JP2005179823A - ポリエステル繊維の製造方法、及び溶融紡糸用紡糸口金 - Google Patents

Abstract

【課題】 ゴム補強用途として要求される強力、寸法安定性を示すポリエステル繊維を、生産性高く製造する方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 固有粘度が０．８５dl／g以上のポリエステル繊維を溶融紡糸する方法であって、紡糸口金１０あたりの孔１１の総数が２５０個以上で、紡糸口金面積あたりの孔１１の数が１．５個／cm²以上である。孔１１の吐出部分１２の孔径（Ｄ）が０．５mm以上で、この孔径（Ｄ）に対する吐出部分１２の孔長（Ｌ）の比（Ｌ／Ｄ）が３．０以下である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、専らゴム補強用として利用されるポリエステル繊維の製造方法、及びこの際に用いる溶融紡糸用の紡糸口金に関するものである。本発明により得られたポリエステル繊維は、例えばタイヤコード，Ｖベルト，コンベアベルト，ホース等の産業用資材にその補強用として好適に使用される。

ポリエステル繊維は寸法安定性等の機械的性質や耐久性に優れることから、衣料用途だけでなく産業用途にも利用され、なかでもタイヤコードやＶベルト，コンベアベルト，ホース等のゴム補強用として広く利用されている。特にポリエステル繊維の代表例であるポリエチレンテレフタレート繊維は、昨今ゴム補強用として汎用されており、この理由には、上述した如く機械的性質等の特性に加えて、ポリアミド，レーヨン，アラミド等の他の有機繊維に比べて低コストであることも挙げられる。

ところでゴム補強用用途のうち例えばタイヤコードとして用いる場合には、近年進んでいる乗用車用タイヤのラジアル化に伴って、高速走行時の乗り心地や操縦安定性の向上、また燃費節約の目的での軽量化の要請が高く、殊にタイヤの骨格形成の為の補強部材であるカーカスプライに用いるディップコード（繊維を撚り合わせた生コードにディップ液（接着剤）を付与して熱処理を施したコード）としては、高弾性率で且つ低収縮性、しかも高強度の繊維であることが強く求められている。

斯様な要求に応えて従来では、部分配向糸を延伸し、これにより寸法安定性（低収縮性であること）の向上を図ったポリエステル繊維が提案されたが、この様にして得られたポリエステル繊維であっても、古くからゴム補強用として利用されているレーヨンに比べると、寸法安定性が未だ不十分であった。そこで更に紡糸速度を速くする（例えば３０００m/min.以上、更には７０００m/min.以上）ことによって当該未延伸糸を高配向結晶化し、これにより寸法安定性を一層改善するという方法が提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。

しかしこれらの製造方法は、単に紡糸速度を高速化しただけであり、この高速化による糸揺れを原因として単繊維間に冷却斑を生じ、この冷却斑が原因でその後の延伸工程の際に毛羽や糸切れが多発し、ゴム補強用として十分な高強力糸が得られない虞がある。加えて、十分な強力の繊維を得る為には高倍率延伸をするのが良い方法であるが、上述の如く紡糸速度を高速化した場合は単繊維内外層の配向度差を非常に大きくすることから、延伸時の単繊維内外層の分子配向が不均等になり、従って上記高倍率延伸を行えないという問題もある。

他方、生産性を向上させてコストダウンを図ることは、工業的生産において極めて重要な意味を持つ。ここで生産性の観点から生産能力の指標の一つである紡糸口金あたりのポリマー吐出量に着目すると、従来では４０３〜６２６g/min.（孔径が0.60mmφ、孔数が240）（例えば特許文献４参照）、５００〜６００g/min.（例えば特許文献５参照）といった高吐出量が採用され、生産性の向上が図られている。

しかしながら、高吐出量の紡糸を長時間連続的に実施すると、モノマーやオリゴマーまたは熱分解生成物等が紡糸口金の吐出口周辺に付着し易く、これらは更に熱や空気中の酸素等により変質して堆積することとなる。そしてこの吐出口部分の堆積物によって紡糸口金表面からの溶融ポリマーの離型性が悪くなり、その結果、製糸性が不安定になって紡出糸の孔曲がりやピクツキ、単糸流れ、ひいては断糸を生じ、甚だしい場合には製糸ができなくなる事態も起こり得る。

