JP2002348736A - 熱可塑性合成繊維とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の溶融紡糸によって引張強度が１０ｃＮ
／ｄｔｅｘ以上の熱可塑性合成繊維を容易に、かつ高生
産性にて製造することができ、高品質かつ低コストの製
品を提供する。 【解決手段】 １種類以上の熱可塑性樹脂群Ａを繊維を
構成する単繊維の内部に配置し、熱可塑性樹脂群Ａより
も溶融粘度が小さい熱可塑性樹脂Ｂが、熱可塑性樹脂群
Ａを覆うように、吐出・成形することを特徴とする熱可
塑性合成繊維の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性合成繊維お
よびその製造方法に関する。さらに詳しくは、新規な高
強度・高弾性率の熱可塑性合成繊維、およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステルやナイロン、ポリオレフィ
ンを代表とする熱可塑性合成繊維は、安価で種々の特性
に優れることから多量にかつ広い分野にわたって用いら
れている。中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
ヘキサメチレンアジパミド、ポリカプラミド、ポリプロ
ピレン繊維は、強度・弾性率など優れた物理特性を有す
ることから工業的に重要な位置を占め、衣料用途のみな
らず、タイヤコードなどのゴム補強資材、漁網などの水
産資材用途、ロープなどの農業資材用途など、各種産業
資材に好適に利用されている。

【０００３】かかる熱可塑性合成繊維の製造には、経済
的に有利な溶融紡糸法が広く採用されている。繊維の強
度・弾性率は一般に高い方が高次加工工程の通過性や最
終製品の性能に優れるが、それぞれの用途に応じた強度
・弾性率を発現させるために、使用するポリマーの重合
度や、溶融紡糸・延伸の条件が設定される。例えば衣料
用途であれば、液相重合で得られる最高重合度に近いポ
リマーを得、しかる後に溶融紡糸して、必要があれば延
伸される。また、更なる高強度・高弾性率化が必要な産
業用繊維においては、液相重合で得られたポリマーを固
相重合して更に高重合度化し、これを溶融紡糸した後に
限界近い倍率で延伸し、融着温度直下で熱セットする。

【０００４】しかしながら通常の溶融紡糸・延伸のプロ
セスを使用して、例えばポリエチレンテレフタレート
（以下ＰＥＴ）繊維を製造した場合、強度が１０ｃＮ／
ｄｔｅｘ、弾性率が１５０ｃＮ／ｄｔｅｘを超えるよう
な高強度・高弾性率繊維を工業的に製造することは極め
て困難であった。

【０００５】また、衣料用途においては、６０００ｍ／
分を越える紡糸速度で繊維を引き取った場合、繊維の強
度が著しく低下して満足がいく高次加工通過性や製品特
性が得られないこと、また繊維の紡糸工程中に糸切れが
頻発することが問題となっていた。

【０００６】これらの問題を解決するために、いくつか
の技術が開示されている。例えば特開昭５９−４７４２
３号公報や特開昭６３−１９００１５号公報では、高速
紡糸時に起こる配向結晶化を抑制することで、機械的特
性の優れた繊維を得る方法が開示されている。該公報に
よると、ポリエステルに特定の化合物を共重合すること
によって、紡速６０００ｍ／分を越える引き取り速度の
繊維の製糸性が向上し、衣料用途に十分供しうる機械的
特性の繊維を得ることができるとしている。しかしなが
ら、これらの方法では高価な化合物を多量に添加する必
要があるためコストアップが避けられず、またポリエス
テルが持つ本来の特性を失ってしまうという欠点があっ
た。

【０００７】また、Polymer ,37 ,p4421 (1996)には、
ＩＶが２．０程度という従来より高重合度のポリエステ
ルに、ポリエステルに相溶な化合物を多量に添加し、低
温で溶融紡糸することによって高強度・高弾性率糸を製
造する方法が開示されている。この方法によれば、ポリ
エステルに２−メチルアントラキノンに代表される低分
子化合物を添加することで低温紡糸を実現し、ポリエス
テルの分子量低下を抑制することで、溶融紡糸によって
引張強度が２ＧＰａを越える繊維を得ることができると
の記載がある。

【０００８】しかしながらこれら低分子化合物を多量に
添加すると、溶融紡糸などの過程で発煙が激しく、到底
生産技術として使用できるものではない。また、これら
の物質は製品中に取り残され、高次加工工程や最終製品
の使用中に徐々に放出されるため、環境に与える影響も
大きい。また、原糸機械特性としては高いものが得られ
ても、高次加工工程で様々な熱履歴や化学的処理を受け
るうちに物理特性が低下してしまい、最終製品での強度
・弾性率は不満足なものとなる。

【０００９】これに対し、ポリエステルを有機溶媒に溶
解させて紡糸し、ＩＶが１．２以上という従来よりも高
重合度のポリエステルの分子量を低下させることなく繊
維化することによって繊維の高強度・高弾性率化を実現
しようという試みが、特開平６―２００４１０号、特開
平６―３３０４０６号公報等で提案されている。該公報
には、引張強度１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、弾性率１５０ｃＮ
／ｄｔｅｘ程度の繊維を得ることができる旨の記載があ
るが、有機溶媒を使用する湿式または半乾半湿式紡糸に
よる製造となるため、生産効率が低く、製造コストが高
くなるという欠点がある。また、ポリエステルが可溶な
溶媒は極めて特殊なものであり、その溶媒コストは高
く、溶媒の回収・精製は極めて困難である。

【００１０】また、繊維学会誌vol.35 No.8 T328には、
ポリエチレンテレフタレート繊維を固相重合することに
よってポリマーの分子量を高め、機械的物性を改善する
試みが記載されている。しかし、糸の固相重合は非常に
低生産性のプロセスであるため、製造コストの上昇は不
可避であり、工業的な展開は到底望めない。また、この
技術によれば分子量増加が達成されるものの、繊維構造
が変化してかえって強度が低下してしまう。

【００１１】ポリオレフィンについては、やはり溶媒を
使用したゲル膨潤延伸によって分子量１００万以上のポ
リマーを用いて２０ｃＮ／ｄｔｅｘを越える強度、１５
００ｃＮ／ｄｔｅｘを越える弾性率の繊維が製造されて
いることは周知の事実である。しかし、上記プロセスと
同様に溶媒を用いたプロセスであるため、製造効率が低
く、極めてコストが高いという欠点がある。また、この
プロセスが使用できるポリマーはエチレンやポリプロピ
レンなどのごく一部のポリマーに限られており、多くの
縮合系化合物には展開できないという欠点を持ってい
る。

【００１２】また、成型加工シンポジア'００講演Ｂ１
０７では、ポリエチレンテレフタレートを芯に、ポリス
チレンを鞘に使用した芯鞘複合繊維において、芯成分の
ポリエチレンテレフタレート繊維のタフネスが向上する
データーが報告されている。しかしながらこの方法は、
芯成分の重量と等倍以上、好ましくは４倍程度の鞘成分
を複合することが必要であり、工業的に応用することは
難しい。また、鞘成分を除去する場合にも、得られるポ
リエチレンテレフタレート繊維と同量またはそれ以上に
およぶ大量のポリスチレンを溶出させる必要があり、工
業的に応用することは極めて困難である。

