JP2006002313A - 複合繊維及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 バンド状斑やスジ状欠点がなく、ソフトな風合いとストレッチ性を有するポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維とその製造方法。
【解決手段】 単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートであり、下記（１）〜（５）を満足するサイド−バイ−サイド型、または偏芯鞘芯型ポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維。 （１）単糸の断面形状が、扁平度１．２〜６（２）構成する単糸の断面積比が、最大と最小で２．０以下（３）繊度変動値Ｕ％が１．５％以下で、かつ、繊度変動周波数解析による３０〜８０ｍの周期における変動係数ＣＶ値が０．５％以下（４）イナート法で測定される繊度変動値Ｕ％チャートにおいて、糸長方向に連続した波形の山と谷の差が平均デシテックスに対して８％以下（５）９×１０^-3ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷荷重の下に９０℃で乾熱処理した後の伸縮伸長率（ＤＣＥ１０）が１０〜４０％
【選択図】 なし

Description

本発明は織物用途に適したポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維及びその製造法に関する。更に詳しくは、カバーファクターが大きな高密度織物の経糸及び／又は緯糸に使用した際に、バンド状斑やスジ状欠点を発生することなく、優れた品位とソフトな風合い及び高いストレッチ特性を発現するポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維及びそれを工業的に安定に製造する方法に関する。

近年、編織物なかでもストレッチ性能を付与したストレッチ編織物が、その着用感から強く要望されている。かかる要望を満足するために、例えば、ポリウレタン系の繊維を混繊することにより、ストレッチ性を付与した編織物が多数用いられている。しかし、ポリウレタン系繊維は、ポリエステル系染料に染まり難いため染色工程が煩雑になることや、長期間の使用時に脆化し、性能が低下するなどの問題がある。
こうした欠点を回避する目的で、ポリウレタン系繊維の代わりに、ポリエステル系繊維の捲縮糸の応用が検討されている。近年、ポリトリメチレンテレフタレート（以下、「ＰＴＴ」と称す）の伸長回復性に着目して、ＰＴＴ系捲縮糸が提案されている。特に、２種類のポリマーをサイド−バイ−サイド型または、偏芯的に貼合わせて、熱処理後に捲縮を発現させる潜在捲縮繊維が多数提案されている。

特許文献１、２には、少なくとも一方の成分にＰＴＴを用いるか、両方の成分に固有粘度の異なるＰＴＴを用いたサイド−バイ−サイド型２成分系複合繊維、および偏芯鞘芯型複合繊維（以下、両者を含めて、ＰＴＴ系複合繊維と呼称する）が開示されている。このＰＴＴ系複合繊維はソフトな風合いと、良好な捲縮発現特性を有することを特徴としている。これらの先行技術には、伸縮性と伸長回復性を有し、この特性を活かして種々のストレッチ編織物、或いは嵩高性編織物への応用が可能であることが記載されている。
特に特許文献２には、沸水処理以前にも高い捲縮を有し、嵩高性に優れるＰＴＴ系複合繊維が開示されているが、しかし、該特許文献に開示される複合繊維は、カバーファクターが２０００以上の高密度織物に使用すると、楊柳調のシボは解消されるものの、染色後の織物にバンド状の染め斑が生じ、この分野への展開が制約される問題があった。

一方、特許文献３にはＰＴＴ系複合繊維のウースター斑（Ｕ％）を２．０％以下とすることにより、美しい布帛表面を得ることが開示されている。しかし、単にウースター斑が２．０％以下であっても、織物にバンド状の染め斑が発生する場合がある。ウースター斑の測定において、該特許文献に開示されるようなノーマルモードで糸長５０〜１００ｍについての斑を測定するだけでは、高密度織物の染め品位と一致しないことが本発明者らの研究で明らかになった。即ち、ＰＴＴ系複合繊維は、溶融粘性が異なる２つの成分を接合させるために、糸長方向で不規則な繊度変動が生じる場合があり、これらのさらなる改良が求められていた。こうした糸長方向の不規則な繊度変動は、少なくとも糸長約２０００ｍにわたってウースター斑を測定しなければ判明しないことが明らかになった。
更に、特許文献４には雪だるま型や楕円型などの扁平断面を有するＰＴＴ系複合繊維が開示されている。しかし、該特許文献に開示されるような雪だるま型や楕円型の断面は、接合面が糸長方向に不均一となり易く、その結果、複合繊維を構成する単糸の断面積が不揃いになる。このような不均一性のために、繊度変動値Ｕ％が１．５％を越えたり、糸長方向に繊度が変動し、バンド状の欠点が生じることが明らかになった。
従って、高密度織物に使用してバンド状斑や、スジ状欠点の発生がなく、良好な表面平坦性と表面品位を有し、しかも適度なストレッチ性を呈することができるＰＴＴ系複合繊維の出現が強く求められていた。