こうした問題を避けるには、吐出口周辺の堆積物が多くなる前に、紡糸を中断して吐出口周辺を清掃するか、もしくは紡糸口金を交換するといった対策を施さなければならないが、この際の生産の中断や清掃等の労力、加えて紡糸原料ポリマーのロスは、製造コストを押し上げることになる。

そこでこの問題の改善策として特許文献６では、紡糸口金の孔の吐出部分における孔長と孔径を適正化する、具体的には孔長（Ｌ）を１．５〜７．５mm、孔直径（Ｄ）を０．５〜０．７５mm、Ｌ／Ｄを３．０〜１０．０とすることによって、吐出部分での溶融ポリマーの整流効果を高めて吐出を安定させ、吐出部分でのバラス効果（粘性物質を微細孔から押し出した際に、応力緩和によって粘性物質が微細孔の径よりも広がろうとする作用）を低減させて溶融ポリマーが吐出部周辺に直接付着するのを低減させると共に、溶融ポリマーのずり発熱を抑えて昇華物等の発生を抑制させるということが提案されている。

しかし、タイヤコード用途に適用される様な高粘度ポリマーを用いて溶融紡糸を行う場合には、上記特許文献６の提案であっても、ダイヤコードとして強力や寸法安定性等の特性の満足できるものを得るには、紡糸口金あたりのポリマー吐出量を例えば５００g/min.程度に抑える必要があり、この様に生産性を犠牲にせざるを得ない。
特開昭６１−４１３２０号公報（第３頁左下欄〜第４頁右上欄） 特開昭６２−６９８１９号公報（第４頁） 特開昭６３−１５９５１８号公報（第４頁左上欄〜左下欄） 特許第２５６９７２０号公報（第７頁第14欄第37〜41行目） 特許第２７５３９７８号公報（段落〔００２７〕） 特開２０００−２７３７１４号公報

本発明は上記の様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ゴム補強用途として要求される強力を有し、寸法安定性に優れたポリエステル繊維を、生産性を損なうことなく製造する方法を提供することにあり、またこの方法に用いるのに好適な溶融紡糸用紡糸口金を提供することにある。

本発明に係るポリエステル繊維の製造方法は、複数の孔を備えた紡糸口金を用いて、固有粘度が０．８５dl／g以上のポリエステル繊維を溶融紡糸する方法であって、前記紡糸口金あたりの前記孔の総数が２５０個以上で、紡糸口金面積あたりの該孔の数が１．５個／cm²以上であり、前記孔が、導入部分とこの導入部分より開口面積の小さい吐出部分とを備え、該吐出部分の孔径（Ｄ）が０．５mm以上で、該吐出部分の孔径（Ｄ）に対する該吐出部分の孔長（Ｌ）の比（Ｌ／Ｄ）が３．０以下であることを特徴とする。

また本発明に係る溶融紡糸用紡糸口金は、固有粘度が０．８５dl／g以上のポリエステル繊維を溶融紡糸する際に用いる紡糸口金であって、該紡糸口金が複数の孔を有し、該孔が導入部分とこの導入部分より開口面積の小さい吐出部分とを備え、前記紡糸口金あたりの前記孔の総数が２５０個以上で、紡糸口金面積あたりの該孔の数が１．５個／cm²以上であり、前記吐出部分の孔径（Ｄ）が０．５mm以上で、該吐出部分の孔径（Ｄ）に対する該吐出部分の孔長（Ｌ）の比（Ｌ／Ｄ）が３．０以下であることを特徴とする。

尚上記導入部分とは、紡糸口金の孔における、溶融ポリマーを導入する部分であり、上記吐出部分とは、導入部分から導入されたポリマーを外に吐出する部分である。また上記孔径（Ｄ）とは孔の吐出部分の最大径を指し、孔の吐出部分が円形の場合はその直径を、楕円の場合はその長軸を意味する。上記孔長（Ｌ）とは孔の吐出部分の長さである。

従来では溶融紡糸において紡糸口金から吐出したポリマーを、吐出後直ぐに室温程度の冷風で冷却するか、或いは吐出後直ぐは加熱筒内で加熱して溶融状態を維持し、次いで急速に冷却するといった方法がとられており、いずれにせよ急冷することでポリマーを固化させていたが、本発明者らは吐出したポリマーを徐冷する、つまり溶融ポリマーの吐出から冷却，固化が完了するまでの冷却過程を緩やかにすることにより、良好な物性のポリエステル繊維を操業性良く得られることを見出したものである。

