ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル部分配向繊維
【課題】本発明は、仮撚加工性が良好で、ソフト感、品位の優れた布帛を得ることができるポリエステル部分配向繊維、および、実用的に必要な長期の倉庫保管を経ても、パッケージ形状の経時変化が少ないチーズ状パッケージ、および製糸安定性に優れる、その製造方法を提供するものである。
【解決手段】ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートが重量％で１０／９０〜４５／５５の比率からなるポリエステルポリマーからなり、結晶化度３０％以下、伸度７０〜２００％、７０℃温度収縮率４０〜８０％、ガラス転移点５０〜７５℃を満足することを特徴とするポリエステル部分配向繊維。
【解決手段】ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートが重量％で１０／９０〜４５／５５の比率からなるポリエステルポリマーからなり、結晶化度３０％以下、伸度７０〜２００％、７０℃温度収縮率４０〜８０％、ガラス転移点５０〜７５℃を満足することを特徴とするポリエステル部分配向繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仮撚加工性が良好で、ソフト感、品位の優れた布帛を得ることができるポリエステル部分配向繊維、および、実用的に必要な長期の倉庫保管を経ても、パッケージ形状の経時変化が少ないチーズ状パッケージ、および製糸安定性に優れる、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と称する）は、繊維にしたときに、伸長回復性が高く、かつ初期引張抵抗度が低いのでソフト性に優れるという特徴を持っている。加えてその易染性により、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと称する）繊維の欠点を補うことのできる魅力あるポリエステル繊維として近年の検討は盛んである。
【０００３】
このＰＴＴ繊維を仮撚加工することで、さらにソフト性が向上するため、延伸糸よりも仮撚加工に好適である部分配向繊維についても検討が盛んにされている。しかしながら、ＰＴＴ部分配向繊維は、その収縮の大きさのために、経時での物性変化が大きく、チーズ状パッケージとしたときのパッケージ形状も悪くなり、仮撚加工性が悪化するなどの問題があった。
【０００４】
かかる問題に対し、多くの検討がされている。例えば、ＰＴＴ部分配向繊維の仮撚加工性を良好に、チーズ状パッケージを良好に保つため、冷却しながら巻取る方法が提案されている（特許文献１参照）。該方法で仮撚加工性は良好となり、チーズ状パッケージもある程度良好な形状を保てるが、冷却が必須であるのに、パッケージ採取後、室温に放置するため、経時変化が大きくなり、仮撚加工性とパッケージ形状が徐々に悪化し、実用的には採用できないことが判明した。そこで、部分配向繊維を採取する際に、熱処理を施し、結晶化度を上げ、熱収縮を低下させた後に巻取る方法が提案された（特許文献２、特許文献３参照）。この方法によって、飛躍的にパッケージ形状は良化したものの、結晶化度が上がっているため、仮撚加工性が悪く、製造した布帛の品位が悪くなっていることが判明した。また、部分配向繊維を生産する設備は熱処理設備が必要なことから、従来の熱処理不要なＰＥＴ繊維の生産設備を使用できず、大量生産には設備投資が必要であるといった問題もある。
【０００５】
一方、ＰＴＴの伸長回復性を生かし、高度のシボ立て性を有する強撚用ポリエステル原糸を製造するために、ＰＴＴとＰＥＴをブレンドしてなる繊維の検討が数多くなされている（特許文献４、特許文献５参照）。しかしながら、何れの方法についても、美しいシボの織物を得ることを目的とした延伸糸に関する特許であり、ＰＴＴを用いた部分配向繊維特有の仮撚加工性の問題や経時変化に関する問題を解消するものではない。
【０００６】
以上のように、ＰＴＴの長所であるソフト性を生かし、短所である経時変化を抑える部分配向繊維および品質の良好な布帛を得るための仮撚加工繊維が望まれており、検討はされていたにもかかわらず、実用的に有効な技術が提案されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２５４２２６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００１−０２０１３６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】国際公開ＷＯ０１／０８５５９０号パンフレット（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開昭５８−３１１１４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献５】特開２００１−８９９５０号公報（特許請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来の問題点を解決し、さらにＰＴＴ部分配向繊維の約３ヶ月にわたる倉庫での長期保管においても、パッケージ形状の悪化を抑制し、仮撚加工性の悪化を防止して、大量生産しても物性を保持しつつ保管できるものであり、仮撚加工性が良好で、ソフト感、品位の優れた布帛を得ることができるポリエステル部分配向繊維、および実用的に必要な長期の倉庫保管を経ても、パッケージ形状の経時変化が少ないチーズ状パッケージ、および、製糸安定性に優れる、その製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の目的を達成するため、以下の構成を採用する。すなわち、本発明のポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル部分配向繊維は、ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートが重量％で１０／９０〜４５／５５の比率からなるポリエステルポリマーからなり、結晶化度が３０％以下であり、伸度が７０〜２００％であり、７０℃温度収縮率が４０〜８０％であり、さらに、ガラス転移点が５０〜７５℃であることを特徴とするポリエステル部分配向繊維である。
【００１０】
