ストレッチ性及び後加工性に優れた複合繊維
【課題】編み工程での繊維同士の絡みによる糸切れや、製織工程でのポリマーやオリゴマーに起因する白粉による糸切れなど編織工程でのトラブル、更には、オリゴマー析出による染め斑やくすみ等の染色時のトラブルなどの問題がなく、製編織の準備工程や染色工程などの後加工性に優れたＰＴＴ系複合繊維を提供する。
【解決手段】２種類のポリエステル成分がサイド・バイ・サイド型または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、該単糸を構成するポリエステル成分の少なくとも一方がポリトリメチレンテレフタレートであり、かつ、ポリトリメチレンテレフタレート中のトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．５ｗｔ％以下であり、繊維−繊維間動摩擦係数が０．２〜０．４であり、交絡度が２〜６０ヶ／ｍ及び／または撚数が２〜６０Ｔ／ｍであり、繊度変動値Ｕ％が１．５％以下であり、１００℃における収縮応力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、沸水処理前に捲縮が顕在化してい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。
【解決手段】２種類のポリエステル成分がサイド・バイ・サイド型または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、該単糸を構成するポリエステル成分の少なくとも一方がポリトリメチレンテレフタレートであり、かつ、ポリトリメチレンテレフタレート中のトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．５ｗｔ％以下であり、繊維−繊維間動摩擦係数が０．２〜０．４であり、交絡度が２〜６０ヶ／ｍ及び／または撚数が２〜６０Ｔ／ｍであり、繊度変動値Ｕ％が１．５％以下であり、１００℃における収縮応力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、沸水処理前に捲縮が顕在化してい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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリトリメチレンテレフタレート（以下、ＰＴＴと略称する）繊維は、Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｅｄｉｔｉｏｎ Ｖｏｌ．１４ ｐ２６３−２７４（１９７６）、及び、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｖｏｌ．４５，ｐ１１０−１１１ Ａｐｒｉｌ（１９９５）等の先行文献により知られている。
これらの先行文献には、ＰＴＴ繊維の応力−伸長特性についての基本特性が記載されており、ＰＴＴ繊維は、初期モジュラスが小さく且つ弾性回復性に優れており衣料用途やカーペット用途などに適していることが示唆されている。
【０００３】
特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、および特許文献５等には、少なくとも一方もしくは両方がＰＴＴからなるサイド・バイ・サイド型の複合繊維が開示されている。
これらの先行文献には、少なくとも一方の成分にＰＴＴを用い、サイド・バイ・サイド型または偏心鞘芯型に複合した複合繊維（以下、ＰＴＴ系複合繊維と略称する）は、潜在捲縮性を有し、熱処理することにより捲縮が顕在化し、良好なストレッチ性とソフトな風合いを呈することが開示されている。
しかし、本発明者等の検討によれば、ＰＴＴ系複合繊維は、ストレッチ性やソフト性といった良好な性質を示す製品が得られるものの、その編織工程や染色工程などの後加工工程、及び染めの均一性に関して、以下のＩ、ＩＩ、ＩＩＩに説明するような問題点が存在することが明らかになった。
【０００４】
Ｉ．編織工程でのトラブル
編織の準備工程として、編物では経糸整経工程、織物では経糸準備や撚糸準備工程などが採用されている。
ＰＴＴ系複合繊維を経編みに用いると、編み立て工程で、編立て中の張力変動によって「単糸のバラケ」が生じ、その結果、隣接する繊維同士が絡み合って糸切れが発生する。
また、撚糸して織物に用いると、撚糸時や製織時にガイド類に白粉が堆積し、糸切れが発生するというトラブルが生じる。
図１は、撚糸後、湿熱で撚り止めセットしたＰＴＴ系複合繊維の表面を走査型電子顕微鏡により観察した写真の一例をわかりやすく模写した図である。白い粉末は、単糸の表面にほぼ一様に付着しており、このことは図１からもわかる。
【０００５】
図２は、織機のテンサーガイドに付着した白粉を示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定した測定曲線の一例を示す図である。
この測定曲線には、約２３０℃と約２５０℃に吸熱ピークが観察される。これらのピークのうち、約２３０℃のピークはＰＴＴの融解温度に、約２５０℃のピークはトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの融解温度に合致する。したがって、ガイド類に付着した白粉は、ＰＴＴや、その副生成物であるトリメチレンテレフタレート環状ダイマーであることが判る。
顕在捲縮の捲縮率が高くなるほど、また撚数が増すほどＰＴＴ由来の白粉が増加する。撚数が１０００Ｔ／ｍ以上では、走査型電子顕微鏡で擦過痕跡が確認できるほどに摩擦擦過が顕著となるので、ＰＴＴ系複合繊維を強撚で使用することが困難となる。
【０００６】
また、撚糸後の撚止めセット温度が高温であるほどトリメチレンテレフタレート環状ダイマー由来の白粉が増加する。
このような白粉が発生する理由は明らかではないが、以下のごとく推定される。
ＰＴＴ系複合繊維、中でも高いストレッチ性を有する複合繊維は、その捲縮が潜在性であるばかりでなく、熱処理以前にも捲縮が発現しており、即ち顕在捲縮性を有することが特徴である。このような顕在捲縮性のサイド・バイ・サイド型複合繊維においては、前記編織の準備工程でガイド類との接触抵抗が非顕在捲縮性の複合繊維に比較して著しく高くなるため、白粉が発生するものと推定される。
【０００７】
また、撚糸後の撚止めセットに際して、ＰＴＴ系複合繊維中に含有されるトリメチレンテレフタレート環状ダイマーが、糸内部から表面へ析出することにより、白粉が発生するものと推定される。
特許文献６には、ＰＴＴ繊維に特定の仕上げ剤を付与することにより、紡糸時や仮撚加工時の糸切れを解消するという提案がなされている。しかし、捲縮が顕在化した顕在捲縮性のＰＴＴ系複合繊維については、全く記載がない。
また、上記の先行文献には、編み立て時における繊維の絡みや、編織時における白粉の発生という問題の存在すら記載はなく、ましてやその解決方法については開示も示唆もされていない。
【０００８】
ＩＩ．染色時のトラブル
編織物の染色方法として、反染め法やプリント染色法の他に、先染め法が公知である。
先染め法によって得られる編織物は、繊維ごとに配色を異ならせて模様を形成することから、高級感やファッション性に優れた編織物を得ることができることが特徴である。
先染め法としては、かせにして染色する方法やチーズ巻にして染色する方法があるが、染色の経済性から後者が主流となっている。
ＰＴＴ系複合繊維をチーズ染色で先染め（以下単に、チーズ染色と略す）して得られる編織物は、ＰＴＴやポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略称する）の仮撚加工糸に比較して、染色時の捲縮顕在化が容易である。したがって、チーズ染色したＰＴＴ系複合繊維を編織物に用いると、高い捲縮にもとづき良好なストレッチ性が得られることが特徴である。
【０００９】
しかし、こうした特徴がある一方、ＰＴＴ系複合繊維のチーズ染色においては、繊維から抽出されたオリゴマーが染色チーズに析出し、染色の均一性が損なわれるという問題が生じることが明らかになった。
即ち、染色液がチーズの内側から外側へ向けてチーズ中を循環する際に、ＰＴＴ系複合繊維から染色液に溶け出したオリゴマーが析出し、繊維に付着する。このオリゴマーが付着した繊維部分には、染色斑や色のくすみが生じるという問題がある。オリゴマーによる染色時のトラブルは、チーズ染色に限らず、反染めにおいても同様な問題を発生させる。
本発明者等の解析によれば、オリゴマーの主成分は、トリメチレンテレフタレートの環状ダイマーであることが明らかになった。
【００１０】
ＰＴＴ系複合繊維において、環状ダイマーの析出量が多い理由は明らかではないが、ＰＴＴ系複合繊維はＰＴＴの配向度が低いため、環状ダイマーが繊維表面へ移動することを容易にしているものと推定される。
特許文献７には、紡糸口金の吐出孔の汚染を抑制することを目的として、オリゴマー含有量に言及したＰＴＴ繊維が開示されている。しかし、その含有率も高く、ましてや、ＰＴＴ系複合繊維を撚糸−熱セットして製織する際に発生する白粉の問題や、染色時のオリゴマーの問題については全く示唆されていない。
従って、染色時のトラブル発生がないＰＴＴ系複合繊維が強く求められている。
【００１１】
ＩＩＩ．染めの均一性
ＰＴＴ系複合繊維においては、製品の染めの均一性は重要な要件である。
ＰＴＴ系複合繊維の工業的製造において、染めの均一性を低下させる原因として、以下の二つの問題が明らかになった。
一つは、糸曲りの問題である。ストレッチ性やストレッチバック性を向上させるために、用いる２種類のポリマーの固有粘度差を大きくすると、紡糸時に、吐出された２種類のポリマーの溶融粘度差に起因して糸曲り（ベンデイング）が発生し、得られる複合繊維の糸長方向に繊度の変動が生じる。
【００１２】
他の一つは、溶融ポリマーの吐出孔が汚染されるという問題である。ＰＴＴの紡糸においては、紡糸時間の経過と共に吐出孔の周辺にポリマーが付着し、「めやに」と呼ばれる汚染が生じる。この汚染は、ＰＴＴ特有の現象であり、しかも２種類のポリマーの固有粘度差が大きい程、吐出孔の汚染が顕著である。「めやに」が生じると、吐出される糸条が不均一となり（いわゆる、ピクツキを生じ）、紡糸安定性が損なわれるばかりか、得られる複合繊維の繊度変動値Ｕ％が大きくなることが明らかになった。繊度変動の大きなＰＴＴ系複合繊維は、布帛にした際に、染めの均一性が悪く、商品の品位を大きく損なうものとなる。
【００１３】
糸曲りの解消を目的に、特許文献８、特許文献９、および特許文献１０等には、２種類のポリマーの流路を傾斜させた吐出孔を有する紡糸口金を用いた紡糸方法が提案されている。
しかし、これらの先行技術では、固有粘度差を有する２種類のポリマーが、合流してから直ちに孔から吐出される方式であるために、両者の溶融粘性差を大きくした場合には、偏流を十分に防止することができず、その結果、繊度の変動を十分に抑制するには至っていないことが明らかになった。
従って、編織工程での糸切れトラブルや、チーズ染色時の染色トラブルを改良し、しかも、高いストレッチ性とストレッチバック性及び染めの均一性を有するＰＴＴ系複合繊維、及びその製造方法の開発が強く求められていた。
【００１４】
【特許文献１】特公昭４３−０１９１０８号公報
【特許文献２】特開平１１−１８９９２３号公報
【特許文献３】特開平２０００−２３９９２７号公報
【特許文献４】特開平２０００−２５６９１８号公報
【特許文献５】ＥＰ１０５９３７２Ａ公報
【特許文献６】国際公開第９９／３９０４１号パンフレット
【特許文献７】特許第３２０４３９９号公報
【特許文献８】特公昭４３−０１９１０８号公報
【特許文献９】英国特許第９６５，７２９号公報
【特許文献１０】特開２０００−１３６４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の課題は、編み工程での繊維同士の絡みによる糸切れや、製織工程でのポリマーやオリゴマーに起因する白粉による糸切れなど編織工程でのトラブル、更には、オリゴマー析出による染め斑やくすみ等の染色時のトラブルなどの問題がなく、製編織の準備工程や染色工程などの後加工性に優れたＰＴＴ系複合繊維を提供することである。
上記のような問題は、従来の技術レベルでは全く認識されておらず、特に、ストレッチ性やストレッチバック性が優れた顕在捲縮性のＰＴＴ系複合繊維において、本発明者らにより初めて見出された新規な解決課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは鋭意検討した結果、繊維に含有される環状ダイマー量と繊維の表面特性、集束形態特性を特定することにより、前記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１７】
即ち、本発明は下記の通りである。
１．２種類のポリエステル成分がサイド・バイ・サイド型または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、該単糸を構成するポリエステル成分の少なくとも一方がポリトリメチレンテレフタレートであり、かつ、下記（１）〜（５）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。
（１）ポリトリメチレンテレフタレート中のトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．５ｗｔ％以下である。
（２）繊維−繊維間動摩擦係数が０．２〜０．４である。
（３）交絡度が２〜６０ヶ／ｍ及び／または撚数が２〜６０Ｔ／ｍである。
（４）繊度変動値Ｕ％が１．５％以下である。
（５）沸水処理前に捲縮が顕在化している。
【００１８】
２．乾熱収縮応力発現開始温度が５０℃以上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．単糸を構成するポリエステル成分の一方がポリトリメチレンテレフタレートであり、他方がポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートから選ばれたポリエステルであることを特徴とする上記１または２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。
４．顕在捲縮の最大捲縮伸度が５０％以上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．最大捲縮応力を付与した後の捲縮の伸張回復速度が１５ｍ／秒以上であることを特徴とする上記１〜４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。
【００１９】
以下、本発明につき詳細に説明する。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、２種類のポリエステル成分がサイド・バイ・サイド型または偏心鞘芯型に貼り合された単糸群からなり、該単糸を構成するポリエステル成分の少なくとも一方がＰＴＴである。例えば、２種類のポリエステル成分としては、ＰＴＴと他のポリエステルの組み合わせや、ＰＴＴ同士の組み合わせが挙げられる。
さらに、本発明のＰＴＴ系複合繊維は、下記（１）〜（４）の要件を満足する。
（１）ＰＴＴ中のトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．５ｗｔ％以下である。
（２）繊維−繊維間動摩擦係数が０．２〜０．４である。
（３）交絡度が２〜６０ヶ／ｍ及び／または撚数が２〜６０Ｔ／ｍである。
（４）繊度変動値Ｕ％が１．５％以下である。
前記した従来の問題点Ｉ〜ＩＩＩのうち、上記の要件（１）〜（３）は問題点Ｉ〜ＩＩＩを解決するのに重要な要件であり、要件（４）は、問題点ＩＩＩを解決するのに重要な要件である。
【００２０】
これらの要件について以下に説明する。
本発明に使用するＰＴＴ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２．５ｗｔ％以下であり、好ましくは２．２ｗｔ％以下、より好ましくは１．１ｗｔ％以下、さらに好ましくは１．０ｗｔ％以下、最も好ましくはゼロである。なお、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率は、後述する １Ｈ−ＮＭＲ法により解析される測定値である。
トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が上記の範囲であると、編織時にガイド類への白粉の付着が無く、糸切れや毛羽が発生しないので安定した編織が可能であり、また、染色時に環状ダイマーの付着による染色トラブルが発生しない。特に、チーズ染色時に染め異常などの欠点を回避するためには、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．２ｗｔ％以下であることが好ましく、より好ましくは１．８ｗｔ％以下である。