そしてこの徐冷の仕方として上記の如く、紡糸口金として、孔の総数が２５０個以上で（要件ａ-1）、紡糸口金面積あたりの孔の数（以下、孔密度と称することがある）が１．５個／cm²以上であり（要件ａ-2）、この孔における吐出部分の孔径（Ｄ）が０．５mm以上で（要件ｂ）（好ましくは孔径（Ｄ）が０．７mm以上）、この孔径（Ｄ）に対する吐出部分の孔長（Ｌ）の比（Ｌ／Ｄ）が３．０以下である（要件ｃ）ものを用いて紡糸すれば、吐出後に吐出ポリマー自身の熱量を或る程度残し、この熱量を利用して適度に徐冷することができることを見出して本発明を成したものである。上記の各要件が総合されることにより、固有粘度が０．８５dl／g以上のような高粘度ポリマーの溶融紡糸を行う場合に、例えば紡糸口金あたりのポリマー吐出量が７００g/min.以上（更には８００g/min.以上）となるような高吐出量条件であっても、従来ではなし得なかった適度な徐冷プロファイルを実現でき、その結果、ゴム補強用として要求される強力や寸法安定性を満足し得る繊維を紡糸できる様になった。

なお、ゴム補強用のポリエステル繊維としては上記の如く固有粘度が０．８５dl／g以上であることが望まれる。固有粘度０．８５dl／g未満では強度や耐久性等のゴム補強用としての基本的な特性を満足することができない懸念があるからである。更に斯様なポリエステル繊維としては、分子鎖の全繰返し単位の９０モル％以上がポリエチレンテレフタレートからなるものがより好ましい。一方あまりに固有粘度が高すぎると、製糸性等の操業性を損なう懸念があるので、固有粘度１．２０dl／g以下が好ましく、より好ましくは１．００dl／g以下である。尚上記「固有粘度」とは、溶融紡糸後、延伸して得られたポリエステル繊維（原糸）の固有粘度を指す。

更に本発明に係る製造方法においては、前記紡糸口金下に長さ１５０mm以下の保温領域と、この下流側に徐冷領域を備え、前記紡糸口金から溶融吐出された未固化のポリエステル繊維束を、前記保温領域に通過させた後、前記徐冷領域において温度が４０℃以上で風速（Ｖ）が下式(1)を満足する冷却風によって冷却固化させることが好ましい。
Ｖ≧０．２７×Ｈ＋４．７×１０^-5×Ｖｓ …(1)
Ｖ：風速（m/sec.）
Ｈ：前記紡糸口金面積あたりの前記孔の数（個／cm²）
Ｖｓ：紡糸速度（m/min.）

高孔密度で溶融吐出されたポリエステル繊維束にあっては、紡糸筒内で融着が起こり易いという問題があり、従来では安定に紡糸することが非常に困難であるとされていたが、本発明者らは、上記の如く積極的な加熱や冷却を行わない保温領域を経て、次いで４０℃以上という比較的温度の高い冷却風でゆっくり冷やすことにより、極めて安定に操業性良く紡糸できることを見出し、本発明をなしたものである。

加えて本発明においては、前記紡糸口金からのポリマー吐出線速度（Ｖ₀）に対する紡糸速度（Ｖｓ）の比（Ｖｓ／Ｖ₀）（以下、ドラフト比と称することがある）を、２００以上とすることが好ましい。尚吐出線速度（Ｖ₀）とは、紡糸口金の孔における吐出出口の速度（単位：m/min.）であり、紡糸速度（Ｖｓ）とは繊維の引取速度（単位：m/min.）である。

本発明では上記要件ｂの如く吐出部分の孔径を大きめに規定しており、この様な大孔径の場合において高ドラフト比で引き取ると、得られた未延伸糸は同一複屈折率において結晶化度が高くなる傾向が認められ、ディップコード等のゴム補強用繊維として優れた寸法安定性のものとなる。ドラフト比としてより好ましくは４００以上である。

