏡を用
いレターデーションΓと光路長ｄを測定し、複屈折度Δ
ｎ＝Γ／ｄを求めた。なお、ｄは繊維中心でのΓと繊維
径より求めた。 Ｄ．遅延収縮率 未延伸糸パッケージから糸を採取後、速やかに２×１０
^-3ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を架け、採取から２分以内に糸
長Ｌ1を測定し、温度２５℃±２℃、相対湿度６５％±
１０％の雰囲気下で１２０時間放置後の糸長Ｌ2を測定
し、次式により算出した。

【００５０】 遅延収縮率（％）＝［（Ｌ1−Ｌ2）／Ｌ1］×１００ Ｅ．５０℃乾熱収縮率 ＪＩＳ Ｌ １０１３（化学繊維フィラメント糸試験方
法）に準じて測定した。未延伸糸パッケージから検尺機
でカセを採取し、９０×１０^-3ｃＮ／ｄｔｅｘの実長測
定荷重を架けてカセ長Ｌ１を測定し、引き続いて実長測
定荷重をはずし、50℃雰囲気のオーブンに15分間投入し
た後取り出し、再び実長測定荷重を架けてカセ長Ｌ２を
測定し、次式により５０℃乾熱収縮率を算出した。

【００５１】５０℃乾熱収縮率（％）＝［（Ｌ1−Ｌ2）
／Ｌ1］×１００ Ｆ．沸騰水収縮率 ＪＩＳ Ｌ １０１３（化学繊維フィラメント糸試験方
法）に準じて測定した。未延伸糸パッケージから検尺機
でカセを採取し、９０×１０^-3ｃＮ／ｄｔｅｘの実長測
定荷重を架けてカセ長Ｌ１を測定し、引き続いて実長測
定荷重をはずし、沸騰水中に１５分間投入した後取り出
し、風乾し、再び実長測定荷重を架けてカセ長Ｌ2を測
定し、次式により沸騰水収縮率を算出した。

【００５２】 沸騰水収縮率（％）＝［（Ｌ1−Ｌ2）／Ｌ1］×１００ Ｇ．冷結晶化熱量、結晶化度 ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＤＳＣ２９２０Ｍｏ
ｄｕｌａｔｅｄ ＤＳＣを用い、加熱温度０〜２５０
℃、昇温速度１℃／ｍｉｎ、温度変調振幅±０．５℃、
温度変調周期６０秒、試料重量約１０ｍｇ、試料に容器
アルミニウム製開放型容器を使用して測定した。得られ
た熱流束曲線のうち、非可逆熱流束曲線から冷結晶化熱
量△Ｈccを、全熱流束曲線から融解熱量△Ｈｍをそれぞ
れ求めた。なお、結晶化度は次式によって求めた。ま
た、結晶化度が１００％のときの△Ｈｍの値１４５（Ｊ
／ｇ）はＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃ
ｉｅｎｃｅ：ＰａｒｔＢ，３６，２４９９（１９９８）
に記載の文献値３０ｋＪ／ｍｏｌをＪ／ｇの単位に変換
して用いた。

【００５３】結晶化度Ｘc（％）＝（△Ｈｍ−△Ｈcc）
／１４５（Ｘc１００％の△Ｈｍ）×１００ △Ｈｍ：温度変調DSCの全熱流束カーブから求めた融解
熱量（Ｊ／ｇ） △Ｈcc：温度変調DSCの非可逆熱流束カーブから求めた
冷結晶化熱量（Ｊ／ｇ） Ｘc１００％の△Ｈｍ：１４５（Ｊ／ｇ） Ｈ．ウースター斑 糸長手方向の太さ斑（ノーマルテスト）は、ツェルベガ
ーウースター（株）社製ＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ Ｍ
ＯＮＩＴＯＲ Ｃで測定した。条件は、糸速度５０ｍ／
分で１分間供給し、ノーマルモードで平均偏差率（Ｕ
％）を測定した。 Ｉ．交絡度ＣＦ値 ＪＩＳ Ｌ １０１３（化学繊維フィラメント糸試験方
法）７．１３の交絡度に示される条件で測定した。試験
回数は５０回とし、交絡長の平均値Ｌ（ｍｍ）から下式
よりＣＦ値（Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｆａｃｔｏｒ）を求
めた。

