JPS6028515A - 複合ポリエステルフイラメント - Google Patents

複合ポリエステルフイラメント

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JPS6028515A
JPS6028515A JP13487083A JP13487083A JPS6028515A JP S6028515 A JPS6028515 A JP S6028515A JP 13487083 A JP13487083 A JP 13487083A JP 13487083 A JP13487083 A JP 13487083A JP S6028515 A JPS6028515 A JP S6028515A
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filament
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polyester
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修 小野
Hiroshi Yasuda
浩 安田
Masakatsu Oguchi
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は染色性の改良された複合ポリエステルフィラメ
ントに関し、更に詳しくは、加熱によって収縮するフィ
ラメントと自発伸長するフィラメントより成る均染性に
優れた絹様風合を有する編織物を与える複合ポリエステ
ルフィラメントに関する。
従来より絹は合成フィラメントの目標の1つであり、種
々のシルキーフィラメントが開発されている。例えばベ
ンゾエートやプロミックス繊維、ポリエステル繊維等が
知られているが、前二者は経済性、取扱い性の面で満足
し得るものとは言い難い。これに対しポリエステル繊維
は糸物性において絹に近い特性を有し、経済性、取扱い
性等の面で優れている。反面、絹と比較して染色性の面
で100℃付近の温度でキャリアーを用いずに分散染料
や塩基性染料によって濃色で鮮明に染まりに<<、かつ
絹布帛のふくらみ(バルキー性)が得られにくい欠点を
有している。これらによりポリエステルフィラメントの
染色性を改良する方法や適度なバルキー性を付与する方
法等が提案されている。例えば、染色性の改善手段とし
て、特公昭34−10497号公報に記載の如く芳香族
ポリエステルに5−ナトリウムスルホイソフタル酷のよ
うな酸性基をもった化合物を共重合する方法が知られて
いる。しかし、このようなポリエステルを常圧、100
℃付近の温度で、キャリアーを用いずに染めるためには
、たとえば5−ナトリウムスルホイソフタル酸は全階成
分に対し5モ/l’%程度ないしそれ以上共重合するこ
とが必要である。
同様の染色性を得るために、ポリエステルに分子ffi
が200以上の高分子量ポリオキシエチレングリコール
またはその同族体を共重合する方法等も知られている。
しかし、前者は製糸工程での操業性、後者は染色物の耐
光性が悪く、ともに実用上問題が多い。
一方、熱によって自発伸長するポリエステル繊維と自発
伸長しないポリエステル繊維で形成した糸によってバル
キー性を付与する方法が知られているが、通常のポリエ
チレンテレフタレート繊維を使用した場合、自発伸長す
る繊維は特公昭41−12052号公報で示されている
ように製糸工程で低温低倍率延伸後20〜50%制限収
aIJI!!理が必要となるために通常の延伸糸に比較
し、で、その繊維構造がルーズなものとなり染色時の染
料吸着能が大幅に増大し、自発伸長しないポリエステル
繊維と複合して用いた場合、染着が発生し杢調となり、
均染性の面で特に問題があった。
本発明者等は、かかる問題点を解消し、均染性に優れ、
且つ絹布帛のふくらみに極めて近いバルキー風合を有す
る纒織物用俵合フィラメントを得るべく研究を重ねた結
果、遂に本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、収縮性を有するフィラメント(4)
と自発伸長性を有するフィラメントω)とからなる複合
フィラメントであって(4)、ω)両成分共にアルキレ
ンテレフタレート繰返し単位が80モル%以上、全n成
分の5モル%以下がスルホン酸金属塩基含有カルボン酸
成分であり、り゛1ノコール成分として一般式CI) HO+ CtH−1o +rrlRO+cj)i、Jo
