WO2001016413A1

WO2001016413A1 - Fil a section modifiee par poly(trimethylene terephtalate)

Info

Publication number: WO2001016413A1
Application number: PCT/JP2000/005773
Authority: WO
Inventors: Takao Abe; Yoichiro Azuma; Tadashi Koyanagi
Original assignee: Asahi Kasei Kabushiki Kaisha
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2001-03-08
Also published as: TW567257B; CN1370246A; HK1049357A1; HK1049357B; JP3580796B2; AU6732000A; EP1219732A1; BR0013509A; MXPA02001374A; EP1219732A4; TR200200504T2; KR20020025994A; KR100422029B1; CN1195910C; US6620505B1

Description

明細書ポリ卜リメチレンテレフタレート異型糸技術分野

本発明は、溶融紡糸法で得られるポリトリメチレンテレフタレ一ト繊維及びその製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、衣料用に最適なトリ口一バル断面を有するポリトリメチレンテレフ夕レ一卜異型糸、及びその異型糸を安定に且つ長時間連続的に製造できる工業的製造方法に関する。背景技術

三角形に近似するトリローバル型断面等の異型断面を有するポリエチレンテレフ夕レート（以下、 P E Tと呼ぶ）異型糸は古くから知られ、大量に工業的に生産されている。この P E T異型糸は、一般に、艷消剤である酸化チタンを含まないか、或は丸断面繊維に比ベて比較的少量の酸化チ夕ンを含むポリマ一（通称、ブライトポリマーと言う）を Y字型断面孔、 T字型断面孔又はそれらの形の変形孔を有する紡糸口金を通して製造される。これら酸化チタンの含有量の少ない P E Tのトリ口一バル型断面異型糸は、ポリマーのブライトネスと断面形状の組み合わせ効果によつて絹様の優雅な光沢を呈する。そのため、衣料用において高級品として位置づけられているシルキーポリエステル繊維として大量に生産されている。

紡糸口金孔の Y字型孔又は T字型孔の三箇所の末端部に対応する三箇所の先端部を有する点は共通であるが、厳密にはトリローバル型の形状も様々ある。例えば、（ i ) トリ口一バル型断面の外周線が 3箇所の先端部を除いて断面の外部に向けてすべて凹の曲線（内側へ凹んだ曲線）からなるもの（図 3 ) 、 ( i i ) 三箇所の先端部を含み断面の外部に向けてすべて凸の曲線（外へ向けて膨らんだ曲線 ) からなるもの（図 1 ) 、或は、（ I i ) ほぼ三角形のものなどがある（図 2 ) 。

一方、ポリ卜リメチレンテレフ夕レー卜（以下、 3 GTと略称する）繊維は、（A) 特開昭 5 2 - 5 3 2 0号公報、（B ) 特開昭 5 2 - 8 1 2 3号公報、（ C ) 特開昭 5 2— 8 1 2 4号公報、（ D ) 特開昭 5 8— 1 0 4 2 1 6号公報、（ E ) J . P o l ym e r S c l e n c e ： P o l ym e r P h i s i c s E d i t i o n 第 1 4巻、第 2 6 3〜 2 7 4頁（ 1 9 7 6 ) 、及び（F ) C h e m i c a l F i b e r s I n t e r n a t i o n a l ^ 4 5 巻（ 4月号）、第 1 1 0〜 1 1 1頁（ 1 9 9 5 ) 等の先行技術に開示されている。（F ) の記載によると、 3 GT繊維は、その固体構造に起因して P E T繊維に比べてヤング率が小さく、伸張回復率が高い（即ち、弾性限界範囲が大きい）という特徴を有する。

上記のとおり、 P E T異型糸は工業的にも大量に生産されており、その断面形状についても種々検討されているのに対し、 3 G T異型糸に関する先行技術は極めて少ない。特開平 9一 3 7 2 4号公報 ( E P 7 4 5 7 1 1 A 1 ) には、トリローバル型断面を有する 3 GT異型糸が記載されているが、該公報に記載の卜リローバル型断面異型糸は力一ぺッ卜用 B C Fヤーンで、その単糸繊度が 1 5デニール（ 1 6. 7デシテックス）以上であり、衣料用には適さない。また、その断面形状についてはトリローブとの記載があるのみで、形状の詳細については何ら記載や示唆はない。

このように、これまで、単糸繊度 8. 9デシテックス（ 8デニール）以下の衣料用の 3 GT トリローバル型異型糸について記載されている先行技術は無く、ましてや、衣料用に適したシルキーな 3 G Tマルチフィラメント異型糸に必要な酸化チタン含有率を示唆する先行技術は全くない。

P E T異型糸の場合は、シルキーな光沢を得るためには、トリ口一バル型断面でその外周線が断面外部に向けて凹の曲線とすることが好ましいことが知られている。しかし、この断面型のトリローバル型異型断面糸は、グリツ夕一と称するぎらつき感が発現するために、その光沢は上品さに欠けるものである。したがって、 P E T異型糸の場合、上品なシルキ一光沢を得るためにはトリローバル型では不十分であり、五葉型や八葉型などの複雑な多葉型を採用する必要があつた。（繊維学会編「繊維の形態」、第 1 7 0頁〜 1 7 3頁 ( 1 9 8 2年）参照）

これに対し、 3 G Tは、 P E Tとは屈折率が異なるうえに、断面形状と光沢の関係や、上品なシルキー光沢を得るための断面形状については全く知られていないのが現状である。

