JP2002220737A - ポリエステル糸の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速製糸において巻締まりなく安定して製糸す
ることができ、繊維長手方向の物性バラツキが小さいと
ともに、ソフトな風合いを有することを特徴とするポリ
エステル糸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
からなるマルチフィラメント糸を直接紡糸延伸法で得る
製造方法において、第２ホットロールの最終巻き前張力
（Ｔ２）を第２ホットロール入前張力（Ｔ１）に対して
半分以下にして巻き取ることを特徴とするポリエステル
糸の製造方法。

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
レフタレートからなるポリエステル糸の製造方法に関す
るものであり、詳しくは、高速製糸において巻締まりな
く安定して製糸することができ、繊維長手方向の物性バ
ラツキが小さいとともに、布帛にしたときに低モジュラ
スで伸縮するため締め付け感が小さく、ソフトな風合い
を有することを特徴とするポリエステル糸の製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリトリメチレンテレフタレート繊維
は、伸長後の弾性回復性に優れ、ヤング率が低くソフト
な曲げ特性を有するとともに染色性が良好で、化学的に
もポリエチレンテレフタレート同様安定した特性を有し
ている。そのため、特開昭５２−５３２０号公報や特開
昭５２−８１２４号公報などにみられるように衣料用素
材として古くから研究されてきている。

【０００３】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だされたため、ポリ
トリメチレンテレフタレート繊維の価値が見直されてき
た。

【０００４】ところが、本発明者らの検討によるとポリ
トリメチレンテレフタレート繊維はポリエチレンテレフ
タレート繊維で一般的に用いられている２工程法をその
まま適用した場合、紡糸直後から内部構造の変化が始ま
り、いわゆる巻締まりと呼ばれる現象によってパッケー
ジ内層と外層とで内部構造の変化量の違いによる物性差
を引き起こすため、安定した品質の繊維が得られなかっ
た。

【０００５】また、この解決手段として特開昭５２−８
１２３号公報に示されるように紡糸工程と延伸工程を連
続して行い、巻き取り前に繊維の内部構造を熱固定する
ＤＳＤを用いる方法が提案されている。しかしながら、
該方法によっても巻締まりを完全に抑制することはでき
なかった。

【０００６】更には、特開２０００−１７８８２８号公
報に示されるように、最終延伸ロールと巻取機の間でス
チーム熱処理をおこなう方法が提案されている。しかし
ながら、ローラーと巻取機間に熱処理装置を新たに設け
るため、設備費が高くなり管理も煩雑になるばかりでな
く、熱処理による糸張力の変動が最終延伸ロールあるい
は巻取機に及び安定して巻き取ることが困難であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、製糸工程に
おいて巻締まりがなく安定した品質のパッケージが得ら
れるとともに、弾性回復領域でのヤング率が低く、ソフ
トストレッチ性、柔軟性に優れたポリエステル糸の製造
方法を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【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糸の製法は、主として次の構
成を有する。すなわち、極限粘度［η］が０．７以上の
実質的にポリトリメチレンテレフタレートからなるポリ
マを溶融紡糸して得たマルチフィラメント糸を、一旦巻
き取ることなく引き続き延伸・熱処理した後、連続して
パッケージに巻き取る方法において、少なくとも２つの
加熱ロールに複数回巻いて実施し、最終ホットロールの
熱処理部前の張力（Ｔ２）が該ロールの入前の張力（Ｔ
１）より半分以下であることを特徴とするポリエステル
糸の製造方法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明をさらに詳細に説明
する。

【００１０】本発明は、実質的にポリトリメチレンテレ
フタレートからなるマルチフィラメント延伸糸の製法で
ある。

【００１１】本発明において、ポリエステル糸を構成す
るポリエステルは、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。

【００１２】また、本発明のポリエステル糸を構成する
繊維の断面形状は、丸断面、三角断面、マルチローバル
断面、偏平断面、Ｘ型断面その他公知の異形断面であっ
てもよく、何等限定されるものではなく、目的に合わせ
て適宜選択すれば良い。