特公昭４３−０１９１０８号公報 特開２００２−０６１０３１号公報 特開２００１−０５５６３４号公報 特開２００２−１８０３３２号公報

本発明の課題は、良好なストレッチ性を有するＰＴＴ系複合繊維において、それを用いたカバーファクターが大きい高密度織物を織成する際、バンド状斑やスジ状欠点の発生による表面品位欠点のない複合繊維を提供することにある。更に、良好な表面平坦性、表面品位を有し、しかも高いストレッチ性を呈することができるＰＴＴ系複合繊維及びその製造法を提供することにある。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ＰＴＴ系複合繊維の製造において、ポリマー吐出条件と冷却条件を特定することにより、前記繊度変動値Ｕ％と変動係数ＣＶ値が飛躍的に改良されることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち本発明は、
（１）２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏芯鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートであり、下記（ａ）〜（ｅ）の要件を満足することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維。
（ａ）単糸の断面形状が、扁平度１．２〜５
（ｂ）構成する単糸の断面積比が、最大と最小で２．０以下
（ｃ）繊度変動値Ｕ％が１．５％以下で、かつ、繊度変動周波数解析による３０〜８０ｍの周期における変動係数ＣＶ値が０．５％以下（但し、繊度変動値Ｕ％の測定は、糸長２０００ｍにわたり測定する）
（ｄ）イナート法で測定される繊度変動値Ｕ％チャートにおいて、糸長方向に連続した波形の山と谷の差が平均デシテックスに対して８％以下（但し、繊度変動値Ｕ％の測定は、糸長２０００ｍにわたり測定する）
（ｅ）９×１０^-3ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷荷重の下に９０℃で乾熱処理した後の伸縮伸長率（ＤＣＥ１０）が１０〜５０％
（２）乾熱収縮応力の極値温度が１５５〜２１０℃であることを特徴とする上記（１）に記載のポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維。
（３）乾熱収縮応力値が０．０５〜０．２４ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とす上記（１）又は（２）に記載のポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維。
（４）単糸を構成する両方の成分がポリトリメチレンテレフタレートであることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維。
（５）２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏芯鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートである複合繊維を製造するに際し、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の要件を満足することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維の製造方法。
（Ａ）２つのポリエステル成分の固有粘度差が、０．１〜０．９で溶融し、
（Ｂ）各成分の吐出孔あたりのポリマー吐出線速度を、２〜９ｍ／分で吐出し、
（Ｃ）２つの成分を別々の孔より吐出した後合流させ、
（Ｄ）紡口面から冷却開始までの保温領域を５０〜１５０ｍｍで且つ、冷却風吹き出し面から繊維までの距離を１〜２０ｍｍとする。
である。

本発明はカバーファクターが大きな高密度織物の経糸及び／又は緯糸に使用した際に、バンド状斑やスジ状欠点を発生することなく、優れた品位とソフトな風合い及び高いストレッチ特性を発現するポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維及びそれを工業的に安定に製造できる効果を有する。

本発明について、以下に具体的に説明する。
本発明においては、２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏芯鞘芯型に貼り合された単糸群からなる複合繊維で、単糸を構成する少なくとも一方の成分がＰＴＴであり、他方の成分が他のポリエステルからなるＰＴＴ系複合繊維を対象とする。即ち、ＰＴＴと他のポリエステルの組み合わせや、ＰＴＴ同士の組み合わせを対象とする。
本発明におけるＰＴＴ系複合繊維を構成する単糸の少なくとも一方は、ＰＴＴホモポリマー、または１０モル％以下のその他のエステル繰り返し単位を含む共重合ポリトリメチレンテレフタレートである。

共重合成分の代表例は、以下のようなものが挙げられる。
酸性分としては、イソフタル酸や５−ナトリウムスルホイソフタル酸に代表される芳香族ジカルボン酸、アジピン酸やイタコン酸に代表される脂肪族ジカルボン酸等々である。グリコール成分としては、エチレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール等々である。また、ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸もその例に含まれる。これらの複数が共重合されていても良い。
ＰＴＴ系複合繊維を構成する単糸の他のポリエステル成分としては、ＰＴＴの他、ポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」と称す）、ポリブチレンテレフタレート（以下、「ＰＢＴ」と称す）、またはこれらに第３成分を共重合させたものを用いられる。

共重合成分の代表例は、以下の如きものが挙げられる。
第３成分としては、酸性分としてイソフタル酸や５−ナトリウムスルホイソフタル酸に代表される芳香族ジカルボン酸、アジピン酸やイタコン酸に代表される脂肪族ジカルボン酸等々である。グリコール成分としては、エチレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール等々である。また、ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸もその例に含まれる。これらの複数が共重合されていても良い。
本発明に使用するＰＴＴポリマーの製造方法は、公知のもので良い。溶融重合のみで所定の固有粘度に相当する重合度とする１段階法や、一定の固有粘度までは溶融重合で重合度を上げ、続いて固相重合で所定の固有粘度に相当する重合度まで上げる２段階法などである。後者の固相重合を組み合わせる２段階法であることが、環状ダイマーの含有率を減少させる目的から好ましい。
１段階法で重合度を所定の固有粘度とする場合には、紡糸に供給する以前に抽出処理などにより環状ダイマーを減少させておくことが望ましい。