また、ポリエステルやナイロンの溶融紡糸においては、一定時間紡糸を継続すると、ポリマー分解物などからなる汚れが紡糸口金孔周辺に付着すること（通称、目白現象又は目やに現象と言う）が知られている。かかる汚れは円滑な繊維形成を阻害するため、断糸が増大し、ついには紡糸を続行することが不可能となる。そのため、工業的には、円滑な紡糸状態を保っために一定周期で紡糸口金表面をワイビングして汚れを除去するのが普通である。ワイビングを行うためには、紡糸を一旦中断しなければならないので、生産に支障となる。したがって、作業の効率及び原料ポリマーの効率等からは、ワイビング周期は長い方が良い。

上記のような目白現象を軽減させて、ワイピング周期を長くするための検討もなされている。例えば、特開平 5 — 7 8 9 0 4号公報では、上記の目白現象を軽減させるために、図 7のような Y字型の変形タイプ、即ち d / D = l / 3 〜 2 / 3 となるような形状の紡糸口金孔を用いて、ポリエステル卜リ口一バル異型糸を製造することが提案されている。ここで、 Dはトリローバル型孔の吐出中心から孔断面外周線の外接三角形の一つの辺へ向けて引いた垂線の長さ（ m m ) であり、 dは吐出中心と、該垂線と円弧状曲線との交点間の距離（ m m ) である。

3 G T繊維の場合は、上記の目白現象が特に顕著であるため、例えば、特開平 1 1 一 2 0 0 1 4 3号公報では、目白現象を軽減させるために、紡糸口金表面温度を特定の温度に保つこと、離型剤を塗布すること、及び紡糸口金の単一孔当たりのポリマー表面積を特定値に設定すること等が提案されている。しかし、上記公報には、異型糸における目白現象の発生状況及びその軽減策については何ら記載が無く、示唆すらもない。発明の開示

本発明の第 1 の目的は、単糸断面形状が均一で、その製造工程及び加工時に毛羽の発生が少ない衣料用、力一ぺッ卜用又は産業用に適したトリ口一バル型断面の 3 G T異型糸を提供すること、及びこの異型糸を長時間連続して紡糸可能な、即ち工業生産可能な製造方法を提供することである。

本発明の第 2の目的は、単糸断面形状が均一で、その製造工程及び仮燃や編織り等の加工工程で毛羽発生が少なく、衣料用に適したシルキーな 3 G T異型糸、即ち単糸繊度 8 . 9 デシテックス（ 8 デニール）以下のブライト 3 G T異型糸を提供すること、及びこの異型糸を長時間連続して紡糸することが可能な製造方法、即ち工業生産可能な製造方法を提供することである。

本発明者らは、上記目的を達成するために検討した結果、 3 G T 異型糸の製造においては、以下の問題があることが分かつた。

3 G Tは、 P E Tに比べて、溶融紡糸中に紡糸口金孔周辺へのポリマー付着あるいは汚れ（いわゆる、目白現象又は目やに現象）が起こり易い。従って、従来技術では、紡糸開始後極めて短時間で糸切れし、連続した紡糸が難しい傾向にある。また、目白現象が起こつた状態では、得られる異型糸の単糸断面の形状が変化する傾向や単糸切れのための毛羽発生が多い傾向がある。図 7に示す変形タイプの Y字型孔を有する紡糸口金を利用してもこれらの問題は解消されない。

また、 3 G T繊維は、 P E T繊維に比べて特異な摩擦特性を示し、繊維一繊維間、繊維一金属間、及び繊維一セラミックス間の静摩擦係数及び動摩擦係数が高い。そのため、延伸工程や加工工程で摩擦による糸切れや毛羽が発生しやすい。特に、艷消し剤として使われる酸化チタンの含有率の低い、いわゆるブライトポリマーにその傾向が顕著である。

更に、本発明者らは、鋭意検討の結果、 3 G T異型糸の製造において特定形状の紡糸口金を用いること、具体的には Y字型よりも三角形に近づけること、紡糸温度、紡糸口金表面温度、ポリマー吐出線速度 Vを特定の範囲とすることにより、紡糸口金孔周辺へのポリマー付着又は汚れ（目白現象又は目やに現象）を抑制し、ワイピング周期を 1 2時間以上にすることが達成できることを見出した。また、本発明の製造方法により得られる異型糸は、単糸断面形状が均一であり、加工時に毛羽の発生が少ないことを見出した。特に、 3 G T中の酸化チタンの含有量を特定の範囲とすることにより、ブライ卜ポリマーを用いた場合の摩擦特性を適切にし、トリローバル型断面異型糸の延伸及び後加工における糸切れや毛羽の発生を抑制すると同時に、シルキーな光沢を発現しうることを見出した。すなわち、本発明は下記の通りである。

1 . 9 5モル％以上のトリメチレンテレフタレ一ト繰り返し単位と 5モル⁰ /₀以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、固有粘度 [ 77 ] が 0 . 7〜 1 . 3 ( d 1 / g ) である 3 G Tからなり、かつ、トリ口一バル型断面を有し、該トリ口一バル型断面の外周線がすべて断面外部へ向けて凸の曲線からなるか、又は、該卜リロ一バル型断面の外周線が断面外部に向けて凸の曲線及び直線からなることを特徴とする 3 G T異型糸。

2 . 酸化チタンを 0. 0 3〜 0. 1 5 w t %含有し、且つ単糸繊度が 8. 9デシテックス（ 8デニール）以下である上記 1記載の 3 G T異型糸。