また、本発明のチーズ状パッケージは、上記のポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル部分配向繊維が、巻量２ｋｇ以上積層されて巻き取られてなり、かつ、パッケージ巻取り後、３５℃、６０％ＲＨの雰囲気にて９０日の保管を経た後に測定したチーズ状パッケージのサドルが０〜１０％、バルジが０〜１０％であることを特徴とする。
【００１１】
さらには、本発明のポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル部分配向繊維の製造方法は、ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートからなるポリエステルポリマーを紡糸温度２３５〜２６５℃で紡糸し、紡出孔から押出された溶融ポリマーを冷却風により冷却固化させ、紡糸速度２０００〜３５００ｍ／ｍｉｎで引き取り、紡糸したフィラメントが接触するローラー全てを２０〜４０℃とし、紡糸したフィラメントが接触するガイド全てを５５℃以下とし、紡糸速度２０００〜３５００ｍ／ｍｉｎで引き取ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、仮撚加工性が良好で、ソフト感、品位の優れた布帛を得ることができるポリエステル部分配向繊維が得られ、実用的に必要な長期の倉庫保管を経ても、パッケージ形状の経時変化が少ないチーズ状パッケージ得られ、その製造に際して、糸切れが少なく工程的に安定した製糸性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】チーズ状パッケージの説明図
【図２】実施例における製糸プロセスの模式図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル部分配向繊維は、ＰＥＴとＰＴＴからなるポリエステルポリマーからなり、本発明でいうＰＥＴとは、９０モル％以上がエチレンテレフタレートの繰り返し単位からなるポリエチレンテレフタレートである。ポリエチレンテレフタレートとは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、エチレングリコールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。ただし、１０モル％以下の割合で他のエステル結合を形成可能な共重合成分を含むものであっても良い。共重合可能な化合物としては、例えば、イソフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸およびセバシン酸などのジカルボン酸類、一方、グリコール成分として、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールなどを挙げることができる。また、このＰＥＴには、艶消剤として二酸化チタン、滑剤としてシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体や着色顔料などを、必要に応じて添加することができる。
【００１５】
また、本発明でいうＰＴＴとは、９０モル％以上がトリメチレンテレフタレートの繰り返し単位からなるポリトリメチレンテレフタレートである。ポリトリメチレンテレフタレートとは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、トリメチレングリコールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。ただし、１０モル％以下の割合で他のエステル結合を形成可能な共重合成分を含むものであっても良い。共重合可能な化合物としては、例えば、イソフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸およびセバシン酸などのジカルボン酸類、一方、グリコール成分として、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールなどを挙げることができる。また、このＰＴＴには、艶消剤として二酸化チタン、滑剤としてシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体やリン系耐熱剤、着色顔料などを、必要に応じて添加することができる。
【００１６】
ＰＴＴの固有粘度は０．８以上とすることでタフネスが得られやすいため好ましく、生産性の観点から２．０以下が好ましい。ＰＥＴの固有粘度は０．４〜０．９とすることでＰＴＴのソフト性などの特性を活かし、遅延収縮などの短所を補うポリエステル繊維となるため好ましい。
【００１７】
本発明は、ＰＥＴとＰＴＴからなるポリエステル部分配向繊維であるが、ＰＥＴとＰＴＴの混合比率は重量％で１０／９０〜４５／５５の比率にすることが重要であり、本発明の部分配向繊維を仮撚加工し、布帛にした際、ＰＴＴ単独糸と同等のソフト性が得られる。また、遅延収縮が抑制されるため、倉庫に長期保管しても、良好なパッケージが保たれるため、仮撚加工性が低下することがない。ＰＴＴが９０％より多くなると、ＰＴＴ単独部分配向繊維と同様に、長期保管の過程で、遅延収縮により、パッケージフォームが悪化し、仮撚加工性が低下する。遅延収縮は部分配向繊維の紡糸の際の熱セットにより、ある程度抑制可能であるが、熱セットにより、結晶化度が上がり、仮撚加工繊維の布帛品位が低下する。ＰＥＴの混合比率が４５％を超えると、布帛にした時にＰＴＴ特有のソフト性が失われる。より好ましい混合比率はＰＥＴとＰＴＴを重量％で２０／８０〜４０／６０である。
【００１８】
次に、本発明の部分配向繊維の物性について説明する。まず、結晶化度は３０％以下である。結晶化度が３０％以下であることで、本発明の部分配向繊維を仮撚加工する際、熱セットされやすく、加工性が向上し、布帛にした際に染色斑、収縮斑の無い布帛に仕上がる。結晶化度が３０％よりも高くなると、仮撚加工の加工性が低下し、その結果、布帛の品位が著しく低下する。より好ましい結晶化度は２７％以下であり、さらに好ましくは２５％以下である。結晶化度はＰＴＴとＰＥＴの混合比率、熱処理、引取速度により主に決定される。
【００１９】