【００１３】また、織物とした場合の柔軟性を向上させ
るために、単繊維繊度は５ｄｔｅｘ以下であることが好
ましく、３ｄｔｅｘ以下であることがより好ましい。

【００１４】次に本発明のポリエステル糸の製造方法の
一例を示す。

【００１５】本発明のポリエステル糸の主原料となるＰ
ＴＴ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０．７
以上であることが必要であり、０．８以上であることが
より好ましい。

【００１６】また、本発明のポリエステル糸は重合を行
った後、そのまま紡糸・延伸する直連重紡で行ってもよ
いし、一旦チップ化した後、乾燥し、紡糸・延伸しても
よい。 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１０〜６
０℃高い温度で行うことが好ましく、融点＋２０〜５０
℃で行うことがより好ましい。

【００１７】また、本発明のポリエステル糸を製造する
に際して最も重要なことは、紡糸後、一旦巻き取ること
なく、直ちに延伸する直接紡糸延伸法を採用することに
ある。

【００１８】ＰＴＴからなる未延伸糸は、前述したよう
に紡糸直後から内部構造の変化が始まる、いわゆる巻締
まりと呼ばれる現象が起こり、これがパッケージ内・外
層での物性差を生む原因となる。そのため、この巻締ま
りを抑制するため本発明者らが検討を行ったところ、一
旦巻き取ることなく引き続き延伸・熱処理する際に、少
なくとも２つ以上の加熱ロールに複数回巻いておこな
い、最終ホットロールの熱処理部前張力（Ｔ２）が該ロ
ール入前の張力（Ｔ１）より半分以下として処理を施す
という方法が有効であることを見いだした。本手法を用
いることで巻締まりが大幅に改善し、パッケージ内・外
層差が極めて小さい高品質の糸が得られる。また、熱固
定および弛緩熱処理を連続して同一ロールにより施すこ
とで、伸長回復領域でのヤング率が低く伸ばしやすいソ
フトストレッチ糸が得られるという副作用も見出され
た。

【００１９】ここで、本発明による方法を図１および図
２を用いて説明する。

【００２０】図１は本発明の一実施例を示す方法の概略
図であり、紡糸口金１から吐出された糸条はチムニー２
で冷却された後、給油ガイド３で収束・油剤付与の後、
第１ホットロール４にて引き取られ、昇温された後、第
１加熱ローラール４と第２加熱ロール５ａとの間で延伸
され、第２ホットロールで熱固定される。さらに第２加
熱ローラー５ａと巻き取り機との間で弛緩され巻き取ら
れる。ロールの個数は均一な延伸、熱処理をおこなうた
め、少なくとも２つのロールが必要である。糸条の太
さ、収縮特性に応じて更にロールを取り付けてもよい
が、本発明によれば、２つのロールだけでも工程安定化
を図り、品質が均一で良好なパッケージを得ることが可
能となる。

【００２１】図２は本発明の一実施形態である図１の第
２ホットロールの概略図であり、加熱部を有するホット
ロール５と複数回巻くためのセパレートロール５ｂを有
する。本発明の第２ホットロール入前張力（Ｔ１）は図
中７近傍の張力であり、また、熱処理部前の張力Ｔ２は
ホットロール５ａとセパレートロール５ｂの間の図中８
近傍の張力である。

【００２２】本発明に使用する第２ホットローラーは所
望の張力が得られれば特に限定されるものではないが、
たとえば、糸条入り側から最終巻き方向にロール径が小
さくなるようなテーパー付きロール、または最終巻き近
傍のロール径が糸条入り側に対して小径である段付きロ
ール、またはロール表面粗さが表面全面あるいは最終巻
き付近で梨地状であるロール等などがあげられる。特に
表面粗さを所定の粗さにすることにより容易に本発明の
張力が得られる。