この様に未延伸糸の結晶化度を高めると寸法安定性が向上することは従来より知られているが（例えば特許第３１９０５５３号参照）、その反面、結晶化が進行すると、延伸を行う為の分子の易動性が損なわれ、高倍率延伸ができなくなり、結果として高強力糸を得ることができなくなるという問題があった。しかし本発明の様に高孔密度で紡糸された未延伸糸は、高結晶化度でありながらも極めて優れた延伸性を示し、強力が犠牲になることもなく、しかも操業性にも優れることが分かった。この理由については定かではないが、高孔密度吐出により発現する自己徐冷効果が、単繊維内斑の低減に寄与し、その結果として優れた延伸性が得られるものと考えられる。

本発明に係る製造方法によれば、低収縮で寸法安定性に優れ、また強力に優れたゴム補強用ポリエステル繊維を生産性良く得ることができる。また本発明に係る紡糸金口を用いることにより、上記の様な寸法安定性や強力に優れたゴム補強用ポリエステル繊維を生産性良く製造し得る。

以下、本発明について図面を用いてより詳しく説明するが、本発明はこれら図示例に限定されるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えたものも本発明の技術的範囲に包含される。

図１は本発明に係る溶融紡糸用紡糸口金１０を示す斜視図で、図２は該紡糸口金１０に設けられた個々の孔１１の断面図である。図３は溶融紡糸装置（紡糸口金１０と保温筒１４，冷却筒１５）を表す概略図である。

紡糸口金１０には２５０個以上の孔１１が孔密度１．５個／cm²以上となる様に設けられている（要件ａ-1,2）（図１）。該孔１１は図２に示す様に、溶融されたポリマーを導入する導入部分１３と、導入部分１３から導入されたポリマーを吐出する吐出部分１２からなり、導入部分１３は吐出部分１２に向かってテーパ状に開口面積が小さくなり（テーパ部１３ａ）、吐出部分１２に繋がっている。尚テーパ部１３ａとの連接箇所１２ｂから吐出口１２ａまで、即ち吐出部分１２は開口面積が一定であり、その孔径（Ｄ）は０．５mm以上であり（要件ｂ）、孔径（Ｄ）に対する長さ（Ｌ）の比（Ｌ／Ｄ）は３．０以下である（要件ｃ）。紡糸口金１０の直下には保温筒１４（保温領域）が設けられており（要件ｄ）、更にその下流側には、温度が４０℃以上で（要件ｅ）風速（Ｖ）が下式(1)を満足する（要件ｆ）冷却風によって冷却することのできる冷却筒１５（徐冷領域）が設けられ、この冷却風により吐出ポリマー１６を冷却固化できる様になっている（図３）。この溶融紡糸装置を用いて固有粘度０．８５dl／g以上のポリエステル繊維を溶融紡糸する。
Ｖ≧０．２７×Ｈ＋４．７×１０^-5×Ｖｓ …(1)
Ｖ：風速（m/sec.）
Ｈ：孔密度（個／cm²）
Ｖｓ：紡糸速度（m/min.）

本発明では上記要件ａ-2の如く紡糸口金面積あたりの孔１１の数（孔密度）を１．５個／cm²以上と定めており、この様に孔密度を非常に高くすることにより、吐出ポリマー１６自身の持ち込み熱量を多くし、これによって吐出ポリマー１６が急速に冷却されない様にする、いわば自己徐冷効果を発揮させて冷却過程を緩やかにする。仮に孔密度が１．５個／cm²より低いと、個々の吐出ポリマー１６は大きく離れることになるので冷え易く、上記の如く冷却過程における自己徐冷効果が発現し難くなる。加えて例えばカーカスプライ用のディップコードとして用いる繊維を紡糸する場合には、１つの紡糸口金から１００〜５００本の繊維を紡糸することが一般に行われているが、この様な孔数（繊維数）を確保する為には、孔密度が低いと大きな口金面径のものが必要となり、紡糸口金の孔の位置（冷却風に対して前列側に位置する孔と後列側に位置する孔）によって冷却条件の差が大きくなって、単繊維間の冷却斑の増大を招く懸念もある。より好ましくは孔密度２．０個／cm²以上である。

一方、孔密度が高い方が徐冷効果が発現されて良いとはいえ、孔１１同士が近接し過ぎると、隣接する吐出ポリマー１６が融着する懸念があるから、孔密度３．５個／cm²以下とすることが好ましい。