本発明において、ＰＴＴとしては、ＰＴＴホモポリマー、または、９０モル％以上がＰＴＴであり１０モル％以下がその他のエステル繰り返し単位を含む共重合ＰＴＴであることが好ましい。
【００２１】
共重合成分の代表例としては、以下のものが挙げられる。
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。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である。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は、公知の方法で製造されたもので良い。例えば、溶融重合のみで所定の重合度とする１段階法や、一定の重合度までは溶融重合で重合し、続いて固相重合で所定の重合度まで上げる２段階法が挙げられる。後者の固相重合を組み合わせる２段階法による製造法が、環状ダイマーの含有率を減少させる目的から、好ましい。なお、１段階法で製造されたＰＴＴは、紡糸工程に供給する以前に抽出処理などによりトリメチレンテレフタレート環状ダイマーを減少させておくことが望ましい。
また、本発明において、単糸を構成するポリエステル成分の、他方のポリエステル成分としては、上記のＰＴＴの他、ＰＥＴ、ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴと略称する）、またはこれらに第３成分を共重合させたものが好ましい。
【００２２】
第３成分の代表例としては、以下のものが挙げられる。
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。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である。これらの複数が共重合されていても良い。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、繊維−繊維間動摩擦係数が０．２〜０．４であり、好ましくは０．３〜０．４である。
繊維−繊維間動摩擦係数が上記の範囲であると、複合繊維をパーンまたはチーズ形状に巻取る際に巻フォームが崩れないので、安定した形状での巻取が出来、また、編織工程で白粉の発生が無いので、安定した編織が出来る。
【００２３】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、交絡度が２〜６０ヶ／ｍ及び／または撚数が２〜６０Ｔ／ｍであり、好ましくは交絡度が５〜５０ヶ／ｍ及び／または撚数が５〜５０Ｔ／ｍである。
交絡度及び／または撚数が上記の範囲であると、複合繊維の単糸がばらけることが無いので、編織時に糸切れや毛羽が発生せず、十分な破断強度と優れた加工性及びストレッチ性が得られる。交絡度及び／または撚数は多い程編織時の加工性が良好となるが、多すぎると、ＰＴＴ系複合繊維の破断強度が低下する傾向がある。また、撚数が多すぎると、捲縮の発現が抑制されてストレッチ性が低下する傾向がある。
経編み（トリコット）時の糸の絡みによる糸切れを抑制し、良好な製編性を確保するためには、撚数が１０〜３５Ｔ／ｍのみでなく交絡度が１０〜３５ヶ／ｍであることがより好ましい。
【００２４】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、繊度変動値Ｕ％が１．５％以下であり、好ましくは１．２％以下、さらに好ましくは１．０％以下である。繊度変動値Ｕ％が１．５％以下であると、良好な染め品位の布帛が得られる。なお、繊度変動値Ｕ％は、後述するイブネステスターにより測定される。
本発明において、ＰＴＴ系複合繊維の平均固有粘度は０．７〜１．２ｄｌ／ｇの範囲であることが好ましく、より好ましくは０．８〜１．２ｄｌ／ｇである。
平均固有粘度が上記の範囲であると、得られる複合繊維の強度が高く、機械的強度の高い布帛が得られるので、強度を要求されるスポーツ用途などへの使用が可能であり、また、糸切れが無く安定して複合繊維を製造することが出来る。
【００２５】
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、優れたストレッチバック性が発現できるので、好ましい。２成分がともに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１．１ｗｔ％以下であることが、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。
また、両成分の固有粘度差が０．１〜０．４ｄｌ／ｇで、かつ、平均固有粘度が０．８〜１．２ｄｌ／ｇであることが更に好ましい。固有粘度差が上記の範囲であると、捲縮が十分に発現して優れたストレッチバック性が得られ、また、吐出時の糸曲がりや吐出孔の汚染が無く、繊度変動の小さいＰＴＴ系複合繊維が得られる。固有粘度差は、より好ましくは０．１５〜０．３０ｄｌ／ｇである。
【００２６】
本発明において、固有粘度の異なる２種類のポリエステルの単糸断面における比率（ｗｔ比）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く、更に好ましくは４５／５５〜６５／３５である。高粘度成分と低粘度成分の比率が上記の範囲であると、捲縮性に優れ、強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のＰＴＴ系複合繊維が得られるので、十分な引き裂き強度を有する布帛となる。
本発明において、２種類のポリエステル成分がサイド・バイ・サイド型に貼り合わされた単糸群からなる複合繊維では、単糸断面の接合界面の曲率ｒ（μｍ）が１０ｄ０．５ 未満であることが好ましく、より好ましくは４ｄ０．５ 〜９ｄ０．５ である。ここで、ｄは単糸繊度（デシテックス）を表す。
【００２７】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、顕在捲縮の最大捲縮伸度が５０％以上であることが好ましく、より好ましくは１００％以上である。顕在捲縮は、優れたストレッチ性とストレッチバック性を実現するために重要な要件であり、その最大捲縮伸度は高いほど好ましいが、現在の技術では３００％程度が上限である。
最大捲縮伸度は、後述する測定法で得られる捲縮の伸度であり、例えば、図３に示す伸長−応力曲線において捲縮部が伸びきるまでの伸度を意味する。図３において、曲線は捲縮部が伸長する領域（Ｘ）と繊維自体が伸長する領域（Ｙ）とに区別される。最大捲縮伸度とは、捲縮部が伸長し、その後繊維自体が伸長し始める（図３中のＡ点）までの伸度をいう。
【００２８】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、沸水処理以前に既に捲縮が顕在しているところに、従来のサイド・バイ・サイド型複合繊維とは明確な相違がある。これに対し従来の潜在捲縮性複合繊維は、沸水処理を行うことによって初めて捲縮が発現する。また、公知の仮撚加工糸は、沸水処理によって捲縮が増加するが、沸水処理以前にも捲縮が顕在している。本発明者らの測定によれば、仮撚加工糸に顕在している最大捲縮伸度は約２０〜３０％である。
つまり、本発明のＰＴＴ系複合繊維は、仮撚加工糸に匹敵する顕在捲縮を有していることが理解される。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、このように、捲縮が顕在していることにより、優れたストレッチ性とストレッチバック性のある捲縮特性が確保されているものと推定される。
なお、本発明のＰＴＴ系複合繊維が優れた顕在捲縮性を発現する理由は、後述するように、特定の吐出孔を採用し、特定の吐出条件で紡糸するという本発明の製法上の特徴によるものである。
【００２９】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、沸水処理後の最大捲縮伸度が好ましくは１００％以上、より好ましくは１５０％以上、さらに好ましくは２００％以上であり、且つ、最大捲縮応力を付与した後の捲縮の伸長回復速度が１５ｍ／秒以上であることが好ましい。なお、沸水処理後の最大捲縮伸度、最大捲縮応力を付与した後の捲縮の伸長回復速度はいずれも高いほど好ましいが、現在の技術では、それぞれ６００％程度、４０ｍ／秒程度が上限である。
沸水処理後の最大捲縮伸度は、布帛のストレッチ性を保証するための指標であり、この値が大きい程、布帛のストレッチ性が大きくなる。
最大捲縮応力を付与した後の捲縮の伸長回復速度は、例えば、図３の捲縮マルチフィラメントの伸長−応力曲線において、Ａ点まで応力を付与した後の伸長回復速度であり、布帛のストレッチバック性を保証するための指標である。即ち、ストレッチバック性とは、布帛に応力を付与して伸長した後、応力を解除した直後に瞬間的に元の寸法に戻る際の回復速度である。したがって、伸長回復速度が速いほど、ストレッチバック性が優れていると言える。本発明者らは、この伸長回復速度を、後述する高速ビデオ撮影法により初めて測定に成功したものである。
【００３０】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、この伸長回復速度が１５ｍ／秒以上であることが好ましく、より好ましくは２０ｍ／秒以上である。２５ｍ／秒以上であれば、スパンデックス（ポリウレタン系弾性繊維）に匹敵するストレッチバック性を有するものといえる。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、乾熱収縮応力測定において、応力発現開始温度が５０℃以上で、かつ１００℃における収縮応力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。
乾熱収縮応力の発現開始温度は、後述する乾熱収縮応力測定において収縮応力が発現し始める温度である。この応力発現開始温度が５０℃以上であると、複合繊維がパーンやパッケージなどの巻糸体に巻かれ長期間保管される場合でも、複合繊維の顕在捲縮が緩和しないので顕在捲縮率が低下しない。応力発現開始温度は高温ほど好ましく、６０℃以上であることが更に好ましいが、現在の技術では９０℃程度が上限である。
【００３１】
本発明においては、上記の応力発現開始温度に加えて、１００℃における収縮応力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。１００℃における収縮応力は、布帛の精練工程等の後加工工程において捲縮を顕在化させるための要件であり、０．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であると、布帛の拘束力を越えて捲縮が十分に発現することができる。１００℃における収縮応力は、０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが更に好ましいが、現在の技術では０．３ｃＮ／ｄｔｅｘ程度が上限である。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、破断伸度が３０〜５０％であることが好ましく、より好ましくは３５〜４５％である。
破断伸度は、編織の工程安定性を実現することと、布帛の伸長回復性を良好とするための要件である。破断伸度が上記の範囲であると、伸長回復性が良好であるうえ、複合繊維の製造過程で糸切れや毛羽の発生が無く、編織工程でも毛羽や糸切れの発生が無いので、工程の安定性が保持され、また、顕在捲縮の最大捲縮伸度が大きく、ストレッチ性やストレッチバック性に優れた布帛が得られる。
【００３２】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、破断強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、さらに好ましくは２．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。破断強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であると、編織時にガイド類との接触による毛羽や糸切れの発生が無い。なお、破断強度は高いほど好ましいが、現在の技術では４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ程度が上限である。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、パーン形状に巻かれている場合には、巻硬度が８０〜９０であることが好ましく、より好ましくは８５〜９０である。
巻硬度は、長期間の保管においても顕在捲縮を維持するための要件である。汎用のＰＥＴ繊維の延伸パーンは、通常、巻硬度が９０以上であるのに比較すれば、本発明のＰＴＴ系複合繊維の延伸パーンの巻硬度は、極めて小さいことがわかる。巻硬度が上記の範囲であると、輸送などの取り扱い時にパーンのフォームが崩れることが無く、長期間の保管によっても糸質が変化せず、本発明の特徴である顕在捲縮が保持される。
【００３３】
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、複合繊維の繊度は２０〜３００ｄｔｅｘ、単糸繊度は０．５〜２０ｄｔｅｘが好ましく使用される。
また、単糸の断面形状は特に限定されるものではなく、丸型、およびＹ字状、Ｗ字状等の異型断面や、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して含んでいても良い。
【００３４】
次に、本発明のＰＴＴ系複合繊維の製造方法について説明する。
本発明の製造方法には、以下に述べる紡糸口金以外は、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。
本発明の製造方法に用いる複合紡糸設備の一例として、図５に紡糸設備、図６に延伸機の概略図をそれぞれ示す。
以下、図５及び図６に基づき、本発明の製造方法の一例を説明する。
まず、一方のポリエステル成分であるＰＴＴペレットを乾燥機１で２０ｐｐｍ以下の水分率にまで乾燥し、２４０〜２８０℃の温度に設定された押出機２に供給して溶融する。他方のポリエステル成分も同様に、乾燥機３で乾燥し、押出機４に供給して溶融する。
溶融されたＰＴＴと他のポリエステルは、ベンド５及び６を経て２４０〜２８０℃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吐出孔を有する紡糸口金９で２種類の成分が合流し、サイド・バイ・サイドに貼り合わされた後、マルチフィラメント１０として紡糸チャンバー内に押し出される。
【００３５】
紡糸口金の直下に設けられた非送風領域１１を通過した後、紡糸チャンバー内に押し出されたマルチフィラメント１０は、冷却風１２によって室温にまで冷却されて固化し、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。仕上げ剤としては、水系エマルジョンタイプが好ましく、濃度は１５ｗｔ％以上が好ましく、２０〜３５ｗｔ％がより好ましい。
未延伸糸の製造において、巻取速度は３０００ｍ／分以下が好ましく、より好ましくは１０００〜２０００ｍ／分、更に好ましくは１１００〜１８００ｍ／分である。
未延伸糸は、次に延伸工程に供給され、図６に示す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、延伸機上の未延伸糸は、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。
【００３６】
延伸機上では、未延伸糸パッケージ１５は、まず、４５〜６５℃に設定された供給ロール１７上で加熱される。供給ロールの温度はより好ましくは５０〜６０℃、更に好ましくは５２〜５８℃である。次いで、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。糸は、延伸後あるいは延伸中に、１００〜１５０℃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。延伸ロールを出た糸は、スピンドルのトラベラー２１によって撚りをかけられながら、延伸糸パーン２２として巻取られる。
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を設けて延伸を行っても良い。この場合には、延伸ロールの温度を好ましくは５０〜６０℃、より好ましくは５２〜５８℃になるように厳密に管理することが望ましい。
【００３７】
本発明の製造方法においては、ＰＴＴの溶融紡糸温度を２４０〜２８０℃、且つ、溶融時間を２０分間以内とする。