九H−・・〔工〕(式中、Rは炭素数4〜20の2価の
脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基、i、J&ま
同一または異なる2〜4の正の整数、m e nは同一
または異なる0または1〜5の正の整数で1≦(m+n
)≦15である。)で示されるグリコールをポリマーに
対し1〜10重量%含有する共重合ポリエステルからな
ることを特徴とする複合ポリエステルフィラメントであ
る。
本発明を構成する共重合ポリエステルは、改善された染
色性を有し、該共重合ポリエステルを出発原料として得
られる、収縮性を有する繊維と自発伸長性を有する繊維
とを同時に染色した場合、両繊維の間には染め差がなく
極めて均染性に優れる点に特徴を有する。
本発明に用いる共重合ポリエステルを得る場合、一般式
CI)で示されるグリコールが実質的には重縮合反応中
に留出しないため、ポリエステル中の改質剤グリコール
成分の含有量が一定に制御され、品質の安定した製品が
得られる。また得られたポリエステルの易染色性はきわ
めて大きく、高分子量ポリエチレングリコールを共重合
成分として用いた場合には得られなかった優れた染色物
耐光性を示す。またネオ゛ペンチルグリコールやジエチ
レングリコールを用いた場合に比べて、ポリエステルの
融点低下がはるかに小さいという利点がある0本発明に
用いるポリエステルにおいてグリコール成分としては、
その80モル%以上がエチレングリコール、テトラメチ
レングリコール、1.4−シクロヘキサンジメタツール
より選ばれた1種または2種以上のグリフールで、エチ
レングリコールが最も一般的である。さらに本発明にお
いては、ポリエステルの製造段階において一般式(I)
で示されるグリコールを生成共重合ポリエステルに対し
て1〜10重量%添加し、下記一般式[1[]で示され
る共重合成分として生成共重合ポリエステル中に含まれ
るように共重合される。
[:(−CHI、io+rrlR−0(−CjH,jO
九:] ・=(n)一般式〔工〕および(II)におい
てRは炭素原子数4〜20の二価の脂肪族炭化水素基ま
たは芳香族炭化水素基であり、具体的にたとえば+CH
INA、+CH,−)−、。などの直鎖状脂肪族炭化水
素基、CH。
基が挙げられる。なかでも側鎖を有する脂肪族炭CH。
■ 化水素基が好ましく 、−CH,−C−CM、−で示さ
れるCH。
2.2−ジメチルプロピレン基が最も好ましい。なお、
一般式〔工〕で示されるグリコールの合成法としてはそ
れぞれHO−R−OHで示されるグリコールに常法によ
ってアルキレンオキサイドを付加して合成することがで
きる。一般式〔工〕においてm。
nともに0であるHO−R−OHで示されるグリコール
、またはm + nの平均値が1より小さい変性グリコ
ール混合物の場合には、前記の留出に関わる諸欠点と、
得られたポリエステルの融点が下るという欠点があり、
m+n≧1が必要である。一方、m+nが15を越える
と、得られたポリエステル染色物の耐光性低下が顕著に
なり、実用性に欠けるので好ましくない。好ましい範囲
は2 <m + n≦lOであり、さらに好ましくは3
≦m + n≦6である。なお、本発明の効果を損わな
い範囲であれば、少量のHO−R−OHで示されるグリ
コールや一般式〔工〕におけるm+n:>1 sのグリ
コールが含まれてもよく、上記のI(O−R−OHで示
されるグリコール以外に少量のジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、高分子量のポリエチレングリ
コール、ブνビレングリコール、1,4−ビス(β−ヒ
トジキシエトキシ)ベンゼン、ビスフェノールA1ビス
−エトキシル化2,2−ビス(2,5−ジメチル−4−
ヒト四キシフェニル)プロパン、ジフェニルシラノール
などを、本発明の効果を損なわない範囲で用いることが
できる。またポリエステルの成形性を損わない程度のペ
ンタエリスリトール、ピ四メリット酸などの分岐剤が共
重合されてもよい。
得られる共重合ポリエステルが更に優れた易染性を示す
ためには、スルホン酸金属塩基含有カルボン酸成分たと
えば5−金属スルホイソフタル酸またはそのエステル形
成性誘導体が、余儀成分の0.5〜5.0モル%存在す
ることが好ましく、一般式(I)で示されるグリコール
が一般式〔■〕で示される共重合成分として1〜10重
量%(対ポリエステル)必要である。これらの成分が上
記の低い方の各値より少ないと易染化効果は小さくなり