伸度は７０〜２００％である。伸度が７０％以上であることで、製糸工程で熱処理を施すことなく収縮を抑えることが可能となり、仮撚加工性が良くなる。２００％以下とすることで、経時変化を抑えることができ、長期に保管しても良好な仮撚加工性が維持できる。より好ましい伸度は８５〜１９０％であり、さらに好ましくは１００〜１８０％である。
【００２０】
本発明の部分配向繊維の強度は、布帛を得るうえで問題ない範囲に設定する。強度については１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とすれば仮撚加工時の糸切れが起こりにくいので好ましい。また、３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下とすることで、本発明規定の伸度を得ることが容易となるため好ましい。
【００２１】
７０℃温水収縮率は４０〜８０％である。７０℃温水収縮率が４０％以上であると、熱を付与したときに、伸長せずに明確に収縮するため、ＰＥＴ繊維と同様に取り扱うことができる。また、８０％以下であると倉庫での長期保管を経てもパッケージの悪化が抑えられ、仮撚加工の際の加工性も良好となる。より好ましい７０℃温水収縮率は７５％以下、さらに好ましくは７０％以下である。
【００２２】
本発明は、ガラス転移点が５０〜７５℃である。ガラス転移点は、ＤＳＣにより測定し、ガラス転移点が複数検出しないものが好ましい。ガラス転移点が５０℃以上あることで、室温での長期保管を経てもパッケージの悪化が抑制され、仮撚加工性が良好となる。また、ガラス転移点が７５℃以下ならば、ＰＥＴ繊維と同様に取り扱うことが可能である。より好ましいガラス転移点は５２℃〜６５℃である。
【００２３】
本発明の部分配向繊維の繊度、単糸繊度は、繊度は１０〜１０００ｄｔｅｘ、単糸繊度は０．３〜３０ｄｔｅｘ程度が一般的に採用される範囲であるが、繊度を低く、単糸繊度を低くすることにより布帛の発色性やソフト性は向上し、繊度１０〜４００ｄｔｅｘ、単糸繊度０．３〜１０ｄｔｅｘ、フィラメント数は１０〜１０００がより好ましい。
【００２４】
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。
【００２５】
次に、本発明のパッケージ形状について説明する。本発明のポリエステル部分配向繊維は、紙管などに２ｋｇ以上巻き取られて、図１に示すようなチーズ状パッケージとして供給される。２ｋｇ未満であると、部分配向繊維のパッケージの取り上げ作業や仮撚加工時のパッケージ交換作業が増大し、コストアップにつながる。より好ましくは４ｋｇ以上であり、更に好ましくは５ｋｇ以上である。巻量の上限は、パッケージの扱いやすさを考えると２０ｋｇ以下が好ましい。パッケージの形状は、バルジが０〜１０％、かつ、サドルが０〜１０％である。図１に示すように、パッケージの最大径（Ｄｍａｘ）、最小径（Ｄｍｉｎ）、最大幅（Ｗｍａｘ）、および、最小幅（Ｗｍｉｎ）を測定し、下式により、サドルおよびバルジを算出する。
サドル（％）＝｛（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／Ｄｍｉｎ｝×１００
バルジ（％）＝｛（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／Ｗｍｉｎ｝×１００
なお、このサドル、バルジは長期保管後の形状を表す必要があり、パッケージ巻取り後、３５℃、６０％ＲＨの雰囲気にて９０日の保管を経た後に測定したものである。
【００２６】
サドルやバルジが大きいと、パッケージにおける繊維の硬さに斑が発生する。特に、サドルが大きい場合、最大径の部分では繊維が硬く、逆に、最小径の部分では繊維が柔らかくなりやすい。繊維の硬さに斑があると、それを用いて仮撚加工する際に、加工張力に変動が発生し、糸切れが発生するほか、得られた加工繊維の染めや収縮にバラツキが発生し、布帛の均一性が損なわれ品位が低下する。サドルおよびバルジが上記の範囲であると、パッケージでの繊維の斑が抑制され、加工性が向上するほか、このために発生する布帛表面の品位低下を抑制することができる。バルジのより好ましい範囲は０〜５％、サドルのより好ましい範囲は０〜５％である。
【００２７】
サドルおよびバルジを好ましい範囲とするためには、一般的には巻取り時の張力を適切な範囲にすることにより、巻取り直後のパッケージ形状を良好にすることができるが、ＰＴＴ単独部分配向繊維ではパッケージ巻取り直後では問題ないものの、３５℃での長期保管を経ると悪化し良好に保つことは困難である。本発明ではＰＥＴとＰＴＴを混合した部分配向繊維とすることで長期保管後でも良好なパッケージを得ることができる。
【００２８】
次に本発明のポリトリメチレンテレフタレート系部分配向繊維の製造方法について説明する。本発明の部分配向繊維はＰＥＴとＰＴＴからなるが、ＰＥＴとＰＴＴのブレンド繊維とすることが優れた製糸安定性や仮撚り加工性、布帛としたときの発色性やソフト性を得られるため好ましい。ブレンドする方法としては、チップ状態でブレンドするチップブレンド方式と溶融状態でブレンドする溶融ブレンド方式などがあるが、チップ状態でブレンドする方が、従来のＰＥＴ単独部分配向繊維の設備でも、ブレンド状態が均一となり、また、溶融温度、紡糸温度を低く設定でき、ＰＴＴの熱劣化を抑制できるため好ましい。チップブレンド方法は公知の方法でよく、テーブルフィーダーやチップブレンダーが挙げられるが、これらに限定されない。ＰＥＴとＰＴＴの混合比率は重量％で１０／９０〜４５／５５の比率で混合し、溶融する。溶融方法はプレッシャーメルターによる方法、エクストルーダーによる方法が挙げられるが、エクストルーダーによる溶融がブレンド状態の均一性の観点から好ましく、エクストルーダーは１軸または２軸のものを用いることができる。溶融温度は使用するＰＴＴの融点の１０〜４０℃高い温度に設定することが好ましい。エクストルーダーで溶融されたブレンドポリマーは２３５〜２６５℃の紡糸温度で紡糸することで、繊維のガラス転移点を５０〜７５℃に制御することができる。２３５℃に満たない場合は、ポリマーの流動性が悪化し、２６５℃を超えるとＰＴＴが熱劣化を起こし、製糸性や仮撚り加工性、布帛品位が著しく低下する。より好ましくは２６０℃以下である。
【００２９】
紡出孔より押出した溶融ポリマーは冷却風にて冷却固化させ、油剤を付与した後、紡糸速度２０００〜３５００ｍ／ｍｉｎの部分配向領域にて引き取り、給油および／または糸道を制御するための、温度を５５℃以下とした、１つ以上の複数のガイドを通し、温度を２０〜４０℃とした、給油および／または工程張力コントロールのため１つ以上の複数のローラーを介した後、巻き取ることによって、製造することができる。