3 . 異型度がし 1 5〜し 3 5である上記 1 又は 2記載の 3 G T異型糸。

4 . 光沢度が 5 0〜 7 5である上記 1 、 2又は 3記載の 3 G T異型糸。

5. 9 5モル％以上のトリメチレンテレフタレ一ト繰り返し単位と 5モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、固有粘度 [ 7? ] が 0 . 7〜 1 . 3 ( d l / g ) の 3 G Tを、トリ口一バル型孔を有する紡糸口金を通して押出し、かつ、

i ) 該トリローバル型孔の断面外周線が半円状の三つの先端部とその間を結ぶ孔外部へ向けて凹の円弧状曲線からなり、且つ d /D のいずれもが 0 . 7 0〜 1 . 0であること、

(但し、 Dはトリローバル型孔の吐出中心から孔断面外周線の外接三角形の一つの辺へ向けて引いた垂線の長さ（mm) であり、 d は吐出中心と該垂線と円弧状曲線との交点間の距離（mm) である o )

i i) 紡糸温度が 2 5 5〜 2 7 5 °Cであること、 i i ί)紡糸口金表面温度が 2 5 0 〜 2 7 5 °Cであること、

iv) 紡糸口金孔からの吐出線速度 V と 3 G Tの固有粘度 [ ?7 ] との積 V x [ ?? ] が 4 〜 1 3 (m /分）（ d l / g ) であること、を特徴とする 3 G T異型糸の製造方法。

6 . 3 G Tの酸化チタン含有率が 0 . 0 3 〜 0 . 1 5 w t %である上記 5記載の 3 G T異型糸の製造方法。

7 . 上記 5又は 6記載の製造方法により得られる 3 G T異型糸。図面の簡単な説明

図 1 は、顕微鏡写真撮影法による、本発明のトリローバル型 3 G T異型糸の単糸断面（例 1 ；おにぎり型）を示す概略図である。これによると、外周線がすべて断面外へ向けて凸の曲線からなることが分かる。

図 2 は、顕微鏡写真撮影法による、本発明のトリ口一バル型 3 G T異型糸の単糸断面（例 2 ；おにぎり型）を示す概略図である。これによると、外周線が断面外に向けて凸の曲線及び直線からなることがわかる。

図 3 は、顕微鏡写真撮影法による、比較例（本発明の卜リローバル型 3 G T異型糸ではない）の単糸断面（例 3 ) を示す概略図である。これによると、外周線が断面外に向けて凹の曲線を含むことがわ力、る。

図 4 は、図 1又は図 2 に示すおにぎり型断面の一種（例 4 ； 2等辺三角形型）を示す概略図である。

図 5 は、図 1又は図 1 に示すおにぎり型断面の一種（例 5 ； 3軸不等長型）を示す概略図である。

図 6 は、本発明に用いられる紡糸口金孔の断面（ d / D = 0 . 7 〜 1 . 0 ) の一例を示す概略図である。図 Ίは、先行技術（特開平 5 — 7 8 9 0 4号公報）記載の紡糸口金孔の断面（ d / D = l / 3 〜 2 / 3 ) の一例を示す概略図である図 8は、本発明の卜リロ一バル型 3 G T異型糸を製造するために使用する紡糸機の一例の概略を示す図である。

図 9は、本発明のトリ口一バル型 3 G T異型糸を製造するために使用する延伸機の一例の概略を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

なお、本発明において、異型糸の断面形状に関する説明は、後述する断面形状の顕微鏡写真撮影法に従って得た写真に基づくものである。

本発明の 3 G T異型糸は、 9 5 モル％以上のトリメチレンテレフ夕レ一卜繰り返し単位と 5モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、固有粘度 [ 7? ] が 0 . 7 〜 1 . 3 ( d 1 / g ) である 3 G Tからなるトリローバル型断面を有する 3 G Τ異型糸であって、該トリロ一バル型断面の外周線がすべて断面外部へ向けて凸の曲線からなるか、又は、トリローバル型断面の外周線が断面外部に向けて凸の曲線及び直線からなる 3 G T異型糸である。本発明の異型糸は、マルチフィラメント及びそれをカツ卜して得られる短繊維を包含する。

本発明における 3 G Τは、その 9 5 モル％以上がトリメチレンテレフ夕レート繰り返し単位からなり、 5モル％以下がその他のエステル繰り返し単位からなる。即ち、本発明における 3 G Tは、 3 G Τホモポリマー、 5 モル％以下のその他のエステル繰り返し単位を含むホモ 3 G Τ及び共重合 3 G Τを包含する。共重合成分の例は以下の如くである。

酸成分としては、イソフタール酸や 5 —ナトリウムスルホイソフタール酸に代表される芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、ィタコン酸に代表される脂肪族ジカルボン酸等々であり、グリコール成分としてはトリメチレングリコール、エチレングリコール、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である。さらに、複数の共重合成分を含むことを妨げない。

本発明における 3 G Tの固有粘度 [ 7? ] は 0. 7〜 1 . 3 ( d 1

/ g ) である。固有粘度 [ ] は後述の方法により測定される。固有粘度 [ ] が 0. 7 ( d 1 / g ) 未満では、破断強度が 2 . 6 5 c N /デシテックス（ 3 g /デニール）以下となり実用的でない。また、固有粘度 [ ] が 1 . 3 ( d l / g ) を越えると、マルチフイラメント糸の熱に対する寸法安定性が悪くなり、且つ原料の 3 G Tの製造コス卜が高くなる。衣料用途向けには、固有粘度 [ ] は 0. 8〜 1 . 1 ( d l / g ) であることが好ましい。