【００１３】以上のように、熱可塑性樹脂を成型して高
い引張強度・弾性率を持つ繊維を得ようとする試みはほ
とんどの場合繊維を構成するポリマーを高重合度化する
ものである。これらは有機溶媒などの低分子化合物にポ
リマーを希釈したり、あるいは固相重合を行うなどの生
産性が低いプロセスを採用することが必要であり、製造
効率の低下や製品のコストアップが避けられない。ま
た、溶媒を回収・精製するための設備に多大な投資を行
う必要があり、製品のコストアップのみならず、万一の
事故が起こったときには環境に甚大な被害を及ぼす恐れ
がある。

【００１４】このように、繊維の高強度・高弾性率化は
あらゆる用途の繊維に求められているにもかかわらず、
その実現の方法は、溶融紡糸であれば製品本来の特性を
失わせるような多量の添加剤によってポリマーを希釈す
るか、あるいは有機溶媒を使用した湿式、半乾・半湿式
紡糸など低効率なプロセスに頼らざるを得ないのが現状
である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来技術の問題点を解消し、有機溶剤を使用するプロセ
スや低分子化合物による希釈を伴わない溶融紡糸によっ
て、従来に比べて高い引張強度・弾性率を有する熱可塑
性合成繊維を高効率で製造する方法を提供することであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、繊維の強度を向上するためには口金吐出孔内で存
在する流路断面方向のポリマーの流速分布を低減するこ
とが重要であることを突き止めた。そこで、口金孔内で
壁面部分に低粘度のポリマーを配し、繊維強度を担う実
質部分を構成する高粘度ポリマーの流速分布を低減する
ことによって、従来の溶融紡糸で得られる繊維よりも物
理特性に優れた繊維を製造することが可能であることを
見出し、本発明に至った。

【００１７】すなわち、以下の要件を満たす複数の熱可
塑性樹脂を別々に溶融・計量した後、合流させ、吐出・
成型することを特徴とする熱可塑性合成繊維の製造方法
により、本発明の目的が達成される。（１）と（２）の
要件を満たすように、複数の熱可塑性樹脂を別々に溶融
・計量した後、合流させ、吐出・成形することを特徴と
する熱可塑性合成繊維の製造方法。 （１）１種類以上の熱可塑性樹脂群が、繊維を構成する
単繊維の内部に配置される（熱可塑性樹脂群Ａ）。 （２）以下の要件を満たす１種類の熱可塑性樹脂（熱可
塑性樹脂Ｂ）が、熱可塑性樹脂群Ａを覆う。 ηＡ／ηＢ≧１０ ηＡ：熱可塑性樹脂群Ａのうち、最も低い溶融粘度を有
する熱可塑性樹脂の溶融粘度（ｐｏｉｓｅ） ηＢ：熱可塑性樹脂Ｂの溶融粘度（ｐｏｉｓｅ） ηＡ、ηＢの測定条件： 温度：ＴＳ＋３０℃ ただしＴＳは熱可塑性樹脂群Ａ、熱可塑性樹脂Ｂのう
ち、最も高い軟化温度を有する熱可塑性樹脂の軟化温度 剪断速度：１×１０³（ｓ^-1）

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の熱可塑性合成繊維は、熱
分解温度以下にガラス転移点を有する複数の熱可塑性樹
脂から構成され、これらは熱可塑性樹脂群Ａと熱可塑性
樹脂Ｂに分類される。熱可塑性樹脂群Ａは実質的に本発
明の繊維の機械的強度を発現する役割を担っている。該
熱可塑性樹脂群Ａは本発明の繊維の引張強度・弾性率を
高くするという目的のためには、少なくとも１種類は結
晶性熱可塑性樹脂で構成されることが好ましい。また、
熱可塑性樹脂群Ａが１種類の結晶性熱可塑性樹脂から構
成されると、最も高強度・高弾性率化を達成することが
容易であるため好ましい。

【００１９】熱可塑性樹脂群Ａを構成する熱可塑性樹脂
は上記の通り、熱分解温度以下にガラス転移点を有する
ものであれば特に限定しないが、経済的な理由や高強度
・高弾性率化を達成しやすいことから、ポリエステル、
ポリアミド、ポリオレフィン系の結晶性熱可塑性樹脂を
使用することが好ましく、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリカプラミド、
ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレンであ
るとさらに好ましい。中でもポリエチレンテレフタレー
ト、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリカプラミドは
耐熱性、耐薬品性、機械的特性に優れ、経済的にも最も
好ましい熱可塑性樹脂である。

【００２０】熱可塑性樹脂群Ａを構成する熱可塑性樹脂
の重合度は特に制限はなく、用途に応じて設定されれば
よい。例えば衣料用途として用いる場合には、従来使用
されている熱可塑性樹脂の粘度範囲で構わず、ポリエチ
レンテレフタレートであればＩＶで０．５〜０．８程
度、ナイロンであればηで２．０〜３．０程度である。
また、産業用途であれば繊維の高強度・高弾性率化とい
う目的から溶融紡糸可能な限り高いことが好ましく、例
えばポリエチレンテレフタレートであればＩＶにして
１．０以上、ポリヘキサメチレンアジパミドやポリカプ
ラミドであればηにして３．０以上である。なお、本発
明によれば、樹脂の成型時に最も圧力損失が高い口金吐
出部での剪断変形が小さくなるため、従来よりも高粘度
の熱可塑性樹脂を低圧にて押し出すことができるほか、
口金面温度を低下させてもメルトフラクチャーなどの不
安定流動を起こしにくいため、口金面に付着する熱分解
物の発生を抑制することができる。従って、熱可塑性樹
脂群Ａを構成する樹脂としては従来よりもさらに高重合
度の樹脂を使用することが可能であり、また従来と同等
の重合度の樹脂を使用しても操業性の安定化に役立てる
ことができる。

【００２１】本発明の熱可塑性樹脂群Ａの断面形状には
特に制約はなく、丸、三角、Ｙなど様々な形を用いるこ
とができ、また同心円、偏心、多芯など、繊維断面の中
での位置や個数にも制限はない。ただし、高強度・高弾
性率の繊維を得るという目的からは、熱可塑性樹脂群Ａ
と熱可塑性樹脂Ｂがすべて円形断面であり、それらが同
心円に配列されることが好ましい。

【００２２】本発明の熱可塑性樹脂Ｂは、口金吐出孔内
で存在する流路断面方向の熱可塑性樹脂群Ａの流速分布
を低減する役割を担っている。熱可塑性樹脂Ｂは本発明
の重要な技術的位置を占めているので、その詳細につい
て述べる。本発明者らは繊維の機械的強度を改良するた
めには、口金から吐出された後のポリマーの温度や巻取
り速度を変更して変形挙動を制御するだけでは不十分で
あり、口金孔内部の構造形成に遡る必要があることを突
き止めた。すなわち、溶融ポリマーは吐出直前に口金孔
内部で強い剪断変形を受け、特に口金部材との接面のポ
リマーは流動が許されないため大きな剪断変形を強いら
れることになる。従ってこの部分は剪断応力が非常に高
いものとなり、応力と分子配向の比例則によって高配向
化する結果、微細な結晶核が生成することになる。ま
た、剪断変形は口金部材との接面では大きいにも関わら
ず流路中心部では極めて小さいものであり、これが繊維
構造の断面内部での不均一性をもたらしている。本発明
者らは鋭意検討した結果、口金部材の接面近傍を構成す
るポリマーに剪断変形を集中し、繊維の機械的強度を実
質的に担う熱可塑性樹脂群Ａの剪断変形を減じることに
よって、熱可塑性樹脂群Ａの断面内での構造が均一とな
り、表層の微結晶を生成することなくポリマーを吐出可
能であり、これによって繊維の高強度・高弾性率化が可
能になることを見出した。