この範囲の条件であると、ＰＴＴ系複合繊維に含有されるトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．５ｗｔ％以下となり、本発明の目的が達成される。本発明者らは、ＰＴＴ中に含有されるトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの量が、溶融紡糸の過程で増加することを見出し、溶融紡糸条件を特定の範囲にすることにより、該環状ダイマー含有率の増加を抑制することが可能であることを見出したものである。
トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率をさらに低減するためには、溶融紡糸温度は２５０〜２７０℃であることが好ましい。
【００３８】
溶融時間は短いほど好ましく、工業的には１５分間以内であることが好ましいが、現在の溶融紡糸技術では、通常、５分間程度が下限である。
２種類のポリエステル成分の両方がＰＴＴである場合は、溶融紡糸温度を、好ましくは２５５〜２７０℃、より好ましくは２５５〜２６５℃、溶融時間を、好ましくは２０分間以内、より好ましくは１５分間以内とすることにより、ＰＴＴ系複合繊維に含まれるトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率を２．０％以下とすることが可能となり、更に好ましい。
【００３９】
本発明の製造方法においては、特定の紡糸口金を用いることが好ましい。好ましい紡糸口金の一例を図４に示す。
図４において、（ａ）は分配板で、（ｂ）は紡糸口金である。２種類のポリエステルもしくは固有粘度の異なるＡ、ＢのＰＴＴは、分配板（ａ）から紡糸口金（ｂ）に供給される。
紡糸口金（ｂ）で、両者が合流した後、鉛直方向に対してθ度の傾斜を有する吐出孔より吐出される。吐出孔の孔径はＤ、孔長はＬで示される。
本発明においては、吐出孔径Ｄと孔長Ｌの比（Ｌ／Ｄ）が２以上であることが好ましい。Ｌ／Ｄが２以上であると、２種類のポリエステルが合流した後に、両成分の接合状態が安定して、孔から吐出する際にポリマーの溶融粘度差に起因する揺らぎが生じないので、繊度変動値Ｕ％を本発明の範囲に維持することが出来る。Ｌ／Ｄは大きい程好ましいが、孔の製作の容易さの点から２〜８であることがより好ましく、さらに好ましくは２．５〜５である。
【００４０】
本発明に用いる紡糸口金の吐出孔は、鉛直方向に対し１０〜４０度の傾斜を有していることが好ましい。吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角とは、図４における角度θ（度）を指す。
吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角は、２種類のポリエステルを吐出する際に、ポリマーの溶融粘度差に起因する糸曲りを抑制するための重要な要件である。
一般の紡糸口金のように、吐出孔が傾斜を有していない場合には、例えばＰＴＴ同士の組み合わせでは、ポリマーの溶融粘度差が大きいと、吐出直後のフィラメントが溶融粘度の高い方向へ曲がる現象、いわゆるベンデイング現象が発生し、安定した紡糸が困難となる。
【００４１】
図４に例示するような吐出孔においては、溶融粘度の高いポリマーをＡ側に、溶融粘度の低いポリマーをＢ側に供給して吐出することが好ましい。
例えば、固有粘度差が約０．１以上であるＰＴＴ同士では、ベンデイングを解消して安定した紡糸を実現するためには、吐出孔が鉛直方向に対して少なくとも１０度以上傾斜していることが好ましい。２種類のポリマーの固有粘度差が更に大きい場合は、傾斜角度を更に大きくすることが好ましい。しかし、傾斜角度が大きすぎると、吐出部が楕円形となり安定した紡糸が困難となる傾向があり、また、孔の製作そのものにも困難を伴うので、傾斜角度の上限は４０度程度が好ましい。
【００４２】
本発明においては、好ましい傾斜角度は１５〜３５度、更に好ましくは２０〜３０度である。
本発明においては、この傾斜角度が１５〜３５度で、かつ、吐出孔の孔径と孔長の比（Ｌ／Ｄ）が２以上である場合に、吐出の安定効果が一層有効に発揮される。
本発明の製造方法においては、上記のような紡糸口金を用いて、２種類のポリエステルが合流した後の吐出孔当りの吐出条件を、平均固有粘度［η］（ｄｌ／ｇ）と吐出線速度Ｖ（ｍ／分）の積が３〜１５（ｄｌ／ｇ）・（ｍ／分）の範囲、好ましくは５〜１０（ｄｌ／ｇ）・（ｍ／分）の範囲で紡糸する。
この吐出条件は、長時間の紡糸により吐出孔の周辺に付着する「めやに」による吐出孔の汚染を防止し、繊度変動値Ｕ％を本発明の範囲とするために重要な要件である。
平均固有粘度と吐出線速度の積が小さすぎると、吐出孔の汚染は減少するが、吐出速度と巻取速度の比が過大となり、繊度変動値が１．５％を越える傾向があり、また、平均固有粘度と吐出線速度の積が大きすぎると、吐出孔の汚染が増加して、安定した連続生産が困難となる傾向がある。
【００４３】
本発明の製造方法においては、紡糸口金より吐出されたマルチフィラメントを、５０〜２５０ｍｍの非送風領域を通過させた後、冷却風により室温にまで冷却して固化した後、延伸するに際し、０．１〜０．４ｃＮ／ｄｔｅｘの延伸応力で延伸することが好ましい。
上記のような範囲の非送風領域を設けることにより、固有粘度が異なる２種類のポリエステルの接合が良好となり、特に固有粘度が高い成分の配向が抑制され、高い顕在捲縮と強度及び小さい繊度変動値Ｕ％を兼備したＰＴＴ系複合繊維を得ることが可能となる。
非送風領域の長さが小さすぎると、配向の抑制が十分でなく、長すぎると、配向の抑制が過度となり、糸揺れが大きくなって繊度変動が大きくなる傾向がある。非送風領域の好ましい範囲は１００〜２００ｍｍである。
【００４４】
本発明の製造方法においては、冷却固化されたフィラメントに、仕上げ剤として脂肪酸エステル及び／または鉱物油を１０〜８０ｗｔ％含む仕上げ剤、または分子量１０００〜２００００のポリエーテルを５０〜９８ｗｔ％含む仕上げ剤を、繊維に対し０．３〜１．５ｗｔ％、好ましくは０．５〜１．０ｗｔ％付与する。このような仕上げ剤を付与することにより、ＰＴＴ系複合繊維の繊維−繊維間動摩擦係数を０．２〜０．４とすることが可能となる。
脂肪酸エステル及び／または鉱物油の比率が小さすぎると、繊維−繊維間動摩擦係数が０．４を越え、本発明の目的が達成されず、また、この比率が大きすぎると、静電気の発生により加工時にフィラメントがばらける等の種々のトラブルが発生する。
ポリエーテルの分子量が小さすぎると、繊維−繊維間動摩擦係数が０．４を越え、本発明の目的が達成されず、また、大きすぎると、後加工時にポリエーテルが分離して析出するなどのトラブルが発生する。好ましい分子量の範囲は２０００〜１００００である。
また、ポリエーテルの含有率が少なすぎると、繊維−繊維間動摩擦係数を０．４以下とすることが困難となる。好ましい含有率は６０〜８０ｗｔ％である。
【００４５】
本発明の製造方法においては、最終の巻取り迄のいずれかの段階で交絡及び／または撚りを付与する。交絡を付与する段階は、例えば図５においては、仕上げ剤付与後から未延伸糸パッケージ巻取の間のいずれかで良い。また、例えば図６においては、延伸ロール２０の後に交絡付与装置２３を設ければ良い。
交絡付与装置としては、例えば、公知のインターレーサが採用できる。
撚りを付与するためには、例えば図６においては、延伸ロール２０の表面速度とパーンの回転数の比を設定して、所定の撚り数となるようにすることが出来る。
【００４６】
本発明の製造方法において、未延伸糸の延伸に際しては、延伸応力を０．１〜０．４ｃＮ／ｄｔｅｘとすることが好ましく、より好ましくは０．１５〜０．３５ｃＮ／ｄｔｅｘとすることである。延伸応力は、ＰＴＴ系複合繊維の顕在捲縮を発現させるのに有効な要件である。
延伸応力が小さすぎると顕在捲縮が十分に発現せず、大きすぎると、延伸時に糸切れや毛羽が発生し、安定した製造が困難となる傾向がある。
延伸応力の設定は、具体的には平滑性や延伸倍率、延伸温度及び熱処理温度によって決めることができる。
【００４７】
延伸後のＰＴＴ系複合繊維の巻き取りにおいては、パーン形状に巻取る場合のバルーンニング張力を０．０３〜０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘとすることが好ましく、より好ましくは０．０５〜０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘとすることである。
バルーニング張力は、ＰＴＴ系複合繊維の捲縮特性を長期間の保管に亘っても安定に維持するのに有用な要件である。
バルーニング張力が大きすぎると、パーン硬度が９０を越え、長期間の保管によって顕在捲縮性が低下する傾向があり、また、小さすぎると、パーン硬度が８０未満となり、輸送時にパーン形状が荷崩れするなどの障害が生じる傾向がある。
【００４８】
本発明においては、溶融ポリマーを紡糸口金から吐出し冷却固化して、一旦、未延伸糸として巻取り、その後、延伸する方法、いわゆる紡糸−延伸を２段階で行う方法が好ましい。この未延伸糸パッケージの保管においては、未延伸糸の水分含有率や保管中の温度に留意することが好ましい。未延伸糸の水分含有率が高い場合や、保管中の温度が高いと、パッケージの端面部の未延伸糸に繊度の周期的変動が生じて繊度が不均一となり、繊度変動値Ｕ％が１．５％を越える恐れがある。未延伸の水分含有率は２ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以下がさらに好ましい。保管温度は２５℃以下が好ましく、２２℃以下がさらに好ましい。
【００４９】
本発明の製造方法においては、本発明の目的を損なわない限り、紡糸−延伸を連続して行う直接紡糸延伸法を採用しても良い。直接紡糸延伸法においては、未延伸を一旦巻取ることなく連続して延伸が行われる。この延伸においても、延伸応力を０．２〜０．４ｃＮ／ｄｔｅｘとすることが好ましい。
また、延伸糸をチーズ状パッケージに巻取るに際しては、巻取張力を０．０３〜０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘとすることが好ましい。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、そのまま製編織して布帛とすることができ、染め斑のない良好な品位と、優れたストレッチ性およびストレッチバック性を有する布帛を得ることができる。
また、仮撚加工や撚糸、タスラン加工などの後加工を施しても良く、良好な加工性を発揮する。
更に、カットして短繊維としても利用できる。
【００５０】
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良く、いずれの場合にも本発明の効果を発揮できる。
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、ナイロン繊維、アクリル繊維、キュプラ繊維、レーヨン繊維、アセテート繊維、ポリウレタン弾性繊維などの化学繊維や合成繊維、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、複合する繊維は長繊維でも短繊維でも良い。
複合方法は、例えば、交撚、交織、インターレースによる混繊などの方法が採用できる。
また、短繊維の場合は、カード段階から混繊しても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、言うまでもなく本発明は実施例により何ら限定されるものではない。
なお、測定方法、評価方法等は下記の通りである。
（１）固有粘度
固有粘度［η］（ｄｌ／ｇ）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
式中、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で表されるポリマー濃度である。
【００５２】
（２）トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率
１Ｈ−ＮＭＲ法によりトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率を測定した。測定装置、測定条件は以下の通りである。
測定装置：Ｂｒｕｋｅｒ社製ＦＴ−ＮＭＲＤＰＸ−４００
溶媒 ：重水素化トリフロロ酢酸
試料濃度：２．０ｗｔ％
測定温度：２５℃
化学シフト基準：ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ（ＴＭＳ）を０ｐｐｍとした。
積算回数：２５６回
待ち時間：３．０秒
繊維を水洗した後、室温で２４時間乾燥したものを試料とし、その試料の １Ｈ−ＮＭＲスペクトルを測定した。
トリメチレンテレフタレート環状ダイマーのベンゼン環由来のシグナルを用いて、ＰＴＴ及び／または他のポリエステルのベンゼン環由来のシグナルとの積分値の比率より、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率を求めた。
測定は、各試料について３回行って平均値を求めた。
【００５３】
（３）繊維−繊維間動摩擦係数
長さ６９０ｍの繊維を、直径が５．１ｃｍ、長さが７．６ｃｍの円筒の周りに、綾角１５度で約１５ｇの張力を掛けて巻き付けた。次いでこの円筒上に、長さ３０．５ｃｍの上記と同じ繊維を、円筒の軸と垂直方向となるように掛けた。
円筒上に掛けた繊維の総繊度の０．０４倍に相当する重さ（ｇ）を有する重りを、円筒に掛けた繊維の一方の端に結び、他方の端にはストレインゲージを連結させた。
次に、この円筒を１８ｍ／分の周速度で回転させ、張力をストレインゲージで測定した。このようにして測定した張力から、繊維−繊維間動摩擦係数ｆを次式により求めた。なお、測定は２５℃で行った。
ｆ＝（１／π）×ｌｎ（Ｔ２ ／Ｔ１ ）
式中、Ｔ１ は繊維に掛けた重りの重さ（ｇ）、Ｔ２ は少なくとも２５回測定したときの平均張力（ｇ）、ｌｎは自然対数、πは円周率を表す。
【００５４】
（４）交絡度
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づいて測定した。
（５）繊度変動値Ｕ％
以下の方法で、繊度変動値チャート（グラフ；ＤｉａｇｒａｍＭａｓｓ）を求めると同時にＵ％を測定した。
測定器：イブネステスター（ＺｅｌｌｗｅｇｅｒＵｓｔｅｒ社製のＵＳＴＥＲＴＥＳＴＥＲＵＴ−３）
糸速度：１００ｍ／分
ディスクテンション強さ（Ｔｅｎｓｉｏｎｆｏｒｃｅ）：１２．５％
テンション設定（Ｔｅｎｓｉｏｎ）：１．０（入力値）
入力圧力（ＥｎｔｒｙＰｒｅｓｓｕｒｅ）：２．５ｈｐ
撚り（Ｔｗｉｓｔ）：Ｚ１．５（目盛）
測定糸長：２５０ｍ／分
スケール：糸の繊度変動に応じて設定
繊度変動値Ｕ％は、変動チャート及び表示される変動値を直読した。
【００５５】
（６）破断強度、破断伸度、最大捲縮伸度
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づいて測定した。
顕在捲縮の最大捲縮伸度の測定は、複合繊維をパーンからかせに取り、温度２０±２℃，相対湿度６５±２％のもとに無荷重で２４時間放置後、最大捲縮伸度を測定した。最大捲縮伸度は、捲縮した複合繊維に初荷重０．９×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘを掛けた後、引っ張り試験により伸長−応力曲線を測定した。例えば、図３に示す伸長−応力曲線より、捲縮が伸びきる点（図３のＡ点）の伸長率を最大捲縮伸度とした。
沸水処理後の最大捲縮伸度の測定は、複合繊維を無荷重で９８℃の沸騰水中に２０分間浸漬した後、無荷重で２４時間自然乾燥した試料を用いた。この試料に初荷重０．９×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛け、引っ張り試験により上記と同様にして最大捲縮伸度を求めた。
【００５６】
（７）伸長回復速度
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じて以下の測定を行った。
沸水処理後の最大捲縮伸度の測定と同様にして、捲縮した複合マルチフィラメントを、引っ張り試験により、例えば図３に示す伸長−応力曲線のＡ点まで伸長した。
図３のＡ点まで伸長した状態で引っ張りを停止し、３分間保持した後に、下部の把持点の真上でハサミにより糸を切断した。
ハサミにより切断された複合繊維が収縮する速度は、高速ビデオカメラ（分解能：１／１０００秒）を用いて撮影する方法により求めた。ｍｍ単位の定規を複合繊維と１０ｍｍの間隔を置いて並列に固定し、切断した複合繊維の切片の先端に焦点をあてて、複合繊維の切片の先端の回復の様子を撮影した。高速ビデオカメラを再生し、複合繊維の切片の先端の時間当たりの変位（ｍｍ／ミリ秒）を読み取り、回復速度（ｍ／秒）を求めた。
【００５７】
（８）乾熱収縮応力
熱応力測定装置（例えば、カネボウエンジニアリング社製：ＫＥ−２）を用い、測定環境はＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じた。