本発明における 3 G Tは、酸化チタンなどの艷消し剤、熱安定剤、酸化防止剤、制電剤、紫外線遮蔽剤、抗菌剤、種々の顔料等々の添加剤を含有又は共重合成分として含んでいても良い。

本発明の 3 G T異型糸は、風合いやシルキーな光沢面などから卜リローバル型断面を有することが必要である。更に、本発明の 3 G T異型糸の断面は、その断面の外周線がすべて断面外部へ向けて凸の曲線からなるか、或は外周線が断面外部に向けて凸の曲線及び直線からならなる形状（このような断面形状を以下、おにぎり型と呼ぶ）を有する。図 1 、図 2 におにぎり型断面形状の一例を示す。

図 3 に示すような、断面の外周線が断面外部に向けて凹の曲線部を有するトリローバル型断面では、異型糸の製造の際に目白現象が顕著であり、連続した紡糸が実質的に不可能であるばかりか、得られた異型糸は毛羽発生が多く、編み織り等の後加工も難しい。また

、光沢感においても、 P E Tと屈折率の異なる 3 G Tは、 P E T異型糸で多く見られる図 3 に示すような断面の異型糸では、ぎらつきが強く衣料用途には適さない。

それに対して、図 1 、図 2 に示すようなおにぎり型断面の異型糸は、製造時に長時間の連続紡糸が可能で、編み織り等における後加ェ性も優れており、光沢感もぎらつきがなく柔らかな光沢を有し、衣料用に最適である。

おにぎり型断面の形状は、三箇所の先端部の頂点を結ぶ三角形の形状が正三角形（図 1 ) 、二等辺三角形（図 4 ) 、三辺不等長三角形（図 5 ) となる形状のいずれでも良く、おにぎり型の膨らみ具合は円形に近いものより、三角形に近いものが好ましい。

本発明の 3 G T異型糸の単糸繊度は特に限定されないが、衣料用異型糸の場合には 8 . 9デシテックス（ 8デニール）以下であることが好ましい。単糸繊度が 8 . 9 デシテックスを越えると、風合いが堅くなる傾向がある。衣料用として好ましい柔らかさを示す単糸繊度の好ましい範囲は 6 . 7デシテックス（ 6デニール）以下であり、更に好ましい範囲は 0 . 6 〜 3 . 3デシテックス（ 0 . 5 〜 3 デニール）である。

本発明の 3 G T異型糸における酸化チタンの含有率は、特に限定はないが、 0 . 0 3 〜 0 . 1 5 w t %であることが好ましい。艷消し剤として添加されている酸化チタンは摩擦係数に影響し、その含有率が 0 . 0 3 w t %未満では、異型糸の摩擦係数が高くなり、製造工程や後加工工程での性能が悪くなる傾向がある。また、光沢がきつくなり、分野によっては衣料用に不向きになる。一方、酸化チタン含有率が 0 . 1 5 w t %を越えると艷消しが効きすぎるために、シルキーな光沢が出にくくなる。製造工程および加工工程での糸切れ及び毛羽発生とシルキーな光沢の両面から、酸化チタン含有率のより好ましい範囲は 0 . 0 3 〜 0 . 0 9 w t %である。

本発明の 3 G T異型糸は、後述の方法により測定される異型度が 1 . 1 5 〜 1 . 3 5 であることが好ましい。異型度が 1 . 1 5未満では光沢が弱くなり、丸断面との差が小さくなる。また、異型度が 1 . 3 5 を越えると、紡糸時に紡糸口金孔の目白現象が顕著になり、得られた糸は毛羽 · タルミが多く、加工に適さない場合がある。また、光沢がきつくなり衣料用に適さない場合がある。

本発明の 3 G T異型糸は、後述の方法により測定される光沢度が 5 0 〜 7 5 であることが好ましい。光沢度が 5 0未満では光沢が弱くなり、丸断面との差が小さくなる。また、光沢度が 7 5 を越えると光沢が強くなりすぎ、衣料用に適さない場合がある。より好ましい範囲は 5 5 〜 7 0 であり、さらに好ましい範囲は 6 0 〜 7 0 である。この光沢度は、酸化チタン含有率と異型度の適切な組み合わせにより達成される。

本発明の 3 G T異型糸の製造方法は、 9 5 モル％以上のトリメチレンテレフ夕レー卜繰り返し単位と 5 モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、固有粘度 [ 7? ] が 0 . 7 〜 1 . 3 ( d l / g ) の 3 G Tを、トリローバル型孔を有する紡糸口金を通して押出し、かつ、

i ) 該トリローバル型孔の断面外周線が半円状の三つの先端部とその間を結ぶ孔外部へ向けて凹の円弧状曲線からなり、且つ d / D のいずれもが 0 . 7 0 〜 1 . 0 であること、