、また高い方の値より多いと、紡糸などの成形時の操業
性悪化や、共重合ポリエステルの融点低下をもたらし、
耐光性や耐加水分解性が低下する。これら成分のより好
ましい量は、5−金属スルホイソフタル酸またはそのエ
ステル形成性誘導体が全酸成分の1.0〜3.5モル%
、一般式〔工〕で示されるグリコールが、一般式(I[
)の共重合成分として2〜8重量%(対ポリエステル)
である。
本発明に用いる共重合ポリエステルに、該ポリエステル
の屈折率に近い屈折率を有する微粉不活性物質をポリエ
ステルに対し0.5〜4重量%混入して、製糸後アルカ
リ減量処理等により繊維表面を粗面化することによって
絹様の優れた光沢および深色効果を得ることができる。
この場合、重要なことは配合する微粉不活性物質の屈折
率が母体の共重合ポリエステルの屈折率に近いことが必
要となる。
両者の屈折率間の差が大きい場合は、繊維内部での光散
乱が大きくなりくすんだ色調になり好ましくない。本発
明に用いる共重合ポリエステルのgi維軸に平行な方向
の屈折率は1.68、垂直方向の屈折率は1.56であ
ることから配合する微粉不活性物質の屈折率は1.56
〜1.68であることが好ましく、したがって本発明に
用いる共重合ポリエステルに配合することの出来る物質
としてはたとえば精製カオリナイト、タルク等が例示さ
れる。これらの微粉不活性物質の添加量は粗面効果を充
分ならしめる点から共重合ポリエステルに対し、0.5
重量%以上必要であり、一方製糸操業性、得られる糸の
強力等の観点から上限は4重量%とする必要がある。
粒子径は、紡糸時のフィルター詰りゃ、繊維の表面粗度
からその多くが1μ以下であることが必要である。深色
性を高める高効率の繊維表面粗度は可視光の波長(0,
4〜0,8μ)オーダーに合わせることが有用なことか
ら、平均粒子径が0,8μ以下であることが好ましい。
又本発明繊維に深色効果を付与する他の方法としては、
繊維形成後アルカリ減量処理することによって繊維表面
に多数の微細孔を形成することが一般に知られている所
謂微孔形成剤を、本発明に用いる共重合ポリエステルの
重合初期段階から溶融紡糸する迄の任意の段階で適宜添
加し、溶磁紡糸後、得られた繊維をアルカリ減量処理し
て繊維表面に多数の微細孔を形成する方法がある。かか
る微孔形成剤としては、例えばシリカ、乾式法酸化ケイ
素、酸化アルミニウム、酸化トリウム、酸化ジルコニウ
ム等の無機微粒子、一般式R8O,M (ただし、Rは
炭素原子数1〜30のアルキル基又は炭素原子数7〜4
0の了り−ル或は”rルキルアリール基、Mはアルカリ
又はアルカリ土類金属)で示される有機スルホン酸金属
塩、一般式(ただし、凡は水素又はエステル形成性官能
基、nはl又は2 、M、 、 M、はアルカリ又はア
ルカリ土類金M)で示される化合物、一般式 %式% (ただし、現は1価の有機基、Mlは金属、Xは01(
、OR,等の1価の有機基、mは0又は1)で示される
リン化合物等を挙げることができる。
なお、本発明繊維の断面形態は中実、中空、異形中実、
異形中空いずれであってもよいが、就中、三角断面とす
るのが好ましい。三角断面とすることによって、極めて
絹に近い光沢の鉱維が得られる。
本発明の複合フィラメントは、次の方法で製造される収
縮性を有するフィラメント(以下At分と略称する)と
自発伸長性を有するフィラメント(以下B成分と略称す
る)とをり1き揃えて交絡又は合撚することによって製
造される。
A成分は、前記した共重合ポリエステルを押出し型紡糸
機により、通常の紡速又は高速紡糸によって得られた未
延伸糸を、延伸温度70〜150℃・延伸倍率1.8〜
36倍で研伸し、引き続いて160〜210℃で緊張、
定長又は若干のリラックス熱セットをすることによって
得られ、B成分は、前記した共重合ポリエステルを押出
し型紡糸機により高速紡糸して得られた未延伸糸を、延
伸温度75〜95℃、延伸倍率1.4〜2.2倍で延伸
し、続いて温度120〜180℃で30〜50%の弛m
熱処理を施すことによって得られるが、好ましくはA。
B両成分は、前記共重合ポリエステルを押出し型紡糸機
により、同一ノズルを用いて2000 nt / 分以
上の捲取速度で高速紡糸して得られる未延伸糸を用いて
次の方法で得られる。先づ、A成分は、該未延伸糸を延
伸温度75〜85℃、延伸倍率1゜8〜2.5倍で延伸
し、引続いて170〜190℃で緊張、定長又は若干の
リラックス熱セットすることによって得られ、一方B成
分は同未延伸糸を延伸温度75〜85℃、延伸倍率1.