延伸糸をパーンまたはチーズから取り出し、２０ｃｍの長さに切り取り、これの両端を結んで輪を作り測定器に装填した。初荷重０．０４４ｃＮ／ｄｔｅｘ、昇温速度１００℃／分の条件で測定し、乾熱収縮応力の温度変化をチャートに書かせた。
測定により得られたチャートより、熱収縮応力が発現開始する温度を応力発現開始温度とした。熱収縮応力は高温域で山型の曲線を描くが、１００℃における応力を読み、この値を１００℃収縮応力とした。
【００５８】
（９）巻硬度
延伸糸パーンの硬度の測定は、硬度計としてテクロック社（株）製のＧＣタイプ−Ａを用い、延伸糸パーンの表面を上下方向に４等分、円周方向に９０度ごとに４等分、合計１６箇所の硬度を測定し、その平均値を巻硬度とした。
（１０）紡糸安定性
１錘当たり４エンドの紡糸口金を装着した溶融紡糸機を用いて、各実施例ごとに２日間の溶融紡糸と延伸を行った。
この期間中の糸切れの発生回数と、得られた延伸糸パッケージに存在する毛羽の発生頻度（毛羽が発生したパッケージの数の比率）から、下記の基準で判定した。
◎；糸切れ０回、毛羽の発生頻度５％以下
○；糸切れ２回以内、毛羽の発生頻度１０％未満
×；糸切れ３回以上、毛羽の発生頻度１０％以上
【００５９】
（１１）経編み性
３２ゲージのトリコット編み機を用いて、編み立て性を評価した。編み組織は、以下のようにした。
編み組織：ハーフトリコット
ランナー長：フロント筬；１５１ｃｍ／４８０コース
バック筬；１０５ｃｍ／４８０コース
各実施例ごとに２４時間の連続編み立てを行ない、この間に単糸絡みによる糸切れ回数より、下記の基準で判定した。
◎；糸切れ０回
○；糸切れ１〜２回
×；糸切れ３回以上
【００６０】
（１２）チーズ染色
複合繊維に、イタリー撚糸機により１２０Ｔ／ｍの撚りを付与した後、神津製作所製のソフトワインダーを用い、直径８１ｍｍの紙管に、巻き密度０．２５ｇ／ｃｍ３ で巻き取った。このチーズを外径６９ｍｍの染色チューブに差し替えて、チーズ染色機（日阪製作所（株）製の小型チーズ染色機）にて染色を行った。
〔染色条件〕
染料：分散染料（ＤｉａｎｉｘＢｌｕｅＡＣ−Ｅ）；１％ｏｍｆ
分散剤：デイスパーＴＬ；０．５ｇ／リットル
ＰＨ：５．０（酢酸にて調整）
流量：４０リットル／分（イン−アウトで染液を循環）
温度、時間：１２０℃、３０分間
〔還元洗浄条件〕
ハイドロサルファイト；１ｇ／リットル
サンモールＲＣ−７００（日華化学社製）；１ｇ／リットル
水酸化ナトリウム；１ｇ／リットル
流量；４０リットル／分
温度、時間；８０℃、３０分間
【００６１】
（１３）撚糸及び製織時における白粉の発生
公知のダブルツイスターを用いて、２０００Ｔ／ｍで撚糸した後、ＳＢＲ型スチームセッターを用いて８０℃で撚り止めセットを行った。
このようにして撚糸された糸を緯糸に用いて、以下のような条件で製織を行い、２日間連続で製織した時のガイド、筬廻りの白粉の発生状況を観察した。
経糸に５６ｄｔｅｘ／２４ｆのＰＴＴ延伸糸（「ソロ」：旭化成株式会社の商標）を用い、緯糸に本発明のＰＴＴ系複合繊維を用いて、平織物を作製した。製織条件は下記の通り。
経密度；９７本／２．５４ｃｍ
緯密度；９８本／２．５４ｃｍ
織機；津田駒工業社製のウオータージェットルームＺＷ−３０３
製織速度；４５０回転／分
白粉の発生は、下記の基準で評価した。
◎；白粉の付着なし。
○；白粉の付着はあるが、糸切れなし。
×；白粉の付着が著しく、糸切れが発生。
【００６２】
（１４）布帛の評価
得られた生機を、拡幅リラックス精練後、染色、仕上、幅出し熱セットの一連の処理を行った。
得られた布帛を、熟練した検査技術者が検査して緯方向の染め品位を、下記の基準で判定した。
◎；斑などの欠点がなく、極めて良好
○；斑などの欠点がなく、良好
×；斑があり、不良
（１５）総合評価
◎；紡糸安定性、後加工性及び布帛品位共に極めて良好
○；紡糸安定性、後加工性及び布帛品位共に良好
×；紡糸安定性、後加工性及び布帛品位共に不良
【００６３】
〔実施例１〜４、比較例１〕
本実施例では、両方の成分がＰＴＴからなるサイド・バイ・サイド型複合繊維において、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率の影響について説明する。
（紡糸条件）
ペレット乾燥温度及び到達水分率：１１０℃、１５ｐｐｍ
押出機温度：Ａ軸；２５０℃（高固有粘度側）
Ｂ軸；２５０℃（低固有粘度側）
スピンヘッド温度：２６５℃
溶融滞留時間：１２分間
吐出孔径：０．５０ｍｍΦ
吐出孔長：１．２５ｍｍ
吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角度：３５度
吐出孔数：１２ホール
非送風領域の長さ：２２５ｍｍ
冷却風の温度および相対湿度：２２℃、９０％
冷却風の速度：０．５ｍ／秒
仕上げ剤組成：
炭素数２４の脂肪酸エステル；６５ｗｔ％
ポリオキシエーテル；３０ｗｔ％
アニオン系帯電防止剤；５ｗｔ％
仕上げ剤エマルジョン：水系エマルジョン；濃度３０ｗｔ％
引取速度：１１００ｍ／分
【００６４】
（未延伸糸）
繊度：延伸後の繊度が５６ｄｔｅｘとなるように設定
水分含有率：０．５ｗｔ％
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：５５℃
ホットプレート温度：１４０℃
延伸応力：０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ
交絡ノズル：山陽精機製Ｍ３Ｃ−Ｂ型、圧力；０．２ＭＰａ
バルーニング張力：０．０７ｃＮ／ｄｔｅｘ
（延伸糸パーン）
繊度／フィラメント数：５６．２ｄｔｅｘ／１２ｆ
繊維−繊維間動摩擦係数：０．３２
巻量：２．５ｋｇ
撚数：１０Ｔ／ｍ
交絡度：２５ヶ／ｍ
パーン硬度：８６
【００６５】
トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が異なる２種類のＰＴＴを表１に示すように組み合わせた。得られたＰＴＴ系複合繊維中の環状ダイマーの含有率を表１に示す。
表１から明らかなように、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が、本発明の範囲内であるＰＴＴ系複合繊維（実施例１〜４）は、良好な後加工性を有していた。
更に、本発明のＰＴＴ系複合繊維は、熱処理以前にも高い顕在捲縮を示し、その効果として、良好なストレッチ性とストレッチバック性を有し、布帛は染色の均一性に優れていた。
【００６６】
〔実施例５〜８、比較例２及び３〕
本実施例では、溶融条件の効果について説明する。
実施例１において、溶融時間を表２に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にして布帛を得た。得られたＰＴＴ複合繊維とその後加工性の評価結果を表２に示す。
表２から明らかなように、本発明で規定する溶融条件（実施例５〜８）であれば、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率の増加が抑制され、後加工性に優れたＰＴＴ複合繊維が得られることが判明した。
比較例２及び３は、環状ダイマーの含有率が高く、製織時に白粉の発生や染色不良のトラブルが発生した。
【００６７】
〔実施例９〜１２、比較例４〕
本実施例では、吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角度の効果について説明する。
吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角度を表３に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にして紡糸を行った。結果を表３に示す。
表３から明らかなように、本発明で規定する傾斜角度を有する吐出孔の場合（実施例９〜１２）は、良好な紡糸性と、良好な繊度変動値Ｕ％を示した。それに対して比較例４は、繊度変動値Ｕ％が大きく、染め品位が不良であった。
【００６８】
〔実施例１３及び１４、比較例５〕
本実施例では、吐出孔径と孔長の比の効果について説明する。
吐出孔径と孔長の比を表４に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にして紡糸を行った。結果を表４に示す。
表４から明らかなように、吐出孔径と孔長の比が本発明の範囲である実施例１３及び１４は、良好な紡糸性と、良好な繊度変動値Ｕ％を示した。それに対して比較例５は、繊度変動値Ｕ％が大きく、染め品位が不良であった。
【００６９】
〔実施例１５〜１７、比較例６〕
本実施例では、平均固有粘度と吐出線速度の積の効果について説明する。
吐出孔径を表５に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にして紡糸を行った。結果を表５に示す。
表５から明らかなように、平均固有粘度と吐出線速度の積が本発明の範囲内（実施例１５〜１７）であれば、良好な紡糸性と繊度変動値Ｕ％を有し、織物の染め品位も良好であった。それに対し、比較例６及び７は、繊度変動値Ｕ％が不良で、染め品位が低下した。
【００７０】
〔実施例１８〜２０、比較例８〕
本実施例では、交絡度の効果について説明する。
図６に示す延伸機の延伸ロール２０の下部に設けた交絡付与設備２３により、表６に示すような交絡度を付与した。結果を表６に示す。
表６から明らかなように、実施例１８〜２０では、編み立て時に単糸のからみが発生せず、良好な加工性を示し、且つ編物の染め品位も良好であった。それに対し、比較例８は、交絡を付与しなかったために、編み立て時に単糸のからみにより、糸切れが発生した。
【００７１】
〔実施例２１〜２３、比較例９及び１０〕
本実施例では、仕上げ剤の種類と付与量の効果について説明する。
表７に示す組成の仕上げ剤を調整し、これを用いて紡糸を行った。結果を表７に示す。 表７から明らかなように、本発明で規定する範囲の仕上げ剤を付与したＰＴＴ系複合繊維（実施例２１〜２３）は、繊維−繊維間動摩擦係数が小さく、製織時に白粉の発生が無く、良好な製織性を示した。これに対し、比較例９は仕上げ剤の付与量が少ないために、また比較例１０は仕上げ剤組成が本発明で規定する範囲外であるために、繊維−繊維間動摩擦係数が大きく、製織時に白粉が発生して、連続した製織が困難であった。
【００７２】
〔実施例２４〜２６〕
本実施例では、本発明に用いる他の成分の種類について説明する。
表８に示すように、他のポリエステルを組み合わせて、実施例１と同様にしてＰＴＴ系複合繊維を得た。結果を表８に示す。
表８から明らかなように、他のポリエステルがＰＥＴ、ＰＢＴである場合においても、良好な後加工性と染め品位を有していた。
【００７３】
〔実施例２７〜３０〕
本実施例では、実施例１において、Ａ成分とＢ成分の比率が異なった場合の効果について説明する。
配合比率を表９に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にしてＰＴＴ系複合繊維を得た。結果を表９に示す。
表９から明らかなように、配合比率が６０／４０〜６５／３５で、良好な破断強度とストレッチ性及びストレッチバック性を有していた。
【００７４】
〔実施例３１〜３４〕
本実施例では、本発明の好ましい態様である非送風領域の効果について説明する。
非送風領域の長さを表１０に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にしてＰＴＴ系複合繊維を得た。結果を表１０に示す。
表１０から明らかなように、本発明における好ましい範囲の非送風領域であれば、良好な紡糸性と高い顕在捲縮性を有し、織物の染め品位も良好であった。
【００７５】
〔実施例３５〜３８〕
本実施例では、本発明の製造方法の好ましい態様である延伸応力の効果について説明する。
延伸応力を表１１に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にしてＰＴＴ系複合繊維を得た。結果を表１１に示す。
表１１から明らかなように、本発明における好ましい範囲の延伸応力であれば、優れた顕在捲縮性と良好な繊度変動値Ｕ％を有し、織物品位も良好であった。
【００７６】
〔実施例３９〜４１〕
本実施例では、単糸繊度が異なるＰＴＴ系複合繊維において、２種類のＰＴＴの固有粘度及びトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率の効果について説明する。
２種類のＰＴＴの固有粘度及び各々に含有されるトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が、表１２に示すようなＰＴＴを組み合わせて、８４ｄｔｅｘ／１２ｆのＰＴＴ系複合繊維を得た。
紡糸条件は、以下の通りである。
（紡糸口金）
吐出孔径：０．５０ｍｍΦ
吐出孔長：１．２５ｍｍ
吐出孔径と孔長の比：２．５
吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角度：３５度
吐出孔の数：１２
２種のポリマーの比率は、５０：５０とし、延伸後の繊度及びフィラメント数は、８４ｄｔｅｘ／１２ｆとした。
【００７７】
（紡糸条件）
ペレット乾燥温度及び到達水分率：１１０℃、１５ｐｐｍ
押出機温度：Ａ軸；２６０℃
Ｂ軸；２６０℃
スピンヘッド温度：２６５℃
ポリマー吐出量：延伸糸の繊度が８４ｄｔｅｘとなるように各条件ごとに設定
非送風領域：１２５ｍｍ
冷却風の温度及び相対湿度：２２℃、９０％
冷却風の速度：０．５ｍ／秒
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３０ｗｔ％
引取速度：１５００ｍ／分
【００７８】
（未延伸糸）
繊度：延伸後の繊度が８４デシテックスとなるように設定
水分含有率：０．５ｗｔ％
保管温度：２２℃
（延伸条件）
延伸速度：４００ｍ／分
スピンドル回転数：８０００回／分
延伸ロール温度：５５℃
ホットプレート温度：１４０℃
バルーニング張力：０．０７ｃＮ／ｄｔｅｘ
（延伸糸パーン）
繊度／フィラメント数：８４．２ｄｔｅｘ／１２ｆ
巻量：２．５ｋｇ
撚数：２０Ｔ／ｍ
パーン硬度：８４
得られたＰＴＴ複合繊維の物性を表１２に示す。
表１２から明らかなように、単糸繊度が異なっても、良好な捲縮特性を有していた。
【００７９】
【表１】
【００８０】
【表２】
【００８１】
【表３】
【００８２】
【表４】
【００８３】
【表５】
【００８４】
【表６】
【００８５】
【表７】
【００８６】
【表８】
【００８７】
【表９】
【００８８】
【表１０】
【００８９】
【表１１】
【００９０】
【表１２】
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明により、編織工程での糸切れトラブルや、染色時のトラブルが無く、優れたストレッチ性とストレッチバック性及び染めの均一性を兼ね備えたＰＴＴ系複合繊維を、工業的に安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】図１は、撚糸後、撚り止めセットしたＰＴＴ系複合繊維の表面の走査電子顕微鏡写真の一例をわかりやすく模写した図である。
【図２】図２は、織機に付着した白粉の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）測定チャートの一例である。
【図３】図３は、ＰＴＴ系複合繊維の伸長−応力曲線の一例である。
【図４】図４は、本発明の製造方法に使用する紡糸口金の吐出孔の一例の概略図である。
【図５】図５は、本発明の製造方法に使用する紡糸設備の一例の概略図である。
【図６】図６は、本発明の製造方法に使用する延伸機の一例の概略図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリトリメチレンテレフタレート（以下、ＰＴＴと略称する）繊維は、Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｅｄｉｔｉｏｎ Ｖｏｌ．１４ ｐ２６３−２７４（１９７６）、及び、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｖｏｌ．４５，ｐ１１０−１１１ Ａｐｒｉｌ（１９９５）等の先行文献により知られている。
これらの先行文献には、ＰＴＴ繊維の応力−伸長特性についての基本特性が記載されており、ＰＴＴ繊維は、初期モジュラスが小さく且つ弾性回復性に優れており衣料用途やカーペット用途などに適していることが示唆されている。
【０００３】
特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、および特許文献５等には、少なくとも一方もしくは両方がＰＴＴからなるサイド・バイ・サイド型の複合繊維が開示されている。