【００２３】なお、J.Rheol. vol.38 p831 (1994)やJ.A
ppl.Polym.Sci. Vol.59 p1305 (1996)によれば、溶融体
を成型部材に流すに当たって、その樹脂−金属界面に低
粘度のポリマーを配置することによって、樹脂実質部の
流速分布を抑制することが可能であることが述べられて
いる。しかしながらこれまでの繊維成型技術では、口金
孔内での流速分布が繊維の力学的特性に影響を与えうる
ことは知られておらず、今回我々が詳細な検討を行った
結果初めて明らかになった事実である。また、上記報告
には繊維に対する応用技術は記されておらず、具体的な
繊維の形状、樹脂の種類、工業的な応用に対する記述は
一切見られない。

【００２４】本発明によれば、従来の溶融紡糸に使用し
ている樹脂に他の低分子化合物などを混入することな
く、経済的に最も好ましい溶融紡糸によって容易に繊維
の機械的強度・弾性率を向上することが可能である。

【００２５】このような口金孔内のポリマー変形を実現
するためには、熱可塑性樹脂群Ａのうち最も溶融粘度が
低い樹脂の溶融粘度ηＡと、熱可塑性樹脂Ｂの溶融粘度
ηＢの関係が、ηＡ／ηＢ≧１０以上となる熱可塑性樹
脂を使用することが必要であり、ηＡ／ηＢ≧１００と
なることがさらに好ましい。この溶融粘度の測定条件は
口金孔内部の流動条件に近いことが好ましいことから、
剪断速度は１×１０³（ｓ^-1）、温度としては熱可塑性
樹脂群Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂのうち最も軟化温度が高
い樹脂の軟化温度＋３０℃を採用する。

【００２６】上記のように口金孔内の温度や剪断速度に
近い条件下でηＡ／ηＢが１０未満であると、熱可塑性
樹脂群Ａのうち最も高い溶融粘度を有する熱可塑性樹脂
の表層に微結晶が生成したり、断面方向に構造分布がで
きるため、繊維の強度・弾性率が不十分となり好ましく
ない。また、ηＡ／ηＢが１００以上であると効果は特
に顕著であり、高い引張強度・弾性率の繊維を得ること
ができる。

【００２７】ここでいう軟化温度とは熱可塑性樹脂が結
晶性高分子の場合には融解温度のことを指し、室温から
３００℃まで昇温速度１５℃にて測定したＤＳＣの結晶
融解曲線のピーク温度をいう。また、熱可塑性樹脂がＤ
ＳＣの測定で結晶融解ピークを与えないような非晶性高
分子の場合には、ビカット軟化点（ＪＩＳ Ｋ ７２０
６）によって軟化温度を定義する。

【００２８】本発明の熱可塑性樹脂Ｂは、熱可塑性樹脂
群Ａを覆う必要がある。熱可塑性樹脂Ｂの役割は繊維の
機械特性を担う熱可塑性樹脂群Ａを壁面から離すことに
よって剪断変形の断面方向内分布を低減することが目的
であり、これらは熱可塑性樹脂Ｂが単繊維の表面を完全
に覆うことでのみ達成される。従って熱可塑性樹脂群Ａ
は単繊維内層に配置される形態となる必要がある。

【００２９】本発明の熱可塑性合成繊維に使用される熱
可塑性樹脂Ｂの割合は特に制限はないが、この部分が実
質的に繊維強度・弾性率への貢献がないことから、熱可
塑性樹脂Ｂの重量構成比が繊維全体の２０％以下である
ことが好ましく、１０％以下であるとさらに好ましい。
熱可塑性樹脂Ｂの重量構成比が２０％以下であれば、こ
の部分が繊維の強度・弾性率を担わなくとも、熱可塑性
樹脂群Ａの内外構造差を十分低減することができ、十分
な強度・弾性率の繊維を得ることができる。

【００３０】本発明の熱可塑性樹脂Ｂに用いられる樹脂
の化学的組成には特に制限はないが、熱可逆性樹脂Ｂの
軟化温度が、熱可塑性樹脂群Ａのうち最も高い軟化温度
を示す樹脂の軟化温度より２０℃以上低くないことが好
ましく、１０℃以上低くないことがさらに好ましい。ま
た、熱可塑性樹脂Ｂが、熱可塑性樹脂群Ａのうち、最も
高い溶融粘度を有する熱可塑性樹脂と実質的に同一の化
学的組成を有することがさらに好ましい。熱可逆性樹脂
Ｂの軟化温度が、熱可塑性樹脂群Ａのうち最も高い軟化
温度を示す樹脂の軟化温度より２０℃以上低くない場
合、特に熱可塑性樹脂群Ａが１種類の結晶性熱可塑性樹
脂から構成される場合には、繊維全体が類似または単一
の熱特性を有する熱可塑性樹脂から構成されることとな
り、高次加工工程や製品となった後の取り扱いが容易で
あり、好ましい。

【００３１】本発明で用いる熱可塑性樹脂は、発明の主
旨を損ねない範囲で他の第３成分が共重合されていても
良い。例えばポリエチレンテレフタレートを熱可塑性樹
脂Ａとして用いる場合、ポリエステルを構成するジカル
ボン酸化合物として例えば、テレフタル酸、イソフタル
酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカ
ルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘ
キサンジカルボン酸、５ーナトリウムスルホイソフタル
酸、５−テトラブチルホソホニウムイソフタル酸等の芳
香族、脂肪族、脂環族ジカルボン酸およびそれらの誘導
体を少量用いてもよい。またジオール化合物としては、
エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレン
グリコール、テトラメチレングリコール、１，４−シク
ロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、ネオ
ペンチルグリコール、ポリアルキレングリコール、ビス
フェノールＡ、ビスフェノールＳのような芳香族、脂肪
族、脂環族のジオール化合物またはその誘導体を用いる
ことができる。

【００３２】さらに、本発明の熱可塑性樹脂は本発明の
主旨を損ねない範囲で、艶消剤、難燃剤等の添加剤を少
量含有しても良い。特に熱可塑性樹脂Ｂは繊維の強度・
弾性率を担うことがなく、繊維を構成する単繊維の表面
を覆っていることから、例えば接着剤、離型剤、撥水剤
などを含有させることによって繊維の表面を改質してお
くと、高次加工工程の省略が可能となるなどの利点があ
る。

【００３３】本発明の熱可塑性合成繊維は、上記の熱可
塑性樹脂群Ａと熱可塑性樹脂Ｂを別々に溶融・計量した
後、合流させ、吐出することにより製造される。本発明
の目的は溶融紡糸によって従来よりも機械的特性が高い
繊維を得ることにあり、高効率で環境負荷の小さい製造
を実現することが可能である。

【００３４】本発明の製造方法には、いわゆる複合紡糸
法が用いられる。樹脂の合流部は、口金孔内での剪断流
動を制御する目的から、口金内部で行われることが好ま
しい。

【００３５】口金から吐出された繊維は、冷却風にて冷
却・固化され、必要があれば冷却以前の段階または冷却
以後に再加熱された後に給油されることが好ましい。そ
の後、本発明の目的である高強度・高弾性率繊維を得る
ためには、６０００ｍ／分以上の速度で引き取ってその
まま巻き取るか、または任意の速度で一旦引き取った糸
を延伸するか、または一旦巻き取らずにそのまま直接延
伸することが好ましい。さらに高強度・高弾性率化する
ためには、繊維の融着が起こらない範囲の高温で熱セッ
トする事が好ましく、必要があれば弛緩処理を施しても
よい。