加えて要件ａ-1の如く紡糸口金１０あたりの孔１１の総数を２５０個以上とする必要があり、孔総数が少なすぎると、上記孔密度が十分に高くても吐出ポリマー１６自身の持ち込み熱量が少なくなって、自己徐冷効果が表れ難くなるからである。またゴム補強用としては数百本の繊維を束にして用いるのが通常であり、ゴム補強用コードとして要求される本数の繊維を、１つの紡糸口金から紡出することが、製造工程の効率化の観点から好ましい。孔総数が少なすぎると、１つの紡糸口金では下記の単糸繊度の場合に所望のゴム補強用コード太さ（例えば1000dtex，2000dtex）のものが得られず、よって複数個の紡糸口金を合わせて、一束の完成糸を得ることとなり、この場合には生産性が著しく低下する。なお紡糸口金１０の孔総数としては、ゴム補強用としての要請に応えて、完成糸の単糸繊度が６．０dtex以下、好ましくは５．０dtex以下になる様にし、総繊度に応じて設定すると良い。

紡糸口金面径（Ｗ）については特に限定されるものではないが、１００〜２００mmが好ましく、１００mm未満では必要な孔数を確保することが困難になり、一方２００mm超では、紡糸口金の孔の位置（冷却風に対して前列側に位置する孔と後列側に位置する孔）によって、冷却条件の差が大きくなる為に、単繊維間の冷却斑の増大を招く懸念があるからである。

次に上記要件ｂについて述べると、上記の如く孔１１における吐出部分１２の孔径（Ｄ）を０．５mm以上とすることが必要であり、孔径（Ｄ）が小さ過ぎると圧力損失の上昇によって過度の発熱を招くことになり、吐出ポリマー１６の持ち込み熱量が多くなり過ぎるからであり、加えて孔径が小さいと、吐出部分の剪断速度が上昇し、この為に吐出ポリマー（紡出糸）１６の孔曲がり現象が顕著に現れて、モノマーやオリゴマー，熱分解生成物等が吐出口１２ａ周辺に付着し易くなり、更にこれらモノマー等が熱や空気中の酸素等により変性して堆積し、長期の操業が困難になる懸念があるからである。吐出部分１２の孔径（Ｄ）として好ましくは０．７mm以上である。

一方、吐出部分１２の孔径（Ｄ）の上限を２．０mmとするのが望ましく、孔径（Ｄ）が大きすぎると、吐出孔部の圧力損失が小さくなり過ぎ、ポリマーの均一分配性に問題を生じる虞がある為である。

要件ｃは、上記の如く孔径（Ｄ）に対する吐出部分１２の孔長（Ｌ）の比（Ｌ／Ｄ）を３．０以下とすることである。本発明において対象とする高粘度ポリマーを高吐出量で吐出する場合には、長期にわたる良好な操業性を実現する上で、紡糸口金１０でのポリマー発熱を抑制することが最大のポイントであるところ、仮にＬ／Ｄが３．０超であると、高粘度ポリマーであるが故に圧力損失の上昇が生じて発熱し、ポリマーの熱劣化が加速する為、長期操業が不安定となる虞がある。しかし上記本発明の如くＬ／Ｄを３．０以下とすれば、圧力損失の上昇が抑えられ、またポリマーの分配性が損なわれずに、安定して吐出することが可能となる。好ましくはＬ／Ｄが３．０未満であり、より好ましくは２．５以下である。またＬ／Ｄの下限については１．０以上であることが好ましく、ポリマーの均一分配性と安定化を図る為である。

本発明は以上の要件ａ-1,2，ｂ，ｃが兼ね合い纏まることによって、高粘度のポリマーを安定して吐出させつつ、ポリマー自身の持ち込み熱量により適度に徐冷させることができ、その結果、未延伸糸の配向結晶化状態として好ましいものが得られ、その後に延伸した繊維として強力や寸法安定性に優れたものが得られる。しかも高吐出量で操業できるから生産性が良いという効果を奏する。

そして更に上記の如く、吐出されたポリエステル繊維束（吐出ポリマー１６）を紡糸口金下の保温領域（保温筒１４）に通過させ、次いで徐冷領域（冷却筒１５）において冷却固化させることが好ましい。