(但し、 Dはトリローバル型孔の吐出中心から孔断面外周線の外接三角形の一つの辺へ向けて引いた垂線の長さ（mm) であり、 d は吐出中心と該垂線と円弧状曲線との交点間の距離（mm) である。 )

i i) 紡糸温度が 2 5 5 〜 2 7 5 °Cであること、

i i i)紡糸口金表面温度が 1 5 0 〜 2 7 5 °Cであること、

iv) 紡糸口金孔からの吐出線速度 Vと 3 G Tの固有粘度 [ ] との積が 4 〜 1 3 (m/分）（ d 1 / g ) であること、

を特徴とする 3 G T異型糸の製造方法により好適に得られる。

本発明の製造方法においては、目白現象を低減させ、単糸断面形状が均一な異型糸を長期間安定して得るという点から、紡糸口金のトリローバル型孔の断面外周線は三つの半円状の先端部とその間を結ぶ孔外部へ向けて凹の円弧状曲線からなり、且つ d / Dのいずれもが 0 . 7 0〜 1 . 0である。図 4 または図 5のような断面の単糸を得るためのトリローバル型孔では三つの d / Dは異なる値となる。 d /Dが 1 . 0 を越えたり、該円弧状曲線が孔外部へ向けて凸である場合は、得られる単糸の断面がほぼ円形になり、異型糸とは言えなくなる。 d / Dの好ましい範囲は 0 . 7 0から 0 . 9 0である本発明の製造方法においては、紡糸温度は 2 5 5 〜 2 7 5 °Cである。ここで、紡糸温度とは、紡糸直前の 3 G T溶融体の温度である紡糸口金パック 5 (図 8参照）内の温度のことである。一般に、 3 G Tは P E Tに比べて熱分解性が高いために、 P E Tで行われるような 2 7 5 °Cを越える紡糸温度では、糸曲がりや分解ガスによる気泡発生のために順調な紡糸ができないばかりか、得られる繊維の物性も劣ったものになる。一方、紡糸温度が 2 5 5 °C未満では、その他の要件を如何に整えてもメルトフラクチャ一等のため順調な紡糸が困難となる。この理由は、 2 5 5 °C未満の紡糸温度では 3 G丁の融点に近いので、溶融粘度が急激に高くなるためである。紡糸温度の好ましい範囲は、メルトフラクチヤー及び熱分解共に完全に問題がない 2 5 5 〜 2 7 0 °Cである。

本発明の製造方法においては、紡糸口金表面温度は 2 5 0 〜 2 7 5 °Cである。 3 G Tでは、紡糸口金表面温度が低いほど、口金の孔周辺へのポリマー付着による目白現象が起きやすいという傾向があることが、本発明者らの検討により初めて見出された。紡糸口金表面温度が 2 5 0 °C未満では、目白現象が顕著で連続した紡糸が不可能である。一方、紡糸口金表面温度が 2 7 5 °Cを越える範囲では、マルチフィラメントの繊度変動値 U%が問題となるほどに大きくなり、品質が適正な範囲を外れる。目白現象と繊度変動値 U%の観点から、紡糸口金表面温度の好ましい範囲は、 2 5 5 〜 2 7 0 °Cであり、更に好ましい範囲は 2 5 8〜 2 7 0 °Cである。

図 8から分かるように、紡糸口金 6 はスピンパック 5に結合して装着されており、通常、スピンパック 5 はスピンヘッド 4 内に装着されているので、紡糸口金表面温度は紡糸温度（スピンへッド温度 ) と連動して変化し、それより 5 〜 1 5 °Cほど低いのが普通である紡糸口金又は紡糸口金直下の雰囲気を積極的に加熱することによつて、紡糸口金表面温度を紡糸温度と独立に調節する方法をとっても良い。

本発明の製造方法においては、紡糸口金孔からの吐出線速度 Vと 3 G Tの固有粘度 [ ?? ] との積 V x [ ] が 4 〜 1 3 (m/分）（ d 1 / g ) でなければならない。上記積 V X [ 77 ] が 4 (m/分）

( d 1 / g ) 未満では、吐出ポリマーから繊維形成の際に均一な細化が起こらない。即ち、繊維長方向に太細が生じた（繊度変動値 U %の過大な）繊維しか得られない。また、上記積 V X [ 7? ] が 1 3

(m/分）（ d l / g ) を越えると、目白現象が顕著になり連続した紡糸が不可能になる。繊度変動値11%と目白現象との両面から、上記積 V x [ τ) ] の好ましい範囲は 4 〜 9 ( m/分）（ d l / g ) である。

ここで、紡糸口金孔からの吐出線速度 Vとは、紡糸口金の吐出面積と孔当たりのポリマー吐出量の関数であり、下記の式（ 1 ) を用いて算出される。

V ( c m/分） = ( X / p ) /Y … （ 1 )

(式中、 Xは孔当たりポリマー吐出量（ g /分）、 Yは孔の吐出面積（ c m² ) を表す。また、は溶融した 3 G Tの密度（ g / c m ³ ) であり、 /0 = 1 . 1 5 g / c m ³ である。）

通常、所定の単糸繊度、即ち、孔当たりポリマ一吐出量 Xが先に決まるので、紡糸口金孔からの吐出線速度 Vの調節は、孔の吐出面積で調節する。

本発明の製造方法においては、 3 G T中の酸化チタンの含有率が 0 . 0 3 〜 0 . 1 5 w t %であることが好ましい。その理由及び含有率の好ましい範囲については、前記の異型糸の場合で説明したのと同じである。

以下、本発明の 3 G T異型糸の製造方法の一例を、図 8及び図 9 に従って説明する。

まず、図 8に示すように、本発明で規定する 3 G Tペレツ卜を、連続的に連続ポリマ一ペレツト乾燥機 1 に投入して、熱風を用いて水分率が 3 0 p p mになるように乾燥する。乾燥されたペレツトは、引き続き 2 5 5〜 2 6 5 °C に設定された押出機 2 に供給され、 3 G Tの融点以上の温度に加熱されて溶融される。溶融された 3 G T は、その後、ベンド 3 を経て所定の温度に保たれたスピンへッド 4 に供給され、スピンパック 5内で紡糸温度に調整され且つ濾過される。