【００３０】
紡糸速度を２０００〜３５００ｍ／ｍｉｎの範囲とすることで、本発明規定の結晶化度、伸度、７０℃温水収縮率が得られやすい。紡糸速度が２０００ｍ／ｍｉｎに満たない低速では、伸度２００％より大きくなり、仮撚加工性が悪化する。また、紡糸速度が３５００ｍ／ｍｉｎを超える高速になると、伸度が７０％より低くなり、遅延収縮が発生する。紡糸速度は、より好ましくは２２５０〜３０００ｍ／ｍｉｎである。
【００３１】
ガイド温度は、５５℃を超えると、および／または、ローラー温度が４０℃を超えると、ポリエステル部分配向繊維の結晶化度が上がり、仮撚加工性が悪化し、布帛にした際に品位が低下する。ローラー温度を２０℃より低く保つには、エネルギー使用量が大幅に増加するため好ましくない。ガイド、または、ローラーの温度を本発明の温度に保つ方法については、雰囲気温度のコントロールや、ガイドやローラーに冷却風を送り続けること等が挙げられる。ガイド温度、ローラー温度の測定方法としては、接触式温度計による測定や非接触の放射温度計を使用しても良い。ガイド温度は、より好ましくは４５℃以下である。ローラー温度については、より好ましくは２５〜３５℃である。
【００３２】
また、巻取張力は、安定的な製糸性を得やすいという観点から、０．０２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が好ましく、良好なパッケージフォームを得やすいという観点から、０．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下が好ましい。
【００３３】
また、巻取りまでの間に公知の交絡装置を用い、繊維糸条に交絡を施すことも可能である。必要であれば、交絡を複数回付与することで交絡数を上げることが可能となる。さらには、巻取直前に、追加で油剤を付与することも許容される。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例を挙げて具体的に説明する。なお、実施例の主な測定値は以下の方法で測定した。
【００３５】
（１）固有粘度
固有粘度［η］は、溶媒として、オルソクロロフェノールを用い、３０℃で粘度を測定し、次の定義式に基づいて求められる値である。ここで、Ｃは溶液の濃度、ηｒは相対粘度（溶媒の粘度に対する、ある濃度Ｃにおける溶液の粘度の比率）である。
【００３６】
【数１】
【００３７】
（２）結晶化度
サンプル量が１０ｍｇの試料を、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＤＳＣ Ｑ１００にて、１６℃／分で昇温し、２０〜２８０℃の温度範囲で測定し、以下の式にて算出した。
結晶化度Ｘｃ（％）＝（ΔＨｍ−ΔＨｃｃ）／１４５（Ｘｃ１００％のΔＨｍ）×１００
ΔＨｍ：融解熱量（Ｊ／ｇ）
ΔＨｃｃ：冷結晶化熱量（Ｊ／ｇ）
Ｘｃ１００％のΔＨｍ：１４５（Ｊ／ｇ） 。
【００３８】
（３）強度、伸度
ＪＩＳ Ｌ１０１３（１９９９）に従い測定した。
【００３９】
（４）７０℃温度収縮率
繊維を１ｍ×１０回のかせ取りをする。かせに、２９×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けたときの、かせ長をＬ０、かせに０．２９×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けたの状態で７０℃の温水にて１０分間処理し、１２時間以上２４時間以内の範囲で風乾後、２９×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けたときのかせ長をＬ１とし、下式で、７０℃温水収縮率を算出する。
７０℃温水収縮率（％）＝｛（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０｝×１００
なお、測定試料は、パッケージ採取後１２時間以上４８時間以内の経時による変化のないものを使用する。
【００４０】
（５）ガラス転移点
サンプル量が１０ｍｇの試料を、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＤＳＣ Ｑ１００にて、１６℃／分で昇温し、２０〜２８０℃の温度範囲で測定した。
【００４１】
（６）パッケージのサドル、バルジ
各実施例および比較例において、部分配向繊維を巻取るに際して、直径１３４ｍｍの紙管に巻取り幅１１４ｍｍにて巻取り、８ｋｇのパッケージ（巻径約３４０ｍｍ）を得る。得られたパッケージを、３５℃、６０％ＲＨの雰囲気下で９０日間放置後、パッケージの形状を測定した。図１に示すように、パッケージの最大径（Ｄｍａｘ）、最小径（Ｄｍｉｎ）、最大幅（Ｗｍａｘ）、および、最小幅（Ｗｍｉｎ）を測定し、下式により、サドルおよびバルジを算出した。小数第１位を四捨五入し整数値とした。
サドル（％）＝｛（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／Ｄｍｉｎ｝×１００
バルジ（％）＝｛（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／Ｗｍｉｎ｝×１００ 。
【００４２】
（７）生産性
製糸量５ｔｏｎの連続紡糸を３回実施し、トンあたりの平均の糸切れ回数を算出した。糸切れ回数に応じ、以下の評価点数とした。
○：糸切れ回数 ０．５回／ｔｏｎ未満
△：糸切れ回数 ０．５回／ｔｏｎ以上、２．０回／ｔｏｎ未満
×：糸切れ回数 ２．０回／ｔｏｎ以上 。
【００４３】
（８）仮撚加工繊維満管率
部分配向繊維の８ｋｇのパッケージを用い、ウレタンディスクによるフリクション方式仮撚加工（インドロー仮撚、加工速度４００ｍ／分、延伸倍率は仮撚加工繊維の伸度が４０％になるように調整、第１ヒーター温度１４５℃、第２ヒーター温度１３０℃）を行った。２ｋｇ巻の仮撚加工繊維を４本採取し、１００本の部分配向繊維から４００本の仮撚加工繊維へ分割仮撚した。４００本の仮撚加工繊維のうち、糸切れせずに２ｋｇの仮撚加工繊維を採取できた割合を算出した。小数第１位を四捨五入し、整数値とした。なお、使用する部分配向繊維は３５℃、６０％ＲＨの雰囲気下で９０日間保管したものを使用した。