4〜1.9で延伸し、引き続いて温度140〜170℃
で30〜45%の弛緩熱処理して得られる。
本発明の複合フィラメントは優れたバルキー性を有する
もので、(A)成分の製水収縮率が2〜7%、ω)成分
の滞水伸長率が2%以上で、且つ(4)とω)の重団°
比(5)/Q3)を0.2〜0.8の割合で複合するこ
とによってこれより得られる布帛に絹布用におけると同
等の優れたふくらみ、腰、弾性が伺与される。
従来の異収縮混繊糸使い布帛では、絹様布帛のふくらみ
を得るためには、低収量成分糸と高収縮成分糸間の収縮
率差を大きくする必要があり、従って高収縮成分の滞水
収縮率は少なくとも10%以上が必要となり、さらに収
縮熱処理後のフィラメント中心部の成分が高収縮成分で
構成されるため、腰、弾性の劣る布帛となる。これに比
較して、本発明の場合は(4)成分の滞水収縮率は10
%未満で、自発伸長性を有するの)成分と組合せること
で、充分な腰、弾性のある布帛が得られる。
また、本発明者等は糸の収縮性と布帛構造中の繊維配列
との関係を調べた結果、従来の異収縮混繊糸使いの布帛
、即ち本発明に用いるA成分糸に比較して高い収縮率を
有する収縮成分糸を用いて構成される異収縮混繊糸使い
布帛においては、後加工における収縮熱処理時、繊維自
体に極度な収縮応力が働くために布帛中の個々のmaN
J空隙が小さくなり、さらに繊維の断面が偏平化すると
いった欠点を有することを見出した。これに対し本発明
複合フィラメントを用いた布帛においテハ、その成分と
して前記異収縮混繊糸の場合に比較して収縮率の低い収
縮成分糸と自発伸長成分糸より構成されているので、収
縮熱処理によって繊維間の空隙が小さくなったり、繊維
の断面が偏平化するといった欠点がなく、後加工段階で
の寸法変化が見られず、良質な布帛が得られることも判
明している。
以下に実施例によって本発明を具体的に示すが、実施例
中の部は重量部を意味する。
本発明で規定する滞水収縮率および滞水伸長率の測定は
、J I 5−L1073に準じて次のようにして行な
う。
即ち、試料フィラメント糸に1/ a o (t / 
a)の荷重をかけ、その長さloを測定する。次いでそ
の荷重を取り除きフィラメント糸を沸とう水中に30分
間浸漬する。
その後フィラメント糸を沸とう水から取り出し冷却徒再
びz / g o(y / a)の荷重をかけてその時
の長さt、を測定する。滞水収縮率および滞水伸長率は
次式により算出される。
ここで ム;洲本浸漬前1/30(t/d)荷重時の長さく能)
ム:洲本浸漬後1/30 (f/d )荷重時の長さく
馴)ポリエステル中のグリコール成分の定量分析は、N
MRによってH原子量を定量する方法で行ない、ポリエ
ステルの融点はDSCにより、サンプル量10ツ、窒素
雰囲気下、昇温速度20℃/―の条件下に測定した。
分散染料による染着率は、ディスパーゾルファーストス
カーレットB (1,C,I社製、分散染料)4.0%
owf 、ディスパーTL(明星化学工業社製、分散剤
)1 f/l、浴比1:100.常圧沸とう温度(98
℃)で試料を90分分間化し、塩基性染料による染着率
は、セプpンブルーn(デュポン社製、塩基性染料)5
.0%owf %酢酸および酢酸ナトリウム各々0.2
f/l、浴比1:100.常圧沸とう温度で試料を90
分分間化し、それぞれ染色前後の染色液吸光度を測定し
て、次式により算出した。
染着率(%) = 100 (X−Y)/XX−染色前
の染色液吸光度 Y=染色後の染色液吸光度 極限粘度は、フェノール/テトラクロルエタン(6:4
重量比)の混合溶液により30℃で測定した。
ふくらみについては、布帛の1平方メートル当りの重置
(目付)と荷重240 f/一時の厚さを測定して次式
により比容積として算出した。
比容積(ttd/ f )−厚さくcnl)/目付(?