本発明に使用するＰＴＴポリマーは、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．５重量％以下であることが好ましい。トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率は、１．１重量％より少ないことが更に好ましい。更に好ましいトリメチレンテレフタレート環状ダイマー含有率は、１．０重量％以下である。
本発明においては、単糸を構成する成分が２成分ともにＰＴＴであることが好ましい。成分の両方がＰＴＴであると、優れたストレッチバック性が発現できる。両方の成分がＰＴＴである場合には、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が、いずれも１．１重量％以下のものを使用することが、複合繊維中の環状ダイマー含有率を低減させる目的から望ましい。

本発明におけるＰＴＴ系複合繊維の平均固有粘度は、０．６〜１．２ｄｌ／ｇの範囲であることが好ましい。平均固有粘度が０．６ｄｌ／ｇ未満では、得られる複合繊維の強度が低く、布帛の機械的強度が低下し強度を要求されるスポーツ用途などへの使用が制約される。平均固有粘度が１．２ｄｌ／ｇを越えると、複合繊維の製造段階で糸切れが生じ、安定した製造が困難となる。好ましい平均固有粘度は０．７〜１．２ｄｌ／ｇの範囲である。また、そのときの両成分の固有粘度差が０．１〜０．９ｄｌ／ｇで、且つ、平均固有粘度が０．８〜１．２ｄｌ／ｇの範囲であることが更に好ましい。
本発明において、２つのポリエステル成分の単糸断面における配合比率は、高粘度成分と低粘度成分の比率が４０／６０〜７０／３０であることが好ましい。高粘度成分の比率が４０％未満になると、糸の強度が２ｃＮ／ｄｔｅｘ未満となり、布帛の引き裂き強度が不十分となる。また、高粘度成分の比率が７０％より大きいと捲縮性能が低下する。更に好ましい配合比率は、４５／５５〜６５／３５である。

本発明において、複合繊維を構成する単糸の断面形状が、扁平度１．２〜５であることが必要である。扁平度が１．２未満であると伸縮伸長率が小さくなり、織物のストレッチ性が不足する。また、扁平度が５超えて大きいとＵ％が１．５％より大きくなり、織物品位が悪くなる。好ましい扁平度は１．５〜４の範囲である。
本発明において、複合繊維を構成する単糸の断面積比が、最大最小で２．０以下であることが必要である。断面積比が２．０を超えて大きいと糸長方向の捲縮ばらつきが大きくなり、布帛の表面品位が低下する。好ましい断面積比は１．５以下である。

本発明において、ノーマル法で測定される繊度変動値Ｕ％が１．５％以下であることが必要である。繊度変動値Ｕ％が１．５％を超えると織物にした際、表面の斑が目立ち品位欠点となる。
本発明において、繊度変動周波数解析による３０〜８０ｍの周期における変動係数ＣＶ値が０．５％以下であることが必要である。ＣＶ値が０．５％より大きいと織物にした際バンド状の斑になり品位が悪くなる。
本発明において、イナート法で測定される繊度変動値Ｕ％チャートにおいて、糸長方向に連続した波形の山と谷のデシテックスの差が８％以下であることが必要である。糸長方向に連続した山と谷のデシテックスの差が８％を超えて大きいと織物にした際、その部分がバンド状の斑となり、品位欠点となる。

図１に、イナートモードで測定した糸長方向に繊度変動が発生した従来技術による複合繊維のチャートを示す。図２には、同様の測定で繊度変動が解消された本発明のＰＴＴ系複合繊維のチャートを示す。本発明においては、図２に示すような、長い糸長にわたってイナートモードで測定された繊度変動が解消されたＰＴＴ系複合繊維とすることにより初めて、織物にバンド状の染め斑が発生することがなく、織物品位が良好とすることができる。
本発明において、乾熱収縮応力の極値温度が１５５〜２１０℃であることが好ましい。乾熱収縮応力の極値温度が１５５℃未満だと、巻き取られたＰＴＴ系複合繊維が、経時的に収縮して巻締りを生じ、解舒張力の変動をきたし、織物にシボやパッカリングが発生し、品位が低下することがある。また、極値温度が２１０℃を超えるものは製造が困難である。更に好ましい乾熱収縮応力のの極値温度は、１６０〜２００℃である。