○：９０％以上
△：８０％以上、９０％未満
×：８０％未満 。
【００４４】
（９）仮撚加工繊維編検
（８）にて採取した仮撚加工繊維のうち、任意のパッケージの部分配向繊維から採取した４本の仮撚加工繊維を用い、２８ゲージの丸編地を製作した。染色方法は染料としてテトラシールネイビーブルーＳＧＬを０．２７５％ｏｗｆ、助剤として正研化工（株）製テトロシンＰＥ−Ｃを５．０％ｏｗｆ、分散剤として日華化学（株）製ニッカサンソルト＃１２００を１．０％ｏｗｆ用い、浴比１：１００にて５０℃、１５分、さらに９０℃、２０分にて染色を行った。染色が完了したサンプルについて染色斑、収縮斑について総合的に評価し、製品として出荷可能であるか否かを経験年数３年以上の評価者３名の合議によって３段階で評価した。
○：非常に均質で優れた品位である
△：安定した品位であり、出荷可能である
×：出荷不可能な重大な欠点が存在する。
【００４５】
（１０）布帛ソフト性
（９）にて得られた丸編地の肌触りを官能検査し経験年数３年以上の評価者３名の合議によって３段階評価した。
○：非常にやわらかく優れている
△：やわらかく優れている
×：固い。
【００４６】
（１１）総合評価
前述（７）〜（１０）の評価項目について、以下の基準で合否を判定した。
合格：全ての項目で×がないもの
不合格：一項目でも×があるもの。
【００４７】
実施例１
固有粘度が０．６５のＰＥＴチップと固有粘度が１．１０のＰＴＴチップをチップブレンダーで混合した後、チップホッパーに仕込み、溶融温度２７０℃にて、１軸のエクストルーダーで混合チップを溶融し、紡糸温度を２５０℃に設定し、計量ポンプによる計量を行い、ろ過を経て、丸孔の口金紡出孔から吐出させた。チップ混合比率はＰＥＴ：ＰＴＴ＝３０：７０とした。
【００４８】
吐出したポリマーは図２に示す製糸装置にて繊維化した。すなわち、冷却、給油ローラーによる給油を経て、ガイド４で糸を収束させ、紡糸速度２６００ｍ／分に設定された第１ローラー５にて引き取り、ガイド６、同速の第２ローラー７、ガイド８を経た後、巻取張力０．３３ｃＮ／ｄｔｅｘ、巻取速度２５７５ｍ／分にて巻き取り、１１０ｄｔｅｘ−２４フィラメントのポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル部分配向繊維からなるチーズ状パッケージ１０を得た。なお、固化したばかりの繊維の持ち込み熱により温度が上がりやすいガイド４は、冷却風を送りつづけることにより、最大温度が２５℃になるように調節した。第１ローラー５は温度可変のローラーを使用し、温度が２５℃となるように設定した。第２ローラー７、ガイド６、ガイド８は、雰囲気温度コントロールにより、温度が２３〜２５℃になるように設定した。ガイド温度は、非接触式の温度計で連続測定した。
【００４９】
得られた部分配向繊維は結晶化度１５．１、伸度１４７％、７０℃温水収縮率６１％と良好な物性を示した。得られたパッケージを３５℃、６０％ＲＨの雰囲気下に９０日保管した後に測定したバルジとサドルも良好であり、生産性、仮撚加工繊維の満管率、編検、布帛ソフト性とも良好であった。結果を表１に示す。
【００５０】
実施例２〜５、比較例１〜５
ＰＥＴチップとＰＴＴチップ混合比率と紡糸温度を表１のように変更した以外は実施例１と同様の手順で部分配向繊維を得た。実施例２〜３については表１に示すとおり、実施例１と同等に非常に優れた結果となった。実施例４については、本発明の規定範囲内ではあるが、ガラス転移点が５１．０℃となり、パッケージの経時変化が進み、仮撚加工繊維満管率が実施例１と比較し、若干劣る結果となった。実施例５についても、本発明の規定範囲内ではあるが、ＰＥＴ比率が４５重量％と高めのため、実施例１と比較し、布帛ソフト性が若干劣る結果となった。
【００５１】
比較例１については、ＰＥＴの混合比率が５０重量％とＰＴＴの混合比率と同じであるため、布帛ソフト性が著しく劣る結果となった。比較例２については、ＰＥＴの混合比率が７０重量％とＰＴＴの混合比率よりも高く、布帛ソフト性で不十分な結果を得た。比較例３については、ＰＴＴの混合比率が９５重量％と高いため、ガラス転移点が室温に近くなり、９０日後のパッケージフォームが悪化し、仮撚加工繊維満管率が大きく劣るものとなった。比較例４については、ＰＴＴの比率が１００重量％であり、ガラス転移点が比較例３よりもさらに室温に近づき、９０日後のパッケージフォームが悪化し、仮撚加工繊維満管率が大きく劣るものとなった。比較例５について、ＰＥＴの比率を１００重量％としたため、布帛が固くなり、ソフト性が不十分となった。
【００５２】
実施例６
図２におけるガイドの最大温度、平均温度、第１ローラー５の温度、第２ローラー７の温度を表２のように変化させた以外は実施例１と同様の条件にて部分配向繊維を製糸し、生産性、仮撚加工繊維の満管率、編検、布帛ソフト性とも良好であった。
【００５３】
実施例７、比較例６
図２におけるガイドの最大温度、平均温度、第１ローラー５の温度を表２のように変化させた以外は実施例１と同様の条件にて部分配向繊維を得た。実施例７については、生産性、仮撚加工繊維の満管率、編検、布帛ソフト性とも良好であったが、結晶化度が３８．３％となった比較例６では、仮撚加工性の悪化のため、仮撚加工繊維編検が不十分となった。
【００５４】
実施例８
図２におけるガイドの最大温度、平均温度、第１ローラー５の温度を表２のように変化させた以外は実施例３と同様の条件にて部分配向繊維を製糸し、生産性、満管率、編検、布帛ソフト性全てについて良好であった。
【００５５】
実施例９〜１０、比較例７
図２におけるガイドの最大温度、平均温度、第１ローラー５の温度を表２のように変化させた以外は実施例２と同様の条件にて部分配向繊維を得た。実施例９については、実施例２と同様に良好な結果であったが、実施例１０については、結晶化度が２５．９％となり、良好ではあるものの、仮撚加工繊維の編検で若干の斑が認められた。結晶化度が３２．８％となった比較例７では、編検で染め斑が認められた。
【００５６】
実施例１１、比較例８
図２におけるガイドの最大温度、平均温度、第１ローラー５の温度を表２のように変化させた以外は実施例４と同様の条件にて部分配向繊維を得た。実施例１１については、仮撚加工繊維の満管率は若干低下し、また、結晶化度が２９．３％となり、編検にも若干の斑が見られた。結晶化度が３４．６％となった比較例８では、編検に染め斑が発生した。