【００５４】ＣＦ値＝１０００／Ｌ Ｊ．サドル及びバルジ率 図２に示す未延伸糸パッケージの中央部の巻厚Ｌ1と、
端面部の巻厚Ｌ2を測定し、Ｌ2からＬ1を引いた値をサ
ドルの大きさとした。また、図２に示す未延伸糸パッケ
ージの最内層の巻き巾Ｌ3及び、最大巻き巾を示すＬ4を
測定し、次式によってバルジ率を算出した。

【００５５】 バルジ率（％）＝［（Ｌ4−Ｌ3）／Ｌ3］×１００ Ｋ．延伸性延伸糸の糸切れ欠点を、延伸糸１０００ｋｇ
当たりの糸切れ回数で評価した。 糸切れ回数が１０回以下であれば○、１０〜２０回で
△、２０回を越える場合は×として３段階評価を行っ
た。延伸条件は汎用のホットロール−ホットロール延伸
機を用い、延伸温度６０℃、セット温度１３０℃、延伸
倍率は残留伸度４０％になるように設定した。 Ｌ．仮撚性 仮撚加工糸の糸切れ欠点を、加工糸１０００ｋｇ当たり
の糸切れ回数で評価した。糸切れ回数が１０回以下であ
れば○、１０〜２０回で△、２０回を越える場合は×と
して３段階評価を行った。仮撚加工条件は汎用のフリク
ション仮撚機を用い、加工速度３００ｍ／分、ディスク
回転数２７５０ｒｐｍ（直径５８ｍｍウレタンディスク
使用）、熱板温度１５０℃（熱板長２．０ｍ）、延伸倍
率は残留伸度４０％になるように設定した。

【００５６】実施例１ ジメチルテレフタル酸１９．４ｋｇ、１，３−プロパン
ジオール１５．２ｋｇおよび触媒としてテトラブチルチ
タネート、艶消し剤として２酸化チタンを添加し、１４
０℃〜２３０℃でエステル化反応を行った後、さらに、
２５０℃温度一定の条件下で３時間重縮合反応を行い極
限粘度［η］が０．６８のＰＴＴプレポリマーを得た。
得られたプレポリマーを１２０℃で１時間予備乾燥した
後、１．２〜０．７ｈｐａの減圧下、２００℃で４時間
固相重合することにより、極限粘度［η］が０．９８の
ＰＴＴ樹脂を得た。得られたＰＴＴ樹脂は、Ｔｇ４８
℃、Ｔｍ２２７℃、２酸化チタン含有量０．３５重量％
であり、クロロホルムに可溶なオリゴマー含有量は０．
９重量％であった。

【００５７】次に図１に示す紡糸機を用い、前記ＰＴＴ
樹脂を溶融し、紡糸温度２６５℃で３６孔の紡糸口金１
から吐出し、チムニー２で冷却、口金下１．５ｍに設置
した長さ１．７ｍ（実効加熱長１．５５ｍ、加熱筒内径
２０ｍｍ）の加熱筒装置３に紡糸糸条を通し、加熱筒温
度１８０℃で熱処理し、加熱筒下０．４５ｍに設置した
ガイド給油装置４にて紡糸油剤を付与しながら周速度３
５００ｍ／分の第１ゴデーロール６及び周速度３４６０
ｍ／分の第２ゴデーロール８（ゴデーロール間の弛緩率
１．１４％）で引き取り、巻取機９にて張力０．１ｃＮ
／ｄｔｅｘで巻き取り１００ｄｔｅｘ、３６フィラメン
トの未延伸糸を得た。また、後工程での加工性を良好に
するために紡糸線上に交絡ノズル５を設置し、作動圧空
圧０．１ＭＰａで交絡を付与した。

【００５８】得られた未延伸糸は良好なパッケージフォ
ームであり、強度は３．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度は
８４．２％、複屈折度は０．０５７であり、遅延収縮率
が１．３％、５０℃乾熱収縮率が１．４％であり、力学
的特性、熱安定性ともに十分実用に耐える特性を示し
た。物性値を表１に示す。