【００３６】巻き取られた糸はそのまま製品として用い
られることが好ましいが、更に高強度化が必要であれ
ば、繊維の強度・弾性率と関係しない熱可塑性樹脂Ｂ成
分を取り除くこともできる。熱可塑性樹脂Ｂを取り除い
た繊維は、その分軽量化され、単位重量当たりの強力や
弾性率が増すため、さらに高強度・高弾性率化必要な用
途に本発明の繊維を適用することができる。熱可塑性樹
脂Ｂの除去は、例えば力学的に熱可塑性樹脂Ｂを分割し
たり破砕するなどの物理的な手段で行ってもよいし、何
らかの溶剤で溶出するような化学的手段を採用してもよ
い。ただし、化学的な手段によって熱可塑性樹脂Ｂを溶
出する場合には、熱可塑性樹脂Ｂとして水溶性の樹脂を
使用し、水や温水、熱水、あるいは無機塩の水溶液など
を使用して熱可塑性樹脂Ｂを溶出することが好ましい。
つまり、有機溶媒による熱可塑性樹脂Ｂの溶出・除去な
ど環境付加が大きな手法をは避けることが好ましい。

【００３７】本発明の熱可塑性合成繊維の製造方法によ
れば、従来溶融紡糸法によって行われていたあらゆる熱
可塑性樹脂の引張強度・弾性率を向上することが可能で
あり、本発明の方法によって得られた熱可塑性合成繊維
を使用することによって、最終製品の品位の向上が可能
となる。また、本発明の方法で得られた熱可塑性合成繊
維の引張強度・弾性率の向上により、繊維の製糸性向上
や高次加工工程の通過性向上がもたらされ、生産性の飛
躍的な向上に貢献することができる。

【００３８】特に、従来は溶融紡糸によって引張強度が
１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が１５０ｃＮ／ｄｔｅ
ｘ以上の熱可塑性合成繊維を得ることはきわめて困難で
あったが、本発明の熱可塑性合成繊維の製造方法によっ
て、引張強度１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が１５０
ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の熱可塑性合成繊維を容易にかつ高
生産性にて製造することができ、高品質かつ低コストの
製品を提供することが可能となる。

【００３９】

【実施例】以下、実施例により、本発明を詳細に説明す
る。なお、本発明は実施例に制限されるものではない。
なお、実施例中の物性値は以下の方法によって測定し
た。 （１）熱可塑性樹脂の溶融粘度 （株）東洋精機製キャピログラフ１Ｂにて測定を行っ
た。検出される圧力をすべてキャピラリー部の圧力損失
とし、ハーゲンポアズイユの式から剪断粘度を見積もっ
た。

【００４０】なお、剪断速度１×１０³の時の溶融粘度
は、ピストン降下速度を変化させることによって剪断速
度を変化させ、これらの値から推定した。

【００４１】条件は以下の通り。

【００４２】(1) ノズルのキャピラリー：長さ１０ｍ
ｍ、内径１ｍｍφ (2) シリンダー：径９．５５ｍｍφ (3) ピストン降下速度：５０、１００、２００ｍｍ／分 （２）ポリエステル繊維の強度、弾性率、伸度 東洋ボールドウイン（株）社製テンシロン引張り試験器
により、試長２５０ｍｍ、引張り速度３００ｍｍ／分で
Ｓ−Ｓ曲線を求め、強伸度を算出した。 （３）乾熱収縮率 試料をカセ状にとって２０℃、６５％ＲＨにて２４時間
以上放置したのち、試料の０．１ｇ／ｄの荷重をかけて
測定した長さＬ０の試料を、１５０℃のオーブン中に３
０分間処理した後、取り出して４時間以上放冷した。そ
の後、再び０．１ｇ／ｄの荷重をかけて長さＬ１を測定
し、以下の式で収縮率Ｓを測定した。

【００４３】 Ｓ（％）＝（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０×１００ （４）繊維断面形状の観察 直径１ｍｍφの孔が空いた金属板を用意し、その孔に試
料を黒綿と共に通して固定して断面方向にカットし、光
学顕微鏡にて観察した。 （５）軟化温度 ＰＥＲＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ社製 ＤＳＣ７ＲＳｅにて測
定を行った。測定は室温から３００℃まで毎分１５℃の
割合で昇温し、得られた結晶融解曲線のピーク温度を読
みとった。

【００４４】実施例１ 定法によってエステル化および重縮合を行い、以下に記
載する２種類の重合度のＰＥＴを合成した。両者とも軟
化温度は２６０℃であった。２９０℃での溶融粘度が９
８００ｐｏｉｓｅのＰＥＴ（以下ＰＥＴ−Ａ）を熱可塑
性樹脂Ａ、２９０℃での溶融粘度が８２ｐｏｉｓｅのＰ
ＥＴ（以下ＰＥＴ−Ｂ）を熱可塑性樹脂Ｂとして用いる
ため、それぞれのペレットを乾熱炉にて１２０℃で３時
間結晶化させ、さらにこれらのペレットを１５０℃で１
２時間真空乾燥した。これらを２つのエクストルーダを
備えた紡糸機に供給し、２９５℃の紡糸温度で別々に溶
融・計量した後パック内に導入し、口金内部で合流させ
た。口金は３枚構成であり、第１プレートの丸孔で熱可
塑性樹脂Ｂの計量、第２プレートの丸孔で熱可塑性樹脂
Ａの計量を行った後、第２プレートと第３プレートの間
で両樹脂を合流させて、第３プレートの丸孔で単糸断面
形状を円形に成型して吐出した。

【００４５】ＰＥＴ−ＡとＰＥＴ−Ｂの重量比率は９
５：５とし、ＰＥＴ−Ａが芯成分、ＰＥＴ−Ｂが鞘成分
となる同心円の芯鞘複合紡糸を行った。口金の吐出孔は
０．４ｍｍφの丸孔を１４４備えた口金を用いた。吐出
した糸条を２５℃・３０ｍ／分のチムニー冷却風を当て
て冷却固化し、オイリングローラーにて給油した後、引
き取り速度５００ｍ／分で引き取り、一旦巻き取ること
なく９０℃、１２０℃にて合計延伸倍率６．２倍の２段
延伸を行い、２００℃にて熱セット、３％のリラックス
処理を行って巻き取った。このようにして巻き取った糸
の断面を顕微鏡写真で観察した結果、すべての単糸で芯
成分と鞘成分が同心円状に配置していることを確認し
た。

【００４６】巻き取った糸の引張特性をテンシロンにて
測定したところ、強度・弾性率ともに比較例１、２、
３、７、８に比べて飛躍的に改善されていることが確認
された。

【００４７】実施例２ 熱可塑性樹脂Ｂとして軟化温度２６０℃、２９０℃での
溶融粘度９２０ｐｏｉｓｅのＰＥＴを使用した以外は実
施例１と同様の方法にて製糸した。

【００４８】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認でき、また糸の引張特性をテンシ
ロンにて測定したところ、強度・弾性率ともに比較例
１、２、３、７、８に比べて飛躍的に改善されているこ
とが確認された。

【００４９】実施例３、４ 芯成分と鞘成分の重量比率を変更した他は実施例１と同
様の方法にて製糸した。巻き取った糸の断面を顕微鏡写
真で観察した結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同
心円状に配置していることを確認でき、また糸の引張特
性をテンシロンにて測定したところ、強度・弾性率とも
に比較例１、２、３、７、８に比べて改善されているこ
とが確認された。