本発明において、乾熱収縮の極値応力は０．０５〜０．２４であることが好ましい。乾熱収縮応力値が０．２４ｃＮ／ｄｔｅｘを越えると、巻き取られたＰＴＴ系複合繊維が、経時的に収縮して巻締りを生じ、解舒張力の変動をきたし、織物にシボやパッカリングが発生し、品位が低下することがある。乾熱収縮応力値が０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、ＰＴＴ系複合繊維の製造時に、安定した巻取が困難となる。更に好ましい乾熱収縮応力値は、０．０５〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘである。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、９×１０^-3ｃＮ／ｄｔｅｘの負荷荷重の下で乾熱処理した後の伸縮伸長率（ＤＣＥ１０）が１０〜４０％であることが必要である。伸縮伸長率（ＤＣＥ１０）が１０％未満では、織物のストレッチ率が小さくなる。伸縮伸長率（ＤＣＥ１０）が４０％を超えると、捲縮が強すぎて織物の表面品位が悪くなる。好ましい伸縮伸長率（ＤＣＥ１０）は１３〜３０％である。

本発明のＰＴＴ系複合繊維は、破断伸度が２５〜４０％であることが好ましい。破断伸度が２５％未満では、延伸切れが発生し工業的に安定した製造が困難となる。また、破断伸度が４０％を越えると、破断強度が約２ｃＮ／ｄｔｅｘ以下となり、織物の引き裂き強度が低下する。更に好ましい破断伸度は２５〜３５％である。
本発明のＰＴＴ系複合繊維の繊度や単糸繊度は、特に限定されないが、繊度は２０〜３００ｄｔｅｘ、単糸繊度は０．５〜２０ｄｔｅｘが使用される。また、単糸断面形状は特に限定されるものではなく、丸、Ｙ、Ｗ字状の異型断面や、中空断面形状などであってもよい。
本発明のＰＴＴ系複合繊維には、本発明の効果を妨げない範囲で酸化チタン等のつや消し剤や、熱安定剤、酸化防止剤、制電剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、種々の顔料等の添加剤を含有または共重合成分として含んでいても良い。

以下、本発明の製造方法について説明する。
本発明の製造方法においては、２つのポリエステル成分の固有粘度差が０．１〜０．９ｄｌ／ｇで溶融紡糸することが必要である。
固有粘度差が０．１未満であると、織物とした場合に、十分なストレッチ性や回復性が得られない。また、固有粘度差が０．９ｄｌ／ｇを越えると、紡口設計や吐出条件を変更しても、吐出時の糸曲がりや孔汚染が十分に解消されず、ＰＴＴ系複合繊維の繊度変動が大きくなり好ましくない。好ましい固有粘度差は０．２〜０．６ｄｌ／ｇである。両方の成分がＰＴＴである場合には、固有粘度差は０．１〜０．４であることが好ましい。
本発明の製造方法においては、紡口面から冷却開始までの保温領域を５０〜１５０ｍｍとすることが必要である。
保温領域が５０ｍｍ未満であるとＵ％が１．２％より大きくなると共に、破断強度が低下する。保温領域が１５０ｍｍを超えるとＵ％波形の高低差が８％より大きくなる。保温領域の好ましい長さは７０〜１３０ｍｍである。

本発明の製造方法においては、冷却風吹き出し面から繊維までの距離を１〜２０ｍｍとする必要がある。冷風吹き出し面から繊維までの距離が１ｍｍ未満であると糸が冷風吹き出し面に接触し、糸切れが発生する。また、２０ｍｍを超えて大きいと冷風が繊維に届くまでに拡散され、均一な冷却ができなくなり、Ｕ％の値が１．２％より大きくなったり、Ｕ％波形高低差が８％を超える。
本発明の製造方法では、各成分の紡口吐出線速度が２〜９ｍ／分であることが必要である。線速度が２ｍ／分未満となるとＵ％の波形が大きくなり、連続した波形の山と谷の差が８％を超える。また、線速度が９ｍ／分を超えると紡口孔周辺が汚れるため、安定した紡糸ができなくなる。好ましい吐出線速度範囲は４〜８ｍ／分である。
本発明の製造方法においては、冷却風の風速時間変化が０．０５ｍ／秒以下であることが必要である。風速時間変化が０．０５ｍ／秒を超えるとＵ％が悪化し、Ｕ％が１．２％より大きくなるかまたは連続した波形の山と谷の差が８％より大きくなる。

本発明の製造方法においては、紡口から吐出した糸条の集束位置を紡口面より５０〜２００ｃｍにすることが好ましい。集束位置が５０ｃｍ未満だと糸条の固化が不十分であるため、融着や糸切れが生じることがある。また、２００ｃｍを超えると糸揺れが激しくなり、Ｕ％不良、糸切れが生じることがある。更に好ましい集束位置は紡口面より８０〜１６０ｃｍである。
本発明の製造に用いる紡糸口金の吐出孔は、２つの成分を別々の孔より吐出した後合流させることが必要である。吐出前に２つの成分を合流させると溶融粘差に起因する糸曲りが発生するため、安定した紡糸が困難となる。また、それぞれの孔の間隔は０．１〜０．３ｍｍが好ましい。また、合流させるための孔角度は１０〜３０度が好ましい。
図４に本発明に用いる紡糸口金の一例を示す。高粘度成分Ａと低粘度成分Ｂを分配板（イ）を経由し紡糸口金（ロ）の別々のノズルより吐出し、その後、合流させる。