【００５７】
比較例９
図２におけるガイドの最大温度、平均温度、第１ローラー５の温度を表２のように変化させた以外は比較例４と同様の条件にて部分配向繊維を得た。結晶化度が４５．２％であったため、９０日後のパッケージフォームは改善されたものの、仮撚加工繊維の編検が不十分となった。
【００５８】
実施例１２〜１５、比較例１０〜１１
図２における第１ローラー５の速度、すなわち紡糸速度と巻取張力を表３のように変化させた以外は実施例１と同様の条件にて部分配向繊維を得た。なお、図２における第２ローラー７の速度は第１ローラー５と同速とした。本発明の結晶化度、伸度、７０℃温水収縮率、ガラス転移点、パッケージのサドル、バルジである実施例１２〜１３では生産性、満管率、編検、布帛ソフト性は良好な結果を得ることができた。本発明の範囲内ではあるが、伸度が１８９％となった実施例１４では、仮撚加工繊維の編検が若干悪化した。また、伸度を７５％とした実施例１５では、若干の遅延収縮により、仮撚加工繊維の満管率が若干低下し、また、結晶化度が２８．５％となり、仮撚加工繊維に若干の染め斑が発生した。伸度が２０８％となった比較例１０では、仮撚加工繊維の編検が悪化した。また、伸度を６５％とした比較例１１では、遅延収縮により、９０日保管後のパッケージ形状が悪化し、仮撚加工繊維の満管率が著しく低下した。また、結晶化度が３２．１％となり、編検で出荷不可である欠点を認めた。
【００５９】
実施例１６〜１９、比較例１２
紡糸温度と巻取張力を表４のように変化させた以外は実施例２と同様の条件にて部分配向繊維を得た。実施例１６〜１８については、実施例１と同様に良好な結果となったが、紡糸温度を２６５℃とした実施例１９については、良好ではあるものの、ＰＴＴの熱劣化に起因すると思われる生産性と編検の若干の悪化と、ガラス転移点が５０．８℃となったことで、遅延収縮し、満管率の若干の低下が認められた。一方、紡糸温度を２７０℃とした比較例１２について、ＰＴＴの熱劣化が原因と考えられる生産性と編検の悪化が発生した。また、ガラス転移点が４９．２℃となり、満管率の低下が見られ、不十分な結果をなった。
【００６０】
【表１】
【００６１】
【表２】
【００６２】
【表３】
【００６３】
【表４】
【符号の説明】
【００６４】
１：口金
２：冷却装置
３：給油装置
４：第１ガイド
５：第１ローラー
６：第２ガイド
７：第２ローラー
８：第３ガイド
９：コンタクトローラー
１０：パッケージ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仮撚加工性が良好で、ソフト感、品位の優れた布帛を得ることができるポリエステル部分配向繊維、および、実用的に必要な長期の倉庫保管を経ても、パッケージ形状の経時変化が少ないチーズ状パッケージ、および製糸安定性に優れる、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と称する）は、繊維にしたときに、伸長回復性が高く、かつ初期引張抵抗度が低いのでソフト性に優れるという特徴を持っている。加えてその易染性により、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと称する）繊維の欠点を補うことのできる魅力あるポリエステル繊維として近年の検討は盛んである。
【０００３】
このＰＴＴ繊維を仮撚加工することで、さらにソフト性が向上するため、延伸糸よりも仮撚加工に好適である部分配向繊維についても検討が盛んにされている。しかしながら、ＰＴＴ部分配向繊維は、その収縮の大きさのために、経時での物性変化が大きく、チーズ状パッケージとしたときのパッケージ形状も悪くなり、仮撚加工性が悪化するなどの問題があった。
【０００４】
かかる問題に対し、多くの検討がされている。例えば、ＰＴＴ部分配向繊維の仮撚加工性を良好に、チーズ状パッケージを良好に保つため、冷却しながら巻取る方法が提案されている（特許文献１参照）。該方法で仮撚加工性は良好となり、チーズ状パッケージもある程度良好な形状を保てるが、冷却が必須であるのに、パッケージ採取後、室温に放置するため、経時変化が大きくなり、仮撚加工性とパッケージ形状が徐々に悪化し、実用的には採用できないことが判明した。そこで、部分配向繊維を採取する際に、熱処理を施し、結晶化度を上げ、熱収縮を低下させた後に巻取る方法が提案された（特許文献２、特許文献３参照）。この方法によって、飛躍的にパッケージ形状は良化したものの、結晶化度が上がっているため、仮撚加工性が悪く、製造した布帛の品位が悪くなっていることが判明した。また、部分配向繊維を生産する設備は熱処理設備が必要なことから、従来の熱処理不要なＰＥＴ繊維の生産設備を使用できず、大量生産には設備投資が必要であるといった問題もある。
【０００５】
一方、ＰＴＴの伸長回復性を生かし、高度のシボ立て性を有する強撚用ポリエステル原糸を製造するために、ＰＴＴとＰＥＴをブレンドしてなる繊維の検討が数多くなされている（特許文献４、特許文献５参照）。しかしながら、何れの方法についても、美しいシボの織物を得ることを目的とした延伸糸に関する特許であり、ＰＴＴを用いた部分配向繊維特有の仮撚加工性の問題や経時変化に関する問題を解消するものではない。
【０００６】
以上のように、ＰＴＴの長所であるソフト性を生かし、短所である経時変化を抑える部分配向繊維および品質の良好な布帛を得るための仮撚加工繊維が望まれており、検討はされていたにもかかわらず、実用的に有効な技術が提案されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２５４２２６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００１−０２０１３６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】国際公開ＷＯ０１／０８５５９０号パンフレット（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開昭５８−３１１１４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献５】特開２００１−８９９５０号公報（特許請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来の問題点を解決し、さらにＰＴＴ部分配向繊維の約３ヶ月にわたる倉庫での長期保管においても、パッケージ形状の悪化を抑制し、仮撚加工性の悪化を防止して、大量生産しても物性を保持しつつ保管できるものであり、仮撚加工性が良好で、ソフト感、品位の優れた布帛を得ることができるポリエステル部分配向繊維、および実用的に必要な長期の倉庫保管を経ても、パッケージ形状の経時変化が少ないチーズ状パッケージ、および、製糸安定性に優れる、その製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の目的を達成するため、以下の構成を採用する。