【００５９】また、実施例１で得られた未延伸糸の延伸
性、仮撚加工性試験したところ、極めて良好な加工性を
示した。物性値を表１に示す。

【００６０】実施例２ 実施例１で製造したＰＴＴプレポリマーを用い、固相重
合時間を１時間とした以外は実施例１と同じ条件で実施
した。実施例２の未延伸糸は実施例１と比較してやや低
強度であったが、熱安定性は高いものであった。また、
延伸性は実施例１同様に良好であったが、仮撚加工性が
若干悪かった。物性値を表１に示す。

【００６１】実施例３ 実施例１で製造したＰＴＴプレポリマーを用い、固相重
合時間を６時間とした以外は実施例１と同じ条件で実施
した。実施例２の未延伸糸は実施例１同様、良好な諸特
性を示し、延伸性、仮撚加工性ともに極めて安定してい
た。物性値を表１に示す。

【００６２】比較例１ 実施例１で製造したＰＴＴプレポリマーを３．０〜０．
７ｈｐａの減圧下、１４０℃で６時間乾燥して使用した
以外は実施例１と同じ条件で実施した。乾燥後の極限粘
度は乾燥前と変わらず０．６８であった。比較例１の未
延伸糸は熱安定性は高いものの、強度が低く、そのため
延伸性、仮撚加工性ともに悪いものであった。物性値を
表１に示す。

【００６３】実施例４ 第１ゴデーロール６及び第２ゴデーロール８の周速度を
それぞれ２５００ｍ／分、２４８５ｍ／分（ゴデーロー
ル間の弛緩率０．６％）とし、巻取後の繊度を１２０ｄ
ｔｅｘとした以外は実施例１と同じ条件で実施した。実
施例４の未延伸糸は実施例１と比較して低強度、高伸度
であるため、延伸性、仮撚加工性が若干劣るものであっ
たが、生産には十分耐えうる加工性を示した。物性値を
表１に示す。

【００６４】実施例５、実施例６ 第１ゴデーロール６及び第２ゴデーロール８の周速度を
それぞれ４０００ｍ／分、３９４０ｍ／分（ゴデーロー
ル間の弛緩率１．５％）とし、巻取後の繊度を９２ｄｔ
ｅｘとした以外は実施例１と同じ条件で実施した（実施
例５）。また、第１ゴデーロール６及び第２ゴデーロー
ル８の周速度をそれぞれ５０００ｍ／分、４８５０ｍ／
分（ゴデーロール間の弛緩率３．０％）とし、巻取後の
繊度を８５ｄｔｅｘとした以外は実施例１と同じ条件で
実施した（実施例６）。実施例５および実施例６の未延
伸糸は実施例１同様、良好な諸特性を示し、延伸性、仮
撚加工性ともに極めて安定していた。それぞれの実施例
の物性値を表１に示す。

【００６５】比較例２ 第１ゴデーロール６及び第２ゴデーロール８の周速度を
それぞれ２０００ｍ／分、１９９０ｍ／分（ゴデーロー
ル間の弛緩率０．５％）とし、巻取後の繊度を１４０ｄ
ｔｅｘとした以外は実施例１と同じ条件で実施した。比
較例２の未延伸糸は実施例１と比較して低強度、高伸度
で低複屈折度（配向性低い）であるとともに、遅延収縮
率２．３％、５０℃乾熱収縮率１２％と熱安定性も低
く、パッケージフォームもバルジ率が高く、悪いもので
あった。そのため加工時の解舒張力が不安定であるとと
もに、延伸性、仮撚加工性も極めて悪いものであった。
物性値を表１に示す。

【００６６】比較例３ 第１ゴデーロール６及び第２ゴデーロール８の周速度を
それぞれ６０００ｍ／分、５８２０ｍ／分（ゴデーロー
ル間の弛緩率３．０％）とし、巻取後の繊度を８１ｄｔ
ｅｘとした以外は実施例１と同じ条件で実施した。比較
例３の未延伸糸は実施例１と比較して高強度であった
が、遅延収縮率が３．０％と高いためにサドル４．２ｍ
ｍ、バルジ率１１％とともに高く、パッケージフォーム
が不良であった。そのため延伸性は優れているものの、
仮撚加工において加撚張力の変動が大きく不安定である
ため糸切れが多発した。物性値を表１に示す。