【００５０】実施例５ 鞘成分をポリメチルペンテンとした以外は実施例１と同
様の方法にて製糸した。ポリメチルペンテンは三井化学
（株）製"ＴＰＸ"ＤＸ８２０を使用し、乾燥することな
くそのまま用いた。この樹脂のＤＳＣ融解ピーク温度は
２４０℃であり、２９０℃でのポリメチルペンテンの溶
融粘度は２２０ｐｏｉｓｅであった。

【００５１】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認でき、また糸の引張特性をテンシ
ロンにて測定したところ、強度・弾性率ともに比較例
１、２、３、７、８に比べて飛躍的に改善されているこ
とが確認された。

【００５２】実施例６ 鞘成分をポリプロピレンとした以外は実施例１と同様の
方法にて紡糸した。ポリプロピレンは（株）グランドポ
リマー社製"ハイポール"Ｊ１０８を使用し、乾燥するこ
となくそのまま用いた。この樹脂のＤＳＣ融解ピーク温
度は１６５℃であった。２９０℃でのポリプロピレンの
溶融粘度は３１０ｐｏｉｓｅであった。

【００５３】延伸は熱セット温度を１４０℃とし、延伸
倍率を５．８倍とした以外は実施例１と同様の方法で行
った。

【００５４】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認でき、また糸の引張特性をテンシ
ロンにて測定したところ、強度・弾性率ともに比較例
１、２、３、７、８に比べて飛躍的に改善されているこ
とが確認された。

【００５５】実施例７ 鞘成分に水溶性ポリエステルを用いた以外は実施例１同
様の方法にて製糸した。水溶性ポリエステルはテレフタ
ル酸成分の３０％がイソフタル酸、２０％がスルホイソ
フタル酸ナトリウムで置換された共重合物を使用した。
この樹脂のＤＳＣ結晶融解ピークは２５０℃であり、２
９０℃での水溶性ポリエステルの溶融粘度は９１ｐｏｉ
ｓｅであった。水溶性ポリエステルのペレットは、乾熱
炉にて８０℃で６時間結晶化させ、さらにこれらのペレ
ットを１２０℃で２４時間真空乾燥した。

【００５６】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認でき、また糸の引張特性をテンシ
ロンにて測定したところ、強度・弾性率ともに比較例
１、２、３、７、８に比べて飛躍的に改善されているこ
とが確認された。

【００５７】実施例８ 第２プレートの計量孔の形状をＹ型とすることで、熱可
塑性樹脂Ａの断面形状を三角形とすること以外は実施例
１と同様の方法にて製糸した。

【００５８】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸の断面形状は丸で、芯成分の形状
は三角形であった。また、芯成分の三角形の重心は、単
糸丸断面の中心と一致していた。

【００５９】さらに、糸の引張特性をテンシロンにて測
定したところ、強度・弾性率ともに比較例１、２、３、
７、８に比べて飛躍的に改善されていることが確認され
た。

【００６０】実施例９ 第２プレートの計量孔を、１単糸あたり１０孔配置する
ことで、熱可塑性樹脂Ａを多芯とすること以外は実施例
１と同様の方法にて製糸した。

【００６１】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸内部に円形の島が１０個存在する
ことを確認した。また、糸の引張特性をテンシロンにて
測定したところ、強度・弾性率ともに比較例１、２、
３、７、８に比べて飛躍的に改善されていることが確認
された。

【００６２】実施例１０ 第３プレートの吐出孔の形状をＹ型とすることで、単糸
の断面形状を三角形とする以外は、実施例１と同様の方
法で製糸した。

【００６３】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸の断面形状は三角形で、芯成分の
形状も三角形であった。また、芯成分の三角形の重心
は、単糸の三角断面の重心と一致していた。

【００６４】さらに、糸の引張特性をテンシロンにて測
定したところ、強度・弾性率ともに比較例１、２、３、
７、８に比べて飛躍的に改善されていることが確認され
た。

【００６５】実施例１１ 引き取り速度を２０００ｍ／分とし、合計延伸倍率を
２．５倍とする以外は実施例１と同様の方法で製糸し
た。

【００６６】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認でき、また糸の引張特性をテンシ
ロンにて測定したところ、強度・弾性率ともに比較例９
に比べて飛躍的に改善されていることが確認された。

【００６７】実施例１２ 引き取り速度を５０００ｍ／分とし、合計延伸倍率を
１．５倍とする以外は実施例１と同様の方法で製糸し
た。

【００６８】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認でき、また糸の引張特性をテンシ
ロンにて測定したところ、強度・弾性率ともに比較例１
０に比べて飛躍的に改善されていることが確認された。

【００６９】実施例１３ 熱可塑性樹脂Ａとして使用するＰＥＴを変更し、軟化温
度２６０℃、２９０℃での溶融粘度が２８００ｐｏｉｓ
ｅのＰＥＴを使用し、実施例１と同様に重量比率９５：
５の芯鞘複合紡糸を行った。口金の吐出孔は０．２ｍｍ
φの丸孔を３６備えた口金を用いた。吐出した糸条を２
５℃・３０ｍ／分のチムニー冷却風を当てて冷却固化
し、給油ガイドにて給油・収束した後、引き取り速度３
０００ｍ／分で引き取り、延伸することなく一旦巻き取
った。次に、９０℃に加熱したローラーにて延伸倍率
２．０倍の１段延伸を行い、１３０℃にて熱セットを行
って巻き取った。

【００７０】このようにして巻き取った糸の断面を顕微
鏡写真で観察した結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分
が同心円状に配置していることを確認した。

【００７１】巻き取った糸の引張特性をテンシロンにて
測定したところ、強度・弾性率ともに比較例１１に比べ
て飛躍的に改善されていることが確認された。

【００７２】実施例１４ 実施例１３と同様の方法で吐出・冷却・給油した糸条を
紡糸速度６０００ｍ／分で引き取り、延伸することなく
巻き取った。

【００７３】このようにして巻き取った糸の断面を顕微
鏡写真で観察した結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分
が同心円状に配置していることを確認した。巻き取った
糸の引張特性をテンシロンにて測定したところ、強度・
弾性率ともに比較例１２に比べて飛躍的に改善されてい
ることが確認された。

【００７４】実施例１５ 紡糸速度を１００００ｍ／分とする以外は実施例１４と
同様の方法で繊維を製造した。

【００７５】このようにして巻き取った糸の断面を顕微
鏡写真で観察した結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分
が同心円状に配置していることを確認した。

【００７６】巻き取った糸の引張特性をテンシロンにて
測定したところ、強度・弾性率ともに比較例１３に比べ
て飛躍的に改善されていることが確認された。

【００７７】実施例１６ 熱可塑性樹脂Ｂをポリエチレンとした以外は実施例１４
と同様の方法で製糸を行った。

【００７８】ポリエチレンは三井化学（株）社製"ミラ
ソン"ＦＬ６０を用い、そのＤＳＣでの融解ピーク温度
は１１０℃であった。また、２９０℃での溶融粘度は１
３０ｐｏｉｓｅであった。ポリエチレンは乾燥すること
なくそのまま用いた。

【００７９】このようにして巻き取った糸の断面を顕微
鏡写真で観察した結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分
が同心円状に配置していることを確認した。