/n?)X 10”布帛の腰、弾性の代用メジャーとし
ては、布帛を緯方向に5cm、経方向に7cm各々3枚
ずつ採取し、各試料につきそれぞれ小型テンシロン(東
洋ボールドウィン社@UTM−11−20)を用いてバ
イヤス方向に、せん断角0〜2°まで伸長し、引き続き
0°(元の位置)へ戻しつつ連続してさらに0〜−2°
まで伸長し、続いて0°(元の位置)へ戻した場合に得
られる応力・歪曲線より、腰の代用メジャーとしてせん
断勾配(SK)を、弾性の代用メジャーとしてせん断切
片幅(SN)を用い、それぞれ次式によってめた。それ
ぞれ値は3測定値の平均値とした。
SK(r/crn)=((A−A’ ) −(C−C’
 ) )10.o4SN(r/crn)= (C−c’
 )第1図に布帛のせん断試験によって得られる応力・
歪曲線のモデルを示す。
ここでA 、 A’は第1図から見られる如く、せん断
力−1°の時のせん断力の値、c、c’はせん断力−〇
°の時のせん断力の値を示す。
SKが大きい程、布帛としては腰があり、大き過ぎると
硬く感じる。また、SNについては小さい程弾性に富む
実施例1 ジメチルテレフタレー) (DMT )1000部、5
−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルエステ# (
D S N ) 所定m 、エチレングリコール(Ec
 )sao部/DMT100O部および一般式CDにお
いてRが2,2−ジメチルプロピレン基で、1゜jが2
であり、m +n = 5のグリコール45.3部ZD
MT100O部を分散させたEG分散液所定量をエステ
ル交換反応器にとり、これに酢酸亜鉛2水塩0.38部
、酢酸す) IJウム0.50部および三酸化アンチ%
ン0.33部添加して、15o〜210℃まで130分
をかけて昇温しつつ、副生メタノールを留去しながらエ
ステル交換反応を行なった。この反応系にジエチル−2
−カルボエトキシエチルホスホネ−) 0.8部を添加
して1部分間保持した。得られた生成物を210℃の重
縮合缶に移し、80分間に内温を210〜275℃に昇
温しつつ、系を徐々に0゜1 w+Hyまで減圧に、し
、以後275℃、0.1mI(yで重縮合反応を、約4
0分間行なって所定組成の共重合ポリエステルを得た。
この共重合ポリエステルを紡糸温度290℃にてY字型
孔を有するノズル数18ホールの紡糸口金を用いて紡糸
し・2500m/分の速度で引取った。得られた未延伸
糸を使用して、以下に述べる方法によ“り収縮性を有す
るフィラメント(4)と自発伸長性を有するフィラメン
ト(B)をそれぞれ製造した。即ち、上記により得られ
た未延伸糸をホットローラー温度80℃、ホットプレー
ト湿度180℃、延伸倍率1.9倍で延伸し、25デニ
ール/18フイラメントの延伸フィラメン)(A成分)
を得た。一方、得られた未延伸糸をホットローラー温度
80℃、延伸倍率1.5倍で1段延伸後、非接触式のホ
ットプレート(プレート温度160℃)で35%の弛緩
熱処理を施し、50デニール/18フイラメントの延伸
フィラメン)(B成分)を得た。(4)、 Q3)両成
分を′tj1揃えて75デニール/36フイラメントの
複合フィラメントとし、撚数aoo(17m)の合撚を
施し、経密度100本/インチ、組糸打込み本数80本
/インチで平織し、常法によって精練し、セット後、前
記の方法によって染着率を測定した。これとは別に(5
)成分のみ、(B)成分のみのフィラメントにより、そ
れぞれ、同前記経密度、緯糸打込み本数の条件で平織物
を作成し、常法によって精練、セット後、前記の方法に
よって染着率を測定した。
これらの結果および共重合ポリエステル組成、延伸糸特
性、布帛特性を第1表に示す。
ここで対比例として絹ioo%の上記実施例とはぼ同一
デニール、同一撚数の絹糸を用いて、同−経密度及び緯