これらの先行文献には、少なくとも一方の成分にＰＴＴを用い、サイド・バイ・サイド型または偏心鞘芯型に複合した複合繊維（以下、ＰＴＴ系複合繊維と略称する）は、潜在捲縮性を有し、熱処理することにより捲縮が顕在化し、良好なストレッチ性とソフトな風合いを呈することが開示されている。
しかし、本発明者等の検討によれば、ＰＴＴ系複合繊維は、ストレッチ性やソフト性といった良好な性質を示す製品が得られるものの、その編織工程や染色工程などの後加工工程、及び染めの均一性に関して、以下のＩ、ＩＩ、ＩＩＩに説明するような問題点が存在することが明らかになった。
【０００４】
Ｉ．編織工程でのトラブル
編織の準備工程として、編物では経糸整経工程、織物では経糸準備や撚糸準備工程などが採用されている。
ＰＴＴ系複合繊維を経編みに用いると、編み立て工程で、編立て中の張力変動によって「単糸のバラケ」が生じ、その結果、隣接する繊維同士が絡み合って糸切れが発生する。
また、撚糸して織物に用いると、撚糸時や製織時にガイド類に白粉が堆積し、糸切れが発生するというトラブルが生じる。
図１は、撚糸後、湿熱で撚り止めセットしたＰＴＴ系複合繊維の表面を走査型電子顕微鏡により観察した写真の一例をわかりやすく模写した図である。白い粉末は、単糸の表面にほぼ一様に付着しており、このことは図１からもわかる。
【０００５】
図２は、織機のテンサーガイドに付着した白粉を示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定した測定曲線の一例を示す図である。
この測定曲線には、約２３０℃と約２５０℃に吸熱ピークが観察される。これらのピークのうち、約２３０℃のピークはＰＴＴの融解温度に、約２５０℃のピークはトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの融解温度に合致する。したがって、ガイド類に付着した白粉は、ＰＴＴや、その副生成物であるトリメチレンテレフタレート環状ダイマーであることが判る。
顕在捲縮の捲縮率が高くなるほど、また撚数が増すほどＰＴＴ由来の白粉が増加する。撚数が１０００Ｔ／ｍ以上では、走査型電子顕微鏡で擦過痕跡が確認できるほどに摩擦擦過が顕著となるので、ＰＴＴ系複合繊維を強撚で使用することが困難となる。
【０００６】
また、撚糸後の撚止めセット温度が高温であるほどトリメチレンテレフタレート環状ダイマー由来の白粉が増加する。
このような白粉が発生する理由は明らかではないが、以下のごとく推定される。
ＰＴＴ系複合繊維、中でも高いストレッチ性を有する複合繊維は、その捲縮が潜在性であるばかりでなく、熱処理以前にも捲縮が発現しており、即ち顕在捲縮性を有することが特徴である。このような顕在捲縮性のサイド・バイ・サイド型複合繊維においては、前記編織の準備工程でガイド類との接触抵抗が非顕在捲縮性の複合繊維に比較して著しく高くなるため、白粉が発生するものと推定される。
【０００７】
また、撚糸後の撚止めセットに際して、ＰＴＴ系複合繊維中に含有されるトリメチレンテレフタレート環状ダイマーが、糸内部から表面へ析出することにより、白粉が発生するものと推定される。
特許文献６には、ＰＴＴ繊維に特定の仕上げ剤を付与することにより、紡糸時や仮撚加工時の糸切れを解消するという提案がなされている。しかし、捲縮が顕在化した顕在捲縮性のＰＴＴ系複合繊維については、全く記載がない。
また、上記の先行文献には、編み立て時における繊維の絡みや、編織時における白粉の発生という問題の存在すら記載はなく、ましてやその解決方法については開示も示唆もされていない。
【０００８】
ＩＩ．染色時のトラブル
編織物の染色方法として、反染め法やプリント染色法の他に、先染め法が公知である。
先染め法によって得られる編織物は、繊維ごとに配色を異ならせて模様を形成することから、高級感やファッション性に優れた編織物を得ることができることが特徴である。
先染め法としては、かせにして染色する方法やチーズ巻にして染色する方法があるが、染色の経済性から後者が主流となっている。
ＰＴＴ系複合繊維をチーズ染色で先染め（以下単に、チーズ染色と略す）して得られる編織物は、ＰＴＴやポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略称する）の仮撚加工糸に比較して、染色時の捲縮顕在化が容易である。したがって、チーズ染色したＰＴＴ系複合繊維を編織物に用いると、高い捲縮にもとづき良好なストレッチ性が得られることが特徴である。
【０００９】
しかし、こうした特徴がある一方、ＰＴＴ系複合繊維のチーズ染色においては、繊維から抽出されたオリゴマーが染色チーズに析出し、染色の均一性が損なわれるという問題が生じることが明らかになった。
即ち、染色液がチーズの内側から外側へ向けてチーズ中を循環する際に、ＰＴＴ系複合繊維から染色液に溶け出したオリゴマーが析出し、繊維に付着する。このオリゴマーが付着した繊維部分には、染色斑や色のくすみが生じるという問題がある。オリゴマーによる染色時のトラブルは、チーズ染色に限らず、反染めにおいても同様な問題を発生させる。
本発明者等の解析によれば、オリゴマーの主成分は、トリメチレンテレフタレートの環状ダイマーであることが明らかになった。
【００１０】
ＰＴＴ系複合繊維において、環状ダイマーの析出量が多い理由は明らかではないが、ＰＴＴ系複合繊維はＰＴＴの配向度が低いため、環状ダイマーが繊維表面へ移動することを容易にしているものと推定される。
特許文献７には、紡糸口金の吐出孔の汚染を抑制することを目的として、オリゴマー含有量に言及したＰＴＴ繊維が開示されている。しかし、その含有率も高く、ましてや、ＰＴＴ系複合繊維を撚糸−熱セットして製織する際に発生する白粉の問題や、染色時のオリゴマーの問題については全く示唆されていない。
従って、染色時のトラブル発生がないＰＴＴ系複合繊維が強く求められている。
【００１１】
ＩＩＩ．染めの均一性
ＰＴＴ系複合繊維においては、製品の染めの均一性は重要な要件である。
ＰＴＴ系複合繊維の工業的製造において、染めの均一性を低下させる原因として、以下の二つの問題が明らかになった。
一つは、糸曲りの問題である。ストレッチ性やストレッチバック性を向上させるために、用いる２種類のポリマーの固有粘度差を大きくすると、紡糸時に、吐出された２種類のポリマーの溶融粘度差に起因して糸曲り（ベンデイング）が発生し、得られる複合繊維の糸長方向に繊度の変動が生じる。
【００１２】
他の一つは、溶融ポリマーの吐出孔が汚染されるという問題である。ＰＴＴの紡糸においては、紡糸時間の経過と共に吐出孔の周辺にポリマーが付着し、「めやに」と呼ばれる汚染が生じる。この汚染は、ＰＴＴ特有の現象であり、しかも２種類のポリマーの固有粘度差が大きい程、吐出孔の汚染が顕著である。「めやに」が生じると、吐出される糸条が不均一となり（いわゆる、ピクツキを生じ）、紡糸安定性が損なわれるばかりか、得られる複合繊維の繊度変動値Ｕ％が大きくなることが明らかになった。繊度変動の大きなＰＴＴ系複合繊維は、布帛にした際に、染めの均一性が悪く、商品の品位を大きく損なうものとなる。
【００１３】
糸曲りの解消を目的に、特許文献８、特許文献９、および特許文献１０等には、２種類のポリマーの流路を傾斜させた吐出孔を有する紡糸口金を用いた紡糸方法が提案されている。
しかし、これらの先行技術では、固有粘度差を有する２種類のポリマーが、合流してから直ちに孔から吐出される方式であるために、両者の溶融粘性差を大きくした場合には、偏流を十分に防止することができず、その結果、繊度の変動を十分に抑制するには至っていないことが明らかになった。
従って、編織工程での糸切れトラブルや、チーズ染色時の染色トラブルを改良し、しかも、高いストレッチ性とストレッチバック性及び染めの均一性を有するＰＴＴ系複合繊維、及びその製造方法の開発が強く求められていた。
【００１４】
【特許文献１】特公昭４３−０１９１０８号公報
【特許文献２】特開平１１−１８９９２３号公報
【特許文献３】特開平２０００−２３９９２７号公報
【特許文献４】特開平２０００−２５６９１８号公報
【特許文献５】ＥＰ１０５９３７２Ａ公報
【特許文献６】国際公開第９９／３９０４１号パンフレット
【特許文献７】特許第３２０４３９９号公報
【特許文献８】特公昭４３−０１９１０８号公報
【特許文献９】英国特許第９６５，７２９号公報
【特許文献１０】特開２０００−１３６４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の課題は、編み工程での繊維同士の絡みによる糸切れや、製織工程でのポリマーやオリゴマーに起因する白粉による糸切れなど編織工程でのトラブル、更には、オリゴマー析出による染め斑やくすみ等の染色時のトラブルなどの問題がなく、製編織の準備工程や染色工程などの後加工性に優れたＰＴＴ系複合繊維を提供することである。
上記のような問題は、従来の技術レベルでは全く認識されておらず、特に、ストレッチ性やストレッチバック性が優れた顕在捲縮性のＰＴＴ系複合繊維において、本発明者らにより初めて見出された新規な解決課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは鋭意検討した結果、繊維に含有される環状ダイマー量と繊維の表面特性、集束形態特性を特定することにより、前記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１７】
即ち、本発明は下記の通りである。
１．２種類のポリエステル成分がサイド・バイ・サイド型または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、該単糸を構成するポリエステル成分の少なくとも一方がポリトリメチレンテレフタレートであり、かつ、下記（１）〜（５）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。
（１）ポリトリメチレンテレフタレート中のトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．５ｗｔ％以下である。
（２）繊維−繊維間動摩擦係数が０．２〜０．４である。
（３）交絡度が２〜６０ヶ／ｍ及び／または撚数が２〜６０Ｔ／ｍである。
（４）繊度変動値Ｕ％が１．５％以下である。
（５）沸水処理前に捲縮が顕在化している。
【００１８】
２．乾熱収縮応力発現開始温度が５０℃以上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．単糸を構成するポリエステル成分の一方がポリトリメチレンテレフタレートであり、他方がポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートから選ばれたポリエステルであることを特徴とする上記１または２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。
４．顕在捲縮の最大捲縮伸度が５０％以上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．最大捲縮応力を付与した後の捲縮の伸張回復速度が１５ｍ／秒以上であることを特徴とする上記１〜４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。
【００１９】
以下、本発明につき詳細に説明する。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、２種類のポリエステル成分がサイド・バイ・サイド型または偏心鞘芯型に貼り合された単糸群からなり、該単糸を構成するポリエステル成分の少なくとも一方がＰＴＴである。例えば、２種類のポリエステル成分としては、ＰＴＴと他のポリエステルの組み合わせや、ＰＴＴ同士の組み合わせが挙げられる。
さらに、本発明のＰＴＴ系複合繊維は、下記（１）〜（４）の要件を満足する。
（１）ＰＴＴ中のトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．５ｗｔ％以下である。
（２）繊維−繊維間動摩擦係数が０．２〜０．４である。
（３）交絡度が２〜６０ヶ／ｍ及び／または撚数が２〜６０Ｔ／ｍである。
（４）繊度変動値Ｕ％が１．５％以下である。
前記した従来の問題点Ｉ〜ＩＩＩのうち、上記の要件（１）〜（３）は問題点Ｉ〜ＩＩＩを解決するのに重要な要件であり、要件（４）は、問題点ＩＩＩを解決するのに重要な要件である。
【００２０】
これらの要件について以下に説明する。
本発明に使用するＰＴＴ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２．５ｗｔ％以下であり、好ましくは２．２ｗｔ％以下、より好ましくは１．１ｗｔ％以下、さらに好ましくは１．０ｗｔ％以下、最も好ましくはゼロである。なお、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率は、後述する １Ｈ−ＮＭＲ法により解析される測定値である。
トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が上記の範囲であると、編織時にガイド類への白粉の付着が無く、糸切れや毛羽が発生しないので安定した編織が可能であり、また、染色時に環状ダイマーの付着による染色トラブルが発生しない。特に、チーズ染色時に染め異常などの欠点を回避するためには、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．２ｗｔ％以下であることが好ましく、より好ましくは１．８ｗｔ％以下である。
本発明において、ＰＴＴとしては、ＰＴＴホモポリマー、または、９０モル％以上がＰＴＴであり１０モル％以下がその他のエステル繰り返し単位を含む共重合ＰＴＴであることが好ましい。
【００２１】
共重合成分の代表例としては、以下のものが挙げられる。
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。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である。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は、公知の方法で製造されたもので良い。例えば、溶融重合のみで所定の重合度とする１段階法や、一定の重合度までは溶融重合で重合し、続いて固相重合で所定の重合度まで上げる２段階法が挙げられる。後者の固相重合を組み合わせる２段階法による製造法が、環状ダイマーの含有率を減少させる目的から、好ましい。なお、１段階法で製造されたＰＴＴは、紡糸工程に供給する以前に抽出処理などによりトリメチレンテレフタレート環状ダイマーを減少させておくことが望ましい。
また、本発明において、単糸を構成するポリエステル成分の、他方のポリエステル成分としては、上記のＰＴＴの他、ＰＥＴ、ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴと略称する）、またはこれらに第３成分を共重合させたものが好ましい。
【００２２】
第３成分の代表例としては、以下のものが挙げられる。
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。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である。これらの複数が共重合されていても良い。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、繊維−繊維間動摩擦係数が０．２〜０．４であり、好ましくは０．３〜０．４である。
繊維−繊維間動摩擦係数が上記の範囲であると、複合繊維をパーンまたはチーズ形状に巻取る際に巻フォームが崩れないので、安定した形状での巻取が出来、また、編織工程で白粉の発生が無いので、安定した編織が出来る。
【００２３】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、交絡度が２〜６０ヶ／ｍ及び／または撚数が２〜６０Ｔ／ｍであり、好ましくは交絡度が５〜５０ヶ／ｍ及び／または撚数が５〜５０Ｔ／ｍである。
交絡度及び／または撚数が上記の範囲であると、複合繊維の単糸がばらけることが無いので、編織時に糸切れや毛羽が発生せず、十分な破断強度と優れた加工性及びストレッチ性が得られる。交絡度及び／または撚数は多い程編織時の加工性が良好となるが、多すぎると、ＰＴＴ系複合繊維の破断強度が低下する傾向がある。また、撚数が多すぎると、捲縮の発現が抑制されてストレッチ性が低下する傾向がある。
経編み（トリコット）時の糸の絡みによる糸切れを抑制し、良好な製編性を確保するためには、撚数が１０〜３５Ｔ／ｍのみでなく交絡度が１０〜３５ヶ／ｍであることがより好ましい。
【００２４】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、繊度変動値Ｕ％が１．５％以下であり、好ましくは１．２％以下、さらに好ましくは１．０％以下である。繊度変動値Ｕ％が１．５％以下であると、良好な染め品位の布帛が得られる。なお、繊度変動値Ｕ％は、後述するイブネステスターにより測定される。