本発明の製造方法においては、紡糸、冷却した後、未延伸糸を一旦巻き取り、工程で延伸する２段階紡糸法でも紡糸、延伸を連続して行なう連続紡糸延伸法のどちらでも良いが、２段階法の方がストレッチ性が高く好ましい。ただし、連続紡糸延伸法は未延伸糸の経時変化の影響を排除できる点においては有利である。 本発明の製造方法において、連続紡糸延伸法を用いる場合、巻取速度を４０００ｍ／分以下で巻取ることが好ましい。巻取速度が４０００ｍ／分を越えると、巻取後のパッケージが経時的に収縮し、パッケージの端部に起因する周期的斑が発生し、織物の品位が低下することがある。更に好ましい巻取速度は２５００〜３８００ｍ／分である。
本発明の製造方法においては、紡糸速度を１０００〜３０００ｍ／分で紡糸し、延伸後、熱処理することが好ましい。紡糸速度が１０００ｍ／分未満では、織物の染め品位が低下することがある。紡糸速度が３０００ｍ／分を越えると、延伸後のＰＴＴ系複合繊維の破断強度が約２ｃＮ／ｄｔｅｘ以下となり、強度を要求される分野への展開が制約されることがある。更に好ましい紡糸速度は、１５００〜２５００ｍ／分である。

本発明の製造方法には、以下に述べる紡糸口金および延伸条件以外は公知の２軸押出機を有する複合紡糸用設備を用いて製造することができる。
図５及び図６に、本発明の製造方法に用いる複合紡糸設備の模式図を示す。
まず、一方の成分を乾燥機１で２０ｐｐｍ以下の水分率までに乾燥されたＰＴＴペレットを２５０〜２６０℃の温度に設定された押出機２に供給し溶融する。他方の成分を同様にして、乾燥機３および押出機４により溶融する。
溶融ＰＴＴは、その後ベンド５及び６を経て２５０〜２６５℃に設定されたスピンヘッド７に送液され、ギヤポンプで別々に計量される。その後、スピンパック８に装着された複数の孔を有する紡糸口金９で２種の成分が合流し、サイド−バイ−サイド貼り合わせた後、糸１０として紡糸チャンバー内に押し出される。 紡口直下に設けた保温領域１１を通過した後、紡糸チャンバー内に押し出されたＰＴＴ糸１０は、冷却風１２によって室温まで冷却され固化し、所定の速度で回転する引取ゴデットロール１３、１４によって所定の繊度の未延伸糸パッケージ１５として巻き取られる。未延伸糸１５は、引取ゴデットロール１３に接する前に、仕上げ剤付与装置１６によって仕上げ剤が付与される。

本発明の製造法において、未延伸繊維に付与する仕上げ剤は、水系エマルジョンタイプが使用される。
仕上げ剤の水系エマルジョンの濃度は、１５重量％以上好ましくは２０〜３５重量％が採用される。
未延伸糸の製造においては、巻取速度を３０００ｍ／分以下で巻き取ることが好ましい。より好ましい巻取速度は、１０００〜２０００ｍ／分であり、更に好ましくは１２００〜１８００ｍ／分である。
未延伸糸は、次に延伸工程に供給され、図６のような延伸機で延伸される。延伸工程に供給するまでに、未延伸糸の保存環境は、雰囲気温度を１０〜２５℃、相対湿度７５〜１００％に保っておくことが好ましい。
また、延伸機上の未延伸繊維は延伸中を通してこの温度、湿度に保持することが好ましい。

延伸機上では、まず未延伸糸パッケージ１５は４５〜６５℃に設定された供給ロール１７上で加熱され、供給ロール１７と延伸ロール２０との周速度比を利用して所定の繊度まで延伸される。繊維は延伸後あるいは延伸中に、１００〜１８０℃に設定されたホットプレート１９に接触しながら走行し、緊張熱処理を受ける。延伸ロールを出た繊維はスピンドルによって撚りをかけられながら、延伸糸パーン２２として巻取る。
より好ましくは、供給ロール温度は５０〜６０℃、更に好ましくは５２〜５８℃である。
本発明では、必要に応じて、延伸ロール１７とホットプレート１９の間に延伸ピン１８を設け、延伸を行っても良い。
延伸ロール１９を出た延伸糸は、トラベラーガイド２１によりバルーンを形成しつつ延伸糸パーン２２に巻き取られる。