まず上記要件ｄについて説明すると、保温領域（保温筒１４）は紡糸口金下に１５０mm以下の長さで設けるのが良く、長すぎると、高ドラフト条件下においてこの保温領域での伸長流動が不安定となり、安定な紡糸が困難となるからであり、また未延伸糸の結晶化が遅延し、ディップコード等の製品において良好な寸法安定性を得ることができない懸念があるからである。一方保温領域が短すぎると、冷却風の影響により、紡糸口金の温度斑が起こり易くなるから、２０mm以上とするのが好ましい。

またこの保温領域では積極的な加熱を行わず、例えば吐出ポリマー１６を囲う様な構成の保温筒１４を設けることが好ましい。

因みに従来では紡糸口金下に加熱筒を設け、口金直下において加熱することによりポリエステルを溶融状態のままとし、その後冷却固化させる方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。ところが、本発明の如く高孔密度条件下では、溶融状態のままの吐出ポリエステルは紡糸張力が低いことから、繊維束の揺れが大きくなり、安定な紡糸が実現できない懸念がある。この点において本発明の保温領域では、紡糸口金直下のポリマーに積極的な加熱を与えないことで紡糸張力が高められ、繊維束の揺れが抑えられる。

次に徐冷領域（冷却筒１５）について説明すると、上述の如く冷却風の温度を４０℃以上とするのが良く（要件ｅ）、温度が低すぎると単繊維内外層の温度差が大きくなり、この為に単繊維内の配向分布が不均一となって、延伸性の低下をもたらす虞があるからである。徐冷領域の温度として、より好ましくはポリマーのガラス転移温度に近い５０〜１００℃であり、更に好ましくは６０℃以上、８０℃以下である。

徐冷領域（冷却筒１５）における冷却風の風速（Ｖ）としては上記の様に上記式(1)を満足することが好ましく（要件ｆ）、この式(1)の右辺で得られる値よりも風速（Ｖ）が低いと、該冷却風の繊維束貫通性が不十分となり、単繊維間斑を助長する上、未延伸糸の結晶化が遅延して寸法安定性の悪化を招くことになるからである。一方風速（Ｖ）の上限としては、吐出ポリマー１６に過度な撓みを与えない程度が望ましく、具体的にはＶ≦０．２７×Ｈ＋０．００００４７×Ｖｓ＋０．５とするのが好ましい。

徐冷領域における冷却装置の構造としては、クロスフロー型，内吹きのサーキュラー型，外吹きのサーキュラー型等、いずれのものを用いても良いが、本発明の特徴であるポリマー自身の持ち込み熱量による自己徐冷効果を発現し易いのは、クロスフロー型や内吹きのサーキュラー型である。

上記要件ａ-1,2〜ｃ及び要件ｄ〜ｆによって、吐出ポリマーは急速に固化することなく、また溶融状態のままということもなく、吐出ポリマーが有する熱によるセルフコントロールによって、適度な徐冷プロファイルを実現することができ、しかも高孔密度で溶融吐出されたポリエステル繊維束であっても、紡糸筒（保温筒１４及び冷却筒１５）内で融着が生じ難く、安定して紡糸できる。

なお上記の様にして冷却固化した繊維束の引き取りは、未延伸糸の複屈折率が０．０７０以上を得ることのできる紡糸速度で行うのが良い。この理由は、未延伸糸の複屈折率が低すぎると寸法安定性が不十分となるからである。好ましくは未延伸糸の複屈折率０．０７５以上を得る様な紡糸速度で引き取る。

このときドラフト比を２００以上（好ましくは４００以上）とするのが良く、これによりディップコード等のゴム補強用繊維としてより良好な寸法安定性が得られるからである。

更に、上記の如く高ドラフト条件で得た原糸は、繊維に接着剤を含浸させるといったディップ処理時における強力利用率が高いことが、本発明者らの実験により明らかとなった。つまりディップ処理時の強力利用率は「ディップ強力／生コード強力」で定義されるところ、高ドラフト条件で得た原糸は、同一原糸強力でありながら、高いディップ強力（ディップ処理後の繊維の強力）を得ることができる。

この様な紡糸口金の高孔密度化と大孔径化による高ドラフト条件の相乗効果により、生産性，強力，寸法安定性という３つの効果の一層の向上をもたらし得る。

尚本発明において延伸工程については、紡糸に引き続き連続して実施しても良いし、或いは一旦未延伸糸を巻き取った後、延伸を別工程で実施しても良い。但し紡糸から直接延伸する方法の方が製造コストの低減の観点から好ましい。