本発明において、ＰＴＴ系複合繊維の平均固有粘度は０．７〜１．２ｄｌ／ｇの範囲であることが好ましく、より好ましくは０．８〜１．２ｄｌ／ｇである。
平均固有粘度が上記の範囲であると、得られる複合繊維の強度が高く、機械的強度の高い布帛が得られるので、強度を要求されるスポーツ用途などへの使用が可能であり、また、糸切れが無く安定して複合繊維を製造することが出来る。
【００２５】
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、優れたストレッチバック性が発現できるので、好ましい。２成分がともに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１．１ｗｔ％以下であることが、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。
また、両成分の固有粘度差が０．１〜０．４ｄｌ／ｇで、かつ、平均固有粘度が０．８〜１．２ｄｌ／ｇであることが更に好ましい。固有粘度差が上記の範囲であると、捲縮が十分に発現して優れたストレッチバック性が得られ、また、吐出時の糸曲がりや吐出孔の汚染が無く、繊度変動の小さいＰＴＴ系複合繊維が得られる。固有粘度差は、より好ましくは０．１５〜０．３０ｄｌ／ｇである。
【００２６】
本発明において、固有粘度の異なる２種類のポリエステルの単糸断面における比率（ｗｔ比）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く、更に好ましくは４５／５５〜６５／３５である。高粘度成分と低粘度成分の比率が上記の範囲であると、捲縮性に優れ、強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のＰＴＴ系複合繊維が得られるので、十分な引き裂き強度を有する布帛となる。
本発明において、２種類のポリエステル成分がサイド・バイ・サイド型に貼り合わされた単糸群からなる複合繊維では、単糸断面の接合界面の曲率ｒ（μｍ）が１０ｄ０．５ 未満であることが好ましく、より好ましくは４ｄ０．５ 〜９ｄ０．５ である。ここで、ｄは単糸繊度（デシテックス）を表す。
【００２７】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、顕在捲縮の最大捲縮伸度が５０％以上であることが好ましく、より好ましくは１００％以上である。顕在捲縮は、優れたストレッチ性とストレッチバック性を実現するために重要な要件であり、その最大捲縮伸度は高いほど好ましいが、現在の技術では３００％程度が上限である。
最大捲縮伸度は、後述する測定法で得られる捲縮の伸度であり、例えば、図３に示す伸長−応力曲線において捲縮部が伸びきるまでの伸度を意味する。図３において、曲線は捲縮部が伸長する領域（Ｘ）と繊維自体が伸長する領域（Ｙ）とに区別される。最大捲縮伸度とは、捲縮部が伸長し、その後繊維自体が伸長し始める（図３中のＡ点）までの伸度をいう。
【００２８】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、沸水処理以前に既に捲縮が顕在しているところに、従来のサイド・バイ・サイド型複合繊維とは明確な相違がある。これに対し従来の潜在捲縮性複合繊維は、沸水処理を行うことによって初めて捲縮が発現する。また、公知の仮撚加工糸は、沸水処理によって捲縮が増加するが、沸水処理以前にも捲縮が顕在している。本発明者らの測定によれば、仮撚加工糸に顕在している最大捲縮伸度は約２０〜３０％である。
つまり、本発明のＰＴＴ系複合繊維は、仮撚加工糸に匹敵する顕在捲縮を有していることが理解される。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、このように、捲縮が顕在していることにより、優れたストレッチ性とストレッチバック性のある捲縮特性が確保されているものと推定される。
なお、本発明のＰＴＴ系複合繊維が優れた顕在捲縮性を発現する理由は、後述するように、特定の吐出孔を採用し、特定の吐出条件で紡糸するという本発明の製法上の特徴によるものである。
【００２９】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、沸水処理後の最大捲縮伸度が好ましくは１００％以上、より好ましくは１５０％以上、さらに好ましくは２００％以上であり、且つ、最大捲縮応力を付与した後の捲縮の伸長回復速度が１５ｍ／秒以上であることが好ましい。なお、沸水処理後の最大捲縮伸度、最大捲縮応力を付与した後の捲縮の伸長回復速度はいずれも高いほど好ましいが、現在の技術では、それぞれ６００％程度、４０ｍ／秒程度が上限である。
沸水処理後の最大捲縮伸度は、布帛のストレッチ性を保証するための指標であり、この値が大きい程、布帛のストレッチ性が大きくなる。
最大捲縮応力を付与した後の捲縮の伸長回復速度は、例えば、図３の捲縮マルチフィラメントの伸長−応力曲線において、Ａ点まで応力を付与した後の伸長回復速度であり、布帛のストレッチバック性を保証するための指標である。即ち、ストレッチバック性とは、布帛に応力を付与して伸長した後、応力を解除した直後に瞬間的に元の寸法に戻る際の回復速度である。したがって、伸長回復速度が速いほど、ストレッチバック性が優れていると言える。本発明者らは、この伸長回復速度を、後述する高速ビデオ撮影法により初めて測定に成功したものである。
【００３０】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、この伸長回復速度が１５ｍ／秒以上であることが好ましく、より好ましくは２０ｍ／秒以上である。２５ｍ／秒以上であれば、スパンデックス（ポリウレタン系弾性繊維）に匹敵するストレッチバック性を有するものといえる。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、乾熱収縮応力測定において、応力発現開始温度が５０℃以上で、かつ１００℃における収縮応力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。
乾熱収縮応力の発現開始温度は、後述する乾熱収縮応力測定において収縮応力が発現し始める温度である。この応力発現開始温度が５０℃以上であると、複合繊維がパーンやパッケージなどの巻糸体に巻かれ長期間保管される場合でも、複合繊維の顕在捲縮が緩和しないので顕在捲縮率が低下しない。応力発現開始温度は高温ほど好ましく、６０℃以上であることが更に好ましいが、現在の技術では９０℃程度が上限である。
【００３１】
本発明においては、上記の応力発現開始温度に加えて、１００℃における収縮応力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。１００℃における収縮応力は、布帛の精練工程等の後加工工程において捲縮を顕在化させるための要件であり、０．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であると、布帛の拘束力を越えて捲縮が十分に発現することができる。１００℃における収縮応力は、０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが更に好ましいが、現在の技術では０．３ｃＮ／ｄｔｅｘ程度が上限である。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、破断伸度が３０〜５０％であることが好ましく、より好ましくは３５〜４５％である。
破断伸度は、編織の工程安定性を実現することと、布帛の伸長回復性を良好とするための要件である。破断伸度が上記の範囲であると、伸長回復性が良好であるうえ、複合繊維の製造過程で糸切れや毛羽の発生が無く、編織工程でも毛羽や糸切れの発生が無いので、工程の安定性が保持され、また、顕在捲縮の最大捲縮伸度が大きく、ストレッチ性やストレッチバック性に優れた布帛が得られる。
【００３２】
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、破断強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、さらに好ましくは２．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。破断強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であると、編織時にガイド類との接触による毛羽や糸切れの発生が無い。なお、破断強度は高いほど好ましいが、現在の技術では４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ程度が上限である。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、パーン形状に巻かれている場合には、巻硬度が８０〜９０であることが好ましく、より好ましくは８５〜９０である。
巻硬度は、長期間の保管においても顕在捲縮を維持するための要件である。汎用のＰＥＴ繊維の延伸パーンは、通常、巻硬度が９０以上であるのに比較すれば、本発明のＰＴＴ系複合繊維の延伸パーンの巻硬度は、極めて小さいことがわかる。巻硬度が上記の範囲であると、輸送などの取り扱い時にパーンのフォームが崩れることが無く、長期間の保管によっても糸質が変化せず、本発明の特徴である顕在捲縮が保持される。
【００３３】
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、複合繊維の繊度は２０〜３００ｄｔｅｘ、単糸繊度は０．５〜２０ｄｔｅｘが好ましく使用される。
また、単糸の断面形状は特に限定されるものではなく、丸型、およびＹ字状、Ｗ字状等の異型断面や、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して含んでいても良い。
【００３４】
次に、本発明のＰＴＴ系複合繊維の製造方法について説明する。
本発明の製造方法には、以下に述べる紡糸口金以外は、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。
本発明の製造方法に用いる複合紡糸設備の一例として、図５に紡糸設備、図６に延伸機の概略図をそれぞれ示す。
以下、図５及び図６に基づき、本発明の製造方法の一例を説明する。
まず、一方のポリエステル成分であるＰＴＴペレットを乾燥機１で２０ｐｐｍ以下の水分率にまで乾燥し、２４０〜２８０℃の温度に設定された押出機２に供給して溶融する。他方のポリエステル成分も同様に、乾燥機３で乾燥し、押出機４に供給して溶融する。
溶融されたＰＴＴと他のポリエステルは、ベンド５及び６を経て２４０〜２８０℃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吐出孔を有する紡糸口金９で２種類の成分が合流し、サイド・バイ・サイドに貼り合わされた後、マルチフィラメント１０として紡糸チャンバー内に押し出される。
【００３５】
紡糸口金の直下に設けられた非送風領域１１を通過した後、紡糸チャンバー内に押し出されたマルチフィラメント１０は、冷却風１２によって室温にまで冷却されて固化し、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。仕上げ剤としては、水系エマルジョンタイプが好ましく、濃度は１５ｗｔ％以上が好ましく、２０〜３５ｗｔ％がより好ましい。
未延伸糸の製造において、巻取速度は３０００ｍ／分以下が好ましく、より好ましくは１０００〜２０００ｍ／分、更に好ましくは１１００〜１８００ｍ／分である。
未延伸糸は、次に延伸工程に供給され、図６に示す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、延伸機上の未延伸糸は、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。
【００３６】
延伸機上では、未延伸糸パッケージ１５は、まず、４５〜６５℃に設定された供給ロール１７上で加熱される。供給ロールの温度はより好ましくは５０〜６０℃、更に好ましくは５２〜５８℃である。次いで、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。糸は、延伸後あるいは延伸中に、１００〜１５０℃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。延伸ロールを出た糸は、スピンドルのトラベラー２１によって撚りをかけられながら、延伸糸パーン２２として巻取られる。
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を設けて延伸を行っても良い。この場合には、延伸ロールの温度を好ましくは５０〜６０℃、より好ましくは５２〜５８℃になるように厳密に管理することが望ましい。
【００３７】
本発明の製造方法においては、ＰＴＴの溶融紡糸温度を２４０〜２８０℃、且つ、溶融時間を２０分間以内とする。
この範囲の条件であると、ＰＴＴ系複合繊維に含有されるトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．５ｗｔ％以下となり、本発明の目的が達成される。本発明者らは、ＰＴＴ中に含有されるトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの量が、溶融紡糸の過程で増加することを見出し、溶融紡糸条件を特定の範囲にすることにより、該環状ダイマー含有率の増加を抑制することが可能であることを見出したものである。
トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率をさらに低減するためには、溶融紡糸温度は２５０〜２７０℃であることが好ましい。
【００３８】
溶融時間は短いほど好ましく、工業的には１５分間以内であることが好ましいが、現在の溶融紡糸技術では、通常、５分間程度が下限である。
２種類のポリエステル成分の両方がＰＴＴである場合は、溶融紡糸温度を、好ましくは２５５〜２７０℃、より好ましくは２５５〜２６５℃、溶融時間を、好ましくは２０分間以内、より好ましくは１５分間以内とすることにより、ＰＴＴ系複合繊維に含まれるトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率を２．０％以下とすることが可能となり、更に好ましい。
【００３９】
本発明の製造方法においては、特定の紡糸口金を用いることが好ましい。好ましい紡糸口金の一例を図４に示す。
図４において、（ａ）は分配板で、（ｂ）は紡糸口金である。２種類のポリエステルもしくは固有粘度の異なるＡ、ＢのＰＴＴは、分配板（ａ）から紡糸口金（ｂ）に供給される。
紡糸口金（ｂ）で、両者が合流した後、鉛直方向に対してθ度の傾斜を有する吐出孔より吐出される。吐出孔の孔径はＤ、孔長はＬで示される。
本発明においては、吐出孔径Ｄと孔長Ｌの比（Ｌ／Ｄ）が２以上であることが好ましい。Ｌ／Ｄが２以上であると、２種類のポリエステルが合流した後に、両成分の接合状態が安定して、孔から吐出する際にポリマーの溶融粘度差に起因する揺らぎが生じないので、繊度変動値Ｕ％を本発明の範囲に維持することが出来る。Ｌ／Ｄは大きい程好ましいが、孔の製作の容易さの点から２〜８であることがより好ましく、さらに好ましくは２．５〜５である。
【００４０】
本発明に用いる紡糸口金の吐出孔は、鉛直方向に対し１０〜４０度の傾斜を有していることが好ましい。吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角とは、図４における角度θ（度）を指す。
吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角は、２種類のポリエステルを吐出する際に、ポリマーの溶融粘度差に起因する糸曲りを抑制するための重要な要件である。
一般の紡糸口金のように、吐出孔が傾斜を有していない場合には、例えばＰＴＴ同士の組み合わせでは、ポリマーの溶融粘度差が大きいと、吐出直後のフィラメントが溶融粘度の高い方向へ曲がる現象、いわゆるベンデイング現象が発生し、安定した紡糸が困難となる。
【００４１】
図４に例示するような吐出孔においては、溶融粘度の高いポリマーをＡ側に、溶融粘度の低いポリマーをＢ側に供給して吐出することが好ましい。
例えば、固有粘度差が約０．１以上であるＰＴＴ同士では、ベンデイングを解消して安定した紡糸を実現するためには、吐出孔が鉛直方向に対して少なくとも１０度以上傾斜していることが好ましい。２種類のポリマーの固有粘度差が更に大きい場合は、傾斜角度を更に大きくすることが好ましい。しかし、傾斜角度が大きすぎると、吐出部が楕円形となり安定した紡糸が困難となる傾向があり、また、孔の製作そのものにも困難を伴うので、傾斜角度の上限は４０度程度が好ましい。