【００２３】本発明の効果を達成するためにはＴ２がＴ
１より半分以下であることが必要である。好ましくは１
／３以下であることが望ましい。Ｔ１は実質延伸張力に
近似しており延伸倍率により決まることから、Ｔ２が最
終ホットロール上の走行安定性が保てる範囲で低く設定
することが好ましい。このようにＴ２がＴ１より低く設
定させることにより、それまでの熱処理で形成された糸
構造より安定化させる熱処理を一つのローラーで連続し
ておこなうことができ、均一で良好な物性を有する糸を
巻き締まりなく良好なパッケージで巻き取ることが可能
となる。

【００２４】また、Ｔ１とＴ２の間の最終ホットロール
における張力は特に限定されるものではないが、Ｔ２前
までの張力はＴ１の張力に対して同じもしくは少なくと
もＴ１張力を１とした場合、０．６以上あることが好ま
しい。該張力で熱処理を施すことにより熱固定が安定し
ておこなえ、糸長手方向の収縮斑を押さえ均一でソフト
な風合いの布帛を得ることができる。

【００２５】加熱ロールへの巻数は、均一な延伸、およ
び所望の収縮特性を得るため、温度との組み合わせによ
り設定すればよい。均一性を与えるため巻き数は４回以
上が好ましい。

【００２６】なお、延伸温度（図１第１ホットロール温
度）は糸切れなく安定して製糸するためにＰＴＴのガラ
ス転移点よりも高くすることが好ましく、ガラス転移点
＋１０〜５０℃高くすることがより好ましい。熱固定温
度（図１第２ホットロール温度）は９０〜１８０℃の範
囲で所望の熱収縮率になるように設定すればよい。

【００２７】また、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。

【００２８】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。

【００２９】

【実施例】以下実施例により本発明をより詳細に説明す
る。なお実施例中の各特性値は次の方法で求めた。

【００３０】Ａ．極限粘度［η］ 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溶解し、温度２５℃に
おいてオストワルド粘度計を用いて測定した。

【００３１】Ｂ．糸長手方向の連続収縮率のＣＶ％ 東レエンジニアリング（株）社製ＦＴＡ５００を用い、
設定張力を繊度（デシテックス）×０．９×（１／６
０）ｇｆ、処理温度１００℃（水蒸気下）、糸速度１０
ｍ／ｍｉｎ、試料長１０ｍで測定して収縮率をチャート
上に記録し、 糸長手方向の連続収縮率のＣＶ％を求め
た。

【００３２】Ｃ．張力（Ｔ１）、張力（Ｔ２） 図２に示す第２ホットロール入前７の張力（Ｔ１）と熱
処理部前 ８の張力（Ｔ２）を金井工機（株）製ＴＥＮ
ＳＩＯＮ ＣＨＥＣＫＥＲを用い 測定した。また、巻
き数毎のＴ２と同位置にある第２ホットロールとセパレ
ー トロールの間の張力を合わせて測定し、ホットロー
ル処理走行２回目前から５ 回目前までをそれぞれＴ
３，Ｔ４，Ｔ５、Ｔ６として示した。また、Ｔ１を１
としてＴ２および巻き数毎の張力はＴ１との比で示し
た。

【００３３】Ｄ．パッケージフォーム 巻き量４ｋｇのドラム状のパッケージを以下の方法で測
定した。

【００３４】ａ．サドル 図３に示す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。４ｍｍ以下が本発明で得られる良好なパッ
ケージフォームである。

【００３５】ｂ．バルジ 図３に示すパッケージの最内層の巻き巾Ｌ３および、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。バルジ率１０％以下が本発明で得られた良好
なパッケージである。