打込み本数で平織し、得られた布帛の特性を測定した。
結果を第1表に示す。
比較例1 ジメチルテレフタレートとエチレングリコールから常法
にしたがって得られる通常のポリエチレンテレフタレー
トを、実施例1と同一条件で紡糸し、得られた未延伸糸
を実施例1と同様の方法で、同一延伸熱処理条件で処理
し、(4)成分、(B)成分のそれぞれを得た。得られ
た(4)、(B)両成分を引揃えて一、75デニール/
36フイラメントとし撚数300 (17m )の合撚
を施し、経密度100本/インチ、緯打込み本数80本
/インチで平織し、常法によって精練し、セット後、前
記の方法によって染着率を測定した。これとは別に本比
較例における(5)成分のみ、CB)成分のみのフィラ
メントにより1実施例1と同様にして平織物を作成し、
前記の方法によって染着率を測定した。本比較例におけ
る延伸糸の特性、布帛の特性を第1表に示す。
比較例2 比較例1と同一条件で紡糸して得られた未延伸糸を用い
て、通常の異収縮混線糸を作る手法で延伸し、排水収縮
率が15.5%の高収縮成分と5.2%の低収縮成分を
引き揃えて75d/36Fの異収縮混線フィラメントを
得た。該異収縮混繊フィラメントを撚数300(T0n
)で合撚し、実施例1と同一条件で製織した。得られた
布帛を前記の方法によって染着率、布帛特性を測定した
本比較例における延伸糸の特性、染着率、布帛の特性を
第1表に示す。
実施例1から明らかなように本命すノに示す特定の化学
改質された易染性ポリエステル繊維を用いた布帛は1.
100℃付近の温度でキャリヤーを用いなくとも分散染
料や塩基性染料によって濃色で鮮明に染まり、かつ(5
)成分との)成分間の染着は完全に解消され、優れた均
染性を示し、さらに対比例の絹100%の布帛と比較し
て明らかなように絹様のふくらみ、腰、弾性を示す。
これに対して、通常のポリエステル繊維の場合は比較例
1の結果より明らかなように、分散染料では(A)成分
と03)成分間の染着が著しくなり、染着率も極めて低
く、又塩基性染料には染まらなかった。
又、従来の異収縮混繊糸を用いた比較例2の場合におい
ては塩基性染料には染まらず、分散染料染着率は極めて
悪く、さらに布帛のふくらみについては、腰が強すぎて
硬くなり、風合は劣るものであった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、布帛のせん断試験によって得られる応力・歪
furのモデルを示す。 特許出願人 東洋紡績株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l、収縮性を有するフィラメント(4)と自発伸長性を
    有するフィラメントω)とからなる複合フィラメントで
    あって(A) 、 CB)両成分共にアルキレンテレフ
    タレート繰返し単位が80モル%以上、全酸成分の5モ
    ル%以下がスルホン酸金属塩基含有カルボン酸成分であ
    り、グリコール成分として一般式) %式%() (式中、Rは炭素数4〜20の2価の脂肪族炭化水素基
    または芳香族炭化水素基、l、jは同一または異なる2
    〜4の正の整数、m Hnは同一または異なる0または
    1〜5の正の整数で1≦(m+n)≦15である。)で
    示されるグリコールをポリマーに対し1〜10重景%含
    有する共重合ポリエステルからなることを特徴とする複
    合ポリエステルフィラメント。 2、(A)の洲本収縮率が2〜7%、(B)の洲本伸長
    率が2%以上であり、且つ(4)と(B)の重量比(A
    ) / 03)が0.2〜0.8である特許請求の範凹
    第1項記載の複合ポリニスデルフィラメント。
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