本発明において、延伸張力を０．２〜０．５ｃＮ／ｄｔｅｘとすることが好ましい。延伸張力は、引取ゴデットロール１４と延伸ゴデットロール１５（図５では加熱ゴデットロールと同じ）間の張力である。延伸張力が０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、ＰＴＴ系複合繊維の強度が約２ｃＮ／ｄｔｅｘ未満となり機械的強度が不足する。延伸張力が０．４ｃＮ／ｄｔｅｘを越えると、毛羽が増加し安定した紡糸が困難となる。好ましい延伸張力は０．２〜０．４ｃＮ／ｄｔｅｘである。延伸張力は、引取ゴデットロールと延伸ゴデットロールの周速度比、即ち延伸比と、引取ゴデットロールの温度を選定することにより決定することができる。
本発明のＰＴＴ系複合繊維を用いた織物は、厚地用途に適性がある。例えば、デニム等に用いると、屈曲時の圧迫感がなく、優れた衣服着用感が得られる。
本発明のＰＴＴ系複合繊維を織物に用いる際は、無撚のままでもよく、または収束性を高める目的で、交絡もしくは撚りを付与しても良い。撚りを付与する場合には、仮撚方向と同方向もしくは異方向に撚りを付与することが採用される。この場合、撚係数を５０００以下にすることが好ましい。
撚係数は次式で表される。
撚係数ｋ＝撚数Ｔ（回／ｍ）×（仮撚加工糸の繊度；ｄｔｅｘ）^1/2

本発明のＰＴＴ系複合繊維は、単独で使用しても良く、または、他の繊維と複合して使用しても本発明の効果を発揮できる。複合は、長繊維のままでも、あるいは短繊維として使用してもよい。複合する他の繊維としては、例えば他のポリエステル繊維やナイロン、アクリル、キュプラ、レーヨン、アセテート、ポリウレタン弾性繊維などの化合繊や、綿、麻、絹、ウールなどの天然繊維が選ばれるが、これらに限られるものではない。また、複合は長繊維でも短繊維であっても良い。
または複合繊維と他の繊維とを混繊複合した織物とするには、混繊複合糸は、他の繊維をインターレース混繊、インターレース混繊後延伸仮撚、どちらか一方のみ仮撚しその後インターレース混繊、両方別々に仮撚後インターレース混繊、どちらか一方をタスラン加工後インターレース混繊、インターレース混繊後タスラン加工、タスラン混繊、等の種々の混繊方法によって製造することができる。かかる方法によって得た混繊複合糸には、交絡度が１０個／ｍ以上、好ましくは１５〜５０個／ｍ付与することが好ましい。

以下に実施例などを用いて本発明を更に具体的にに説明する。なお、実施例などにおいて行った物性の測定方法及び測定条件を説明する。
（１）固有粘度
固有粘度［η］は、次式の定義に基づいて求められる値である。
［η］＝ｌｉｍ（ηｒ−１）／Ｃ
Ｃ→０
定義式中のηｒは、純度９８％以上のｏ−クロロフェノール溶媒で溶解したＰＴＴポリマーやＰＥＴポリマーの稀釈溶液の３５℃での粘度を、同一温度で測定した上記溶媒の粘度で除した値であり、相対粘度と定義されているものである。Ｃは、ｇ／１００ｍｌで現されるポリマー濃度である。

（２）繊度変動値Ｕ％・Ｕ％波形高低差・繊度変動周波数解析
以下の方法で繊度変動値チャート（グラフ；Ｄｉａｇｒａｍ Ｍａｓｓ）を求めると同時にＵ％を測定する。
測定器 イブネステスター（ツエルベガーウースター社製 ウースターテスター ＵＴ−４）
測定条件
測定法 ノーマル
糸速度 １００ｍ／分
ディスクテンション強さ（Ｔｅｎｓｉｏｎ ｆｏｒｃｅ） １０％
撚り（Ｔｗｉｓｔ） Ｓ ８０００回／ｍｉｎ
測定糸長 ２０００ｍ
スケール ±１０％
・繊度変動値Ｕ％
変動チャート及び表示される変動値を直読した。
・Ｕ％波形高低差
測定法をイナートにし、糸長２０００ｍとする以外は（２）と同条件で測定し、チャートを取る。その後、糸長方向に連続した山と谷の高低差で最大のものを読み取る。
・繊度変動周波数解析
イヴネステスターに付属の繊度変動周波数解析ソフトを用い上記条件で２０００ｍ測定し、周期とＣＶ値を読む。

（３）冷風速度時間変動
冷風吹き出し板の中央部を風速計クリモマスター６５４３（日本カノマックス製）で５分間測定し、チャートを書かせる。この間の風速最大値と最小値を読み、その差を冷風速度時間変動とする。
（４）乾熱収縮応力値
熱応力測定装置（カネボウエンジニアリング社製、商品名ＫＥ−２）を用いて測定した。
繊維を約２０ｃｍ長の長さに切り取り、これの両端を結んで輪をつくり測定器に装填する。初荷重０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘ、昇温速度１００℃／分の条件で測定し、熱応力の温度変化をチャートに書く。熱収縮応力は、高温域で山型の曲線を描く。このピーク値の読み取り値（ｃＮ）から、下記式で求められる値を乾熱収縮応力値とした。
乾熱収縮応力値（ｃＮ／ｄｔｅｘ）＝
（ピーク値の読み取り値 ｃＮ）／（ｄｔｅｘ×２）−初荷重（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
また、このピーク値を示す温度を極値温度とした。