その後、溶融した 3 G Tは、スピンパック 5内に装着されたトリ口一バル型孔を有する紡糸口金 6 を通して、異型糸となるべく吐出されて、吐出フィラメント 7 となる。吐出された 3 G Tのフィラメント 7は、次いで、冷却ゾーンに導入され、冷却風 8 によつて室温まで冷却されつつ、 5 0 0 m/分以上の周速で回転しているゴデットロール 1 1 の引き取り力によって、所定の繊度まで細化され、その途中で、オイリングノズル 9 によつて仕上げ剤が付与され、マルチフィラメント異型糸の未延伸糸 1 0 となる。未延伸糸 1 0は、卷取機 1 2 で巻取られて未延伸糸パッケージ 1 3が形成される。

次に、この未延伸糸パッケージ 1 3 は、図 9 に示す延伸機に送られる。未延伸糸 1 0 は、供給ロール 1 4 で 4 5 〜 6 5 °Cに加熱された後、所定の延伸比で延伸され、 1 0 0 〜 1 5 0 °Cに設定されたホットプレート 1 5で熱処理された後、延伸糸 1 6 となる。延伸比は、供給ロール 1 4 と延伸ロール 1 7 との速度比で設定される。得られた延伸糸 1 6 は、必要に応じて有撚のバーン形状 1 8あるいは無撚のチーズ形状に巻き取られる。以下に、本発明における測定方法、評価方法及び断面形状の観察方法等を説明する。

( a ) 固有粘度 [ V ]

固有粘度 [ ] は、下記式（ 2 ) の定義に基づいて求められる値である。

[ 77 ] = l i m ( 7; r — 1 ) / C - ( 2 )

C→ 0

(但し、 77 Γ は、純度 9 8 %以上の 0 —クロロフヱノールに 3 G Tポリマーを溶解し、所定のポリマーの濃度 C ( g / 1 0 0 m 1 ) に希釈した溶液の 3 5 tで測定した粘度を、同一温度で測定した上記溶剤の粘度で除した値であり、相対粘度と呼ばれるものである。 )

数点の cについて相対粘度を測定し、 Cを 0 に外挿して固有粘度

[ 7? ] を求める。

( b ) 単糸の断面形状写真

糸を溶融したパラフィンで包埋し、約 5分間放置して固化させる。その後、包埋試料をミクロ卜一ムで繊維軸に直角に切り、厚み 5 〜 7 ミクロンの切片を得る。次いで、切片試料をスライドグラスに載せ、スライドグラスを加熱してパラフィンを溶解させる。その後、オリ一ブ油を一滴落としカバ一グラスで押さえる。

次に、光学顕微鏡（ォリンパス光学工業株式会社製：商品名「B H— 2」、型式 B 0 7 1 ) で単糸断面を観察 · 撮影し、断面写真を得る。倍率は必要に応じて 1 0 0 〜 5 0 0倍に設定する。

( c ) 異型度

前記（ b ) の方法で撮影した断面写真より、断面の最大内接円径 r と最小外接円径 Rを測定し、下記の式（ 3 ) より求める。

異型度 = R / r … ( 3 )

( d ) 光沢度

長さ 7 c m、幅 5 c m、厚さ 1 mmのアルミニウム板に西洋紙を貼り付け、その上から 0 . 1 c N /デシテックスの荷重をかけて試料繊維を 6重に巻きつけた。巻き付けのピッチは隙間のないよう 1 0 0本/ c mでおこなった。

該繊維試料板を、スガ試験機社製のデジタル変角光沢度計（ U G V— 4 D型）を用いて、 J I S - 1 0 1 3 ( B法）に準じて測定角度 6 0 ° の光沢度を測定した。試験は試料板の表と裏についてそれぞれ測定をおこない、両者の平均値を繊維の光沢度とした。

〔実施例 1 〜 3、比較例 1 〜 4 〕酸化チタンを 0 . 0 5 w t %含む固有粘度 [ 7? ] が 0 . 9 0 ( d 1 / g ) のブライト 3 G Tペレツトを、図 8及び図 9 に示されるような紡糸機及び延伸機（延撚機）を用いて、 3 8 . 9デシテックス ( 3 5 デニール） / 2 4 フィラメントのトリ口一バル型断面のマルチフイラメント異型糸の製造テス卜を行った。

このテストでは、紡糸口金の Y字型孔からの吐出線速度 Vと 3 G Tの固有粘度 [ ] との積 V x [ ] が、マルチフィラメント異型糸の単糸断面の形状、目白現象の発生状況及び安定紡糸時間に与える影響について調べた。

この紡糸機では、紡糸口金が同時に 1 6個装着可能である。

各例では、同時に 1 6本の未延伸糸を紡糸し、その間、 5 k g巻き 4切替えの巻き取りを行なうプログラムでテストした。これは途中、糸切れが起きなければ 2 6時間の連続紡糸となる。

これに続く延伸においては、同一切替えの 1 6本の未延伸糸パッケージを同時に延伸機にかけ、 2 . 5 k g巻き 2切り替えの延伸を行い、 4回繰り返す（巻き取りの 4回の切り替えに相当）プログラムとなる。従って、延伸は切替となる。