【００４２】
本発明においては、好ましい傾斜角度は１５〜３５度、更に好ましくは２０〜３０度である。
本発明においては、この傾斜角度が１５〜３５度で、かつ、吐出孔の孔径と孔長の比（Ｌ／Ｄ）が２以上である場合に、吐出の安定効果が一層有効に発揮される。
本発明の製造方法においては、上記のような紡糸口金を用いて、２種類のポリエステルが合流した後の吐出孔当りの吐出条件を、平均固有粘度［η］（ｄｌ／ｇ）と吐出線速度Ｖ（ｍ／分）の積が３〜１５（ｄｌ／ｇ）・（ｍ／分）の範囲、好ましくは５〜１０（ｄｌ／ｇ）・（ｍ／分）の範囲で紡糸する。
この吐出条件は、長時間の紡糸により吐出孔の周辺に付着する「めやに」による吐出孔の汚染を防止し、繊度変動値Ｕ％を本発明の範囲とするために重要な要件である。
平均固有粘度と吐出線速度の積が小さすぎると、吐出孔の汚染は減少するが、吐出速度と巻取速度の比が過大となり、繊度変動値が１．５％を越える傾向があり、また、平均固有粘度と吐出線速度の積が大きすぎると、吐出孔の汚染が増加して、安定した連続生産が困難となる傾向がある。
【００４３】
本発明の製造方法においては、紡糸口金より吐出されたマルチフィラメントを、５０〜２５０ｍｍの非送風領域を通過させた後、冷却風により室温にまで冷却して固化した後、延伸するに際し、０．１〜０．４ｃＮ／ｄｔｅｘの延伸応力で延伸することが好ましい。
上記のような範囲の非送風領域を設けることにより、固有粘度が異なる２種類のポリエステルの接合が良好となり、特に固有粘度が高い成分の配向が抑制され、高い顕在捲縮と強度及び小さい繊度変動値Ｕ％を兼備したＰＴＴ系複合繊維を得ることが可能となる。
非送風領域の長さが小さすぎると、配向の抑制が十分でなく、長すぎると、配向の抑制が過度となり、糸揺れが大きくなって繊度変動が大きくなる傾向がある。非送風領域の好ましい範囲は１００〜２００ｍｍである。
【００４４】
本発明の製造方法においては、冷却固化されたフィラメントに、仕上げ剤として脂肪酸エステル及び／または鉱物油を１０〜８０ｗｔ％含む仕上げ剤、または分子量１０００〜２００００のポリエーテルを５０〜９８ｗｔ％含む仕上げ剤を、繊維に対し０．３〜１．５ｗｔ％、好ましくは０．５〜１．０ｗｔ％付与する。このような仕上げ剤を付与することにより、ＰＴＴ系複合繊維の繊維−繊維間動摩擦係数を０．２〜０．４とすることが可能となる。
脂肪酸エステル及び／または鉱物油の比率が小さすぎると、繊維−繊維間動摩擦係数が０．４を越え、本発明の目的が達成されず、また、この比率が大きすぎると、静電気の発生により加工時にフィラメントがばらける等の種々のトラブルが発生する。
ポリエーテルの分子量が小さすぎると、繊維−繊維間動摩擦係数が０．４を越え、本発明の目的が達成されず、また、大きすぎると、後加工時にポリエーテルが分離して析出するなどのトラブルが発生する。好ましい分子量の範囲は２０００〜１００００である。
また、ポリエーテルの含有率が少なすぎると、繊維−繊維間動摩擦係数を０．４以下とすることが困難となる。好ましい含有率は６０〜８０ｗｔ％である。
【００４５】
本発明の製造方法においては、最終の巻取り迄のいずれかの段階で交絡及び／または撚りを付与する。交絡を付与する段階は、例えば図５においては、仕上げ剤付与後から未延伸糸パッケージ巻取の間のいずれかで良い。また、例えば図６においては、延伸ロール２０の後に交絡付与装置２３を設ければ良い。
交絡付与装置としては、例えば、公知のインターレーサが採用できる。
撚りを付与するためには、例えば図６においては、延伸ロール２０の表面速度とパーンの回転数の比を設定して、所定の撚り数となるようにすることが出来る。
【００４６】
本発明の製造方法において、未延伸糸の延伸に際しては、延伸応力を０．１〜０．４ｃＮ／ｄｔｅｘとすることが好ましく、より好ましくは０．１５〜０．３５ｃＮ／ｄｔｅｘとすることである。延伸応力は、ＰＴＴ系複合繊維の顕在捲縮を発現させるのに有効な要件である。
延伸応力が小さすぎると顕在捲縮が十分に発現せず、大きすぎると、延伸時に糸切れや毛羽が発生し、安定した製造が困難となる傾向がある。
延伸応力の設定は、具体的には平滑性や延伸倍率、延伸温度及び熱処理温度によって決めることができる。
【００４７】
延伸後のＰＴＴ系複合繊維の巻き取りにおいては、パーン形状に巻取る場合のバルーンニング張力を０．０３〜０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘとすることが好ましく、より好ましくは０．０５〜０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘとすることである。
バルーニング張力は、ＰＴＴ系複合繊維の捲縮特性を長期間の保管に亘っても安定に維持するのに有用な要件である。
バルーニング張力が大きすぎると、パーン硬度が９０を越え、長期間の保管によって顕在捲縮性が低下する傾向があり、また、小さすぎると、パーン硬度が８０未満となり、輸送時にパーン形状が荷崩れするなどの障害が生じる傾向がある。
【００４８】
本発明においては、溶融ポリマーを紡糸口金から吐出し冷却固化して、一旦、未延伸糸として巻取り、その後、延伸する方法、いわゆる紡糸−延伸を２段階で行う方法が好ましい。この未延伸糸パッケージの保管においては、未延伸糸の水分含有率や保管中の温度に留意することが好ましい。未延伸糸の水分含有率が高い場合や、保管中の温度が高いと、パッケージの端面部の未延伸糸に繊度の周期的変動が生じて繊度が不均一となり、繊度変動値Ｕ％が１．５％を越える恐れがある。未延伸の水分含有率は２ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以下がさらに好ましい。保管温度は２５℃以下が好ましく、２２℃以下がさらに好ましい。
【００４９】
本発明の製造方法においては、本発明の目的を損なわない限り、紡糸−延伸を連続して行う直接紡糸延伸法を採用しても良い。直接紡糸延伸法においては、未延伸を一旦巻取ることなく連続して延伸が行われる。この延伸においても、延伸応力を０．２〜０．４ｃＮ／ｄｔｅｘとすることが好ましい。
また、延伸糸をチーズ状パッケージに巻取るに際しては、巻取張力を０．０３〜０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘとすることが好ましい。
本発明のＰＴＴ系複合繊維は、そのまま製編織して布帛とすることができ、染め斑のない良好な品位と、優れたストレッチ性およびストレッチバック性を有する布帛を得ることができる。
また、仮撚加工や撚糸、タスラン加工などの後加工を施しても良く、良好な加工性を発揮する。
更に、カットして短繊維としても利用できる。
【００５０】
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良く、いずれの場合にも本発明の効果を発揮できる。
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、ナイロン繊維、アクリル繊維、キュプラ繊維、レーヨン繊維、アセテート繊維、ポリウレタン弾性繊維などの化学繊維や合成繊維、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、複合する繊維は長繊維でも短繊維でも良い。
複合方法は、例えば、交撚、交織、インターレースによる混繊などの方法が採用できる。
また、短繊維の場合は、カード段階から混繊しても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、言うまでもなく本発明は実施例により何ら限定されるものではない。
なお、測定方法、評価方法等は下記の通りである。
（１）固有粘度
固有粘度［η］（ｄｌ／ｇ）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
式中、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で表されるポリマー濃度である。
【００５２】
（２）トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率
１Ｈ−ＮＭＲ法によりトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率を測定した。測定装置、測定条件は以下の通りである。
測定装置：Ｂｒｕｋｅｒ社製ＦＴ−ＮＭＲＤＰＸ−４００
溶媒 ：重水素化トリフロロ酢酸
試料濃度：２．０ｗｔ％
測定温度：２５℃
化学シフト基準：ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ（ＴＭＳ）を０ｐｐｍとした。
積算回数：２５６回
待ち時間：３．０秒
繊維を水洗した後、室温で２４時間乾燥したものを試料とし、その試料の １Ｈ−ＮＭＲスペクトルを測定した。
トリメチレンテレフタレート環状ダイマーのベンゼン環由来のシグナルを用いて、ＰＴＴ及び／または他のポリエステルのベンゼン環由来のシグナルとの積分値の比率より、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率を求めた。
測定は、各試料について３回行って平均値を求めた。
【００５３】
（３）繊維−繊維間動摩擦係数
長さ６９０ｍの繊維を、直径が５．１ｃｍ、長さが７．６ｃｍの円筒の周りに、綾角１５度で約１５ｇの張力を掛けて巻き付けた。次いでこの円筒上に、長さ３０．５ｃｍの上記と同じ繊維を、円筒の軸と垂直方向となるように掛けた。
円筒上に掛けた繊維の総繊度の０．０４倍に相当する重さ（ｇ）を有する重りを、円筒に掛けた繊維の一方の端に結び、他方の端にはストレインゲージを連結させた。
次に、この円筒を１８ｍ／分の周速度で回転させ、張力をストレインゲージで測定した。このようにして測定した張力から、繊維−繊維間動摩擦係数ｆを次式により求めた。なお、測定は２５℃で行った。
ｆ＝（１／π）×ｌｎ（Ｔ２ ／Ｔ１ ）
式中、Ｔ１ は繊維に掛けた重りの重さ（ｇ）、Ｔ２ は少なくとも２５回測定したときの平均張力（ｇ）、ｌｎは自然対数、πは円周率を表す。
【００５４】
（４）交絡度
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づいて測定した。
（５）繊度変動値Ｕ％
以下の方法で、繊度変動値チャート（グラフ；ＤｉａｇｒａｍＭａｓｓ）を求めると同時にＵ％を測定した。
測定器：イブネステスター（ＺｅｌｌｗｅｇｅｒＵｓｔｅｒ社製のＵＳＴＥＲＴＥＳＴＥＲＵＴ−３）
糸速度：１００ｍ／分
ディスクテンション強さ（Ｔｅｎｓｉｏｎｆｏｒｃｅ）：１２．５％
テンション設定（Ｔｅｎｓｉｏｎ）：１．０（入力値）
入力圧力（ＥｎｔｒｙＰｒｅｓｓｕｒｅ）：２．５ｈｐ
撚り（Ｔｗｉｓｔ）：Ｚ１．５（目盛）
測定糸長：２５０ｍ／分
スケール：糸の繊度変動に応じて設定
繊度変動値Ｕ％は、変動チャート及び表示される変動値を直読した。
【００５５】
（６）破断強度、破断伸度、最大捲縮伸度
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づいて測定した。
顕在捲縮の最大捲縮伸度の測定は、複合繊維をパーンからかせに取り、温度２０±２℃，相対湿度６５±２％のもとに無荷重で２４時間放置後、最大捲縮伸度を測定した。最大捲縮伸度は、捲縮した複合繊維に初荷重０．９×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘを掛けた後、引っ張り試験により伸長−応力曲線を測定した。例えば、図３に示す伸長−応力曲線より、捲縮が伸びきる点（図３のＡ点）の伸長率を最大捲縮伸度とした。
沸水処理後の最大捲縮伸度の測定は、複合繊維を無荷重で９８℃の沸騰水中に２０分間浸漬した後、無荷重で２４時間自然乾燥した試料を用いた。この試料に初荷重０．９×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛け、引っ張り試験により上記と同様にして最大捲縮伸度を求めた。
【００５６】
（７）伸長回復速度
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じて以下の測定を行った。
沸水処理後の最大捲縮伸度の測定と同様にして、捲縮した複合マルチフィラメントを、引っ張り試験により、例えば図３に示す伸長−応力曲線のＡ点まで伸長した。
図３のＡ点まで伸長した状態で引っ張りを停止し、３分間保持した後に、下部の把持点の真上でハサミにより糸を切断した。
ハサミにより切断された複合繊維が収縮する速度は、高速ビデオカメラ（分解能：１／１０００秒）を用いて撮影する方法により求めた。ｍｍ単位の定規を複合繊維と１０ｍｍの間隔を置いて並列に固定し、切断した複合繊維の切片の先端に焦点をあてて、複合繊維の切片の先端の回復の様子を撮影した。高速ビデオカメラを再生し、複合繊維の切片の先端の時間当たりの変位（ｍｍ／ミリ秒）を読み取り、回復速度（ｍ／秒）を求めた。
【００５７】
（８）乾熱収縮応力
熱応力測定装置（例えば、カネボウエンジニアリング社製：ＫＥ−２）を用い、測定環境はＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じた。
延伸糸をパーンまたはチーズから取り出し、２０ｃｍの長さに切り取り、これの両端を結んで輪を作り測定器に装填した。初荷重０．０４４ｃＮ／ｄｔｅｘ、昇温速度１００℃／分の条件で測定し、乾熱収縮応力の温度変化をチャートに書かせた。
測定により得られたチャートより、熱収縮応力が発現開始する温度を応力発現開始温度とした。熱収縮応力は高温域で山型の曲線を描くが、１００℃における応力を読み、この値を１００℃収縮応力とした。
【００５８】
（９）巻硬度
延伸糸パーンの硬度の測定は、硬度計としてテクロック社（株）製のＧＣタイプ−Ａを用い、延伸糸パーンの表面を上下方向に４等分、円周方向に９０度ごとに４等分、合計１６箇所の硬度を測定し、その平均値を巻硬度とした。
（１０）紡糸安定性
１錘当たり４エンドの紡糸口金を装着した溶融紡糸機を用いて、各実施例ごとに２日間の溶融紡糸と延伸を行った。
この期間中の糸切れの発生回数と、得られた延伸糸パッケージに存在する毛羽の発生頻度（毛羽が発生したパッケージの数の比率）から、下記の基準で判定した。
◎；糸切れ０回、毛羽の発生頻度５％以下
○；糸切れ２回以内、毛羽の発生頻度１０％未満
×；糸切れ３回以上、毛羽の発生頻度１０％以上
【００５９】
（１１）経編み性
３２ゲージのトリコット編み機を用いて、編み立て性を評価した。編み組織は、以下のようにした。
編み組織：ハーフトリコット
ランナー長：フロント筬；１５１ｃｍ／４８０コース
バック筬；１０５ｃｍ／４８０コース
各実施例ごとに２４時間の連続編み立てを行ない、この間に単糸絡みによる糸切れ回数より、下記の基準で判定した。
◎；糸切れ０回
○；糸切れ１〜２回
×；糸切れ３回以上
【００６０】
（１２）チーズ染色
複合繊維に、イタリー撚糸機により１２０Ｔ／ｍの撚りを付与した後、神津製作所製のソフトワインダーを用い、直径８１ｍｍの紙管に、巻き密度０．２５ｇ／ｃｍ３ で巻き取った。このチーズを外径６９ｍｍの染色チューブに差し替えて、チーズ染色機（日阪製作所（株）製の小型チーズ染色機）にて染色を行った。
〔染色条件〕
染料：分散染料（ＤｉａｎｉｘＢｌｕｅＡＣ−Ｅ）；１％ｏｍｆ
分散剤：デイスパーＴＬ；０．５ｇ／リットル
ＰＨ：５．０（酢酸にて調整）
流量：４０リットル／分（イン−アウトで染液を循環）
温度、時間：１２０℃、３０分間
〔還元洗浄条件〕
ハイドロサルファイト；１ｇ／リットル
サンモールＲＣ−７００（日華化学社製）；１ｇ／リットル
水酸化ナトリウム；１ｇ／リットル
流量；４０リットル／分
温度、時間；８０℃、３０分間
【００６１】
（１３）撚糸及び製織時における白粉の発生
公知のダブルツイスターを用いて、２０００Ｔ／ｍで撚糸した後、ＳＢＲ型スチームセッターを用いて８０℃で撚り止めセットを行った。
このようにして撚糸された糸を緯糸に用いて、以下のような条件で製織を行い、２日間連続で製織した時のガイド、筬廻りの白粉の発生状況を観察した。
経糸に５６ｄｔｅｘ／２４ｆのＰＴＴ延伸糸（「ソロ」：旭化成株式会社の商標）を用い、緯糸に本発明のＰＴＴ系複合繊維を用いて、平織物を作製した。製織条件は下記の通り。
経密度；９７本／２．５４ｃｍ
緯密度；９８本／２．５４ｃｍ
織機；津田駒工業社製のウオータージェットルームＺＷ−３０３
製織速度；４５０回転／分
白粉の発生は、下記の基準で評価した。
◎；白粉の付着なし。
○；白粉の付着はあるが、糸切れなし。
×；白粉の付着が著しく、糸切れが発生。
【００６２】
（１４）布帛の評価
得られた生機を、拡幅リラックス精練後、染色、仕上、幅出し熱セットの一連の処理を行った。
得られた布帛を、熟練した検査技術者が検査して緯方向の染め品位を、下記の基準で判定した。