【００６７】

【表１】

【００６８】表中「弛緩率」とは「第１ゴデーロール６
と第２ゴデーロール８間の弛緩率」を、「ＧＤ間熱処理
装置」とは「ゴーデーロール間に設置したスチームコン
ディショナー」を、「５０℃乾熱収縮」とは、「乾熱５
０℃での未延伸糸の収縮率」を、「冷結晶化熱量」と
は、「温度変調ＤＳＣでの非可逆熱流速曲線から得た冷
結晶化熱量」を、「融解熱量」とは、「温度変調ＤＳＣ
での全熱流速曲線から得た融解熱量」を示す。

【００６９】実施例７ 加熱筒装置３の温度を１４０℃とした以外は実施例１と
同じ条件で実施した。

【００７０】実施例７の未延伸糸は実施例１と比較して
遅延収縮率、５０℃乾熱収縮率ともに若干高く、パッケ
ージフォームも劣るものであった。また、延伸性、仮撚
加工性ともに実施例１よりは劣るが、十分実用に耐えう
るレベルであった。実施例７の物性値を表２に示す。

【００７１】比較例４、比較例５ 加熱筒装置３の温度を１００℃および２３０℃とした以
外は実施例１と同じ条件で実施した。加熱筒温度１００
℃の比較例４の未延伸糸は実施例１と比較して遅延収縮
率が３．５％、５０℃乾熱収縮率２１．６％と高く、熱
安定性が低いものであった。また、パッケージフォーム
が悪いために仮撚加工で糸切れが多発した。また、加熱
筒温度２３０℃の比較例５は加熱筒部での糸切れが多発
し、サンプリングできなかった。比較例４の物性値を表
２に示す。

【００７２】比較例６ 第２ゴデーロール８の周速度を３５３５ｍ／分（ゴデー
ロール間のストレッチ率１％）とした以外は実施例１と
同じ条件で実施した。比較例６の未延伸糸は実施例１と
同様に高強度であったが、遅延収縮率が２．３％と高い
ためにサドル４．２ｍｍ、バルジ率１０％とともに高
く、パッケージフォームが不良であった。そのため延伸
性は良好であるものの、仮撚加工で糸切れが多発した。
物性値を表２に示す。

【００７３】比較例７ 第２ゴデーロール８と巻取機９の間の張力（巻取張力）
が０．２２ｃＮ／ｄｔｅｘになるように巻取機の速度を
変更した以外は実施例１と同じ条件で実施した。 比較
例７の未延伸糸は実施例１と同様、高強度であったが、
遅延収縮率が２．２％と高いためにサドル４．５ｍｍ、
バルジ率１２％とともに高く、パッケージフォームが極
めて悪かった。そのため解舒不良による張力変動により
延伸性、仮撚加工性ともに悪かった。物性値を表２に示
す。

【００７４】実施例８ 第２ゴデーロール８の周速度を３４００ｍ／分（ゴデー
ロール間の弛緩率２．８６％）とした以外は実施例１と
同じ条件で実施した。実施例８の未延伸糸は実施例１と
同様、良好な諸特性を示し、パッケージフォームも実施
例１より優れていた。また、延伸性、仮撚加工性ともに
極めて安定していた。物性値を表２に示す。

【００７５】実施例９ 加熱筒装置３の温度を２１０℃とし、ゴデーロール間に
内部温度１２５℃のスチームコンディショナー（実効加
熱長０．３８ｍ）を設置して弛緩熱処理した以外は実施
例８と同じ条件で実施した。実施例９の未延伸糸は実施
例１よりもさらに遅延収縮率、５０℃乾熱収縮率が小さ
く、パッケージフォームも極めて良好であった。また、
その他の諸特性も良好であり、延伸性、仮撚加工性とも
に実施例１よりも優れていた。物性値を表２に示す。

【００７６】比較例８ 加熱筒装置３を取り外し、第１ゴデーロール６及び第２
ゴデーロール８の周速度を３０００ｍ／分（ゴデーロー
ル間は定長処理）とした以外は実施例１と同じ条件で実
施した。比較例８の未延伸糸は遅延収縮率が３．２％と
高く、さらに５０℃乾熱収縮率が４０．５％と極めて高
いために経時的に収縮特性や糸径が変化し、パッケージ
内外層差や端面周期斑が大きく品質が悪いものであっ
た。また、パッケージのサドルが４．２ｍｍと高いため
に解舒不良による張力変動により延伸性、仮撚加工性が
極めて悪かった。物性値を表２に示す。