【００８０】巻き取った糸の引張特性をテンシロンにて
測定したところ、強度・弾性率ともに比較例１２に比べ
て飛躍的に改善されていることが確認された。

【００８１】実施例１７ 熱可塑性樹脂Ｂをポリスチレンとした以外は実施例１４
と同様の方法で製糸を行った。

【００８２】ポリエチレンはエー・アンド・エム・スチ
レン（株）社製"スタイロン"６７９Ｒを用い、そのビカ
ット軟化点温度は９３℃であった。この樹脂の２９０℃
での溶融粘度は１３５ｐｏｉｓｅであった。ポリスチレ
ンは乾燥することなくそのまま用いた。

【００８３】このようにして巻き取った糸の断面を顕微
鏡写真で観察した結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分
が同心円状に配置していることを確認した。巻き取った
糸の引張特性をテンシロンにて測定したところ、強度・
弾性率ともに比較例１２に比べて飛躍的に改善されてい
ることが確認された。

【００８４】実施例１８ 熱可塑性樹脂Ａとして、ＤＳＣ融解ピーク温度が２６０
℃、２９０℃での溶融粘度が３２００ｐｏｉｓｅのポリ
ヘキサメチレンアジパミド（Ｎ６６）を用いた以外は、
実施例１と同様の方法で繊維を製造した。Ｎ６６は定法
によって重縮合し、実施例１と同様の方法で乾燥を行っ
た。

【００８５】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認でき、また糸の引張特性をテンシ
ロンにて測定したところ、強度・弾性率ともに比較例
４、１４に比べて飛躍的に改善されていることが確認さ
れた。

【００８６】実施例１９ 熱可塑性樹脂Ａとして、ＤＳＣ融解ピーク温度が２３０
℃、２９０℃での溶融粘度が３０００ｐｏｉｓｅのポリ
カプラミド（Ｎ６）を用いた以外は、実施例１と同様の
方法で繊維を製造した。Ｎ６は定法によって重縮合し、
実施例１と同様の方法で乾燥を行った。

【００８７】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認でき、また糸の引張特性をテンシ
ロンにて測定したところ、強度・弾性率ともに比較例
５、１５に比べて飛躍的に改善されていることが確認さ
れた。

【００８８】実施例２０ 熱可塑性樹脂Ａとして（株）島津製作所社製のポリ乳
酸"ラクティー"５０００（ＰＬＡ）を用いた以外は、実
施例１４と同様の方法で繊維を製造した。ＰＬＡのＤＳ
Ｃ融解ピーク温度は１７０℃であり、２９０℃での溶融
粘度は９００ｐｏｉｓｅであった。ＰＬＡのペレットは
予備結晶化することなしに、１００℃で１２時間真空乾
燥して用いた。

【００８９】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認でき、また糸の引張特性をテンシ
ロンにて測定したところ、強度・弾性率ともに比較例１
６に比べて飛躍的に改善されていることが確認された。

【００９０】実施例２１ 熱可塑性樹脂ＡとしてＳｈｅｌｌ社製のポリプロピレン
テレフタレート樹脂"ＣＯＲＴＥＲＲＡ"（ＰＰＴ）を用
いた以外は、実施例１４と同様の方法で繊維を製造し
た。ＰＰＴのＤＳＣ結晶融解ピークは２２５℃であり、
２９０℃での溶融粘度は９００ｐｏｉｓｅであった。Ｐ
ＰＴのペレットは予備乾燥なしに１５０℃で５時間真空
乾燥して用いた。

【００９１】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認でき、また糸の引張特性をテンシ
ロンにて測定したところ、強度・弾性率ともに比較例１
７に比べて飛躍的に改善されていることが確認された。

【００９２】実施例２２ 熱可塑性樹脂Ａとして（株）グランドポリマー社製のポ
リプロピレン"グランドポリプロ"Ｅ１０１を用いた以外
は、実施例１と同様の方法で繊維を製造した。ただし、
延伸ローラーの温度は５０および１００℃とし、熱セッ
ト温度を１４０℃に変更した。

【００９３】この樹脂のＤＳＣ融解ピーク温度は１６５
℃であり、２９０℃での溶融粘度は１２６００ｐｏｉｓ
ｅであった。ＰＰのペレットは、乾燥することなくその
まま用いた。巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認でき、また糸の引張特性をテンシ
ロンにて測定したところ、強度・弾性率ともに比較例
６、１８に比べて飛躍的に改善されていることが確認さ
れた。

【００９４】実施例２３ いずれもＤＳＣ結晶融解ピークが２６０℃のＰＥＴとＮ
６６を用い、２９０℃での溶融粘度が９８００ｐｏｉｓ
ｅのＰＥＴ（ＰＥＴ−Ａ）と２９０℃での溶融粘度が３
２００ｐｏｉｓｅのＮ６６（Ｎ６６−Ａ）を熱可塑性樹
脂群Ａ、２９０℃での溶融粘度が８２ｐｏｉｓｅのＰＥ
Ｔ（ＰＥＴ−Ｂ）を熱可塑性樹脂Ｂとして、それぞれの
ペレットを乾熱炉にて１２０℃で３時間結晶化させ、さ
らにこれらのペレットを１５０℃で１２時間真空乾燥し
た。これらを２つのエクストルーダを備えた紡糸機に供
給し、２９５℃の紡糸温度で別々に溶融・計量した後パ
ック内に導入し、口金内部で合流させた。口金は３枚構
成であり、第１プレートの丸孔で熱可塑性樹脂Ｂの計
量、第２プレートの丸孔で熱可塑性樹脂群Ａの計量を行
った後、第２プレートと第３プレートの間でこれら樹脂
を合流させて、第３プレートの丸孔で単糸断面形状を円
形に成型して吐出した。

【００９５】ＰＥＴ−Ａ、Ｎ６６−Ａ、ＰＥＴ−Ｂの重
量比率は４５：４５：１０とし、ＰＥＴ−ＡとＮ６６−
Ａが単糸あたりそれぞれ５島を構成する多芯成分、ＰＥ
Ｔ−Ｂが海成分となる海島型の芯鞘複合紡糸を行った。
口金の吐出孔は０．４ｍｍφの丸孔を１４４備えた口金
を用いた。吐出・冷却・給油・延伸条件は実施例１と同
様の方法を用いた。

【００９６】このようにして巻き取った糸の断面を顕微
鏡写真で観察した結果、すべての単糸で１０個の島が単
糸内部に配置されていることを確認した。

【００９７】巻き取った糸の引張特性をテンシロンにて
測定したところ、強度・弾性率ともに比較例１、２、
３、７、８に比べて飛躍的に改善されていることが確認
された。

【００９８】実施例２４ 実施例７の方法によって得られた繊維を、パンチ穴を有
する金属製ボビンに巻き返し、９８℃の熱水に浸して鞘
部の水溶性ポリエステルを溶出した後、５０℃にて２４
時間真空乾燥機した。繊維の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で鞘部が溶出していることを確認
した。巻き取った糸の引張特性をテンシロンにて測定し
たところ、強度・弾性率ともに実施例７よりもさらに改
善されていることが確認された。

【００９９】実施例２５ 実施例１７の方法によって得られた繊維を、パンチ穴を
有する金属製ボビンに巻き返し、トルエンに浸して鞘部
のポリスチレンを溶出した後、５０℃にて２４時間真空
乾燥機した。繊維の断面を顕微鏡写真で観察した結果、
すべての単糸で鞘部が溶出していることを確認した。巻
き取った糸の引張特性をテンシロンにて測定したとこ
ろ、強度・弾性率ともに実施例１７よりもさらに改善さ
れていることが確認された。