延伸倍率としては１．５〜２．５倍が望ましく、１．５倍未満であると、高強力が得られない懸念があり、一方２．５倍超では安定な延伸が困難となるからである。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではない。

なお各物性値は下記の方法により測定したものである。

＜固有粘度＞
試料のポリマーを０．４g/dlの濃度で、パラクロロフェノール：テトラクロロエタン＝３：１の混合溶媒に溶解し、３０℃における粘度をオスワルド粘度計により測定した。

＜繊度＞
ＪＩＳ Ｌ１０１７（化学繊維タイヤコード試験方法）に基づき、２０℃，６５％ＲＨに温湿度管理された部屋で２４時間放置後、繊度を測定した。

＜強伸度＞
ＪＩＳ Ｌ１０１７に基づき、２０℃，６５％ＲＨに温湿度管理された部屋で２４時間放置後、引張試験機により、強力，破断伸度，中間伸度（中間伸度荷重を加えたときの伸度）を測定した。尚、中間伸度の測定にあたっての荷重（中間伸度荷重）としては、原糸を測定する場合には４．０cN×試料の基準繊度とし（即ち１dtexあたり４．０cNの荷重となる様に、例えば試料が1440dtexの場合は57Nの荷重をかける）、生コード及びディップ処理コードを測定する場合には２．０cN×試料の基準繊度とする。尚生コード及びディップ処理コードの基準繊度は、例えば１４４０dtexを２本撚り合わせたものの場合は２８８０dtexとなる。

＜収縮率＞
ＪＩＳ Ｌ１０１７に基づき、２０℃，６５％ＲＨに温湿度管理された部屋で２４時間放置後、乾燥器内において無荷重状態で１５０℃，３０min.熱処理を施し、この熱処理の前後の試長差より求めた。

＜複屈折率＞
偏向顕微鏡を用い、ベレックコンペンセーター法によって測定した。

＜寸法安定性＞
ディップコードの中間伸度と収縮率の和を、寸法安定性の指標とした。

＜糸切れ指数＞
１tonの完成糸を生産する間に発生した糸切れ頻度を、試料No.５を基準値１００とし、この基準値に対する指数で表した。尚値が小さい方が操業性に優れていることを表す。

［実施例］
固有粘度０．９５のポリエチレンテレフタレートチップを下記表１に示す条件で紡糸し、未延伸糸の複屈折率が約０．０８０を得る様に３２００〜３４００m/min.の紡糸速度で引き取り、続いて強度が約７．１cN/dtexとなる様に約１．６８倍に延伸した後、３．５％弛緩処理を行って巻き取った（原糸）。この原糸の物性を下記表２に示す。尚本発明で「固有粘度が０．８５dl／g以上のポリエステル繊維」と規定する「固有粘度」とは、この原糸の固有粘度である。

上記原糸を２本撚り合わせて生コードを得た。尚撚数は原糸の繊度に応じて決定し、原糸繊度１６７０dtexの原糸を２本撚り合わせたもの場合は撚数４０（下撚）×４０（上撚）（t/10cm）とし、原糸繊度１４４０dtexの原糸を２本撚り合わせたもの場合は撚数４３（下撚）×４３（上撚）（t/10cm）とした。この生コードの物性を下記表３に示す。

レゾルシン−ホルマリン−ラテックス（以下、ＲＦＬと称することがある）と商品名「バルカボンドＥ」（バルナックス社製）を混合して第１処理液とし、この第１処理液中に上記生コードを浸漬し、次に１２０℃のオーブン中で５６秒間乾燥させた後、２４０℃のオーブン中で４．０％の伸長率を与えながら４５秒間緊張熱処理を施した。続いてＲＦＬからなる第２処理液中にこのコードを浸漬させた後、１２０℃のオーブン中で５６秒間乾燥させ、次に２．０％の弛緩率を与えながら、２３５℃のオーブン中で４５秒間弛緩熱処理を施し、ディップコードを得た。このディップコードの物性を下記表４に示す。