各例では、表 1 に示す 8種類（A〜H ) の異なる紡糸口金についてテス卜した。

各紡糸口金は正三角型のものであり、三つ存在する d / Dの値は表 1 に示す通りである。

本テストでは、表 1 に示す 8種類（ A〜 H ) の紡糸口金ごとに、以下の点について評価した。

( 1 ) マルチフイラメント異型糸の断面形状、異型度

( 2 ) 紡糸開始から 2 4時間後の紡糸口金孔周辺の汚れの程度（目白現象の程度）

( 3 ) 延伸の各ドッフの延伸収率 ( 4 ) 得られた糸の光沢度、光沢感

( 5 ) 得られた糸の製編性

各例において、紡糸口金以外の条件は下記の通りである。

<紡糸条件 >

ペレット乾燥温度及び到達水分率： 1 3 0 °C、 2 5 p p m 押出機温度： 2 6 0 °C

紡糸温度： 2 6 5 t

ポリマ一吐出量： 1 2 . 9 g /分/エンド

紡糸口金表面温度： 2 5 3 °C

冷却風条件：温度 2 2 ° (：、相対湿度 9 0 %

仕上げ剤： 1 0 w t %水ェマルジョン

仕上げ剤付着率： 0 . 8 w t %

未延伸糸引取り速度（ゴデットロール周速）： 1 5 0 0 m /分巻取り速度：巻取り張力が 0 . 0 7 c N /デシテックス（ 0 . 0

8 g /デニール）となるように調節未延伸糸の巻き質量： 5 k g / 1 ボビン

ぐ延伸条件 >

供給ロール温度： 5 5 °C

ホットプレート温度： 1 3 0 °C

延伸ロール温度：非加熱（室温）

延伸比：異型糸の破断伸度が約 4 0 %となるように設定

巻取り速度： 8 0 0 m /分

延伸糸の巻き質量： 2 . 5 k g / 1 バーン

紡糸開始直前に紡糸口金のワイビングを行った後に、紡糸テス卜を行った。結果を表 1 、 2 に示す。

本テス卜の結果、得られたマルチフィラメント異型糸の断面形状は、紡糸口金 A、 B、 C、 G (比較例 1 、 1 3 、 4 ) では図 3型、紡糸口金 F (実施例 3 ) では図 2型、紡糸口金 D、 E、 H (実施例 1、 2、 4 ) では図 1型であった。なお、図 1型とは、図 1 に示すような断面形状であることを言う。他も同様。

紡糸口金孔周辺の汚れの肉眼観察では、観察結果は、紡糸口金 A 及び Bでは、紡糸開始直後から汚れが付き始めて時間と共に次第に成長し、目白現象が顕著になって紡糸 2 ドッフ目では糸切れが激しく紡糸の続行が不可能になつた。

紡糸口金 C及び Gでは、紡糸開始後 3時間頃から汚れが付き始めて時間と共に成長し、顕著な目白現象のため紡糸 3 ドッフ目で糸切れが激しくなり、紡糸の続行が不可能になった。

紡糸口金 D、 E、 F及び Hでは、 1 5 . 6時間以内では目白現象は比較的軽微で、紡糸は少なくとも 4 ドッフまで可能であつた。採取できた未延伸糸の延伸結果、即ち延伸収率を表 2に示す。延伸収率は、下記の式（ 4 ) で算出した。

延伸収率（％) = 1 0 0 X 〔 1 6 — （糸切れ数）〕 / 1 6

…… ( 4 ) 延伸収率の評価基準としては、 1 2 . 8時間目の収率である延伸ドッフ 2 — 2 の収率が 9 3 . 8 %以上を良好、 8 1 . 3 %以上を可、 8 1 . 3 %未満を不可とした。

比較例 1〜 4 では、紡糸開始後 1 2時間未満で紡糸の続行が不可能になるか、又は、延伸収率が大幅に低下しているので、 A、 B、 C、 Gの紡糸口金を用いる場合には、ワイビング周期を 1 時間以上とすることは不可能である。

これに対して、実施例 1 〜 4 では、紡糸開始後 1 4時間以上の紡糸においても、糸切れが無く、 1 5時間以上経過後の延伸収率も 8 7 . 5 %以上である。

実施例 1〜 4 の条件では、ワイピング周期を 1 2時間以上とすることが可能であると言えるので、このような条件で工業生産が可能である。

また、得られた糸の光沢感を評価したところ、形状がほとんど円に近い実施例 4 は光沢感がやや乏しく、光沢度が高い比較例 1 〜 4 はぎらつきがあった。なお、光沢感は、得られた糸から筒編地を作成し、ベテランの技術者 3人による官能検査で、良い（〇）、やや良い（△) 、悪い（ X ) の区分で評価した。