【００７７】比較例９ 第１ゴデーロール６及び第２ゴデーロール８の周速度を
それぞれ４０００ｍ／分、３９４０ｍ／分（ゴデーロー
ル間の弛緩率１．５％）とした以外は比較例８と同じ条
件で実施した。比較例９の未延伸糸は実施例１同様に高
強度であったが、遅延収縮率が４．１％と高く、さらに
５０℃乾熱収縮率も１９．８％と高いために比較例８同
様、経時的に収縮特性や糸径が変化し、パッケージ内外
層差や端面周期斑が大きく品質が悪いものであった。ま
た、パッケージのサドルが４．８ｍｍと高いために解舒
不良による張力変動により延伸性、仮撚加工性が極めて
悪かった。物性値を表２に示す。

【００７８】

【表２】

【００７９】

【発明の効果】本発明は、ポリトリメチレンテレフタレ
ートを主成分とする未延伸糸に関するものであり、巻締
まりや繊維内部の歪み緩和に起因する工程通過性不良、
染色性不良等の問題を解決し、取り扱い性や汎用性に優
れたポリエステル系未延伸糸を得ることができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリエステル系未延伸糸を得るための
紡糸装置の一例を示す概略図である。

【図２】未延伸糸パッケージのサドルおよびバルジ率を
説明するための概略図である。

【符号の説明】

１：紡糸口金 ２：チムニー ３：加熱筒装置 ４：給油装置 ５：交絡ノズル ６：第１ゴデーロール ７：熱処理装置（スチームコンディショナー） ８：第２ゴデーロール ９：巻取機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L035 BB52 BB56 CC02 DD20 EE06 EE08 EE20 4L045 AA05 BA03 BA49 BA51 BA52 BA60 CA25 DA09 DA12 DA17 DA21 DA44 DA49 DC03 DC06 DC36

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】実質的にポリトリメチレンテレフタレート
   から構成され、極限粘度が０．７〜１．２であるポリト
   リメチレンテレフタレート繊維からなるマルチフィラメ
   ントであって、以下の（１）〜（５）の要件を満足する
   ことを特徴とするポリエステル系未延伸糸。 （１）破断強度 ：２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上 （２）破断伸度 ：５５〜１３０％ （３）複屈折度 ：０．０４〜０．０７ （４）遅延収縮率 ：２％以下 （５）５０℃乾熱収縮率：１０％以下
2. 【請求項２】沸騰水収縮率が３〜２０％であることを特
   徴とする請求項１記載のポリエステル系未延伸糸。
3. 【請求項３】温度変調ＤＳＣにおける冷結晶化熱量△Ｈ
   が１０Ｊ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１また
   は２記載のポリエステル系未延伸糸。
4. 【請求項４】温度変調ＤＳＣにおける結晶化度が３０％
   以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
   項記載のポリエステル系未延伸糸。
5. 【請求項５】糸の太さ斑Ｕ％（ノーマルモード）が１％
   以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
   項記載のポリエステル系未延伸糸。
6. 【請求項６】ＣＦ値が３以上であることを特徴とする請
   求項１〜５のいずれか１項記載のポリエステル系未延伸
   糸。
7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれか１項記載のポリエ
   ステル系未延伸糸が巻き付けられ、サドルが４ｍｍ未満
   でかつバルジ率が１０％未満であることを特徴とするチ
   ーズ状未延伸糸パッケージ。
8. 【請求項８】ポリトリメチレンテレフタレートを主成分
   とする極限粘度が０．７５以上のポリエステルを溶融紡
   糸し、紡糸糸条を一旦冷却固化した後、内部雰囲気温度
   が１２０〜２２０℃の加熱筒装置で０．０１秒以上熱処
   理し、再び冷却してから残留伸度５５〜１３０％になる
   ような紡糸速度で糸条を引き取り、引き続いて弛緩率０
   〜３％で弛緩させた後、０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以下の張
   力で巻き取ることを特徴とするポリエステル系未延伸糸
   の製造方法。
9. 【請求項９】紡糸引き取り後、ゴデーロール間で弛緩処
   理する際に、内部雰囲気温度が１００〜１５０℃の熱処
   理装置で熱処理を施すことを特徴とする請求項８記載の
   ポリエステル系未延伸糸の製造方法。