すなわち、本発明のポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル部分配向繊維は、ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートが重量％で１０／９０〜４５／５５の比率からなるポリエステルポリマーからなり、結晶化度が３０％以下であり、伸度が７０〜２００％であり、７０℃温度収縮率が４０〜８０％であり、さらに、ガラス転移点が５０〜７５℃であることを特徴とするポリエステル部分配向繊維である。
【００１０】
また、本発明のチーズ状パッケージは、上記のポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル部分配向繊維が、巻量２ｋｇ以上積層されて巻き取られてなり、かつ、パッケージ巻取り後、３５℃、６０％ＲＨの雰囲気にて９０日の保管を経た後に測定したチーズ状パッケージのサドルが０〜１０％、バルジが０〜１０％であることを特徴とする。
【００１１】
さらには、本発明のポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル部分配向繊維の製造方法は、ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートからなるポリエステルポリマーを紡糸温度２３５〜２６５℃で紡糸し、紡出孔から押出された溶融ポリマーを冷却風により冷却固化させ、紡糸速度２０００〜３５００ｍ／ｍｉｎで引き取り、紡糸したフィラメントが接触するローラー全てを２０〜４０℃とし、紡糸したフィラメントが接触するガイド全てを５５℃以下とし、紡糸速度２０００〜３５００ｍ／ｍｉｎで引き取ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、仮撚加工性が良好で、ソフト感、品位の優れた布帛を得ることができるポリエステル部分配向繊維が得られ、実用的に必要な長期の倉庫保管を経ても、パッケージ形状の経時変化が少ないチーズ状パッケージ得られ、その製造に際して、糸切れが少なく工程的に安定した製糸性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】チーズ状パッケージの説明図
【図２】実施例における製糸プロセスの模式図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル部分配向繊維は、ＰＥＴとＰＴＴからなるポリエステルポリマーからなり、本発明でいうＰＥＴとは、９０モル％以上がエチレンテレフタレートの繰り返し単位からなるポリエチレンテレフタレートである。ポリエチレンテレフタレートとは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、エチレングリコールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。ただし、１０モル％以下の割合で他のエステル結合を形成可能な共重合成分を含むものであっても良い。共重合可能な化合物としては、例えば、イソフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸およびセバシン酸などのジカルボン酸類、一方、グリコール成分として、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールなどを挙げることができる。また、このＰＥＴには、艶消剤として二酸化チタン、滑剤としてシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体や着色顔料などを、必要に応じて添加することができる。
【００１５】
また、本発明でいうＰＴＴとは、９０モル％以上がトリメチレンテレフタレートの繰り返し単位からなるポリトリメチレンテレフタレートである。ポリトリメチレンテレフタレートとは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、トリメチレングリコールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。ただし、１０モル％以下の割合で他のエステル結合を形成可能な共重合成分を含むものであっても良い。共重合可能な化合物としては、例えば、イソフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸およびセバシン酸などのジカルボン酸類、一方、グリコール成分として、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールなどを挙げることができる。また、このＰＴＴには、艶消剤として二酸化チタン、滑剤としてシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体やリン系耐熱剤、着色顔料などを、必要に応じて添加することができる。
【００１６】
ＰＴＴの固有粘度は０．８以上とすることでタフネスが得られやすいため好ましく、生産性の観点から２．０以下が好ましい。ＰＥＴの固有粘度は０．４〜０．９とすることでＰＴＴのソフト性などの特性を活かし、遅延収縮などの短所を補うポリエステル繊維となるため好ましい。
【００１７】