【０１００】比較例１、２、３ 熱可塑性樹脂ＡおよびＢとして使用するＰＥＴを変更
し、軟化温度２６０℃、２９０℃での溶融粘度が表１で
示されるような、芯／鞘を構成するＰＥＴの粘度比が１
０以下の組合せのＰＥＴを使用し、実施例１と同様にし
て芯鞘複合紡糸を行った。吐出した糸条を２５℃・３０
ｍ／分のチムニー冷却風を当てて冷却固化し、オイリン
グローラーにて給油した後、引き取り速度５００ｍ／分
で引き取り、一旦巻き取ることなく９０℃、１２０℃に
て２段延伸を行い、２００℃にて熱セット、３％のリラ
ックス処理を行って巻き取った。このようにして巻き取
った糸の断面を顕微鏡写真で観察した結果、すべての単
糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配置していることを確
認した。

【０１０１】巻き取った糸の引張特性をテンシロンにて
測定したところ、強度・弾性率ともに不十分なものであ
った。

【０１０２】比較例４ 熱可塑性樹脂Ｂとして、２６０℃、２９０℃での溶融粘
度が２８００ｐｏｉｓｅのＰＥＴを用いた以外は、実施
例１８と同様の方法で繊維を製造した。Ｎ６６は定法に
よって重縮合し、実施例１８と同様の方法で乾燥を行っ
た。

【０１０３】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認できた。糸の引張特性をテンシロ
ンにて測定したところ、強度・弾性率ともに不満足なも
のであった。

【０１０４】比較例５ 熱可塑性樹脂Ｂとして、２６０℃、２９０℃での溶融粘
度が２８００ｐｏｉｓｅのＰＥＴを用いた以外は、実施
例１９と同様の方法で繊維を製造した。Ｎ６は定法によ
って重縮合し、実施例１９と同様の方法で乾燥を行っ
た。

【０１０５】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認できた。糸の引張特性をテンシロ
ンにて測定したところ、強度・弾性率ともに不満足なも
のであった。

【０１０６】比較例６ 熱可塑性樹脂Ｂとして、２６０℃、２９０℃での溶融粘
度が９８００ｐｏｉｓｅのＰＥＴを用いた以外は、実施
例２２と同様の方法で繊維を製造した。

【０１０７】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認できた。糸の引張特性をテンシロ
ンにて測定したところ、強度・弾性率ともに不満足なも
のであった。

【０１０８】比較例７ 定法によってエステル化および重縮合を行い、２９０℃
での溶融粘度が９８００ｐｏｉｓｅのＰＥＴを乾熱炉に
て１２０℃で３時間結晶化させ、さらにこれらのペレッ
トを１５０℃で１２時間真空乾燥した。これらをエクス
トルーダを備えた紡糸機に供給し、２９５℃の紡糸温度
で溶融・計量した後パック内に導入し、０．６ｍｍφの
丸孔を１４４備えた口金から吐出した。吐出した糸条を
口金直下で３００℃に加熱した長さ３０ｃｍのフードに
通した後、２５℃・３０ｍ／分のチムニー冷却風を当て
て冷却固化し、オイリングローラーにて給油した後、引
き取り速度５００ｍ／分で引き取り、一旦巻き取ること
なく９０℃、１２０℃にて合計延伸倍率５．４倍の２段
延伸を行い、２００℃にて熱セット、３％のリラックス
処理を行って巻き取った。

【０１０９】巻き取った糸の引張特性をテンシロンにて
測定したところ、強度は１０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満、弾性
率は１５０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であり、ともに不満足な
ものであった。

【０１１０】比較例８ 熱可塑性樹脂Ｂとして２９０℃での溶融粘度が１３００
ｐｏｉｓｅのＰＥＴを使用した以外は実施例１と同様の
方法にて製糸した。

【０１１１】巻き取った糸の断面を顕微鏡写真で観察し
た結果、すべての単糸で芯成分と鞘成分が同心円状に配
置していることを確認できた。糸の引張特性をテンシロ
ンにて測定したが、強度・弾性率ともに不満足なもので
あった。

【０１１２】比較例９ 紡糸速度を２０００ｍ／分とし、延伸倍率を２．３倍と
する以外は比較例７と同様の方法で製糸を行った。その
結果、繊維の強度・弾性率とも不満足なものであった。

【０１１３】比較例１０ 紡糸速度を５０００ｍ／分とし、延伸倍率を１．２倍と
する以外は比較例７と同様の方法で製糸を行った。その
結果、繊維の強度・弾性率とも不満足なものであった。

【０１１４】比較例１１ ２９０℃での溶融粘度が２８００ｐｏｉｓｅのＰＥＴを
乾熱炉にて１２０℃で３時間結晶化させ、さらにこれら
のペレットを１５０℃で１２時間真空乾燥した。これら
をエクストルーダを備えた紡糸機に供給し、２９５℃の
紡糸温度で溶融・計量した後パック内に導入し、０．２
３ｍｍφの丸孔を３６備えた口金から吐出した。吐出し
た糸条を２５℃・３０ｍ／分のチムニー冷却風を当てて
冷却固化し、給油ガイドにて給油・収束した後、引き取
り速度３０００ｍ／分で引き取り、延伸することなく一
旦巻き取った。次に、９０℃に加熱したローラーにて延
伸倍率１．７倍の１段延伸を行い、１３０℃にて熱セッ
トを行って巻き取った。

【０１１５】糸の引張特性をテンシロンにて測定した
が、強度・弾性率ともに不満足なものであった。

【０１１６】比較例１２ 比較例１１と同様の方法で吐出・冷却・給油した糸条を
紡糸速度６０００ｍ／分で引き取り、延伸することなく
巻き取った。

【０１１７】糸の引張特性をテンシロンにて測定した
が、強度・弾性率ともに不満足なものであった。

【０１１８】比較例１３ 紡糸速度を１００００ｍ／分とする以外は比較例６と同
様の方法で繊維を製造した。

【０１１９】糸の引張特性をテンシロンにて測定した
が、強度・弾性率ともに不満足なものであった。

【０１２０】比較例１４ ２９０℃での溶融粘度３２００ｐｏｉｓｅのＮ６６を乾
熱炉にて１２０℃で３時間結晶化させ、さらにこれらの
ペレットを１５０℃で１２時間真空乾燥した。これらを
エクストルーダを備えた紡糸機に供給し、２９５℃の紡
糸温度で溶融・計量した後パック内に導入し、０．３ｍ
ｍφの丸孔を１４４備えた口金から吐出した。吐出した
糸条を口金直下で３００℃に加熱した長さ３０ｃｍのフ
ードに通した後、２５℃・３０ｍ／分のチムニー冷却風
を当てて冷却固化し、オイリングローラーにて給油した
後、引き取り速度５００ｍ／分で引き取り、一旦巻き取
ることなく９０℃、１２０℃にて合計延伸倍率５．４倍
の２段延伸を行い、２００℃にて熱セット、３％のリラ
ックス処理を行って巻き取った。

【０１２１】巻き取った糸の引張特性をテンシロンにて
測定したところ、強度は１０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満、弾性
率は１００ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であり、ともに不満足な
ものであった。

【０１２２】比較例１５ ２９０℃での溶融粘度３０００ｐｏｉｓｅのＮ６を乾熱
炉にて１２０℃で３時間結晶化させ、さらにこれらのペ
レットを１５０℃で１２時間真空乾燥した。これらをエ
クストルーダを備えた紡糸機に供給し、２９５℃の紡糸
温度で溶融・計量した後パック内に導入し、０．３ｍｍ
φの丸孔を１４４備えた口金から吐出した。吐出した糸
条を口金直下で３００℃に加熱した長さ３０ｃｍのフー
ドに通した後、２５℃・３０ｍ／分のチムニー冷却風を
当てて冷却固化し、オイリングローラーにて給油した
後、引き取り速度５００ｍ／分で引き取り、一旦巻き取
ることなく９０℃、１２０℃にて合計延伸倍率５．４倍
の２段延伸を行い、２００℃にて熱セット、３％のリラ
ックス処理を行って巻き取った。