（５）９×１０^-3ｃＮ／ｄｔｅｘの負荷荷重の下で乾熱処理した後の伸縮伸長率（ＤＣＥ１０）
糸を周長１．１２５ｍの検尺機で１０回かせ取りし、９×１０^-3ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けた状態で、乾熱で３０分間熱処理する。処理後、ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に定められた恒温恒湿室に一昼夜静置した。次いで、かせに以下に示す荷重を掛けてかせ長を測定し、以下の式から伸縮伸長率を測定する。
９×１０^-3ｃＮ／ｄｔｅｘの負荷荷重の下で乾熱処理した後の伸縮伸長率（ＤＣＥ１０）％ ＝〔（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１〕×１００
但し、Ｌ１＝２×１０^-3ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重付加時のかせ長
Ｌ２＝０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重付加時のかせ長
（６）紡糸安定性
１錘当たり８エンドの紡口を装着した溶融紡糸−連続延伸機を用いて、各実施例ごとに２日間の溶融紡糸−連続延伸を行った。この期間中の糸切れの発生回数と、得られた複合繊維パッケージに存在する毛羽の発生頻度（毛羽発生パッケージの数の比率）から、以下のように判定した。
◎ ； 糸切れ０回、毛羽発生パッケージ比率 ５％以下
○ ； 糸切れ２回以内、毛羽発生パッケージ比率 １０％未満
× ； 糸切れ３回以上、毛羽発生パッケージ比率 １０％以上

（７）織物の緯斑評価
織物の作成は以下のように行った。
経糸に８４ｄｔｅｘ／３６ｆのＰＴＴ単一の繊維（旭化成「ソロ」）の無撚糊付け糸を用い、緯糸に本発明の各実施例および比較例の１６７ｄｔｅｘ／７２ｆ複合繊維を用いて平織物を作成した。
経密度 ９０本／２．５４ｃｍ
緯密度 ７２本／２．５４ｃｍ
織機 津田駒工業社製 ウオータージェットルームＺＷ−３０３
製織速度 ４５０回転／分
得られた生機を、オープンソーパーにて９５℃で連続精練後、１２０℃でシリンダー乾燥した後、液流染色機にて１２０℃で染色を行った。次いで、１７５℃で仕上、幅だし熱セットの一連の処理を行った。得られた織物を、熟練した検査技術者が検査し、緯の染め品位を以下のように判定した。
◎ ；シワやヒケ、斑などの欠点なく、極めて良好
○ ；シワやヒケ、斑などの欠点なく、良好
× ；シワやヒケ、斑のいずれかの欠点があり、不良

〔実施例１〜４、比較例１〜４〕
本実施例では、紡口面から冷却開始までの保温領域の長さ及び冷風速度の時間変動の効果について説明する。
一方の成分として、酸化チタンを０．４重量％含む極限粘度１．３のＰＴＴと、他方の成分として酸化チタンを０．４重量％含む極限粘度０．９のＰＴＴペレットを図５のような紡糸機及び図６のような延撚機を用いて、１６７ｄｔｅｘ／７２フィラメントＰＴＴ複合繊維パーンを製造した。

本実施例における紡糸条件は、以下の如くである。
（紡糸条件）
ペレット乾燥温度及び到達水分率 １２０℃、１５ｐｐｍ
押出機温度 Ａ軸２５０℃
Ｂ軸２５０℃（ＰＴＴ）
２９０℃（ＰＥＴ）
スピンヘッド温度 ２６５℃（ＰＴＴ／ＰＴＴ複合）
２７５℃（ＰＴＴ／ＰＥＴ複合）
ポリマー吐出量 延伸糸の繊度が５６デシテックス
となるように各条件ごとに設定
非送風領域 １２５ｍｍ
冷却風条件 温度２２℃、相対湿度９０％
速度０．４ｍ／ｓｅｃ
仕上げ剤 ポリエーテルエステルを主成分とす
る水系エマルジョン濃度２０重量％
引取速度 １５００ｍ／分

（未延伸糸）
繊度 延伸後の繊度が５６デシテックスと
なるように設定
水分含有率 ０．５重量％
保管温度 ２２℃
（延伸条件）
延伸速度 ８００ｍ／分
スピンドル回転数 ８０００回／分
延伸ロール温度 ５８℃
ホットプレート温度 １４０℃
インターレース圧力 交絡度に応じた圧力を設定
バルーニング張力 ０．０７ｃＮ／ｄｔｅｘ
（延伸糸パーン）
繊度／フィラメント １６７ｄｔｅｘ／７２ｆ
巻量 ２．５ｋｇ
撚数 ２０回／ｍ
パーン硬度 ８４
ペレット乾燥温度及び到達水分率 １１０℃、１５ｐｐｍ
紡糸時の非送風領域長、冷風経時変動、冷風吹き出し面から繊維の距離、得られた繊維の物性、評価などを表１に示す。表１から明らかなように、保温領域の長さ、冷風速の時間変動が本発明の範囲であれば、得られる繊維は本発明の要件を満たし、それを緯糸に用いた織物は良好な品位を有する。