【００３６】 バルジ率（％）＝｛（Ｌ４−Ｌ３）／Ｌ３｝×１００ 実施例１ 図１に示す紡糸延伸機を用い、極限粘度［η］が０．９
６のホモＰＴＴを溶融し、紡糸温度２６５℃で２４孔の
紡糸口金１から吐出し、チムニー２で冷却、給油ガイド
３で収束・油剤付与の後、第１ホットロール４にて１２
００ｍ／分で引き取り、７０℃で５周回させて糸条を昇
温させた後、第２ホットロール５にて延伸速度３６００
ｍ／分（延伸倍率３．０倍）で延伸し、１４０℃で５周
回させ、ホットロール上を計６回走行させて熱セット
し、さらに第２ホットロール５と巻き取り機６との間で
弛緩率１０％で弛緩させ、トラバースストローク１１４
ｍｍの巻き巾で巻き取り、５６デシテックス、２４フィ
ラメントの延伸糸を得た。なお、第２ホットロール５に
は表面粗さＲａが１．５のロールを用いた。

【００３７】製糸性は良好であり、糸切れ、単巻きは発
生しなかった。また、巻き締まりもなく良好なパッケー
ジフォームが得られた。

【００３８】さらに前記マルチフィラメント糸の糸長手
方向の連続収縮率のＣＶ％も良好であった。

【００３９】実施例２ 第２ホットロールと巻き取り機の弛緩率を変更した以外
は実施例１と同じ条件で実施した。実施例２のポリエス
テル糸はバルジ率、サドル、その他の特性は良好であっ
た。

【００４０】実施例３、４ 第２ホットロールに各種ロールを使用した以外は実施例
１と同じ条件で実施した。実施例３のポリエステル糸は
実施例１と比較して糸長手方向の連続収縮率ＣＶ％は高
くなるが、その他の特性は良好であった。また、実施例
４のポリエステル糸は実施例１と比較してバルジ率、サ
ドルが大きいがその他の特性は実施例１同様に良好であ
った。

【００４１】比較例１ 極限粘度［η］が０．６８のホモＰＴＴを用いた以外は
実施例１と同じ条件で実施した。比較例１のポリエステ
ル糸は曳糸性が悪く、延伸ゾーンで糸切れが多発してサ
ンプリングできなかった。

【００４２】比較例２ 第２ホットロールの最終巻き走行部の表面粗さをＲａ
０．４のロールを使用した以外は実施例１と同じ条件で
実施した。Ｔ２は弛緩率を変更してもＴ１の半分以下に
ならず、巻き取った糸はすべて巻き締まりとなり、パッ
ケージが採取できなかった。

【００４３】

【表１】 表中「弛緩率」とは「第２ホットロールと巻き取り機間
の弛緩率」を、「収縮率ＣＶ％」とは、「糸長手方向の
連続収縮率のＣＶ％」をを示す。

【００４４】

【発明の効果】本発明のポリエステル糸およびその製造
方法は、製糸工程における巻締まりがなく安定した品質
のパッケージであるとともに、ソフトストレッチ性、柔
軟性に優れた織物を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の一例を示す概略図である。

【図２】図１の第２ホットロールの一例を示す概略図で
ある。

【図３】パッケージフォームの評価説明図である。

【符号の説明】

１：紡糸口金 ２：チムニー ３：給油ガイド ４：第１ホットロール ５：第２ホットロール ６：巻き取り機 ７：第２ホットロール入前張力Ｔ１測定位置 ８：第２ホットロールの熱処理部前張力Ｔ２測定位置

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L035 BB31 BB36 BB59 BB77 BB89 BB91 CC02 CC07 CC13 HH10 4L036 MA05 PA10 PA12 PA17 PA49 UA01 UA21 UA25

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】極限粘度［η］が０．７以上の実質的にポ
   リトリメチレンテレフタレートからなるポリマを溶融紡
   糸して得たマルチフィラメント糸を、一旦巻き取ること
   なく引き続き延伸・熱処理した後、連続してパッケージ
   に巻き取る方法において、少なくとも２つの加熱ロール
   に複数回巻いて実施し、最終ホットロールの熱処理部前
   の張力（Ｔ２）が該ロールの入前の張力（Ｔ１）より半
   分以下であることを特徴とするポリエステル糸の製造方
   法。