【０１２３】巻き取った糸の引張特性をテンシロンにて
測定したところ、強度は１０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満、弾性
率は１００ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であり、ともに不満足な
ものであった。

【０１２４】比較例１６ 溶融粘度（株）島津製作所社製のＰＬＡ"ラクティー"５
０００を用い、ペレットを１００℃で１２時間真空乾燥
した。これらをエクストルーダを備えた紡糸機に供給
し、２３０℃の紡糸温度で溶融・計量した後パック内に
導入し、０．２３ｍｍφの丸孔を３６備えた口金から吐
出した。吐出した糸条を２５℃・３０ｍ／分のチムニー
冷却風を当てて冷却固化し、給油ガイドにて給油・収束
した後、引き取り速度６０００ｍ／分で引き取り、延伸
することなく巻き取った。糸の引張特性をテンシロンに
て測定したが、強度・弾性率ともに不満足なものであっ
た。

【０１２５】比較例１７ 溶融粘度シェル社製のＰＰＴ"ＣＯＲＴＥＲＲＡ"を用
い、ペレットを１５０℃で５時間真空乾燥した。これら
をエクストルーダを備えた紡糸機に供給し、２６０℃の
紡糸温度で溶融・計量した後パック内に導入し、０．２
３ｍｍφの丸孔を３６備えた口金から吐出した。吐出し
た糸条を２５℃・３０ｍ／分のチムニー冷却風を当てて
冷却固化し、給油ガイドにて給油・収束した後、引き取
り速度６０００ｍ／分で引き取り、延伸することなく巻
き取った。糸の引張特性をテンシロンにて測定したが、
強度・弾性率ともに不満足なものであった。

【０１２６】比較例１８ 溶融粘度１２６００ｐｏｉｓｅの（株）グランドポリマ
ー社製ＰＰ"グランドポリプロ"Ｅ１０１を乾燥せずにエ
クストルーダを備えた紡糸機に供給し、２９５℃の紡糸
温度で溶融・計量した後パック内に導入し、０．６ｍｍ
φの丸孔を１４４備えた口金から吐出した。吐出した糸
条を２５℃・３０ｍ／分のチムニー冷却風を当てて冷却
固化し、オイリングローラーにて給油した後、引き取り
速度５００ｍ／分で引き取り、一旦巻き取ることなく５
０℃、１００℃にて合計延伸倍率５．４倍の２段延伸を
行い、１４０℃にて熱セット、３％のリラックス処理を
行って巻き取った。

【０１２７】巻き取った糸の引張特性をテンシロンにて
測定したところ、強度は１０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満、弾性
率は１００ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であり、ともに不満足な
ものであった。

【０１２８】

【表１】

【０１２９】

【表２】

【０１３０】

【表３】

【０１３１】

【表４】

【０１３２】

【発明の効果】口金吐出孔内で存在する流路断面方向の
ポリマーの流速分布を低減することが重要であり、口金
孔内で壁面部分に低粘度のポリマーを配し、繊維強度を
担う実質部分を構成する高粘度ポリマーの流速分布を低
減することによって、有機溶剤を使用するプロセスや低
分子化合物による希釈を伴わない溶融紡糸によって、従
来に比べて高い引張強度・弾性率を有する熱可塑性合成
繊維を高効率で製造する方法を提供する。

【０１３３】特に、従来は溶融紡糸によって引張強度が
１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の熱可塑性合成繊維を得ること
はきわめて困難であったが、本発明の熱可塑性合成繊維
の製造方法によって、引張強度１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上
の熱可塑性合成繊維を容易にかつ高生産性にて製造する
ことができ、高品質かつ低コストの製品を提供すること
が可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L041 AA07 BA02 BA05 BA21 BD01 CA06 CA20 CA25 CA36 CA38 EE02 EE10

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（１）と（２）の要件を満たすように、複
   数の熱可塑性樹脂を別々に溶融・計量した後、合流さ
   せ、吐出・成形することを特徴とする熱可塑性合成繊維
   の製造方法。 （１）１種類以上の熱可塑性樹脂群が、繊維を構成する
   単繊維の内部に配置される（熱可塑性樹脂群Ａ）。 （２）以下の要件を満たす１種類の熱可塑性樹脂（熱可
   塑性樹脂Ｂ）が、熱可塑性樹脂群Ａを覆う。 ηＡ／ηＢ≧１０ ηＡ：熱可塑性樹脂群Ａのうち、最も低い溶融粘度を有
   する熱可塑性樹脂の溶融粘度（ｐｏｉｓｅ） ηＢ：熱可塑性樹脂Ｂの溶融粘度（ｐｏｉｓｅ） ηＡ、ηＢの測定条件： 温度：ＴＳ＋３０℃ ただしＴＳは熱可塑性樹脂群Ａ、熱可塑性樹脂Ｂのう
   ち、最も高い軟化温度を有する熱可塑性樹脂の軟化温度 剪断速度：１×１０³（ｓ^-1）
2. 【請求項２】熱可塑性樹脂を吐出し、引き取った糸条を
   一旦巻き取るか、または巻き取ることなく延伸すること
   を特徴とする請求項１の熱可塑性合成繊維の製造方法。
3. 【請求項３】熱可塑性樹脂を吐出した後、紡糸速度６０
   ００ｍ／分以上で引き取ることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
4. 【請求項４】熱可塑性樹脂群Ａが一種類の結晶性熱可塑
   性樹脂からなり、請求項１〜３いずれか１項記載の方法
   で製造される熱可塑性合成繊維。
5. 【請求項５】熱可塑性樹脂群Ａがポリエチレンテレフタ
   レート、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリカプラミ
   ド、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
   フタレート、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン
   系樹脂から選ばれた熱可塑性樹脂であることを特徴とす
   る請求項４項記載の熱可塑性合成繊維。
6. 【請求項６】熱可塑性樹脂Ｂの重量構成比が、繊維全体
   の２０％未満であることを特徴とする請求項４または５
   記載の熱可塑性合成繊維。
7. 【請求項７】熱可塑性樹脂Ｂが、熱可塑性樹脂群Ａの結
   晶性熱可塑性樹脂と実質的に同一の化学的組成を有する
   ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項記載の熱
   可塑性合成繊維。
8. 【請求項８】単繊維の断面形状が実質的に円形であり、
   熱可塑性樹脂群Ａと熱可塑性樹脂Ｂが同心円で配列する
   ことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項記載の熱
   可塑性合成繊維。
9. 【請求項９】繊維強度が１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である
   請求項４〜８いずれか１項記載の熱可塑性合成繊維。
10. 【請求項１０】請求項４〜８のいずれか１項記載の熱可
    塑性合成繊維の熱可塑性樹脂Ｂを取り除く熱可塑性合成
    繊維の製造方法。
11. 【請求項１１】熱可塑性樹脂群Ａが非水溶性樹脂、熱可
    塑性樹脂Ｂが水溶性樹脂であることを特徴とする請求項
    ９記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
12. 【請求項１２】繊維強度が１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であ
    り、請求項１０または１１記載の方法で製造される熱可
    塑性合成繊維。