また、これらの糸を用いて経編みを実施したところ、実施例 1 〜 4 は停台回数が少なかったが、比較例 1 〜 4 は停台回数が多く、実用的でないことがわかった。

製編性の評価は、下記のトリコット編成条件で 1 日運転した時の停台回数を、良（〇）、普通（△) 、悪い（ X ) で評価した。

編機：トリコット編機 2 8ゲージ

編組織：ハーフ

ランナー長：フロント箴= 1 3 2 c m/ 4 8 0 コース

バック箴 = 1 0 0 c m/ 4 8 0 コース

表 1

(注） *印は本発明の範囲外であることを示す _β

表 2

(注 1 ) 空欄は、未延伸糸が採取されていないか、或いは延伸テストの続行が無意味であるのでそれ以上のテス卜を中止したことを意味している。

(注 2 ) 延伸収率は（4 ) 式を用いて算出した（単位：％) 。

*印は未延伸糸の紡糸開始からの経過時間である。

〔実施例 5、比較例 5 〜 7 〕

実施例 3 において、紡糸温度と表面温度を変更した以外は、実施例 3 と同様にして実験を行った。結果を表 3 に示す。

紡糸温度が低い比較例 5 はメルトフラクチャ一が発生し、紡糸不能であり、紡糸口金表面温度も低いため、紡糸直後から紡糸口金孔の汚れが発生した。

また、紡糸温度の高い比較例 6 は、紡糸口金孔の汚れはないものの、糸曲がりが大きく紡糸中の糸切れが多発した。

紡糸温度を 2 7 0 °C とした実施例 5は、紡糸状態、紡糸口金孔の汚れ共に良好であつた。

紡糸口金ヒーターを使用して紡糸口金表面温度を高くした比較例 7は、紡糸口金孔の汚れはないものの、糸切れが多く、また、 U % も悪かった。

表 3

〔実施例 6 〜 8〕

実施例 3 において、酸化チタンの含有率を変えた以外は、実施例 3 と同様にして紡糸テストを行い、得られた異型糸について光沢度、光沢感及び延伸収率（延伸ドッフ 2— 2 ) の評価を行った。結果を表 4 に示す。

表 4 に示すように、酸化チタン含有率が 0 . 0 1 w t %の実施例 6は、酸化チタン含有率が 0 . 0 5 w t %の実施例 7に比べて、光沢度が高く光沢感がぎらぎらしており、延伸収率もやや悪かった。また、酸化チタン濃度が高い実施例 8は、延伸収率は良好であるものの、実施例 7 に比べて光沢感がやや劣っていた。

表 4

産業上の利用の可能性

本発明のトリローバル型断面 3 G T異型糸は、衣料用、生活用及び産業用の異型糸として、毛羽や糸切れが少なく後加工性に優れている。特に、これまで得ることが出来なかった単糸繊度 8 . 9デシテックス（ 8デニール）以下のブライト異型糸は、シルキーで、衣料用途に最適な 3 G T異型糸である。

本発明の製造方法によれば、紡糸口金孔へのポリマー付着又は汚れ（目白現象）が著しく抑制され、ワイビング周期を 1 2時間以上とすることができ、特に、ブライトポリマーを使用する衣料用の 3 G T異型糸の製造では、摩擦特性の改良によって、延伸時の毛羽や糸切れが大幅に抑制される。

したがって、本発明により、紡糸口金孔へのポリマー付着や汚れが抑制され、特に衣料用として優れた卜リローバル型 3 G T異型糸を、工業的に安定して連続紡糸することが初めて可能となった。

Claims

請求の範囲

1 . 9 5 モル％以上のトリメチレンテレフタレ一ト繰り返し単位と 5 モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、固有粘度 [ 7? ] が 0 . 7〜し 3 ( d 1 / g ) であるポリ卜リメチレンテレフ夕レートからなり、かつ、トリ口一バル型断面を有し、該トリローバル型断面の外周線がすべて断面外部へ向けて凸の曲線からなるか、又は、該卜リローバル型断面の外周線が断面外部に向けて凸の曲線及び直線からなることを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート異型糸。

2 . 酸化チタンを 0 . 0 3 〜 0 . 1 5 w t %含有し、且つ単糸繊度が 8 . 9デシテックス（ 8デニール）以下である請求項 1記載のポリ卜リメチレンテレフタレ一ト異型糸。

3 . 異型度が 1 . 1 5 〜 1 . 3 5である請求項 1 又は 2記載のポリトリメチレンテレフタレ一卜異型糸。

4 . 光沢度が 5 0〜 7 5である請求項 1 、 1又は 3記載のポリトリメチレンテレフタレート異型糸。

5 . 9 5モル％以上のトリメチレンテレフタレ一卜繰り返し単位と 5モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、固有粘度 [ 77 ] が 0 . 7〜 1 . 3 ( d 1 / g ) のポリ卜リメチレンテレフタレ一トを、トリローバル型孔を有する紡糸口金を通して押出し、かつ、

i ) 該トリローバル型孔の断面外周線が半円状の三つの先端部とその間を結ぶ孔外部へ向けて凹の円弧状曲線からなり、且つ d / D のいずれもが 0 . 7 0 〜 1 . 0であること、

(但し、 Dはトリローバル型孔の吐出中心から孔断面外周線の外接三角形の一つの辺へ向けて引いた垂線の長さ（m m ) であり、 d は吐出中心と該垂線と円弧状曲線との交点間の距離（mm) である o )

i i) 紡糸温度が 2 5 5〜 2 7 5 °Cであること、

i i i)紡糸口金表面温度が 2 5 0〜 2 7 5 °Cであること、

iv) 紡糸口金孔からの吐出線速度 Vとポリトリメチレンテレフタレー卜の固有粘度 [ ] との積 V x [ 77 ] が 4〜 1 3 (m/分）（ d 1 / g ) であること、

を特徴とするポリトリメチレンテレフタレート異型糸の製造方法。

6. ポリトリメチレンテレフタレ一トの酸化チ夕ン含有率が 0. 0 3〜 0. 1 5 w t %である請求項 5記載のポリトリメチレンテレフタレー卜異型糸の製造方法。

7. 請求項 5又は 6記載の製造方法により得られるポリ卜リメチレンテレフタレート異型糸。

1 6