〔実施例５〜６、比較例５〜６〕
本実施例では、ＰＴＴ系複合繊維の吐出線速度と繊維のＵ％の効果について説明する。
紡口孔径を変えた以外は実施例１と同じ条件で複合繊維を巻取った。
得られた複合繊維及び織物の物性を、表２に示す。
表２から明らかなように、吐出線速度が本発明の範囲であれば、良好なＵ％及び織物品位を示す。
〔実施例７〜９、比較例７〜８〕
本実施例においては、ポリマー固有粘度差の効果について説明する。
ポリマーの種類及び極限粘度を変更した以外は実施例１と同じ条件で複合繊維を巻き取った。
得られた複合繊維及び織物の物性を、表３に示す。
表３から明らかなように、ポリマー固有粘度差が本発明の範囲であれば、良好な紡糸性と織物ストレッチ性能を有する。
〔実施例１０、比較例９〜１０〕
本実施例においては、単糸断面形状の効果について説明する。
紡口形状を変更した以外は実施例１と同じ条件で複合繊維を巻き取った。
得られた複合繊維及び織物の物性を、表４に示す。
表４から明らかなように、扁平度が本発明の範囲である実施例１０は良好な織物品位を示すが、偏平度が本発明の範囲外である比較例９、１０は織物品位が悪いものとなった。

本発明によれば、織物の経糸及び／又は緯糸に使用した際に、バンド状斑やスジ状欠点を発生することなく、優れた品位とソフトな風合い及びストレッチ特性を発現することが可能なポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維が提供でき、良好な表面品位とストレッチ性を有する織物に好適に利用できる。

イナート法で測定した従来の複合繊維のＵ％チャートの一例。 イナート法で測定した本発明の複合繊維のＵ％チャートの一例。 イヴネステスターで周波数解析を行なったチャート。 本発明の複合繊維を紡糸する際に使用する吐出孔の一例を示す概略図。 本発明の複合繊維を製造する紡糸設備の一例を示す概略図。 本発明の複合繊維を製造する延伸設備の一例を示す概略図。

符号の説明

１、３：ポリマーチップ乾燥機
２、４：押出機
５、６：ベンド
７：スピンヘッド
８：スピンパック
９：紡糸口金
１０：マルチフィラメント
１１：保温領域
１２：冷却風
１３：第１ゴデットロール
１４：第２ゴデットロール
１５：未延伸パッケージ
１６：仕上げ剤付与装置
１７：供給ロール
１８：延伸ピン
１９：ホットプレート
２０：延伸ロール
２１：トラベラーガイド
２２：延伸パーン
２３：交絡処理装置

Claims (5)

1. ２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏芯鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートであり、下記（ａ）〜（ｅ）の要件を満足することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維。
   （ａ）単糸の断面形状が、扁平度が１．２〜５
   （ｂ）構成する単糸の断面積比が、最大と最小で２．０以下
   （ｃ）繊度変動値Ｕ％が１．５％以下で、かつ、繊度変動周波数解析による３０〜８０ｍの周期における変動係数ＣＶ値が０．５％以下（但し、繊度変動値Ｕ％の測定は、糸長２０００ｍにわたり測定する）
   （ｄ）イナート法で測定される繊度変動値Ｕ％チャートにおいて、糸長方向に連続した波形の山と谷の差が平均デシテックスに対して８％以下（但し、繊度変動値Ｕ％の測定は、糸長２０００ｍにわたり測定する）
   （ｅ）９×１０^-3ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷荷重の下に９０℃で乾熱処理した後の伸縮伸長率（ＤＣＥ１０）が１０〜５０％
2. 乾熱収縮応力の極値温度が１５５〜２１０℃であることを特徴とする請求項１に記載のポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維。
3. 乾熱収縮応力値が０．０５〜０．２４ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維。
4. 単糸を構成する両方の成分がポリトリメチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維。
5. ２つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏芯鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートである複合繊維を製造するに際し、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の要件を満足することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維の製造方法。
   （Ａ）２つのポリエステル成分の固有粘度差が、０．１〜０．９で溶融し、
   （Ｂ）各成分の吐出孔あたりのポリマー吐出線速度を、２〜９ｍ／分で吐出し、
   （Ｃ）タテ横寸法比が１．２以上の吐出孔より２つの成分を同時に吐出するか、または、２つの成分を別々の孔より吐出した後合流させ、
   （Ｄ）紡口面から冷却開始までの保温領域を５０〜１５０ｍｍで且つ、冷却風吹き出し面から繊維までの距離を１〜２０ｍｍとする。

Images