◎；斑などの欠点がなく、極めて良好
○；斑などの欠点がなく、良好
×；斑があり、不良
（１５）総合評価
◎；紡糸安定性、後加工性及び布帛品位共に極めて良好
○；紡糸安定性、後加工性及び布帛品位共に良好
×；紡糸安定性、後加工性及び布帛品位共に不良
【００６３】
〔実施例１〜４、比較例１〕
本実施例では、両方の成分がＰＴＴからなるサイド・バイ・サイド型複合繊維において、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率の影響について説明する。
（紡糸条件）
ペレット乾燥温度及び到達水分率：１１０℃、１５ｐｐｍ
押出機温度：Ａ軸；２５０℃（高固有粘度側）
Ｂ軸；２５０℃（低固有粘度側）
スピンヘッド温度：２６５℃
溶融滞留時間：１２分間
吐出孔径：０．５０ｍｍΦ
吐出孔長：１．２５ｍｍ
吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角度：３５度
吐出孔数：１２ホール
非送風領域の長さ：２２５ｍｍ
冷却風の温度および相対湿度：２２℃、９０％
冷却風の速度：０．５ｍ／秒
仕上げ剤組成：
炭素数２４の脂肪酸エステル；６５ｗｔ％
ポリオキシエーテル；３０ｗｔ％
アニオン系帯電防止剤；５ｗｔ％
仕上げ剤エマルジョン：水系エマルジョン；濃度３０ｗｔ％
引取速度：１１００ｍ／分
【００６４】
（未延伸糸）
繊度：延伸後の繊度が５６ｄｔｅｘとなるように設定
水分含有率：０．５ｗｔ％
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：５５℃
ホットプレート温度：１４０℃
延伸応力：０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ
交絡ノズル：山陽精機製Ｍ３Ｃ−Ｂ型、圧力；０．２ＭＰａ
バルーニング張力：０．０７ｃＮ／ｄｔｅｘ
（延伸糸パーン）
繊度／フィラメント数：５６．２ｄｔｅｘ／１２ｆ
繊維−繊維間動摩擦係数：０．３２
巻量：２．５ｋｇ
撚数：１０Ｔ／ｍ
交絡度：２５ヶ／ｍ
パーン硬度：８６
【００６５】
トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が異なる２種類のＰＴＴを表１に示すように組み合わせた。得られたＰＴＴ系複合繊維中の環状ダイマーの含有率を表１に示す。
表１から明らかなように、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が、本発明の範囲内であるＰＴＴ系複合繊維（実施例１〜４）は、良好な後加工性を有していた。
更に、本発明のＰＴＴ系複合繊維は、熱処理以前にも高い顕在捲縮を示し、その効果として、良好なストレッチ性とストレッチバック性を有し、布帛は染色の均一性に優れていた。
【００６６】
〔実施例５〜８、比較例２及び３〕
本実施例では、溶融条件の効果について説明する。
実施例１において、溶融時間を表２に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にして布帛を得た。得られたＰＴＴ複合繊維とその後加工性の評価結果を表２に示す。
表２から明らかなように、本発明で規定する溶融条件（実施例５〜８）であれば、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率の増加が抑制され、後加工性に優れたＰＴＴ複合繊維が得られることが判明した。
比較例２及び３は、環状ダイマーの含有率が高く、製織時に白粉の発生や染色不良のトラブルが発生した。
【００６７】
〔実施例９〜１２、比較例４〕
本実施例では、吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角度の効果について説明する。
吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角度を表３に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にして紡糸を行った。結果を表３に示す。
表３から明らかなように、本発明で規定する傾斜角度を有する吐出孔の場合（実施例９〜１２）は、良好な紡糸性と、良好な繊度変動値Ｕ％を示した。それに対して比較例４は、繊度変動値Ｕ％が大きく、染め品位が不良であった。
【００６８】
〔実施例１３及び１４、比較例５〕
本実施例では、吐出孔径と孔長の比の効果について説明する。
吐出孔径と孔長の比を表４に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にして紡糸を行った。結果を表４に示す。
表４から明らかなように、吐出孔径と孔長の比が本発明の範囲である実施例１３及び１４は、良好な紡糸性と、良好な繊度変動値Ｕ％を示した。それに対して比較例５は、繊度変動値Ｕ％が大きく、染め品位が不良であった。
【００６９】
〔実施例１５〜１７、比較例６〕
本実施例では、平均固有粘度と吐出線速度の積の効果について説明する。
吐出孔径を表５に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にして紡糸を行った。結果を表５に示す。
表５から明らかなように、平均固有粘度と吐出線速度の積が本発明の範囲内（実施例１５〜１７）であれば、良好な紡糸性と繊度変動値Ｕ％を有し、織物の染め品位も良好であった。それに対し、比較例６及び７は、繊度変動値Ｕ％が不良で、染め品位が低下した。
【００７０】
〔実施例１８〜２０、比較例８〕
本実施例では、交絡度の効果について説明する。
図６に示す延伸機の延伸ロール２０の下部に設けた交絡付与設備２３により、表６に示すような交絡度を付与した。結果を表６に示す。
表６から明らかなように、実施例１８〜２０では、編み立て時に単糸のからみが発生せず、良好な加工性を示し、且つ編物の染め品位も良好であった。それに対し、比較例８は、交絡を付与しなかったために、編み立て時に単糸のからみにより、糸切れが発生した。
【００７１】
〔実施例２１〜２３、比較例９及び１０〕
本実施例では、仕上げ剤の種類と付与量の効果について説明する。
表７に示す組成の仕上げ剤を調整し、これを用いて紡糸を行った。結果を表７に示す。 表７から明らかなように、本発明で規定する範囲の仕上げ剤を付与したＰＴＴ系複合繊維（実施例２１〜２３）は、繊維−繊維間動摩擦係数が小さく、製織時に白粉の発生が無く、良好な製織性を示した。これに対し、比較例９は仕上げ剤の付与量が少ないために、また比較例１０は仕上げ剤組成が本発明で規定する範囲外であるために、繊維−繊維間動摩擦係数が大きく、製織時に白粉が発生して、連続した製織が困難であった。
【００７２】
〔実施例２４〜２６〕
本実施例では、本発明に用いる他の成分の種類について説明する。
表８に示すように、他のポリエステルを組み合わせて、実施例１と同様にしてＰＴＴ系複合繊維を得た。結果を表８に示す。
表８から明らかなように、他のポリエステルがＰＥＴ、ＰＢＴである場合においても、良好な後加工性と染め品位を有していた。
【００７３】
〔実施例２７〜３０〕
本実施例では、実施例１において、Ａ成分とＢ成分の比率が異なった場合の効果について説明する。
配合比率を表９に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にしてＰＴＴ系複合繊維を得た。結果を表９に示す。
表９から明らかなように、配合比率が６０／４０〜６５／３５で、良好な破断強度とストレッチ性及びストレッチバック性を有していた。
【００７４】
〔実施例３１〜３４〕
本実施例では、本発明の好ましい態様である非送風領域の効果について説明する。
非送風領域の長さを表１０に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にしてＰＴＴ系複合繊維を得た。結果を表１０に示す。
表１０から明らかなように、本発明における好ましい範囲の非送風領域であれば、良好な紡糸性と高い顕在捲縮性を有し、織物の染め品位も良好であった。
【００７５】
〔実施例３５〜３８〕
本実施例では、本発明の製造方法の好ましい態様である延伸応力の効果について説明する。
延伸応力を表１１に示すように異ならせた以外は、実施例１と同様にしてＰＴＴ系複合繊維を得た。結果を表１１に示す。
表１１から明らかなように、本発明における好ましい範囲の延伸応力であれば、優れた顕在捲縮性と良好な繊度変動値Ｕ％を有し、織物品位も良好であった。
【００７６】
〔実施例３９〜４１〕
本実施例では、単糸繊度が異なるＰＴＴ系複合繊維において、２種類のＰＴＴの固有粘度及びトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率の効果について説明する。
２種類のＰＴＴの固有粘度及び各々に含有されるトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が、表１２に示すようなＰＴＴを組み合わせて、８４ｄｔｅｘ／１２ｆのＰＴＴ系複合繊維を得た。
紡糸条件は、以下の通りである。
（紡糸口金）
吐出孔径：０．５０ｍｍΦ
吐出孔長：１．２５ｍｍ
吐出孔径と孔長の比：２．５
吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角度：３５度
吐出孔の数：１２
２種のポリマーの比率は、５０：５０とし、延伸後の繊度及びフィラメント数は、８４ｄｔｅｘ／１２ｆとした。
【００７７】
（紡糸条件）
ペレット乾燥温度及び到達水分率：１１０℃、１５ｐｐｍ
押出機温度：Ａ軸；２６０℃
Ｂ軸；２６０℃
スピンヘッド温度：２６５℃
ポリマー吐出量：延伸糸の繊度が８４ｄｔｅｘとなるように各条件ごとに設定
非送風領域：１２５ｍｍ
冷却風の温度及び相対湿度：２２℃、９０％
冷却風の速度：０．５ｍ／秒
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３０ｗｔ％
引取速度：１５００ｍ／分
【００７８】
（未延伸糸）
繊度：延伸後の繊度が８４デシテックスとなるように設定
水分含有率：０．５ｗｔ％
保管温度：２２℃
（延伸条件）
延伸速度：４００ｍ／分
スピンドル回転数：８０００回／分
延伸ロール温度：５５℃
ホットプレート温度：１４０℃
バルーニング張力：０．０７ｃＮ／ｄｔｅｘ
（延伸糸パーン）
繊度／フィラメント数：８４．２ｄｔｅｘ／１２ｆ
巻量：２．５ｋｇ
撚数：２０Ｔ／ｍ
パーン硬度：８４
得られたＰＴＴ複合繊維の物性を表１２に示す。
表１２から明らかなように、単糸繊度が異なっても、良好な捲縮特性を有していた。
【００７９】
【表１】
【００８０】
【表２】
【００８１】
【表３】
【００８２】
【表４】
【００８３】
【表５】
【００８４】
【表６】
【００８５】
【表７】
【００８６】
【表８】
【００８７】
【表９】
【００８８】
【表１０】
【００８９】
【表１１】
【００９０】
【表１２】
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明により、編織工程での糸切れトラブルや、染色時のトラブルが無く、優れたストレッチ性とストレッチバック性及び染めの均一性を兼ね備えたＰＴＴ系複合繊維を、工業的に安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】図１は、撚糸後、撚り止めセットしたＰＴＴ系複合繊維の表面の走査電子顕微鏡写真の一例をわかりやすく模写した図である。
【図２】図２は、織機に付着した白粉の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）測定チャートの一例である。
【図３】図３は、ＰＴＴ系複合繊維の伸長−応力曲線の一例である。
【図４】図４は、本発明の製造方法に使用する紡糸口金の吐出孔の一例の概略図である。
【図５】図５は、本発明の製造方法に使用する紡糸設備の一例の概略図である。
【図６】図６は、本発明の製造方法に使用する延伸機の一例の概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種類のポリエステル成分がサイド・バイ・サイド型または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、該単糸を構成するポリエステル成分の少なくとも一方がポリトリメチレンテレフタレートであり、かつ、下記（１）〜（５）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。
（１）ポリトリメチレンテレフタレート中のトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．５ｗｔ％以下である。
（２）繊維−繊維間動摩擦係数が０．２〜０．４である。
（３）交絡度が２〜６０ヶ／ｍ及び／または撚数が２〜６０Ｔ／ｍである。
（４）繊度変動値Ｕ％が１．５％以下である。
（５）沸水処理前に捲縮が顕在化している。
【請求項２】
乾熱収縮応力発現開始温度が５０℃以上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。
【請求項３】
単糸を構成するポリエステル成分の一方がポリトリメチレンテレフタレートであり、他方がポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートから選ばれたポリエステルであることを特徴とする請求項１または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。
【請求項４】
顕在捲縮の最大捲縮伸度が５０％以上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。
【請求項５】
沸水処理後に最大捲縮応力を付与した後の捲縮の伸張回復速度が１５ｍ／秒以上であることを特徴とする請求項１〜４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。
【請求項１】
２種類のポリエステル成分がサイド・バイ・サイド型または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、該単糸を構成するポリエステル成分の少なくとも一方がポリトリメチレンテレフタレートであり、かつ、下記（１）〜（５）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。
（１）ポリトリメチレンテレフタレート中のトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が２．５ｗｔ％以下である。
（２）繊維−繊維間動摩擦係数が０．２〜０．４である。
（３）交絡度が２〜６０ヶ／ｍ及び／または撚数が２〜６０Ｔ／ｍである。
（４）繊度変動値Ｕ％が１．５％以下である。
（５）沸水処理前に捲縮が顕在化している。
【請求項２】
乾熱収縮応力発現開始温度が５０℃以上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。
【請求項３】
単糸を構成するポリエステル成分の一方がポリトリメチレンテレフタレートであり、他方がポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートから選ばれたポリエステルであることを特徴とする請求項１または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。
【請求項４】
顕在捲縮の最大捲縮伸度が５０％以上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。
【請求項５】
沸水処理後に最大捲縮応力を付与した後の捲縮の伸張回復速度が１５ｍ／秒以上であることを特徴とする請求項１〜４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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−４６８００（Ｐ２００９−４６８００Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７６２４４（Ｐ２００８−２７６２４４）
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【分割の表示】特願２００６−２２８０７４（Ｐ２００６−２２８０７４）の分割
【原出願日】平成１４年１月３１日（２００２．１．３１）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【分割の表示】特願２００６−２２８０７４（Ｐ２００６−２２８０７４）の分割
【原出願日】平成１４年１月３１日（２００２．１．３１）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]