繊度１６７０dtexの試料No.１，２，６，７に着目すると、試料No.６，７では、孔密度（Ｈ）が高いものの、紡糸口金の孔径（Ｄ）が小さく、吐出孔部剪断速度が高く、加えてＬ／Ｄが大きいので（表１）、その結果、糸切れ指数が悪く（表２）、ディップコード強力や寸法安定性も低くなったと考えられる（表４）。これに対して試料No.１，２では、紡糸口金あたり８８５g/min.の吐出量条件において孔密度（Ｈ）が高く、孔径（Ｄ）やＬ／Ｄが適切であることから、吐出孔部剪断速度が低くなり（表１）、その結果、良好な糸切れ指数となり（表２）、またディップコード強力や寸法安定性が良好であったと考えられる（表４）。

繊度１４４０dtexの試料No.３〜５，８〜１０に着目すると、試料No.３〜５では、紡糸口金あたり７４０，７６３g/min.の吐出条件において孔密度が高く、また孔径（Ｄ）が高いことから（表１）、糸切れ指数が良好で（表２）、且つディップコード強力や寸法安定性が良好であったと考えられる（表４）。一方試料No.８，９では、孔径が小さくまたＬ／Ｄも大きいことから（表１）、糸切れ指数が悪く（表２）、ディップコード強力や寸法安定性も低くなったものと考えられる（表４）。試料No.１０では、孔密度が低い為に（表１）、糸切れ指数が悪く（表２）、ディップコード強力や寸法安定性も低くなったものと考えられる（表４）。

本発明に係る溶融紡糸用紡糸口金を示す斜視図である。 紡糸口金に設けられた個々の孔の断面図である。 溶融紡糸装置（紡糸口金，保温筒，冷却筒）を表す概略図である。

符号の説明

１０ 紡糸口金
１１ 孔
１２ 吐出部分
１３ 導入部分
１４ 保温筒
１５ 冷却筒
１６ 吐出ポリマー

Claims (6)

1. 複数の孔を備えた紡糸口金を用い、固有粘度が０．８５dl／g以上のポリエステル繊維を溶融紡糸する方法であって、
   前記紡糸口金あたりの前記孔の総数が２５０個以上で、紡糸口金面積あたりの該孔の数が１．５個／cm²以上であり、
   前記孔が、導入部分と、この導入部分より開口面積の小さい吐出部分とを備え、
   該吐出部分の孔径（Ｄ）が０．５mm以上で、
   該吐出部分の孔径（Ｄ）に対する該吐出部分の孔長（Ｌ）の比（Ｌ／Ｄ）が３．０以下であることを特徴とするポリエステル繊維の製造方法。
2. 前記孔径（Ｄ）が０．７mm以上である請求項１に記載のポリエステル繊維の製造方法。
3. 前記紡糸口金下に長さ１５０mm以下の保温領域と、この下流側に徐冷領域を備え、
   前記紡糸口金から溶融吐出された未固化のポリエステル繊維束を、前記保温領域に通過させた後、前記徐冷領域において温度が４０℃以上で風速（Ｖ）が下式(1)を満足する冷却風によって冷却固化させる請求項１または２に記載のポリエステル繊維の製造方法。
   Ｖ≧０．２７×Ｈ＋４．７×１０^-5×Ｖｓ …(1)
   Ｖ：風速（m/sec.）
   Ｈ：前記紡糸口金面積あたりの前記孔の数（個／cm²）
   Ｖｓ：紡糸速度（m/min.）
4. 前記紡糸口金からのポリマー吐出線速度（Ｖ₀）に対する紡糸速度（Ｖｓ）の比（Ｖｓ／Ｖ₀）が、２００以上である請求項１〜３のいずれかに記載のポリエステル繊維の製造方法。
5. 固有粘度が０．８５dl／g以上のポリエステル繊維を溶融紡糸する際に用いる紡糸口金であって、
   該紡糸口金は複数の孔を有し、該孔が導入部分とこの導入部分より開口面積の小さい吐出部分とを備え、
   前記紡糸口金あたりの前記孔の総数が２５０個以上で、紡糸口金面積あたりの該孔の数が１．５個／cm²以上であり、
   前記吐出部分の孔径（Ｄ）が０．５mm以上で、
   該吐出部分の孔径（Ｄ）に対する該吐出部分の孔長（Ｌ）の比（Ｌ／Ｄ）が３．０以下であることを特徴とする溶融紡糸用紡糸口金。
6. 前記孔径（Ｄ）が０．７mm以上である請求項５に記載の溶融紡糸用紡糸口金。

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