本発明は、ＰＥＴとＰＴＴからなるポリエステル部分配向繊維であるが、ＰＥＴとＰＴＴの混合比率は重量％で１０／９０〜４５／５５の比率にすることが重要であり、本発明の部分配向繊維を仮撚加工し、布帛にした際、ＰＴＴ単独糸と同等のソフト性が得られる。また、遅延収縮が抑制されるため、倉庫に長期保管しても、良好なパッケージが保たれるため、仮撚加工性が低下することがない。ＰＴＴが９０％より多くなると、ＰＴＴ単独部分配向繊維と同様に、長期保管の過程で、遅延収縮により、パッケージフォームが悪化し、仮撚加工性が低下する。遅延収縮は部分配向繊維の紡糸の際の熱セットにより、ある程度抑制可能であるが、熱セットにより、結晶化度が上がり、仮撚加工繊維の布帛品位が低下する。ＰＥＴの混合比率が４５％を超えると、布帛にした時にＰＴＴ特有のソフト性が失われる。より好ましい混合比率はＰＥＴとＰＴＴを重量％で２０／８０〜４０／６０である。
【００１８】
次に、本発明の部分配向繊維の物性について説明する。まず、結晶化度は３０％以下である。結晶化度が３０％以下であることで、本発明の部分配向繊維を仮撚加工する際、熱セットされやすく、加工性が向上し、布帛にした際に染色斑、収縮斑の無い布帛に仕上がる。結晶化度が３０％よりも高くなると、仮撚加工の加工性が低下し、その結果、布帛の品位が著しく低下する。より好ましい結晶化度は２７％以下であり、さらに好ましくは２５％以下である。結晶化度はＰＴＴとＰＥＴの混合比率、熱処理、引取速度により主に決定される。
【００１９】
伸度は７０〜２００％である。伸度が７０％以上であることで、製糸工程で熱処理を施すことなく収縮を抑えることが可能となり、仮撚加工性が良くなる。２００％以下とすることで、経時変化を抑えることができ、長期に保管しても良好な仮撚加工性が維持できる。より好ましい伸度は８５〜１９０％であり、さらに好ましくは１００〜１８０％である。
【００２０】
本発明の部分配向繊維の強度は、布帛を得るうえで問題ない範囲に設定する。強度については１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とすれば仮撚加工時の糸切れが起こりにくいので好ましい。また、３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下とすることで、本発明規定の伸度を得ることが容易となるため好ましい。
【００２１】
７０℃温水収縮率は４０〜８０％である。７０℃温水収縮率が４０％以上であると、熱を付与したときに、伸長せずに明確に収縮するため、ＰＥＴ繊維と同様に取り扱うことができる。また、８０％以下であると倉庫での長期保管を経てもパッケージの悪化が抑えられ、仮撚加工の際の加工性も良好となる。より好ましい７０℃温水収縮率は７５％以下、さらに好ましくは７０％以下である。
【００２２】
本発明は、ガラス転移点が５０〜７５℃である。ガラス転移点は、ＤＳＣにより測定し、ガラス転移点が複数検出しないものが好ましい。ガラス転移点が５０℃以上あることで、室温での長期保管を経てもパッケージの悪化が抑制され、仮撚加工性が良好となる。また、ガラス転移点が７５℃以下ならば、ＰＥＴ繊維と同様に取り扱うことが可能である。より好ましいガラス転移点は５２℃〜６５℃である。
【００２３】
本発明の部分配向繊維の繊度、単糸繊度は、繊度は１０〜１０００ｄｔｅｘ、単糸繊度は０．３〜３０ｄｔｅｘ程度が一般的に採用される範囲であるが、繊度を低く、単糸繊度を低くすることにより布帛の発色性やソフト性は向上し、繊度１０〜４００ｄｔｅｘ、単糸繊度０．３〜１０ｄｔｅｘ、フィラメント数は１０〜１０００がより好ましい。
【００２４】
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。
【００２５】
次に、本発明のパッケージ形状について説明する。本発明のポリエステル部分配向繊維は、紙管などに２ｋｇ以上巻き取られて、図１に示すようなチーズ状パッケージとして供給される。２ｋｇ未満であると、部分配向繊維のパッケージの取り上げ作業や仮撚加工時のパッケージ交換作業が増大し、コストアップにつながる。より好ましくは４ｋｇ以上であり、更に好ましくは５ｋｇ以上である。巻量の上限は、パッケージの扱いやすさを考えると２０ｋｇ以下が好ましい。パッケージの形状は、バルジが０〜１０％、かつ、サドルが０〜１０％である。図１に示すように、パッケージの最大径（Ｄｍａｘ）、最小径（Ｄｍｉｎ）、最大幅（Ｗｍａｘ）、および、最小幅（Ｗｍｉｎ）を測定し、下式により、サドルおよびバルジを算出する。
サドル（％）＝｛（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／Ｄｍｉｎ｝×１００
バルジ（％）＝｛（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／Ｗｍｉｎ｝×１００
なお、このサドル、バルジは長期保管後の形状を表す必要があり、パッケージ巻取り後、３５℃、６０％ＲＨの雰囲気にて９０日の保管を経た後に測定したものである。
【００２６】
サドルやバルジが大きいと、パッケージにおける繊維の硬さに斑が発生する。特に、サドルが大きい場合、最大径の部分では繊維が硬く、逆に、最小径の部分では繊維が柔らかくなりやすい。繊維の硬さに斑があると、それを用いて仮撚加工する際に、加工張力に変動が発生し、糸切れが発生するほか、得られた加工繊維の染めや収縮にバラツキが発生し、布帛の均一性が損なわれ品位が低下する。サドルおよびバルジが上記の範囲であると、パッケージでの繊維の斑が抑制され、加工性が向上するほか、このために発生する布帛表面の品位低下を抑制することができる。バルジのより好ましい範囲は０〜５％、サドルのより好ましい範囲は０〜５％である。
【００２７】
サドルおよびバルジを好ましい範囲とするためには、一般的には巻取り時の張力を適切な範囲にすることにより、巻取り直後のパッケージ形状を良好にすることができるが、ＰＴＴ単独部分配向繊維ではパッケージ巻取り直後では問題ないものの、３５℃での長期保管を経ると悪化し良好に保つことは困難である。本発明ではＰＥＴとＰＴＴを混合した部分配向繊維とすることで長期保管後でも良好なパッケージを得ることができる。
【００２８】
次に本発明のポリトリメチレンテレフタレート系部分配向繊維の製造方法について説明する。本発明の部分配向繊維はＰＥＴとＰＴＴからなるが、ＰＥＴとＰＴＴのブレンド繊維とすることが優れた製糸安定性や仮撚り加工性、布帛としたときの発色性やソフト性を得られるため好ましい。ブレンドする方法としては、チップ状態でブレンドするチップブレンド方式と溶融状態でブレンドする溶融ブレンド方式などがあるが、チップ状態でブレンドする方が、従来のＰＥＴ単独部分配向繊維の設備でも、ブレンド状態が均一となり、また、溶融温度、紡糸温度を低く設定でき、ＰＴＴの熱劣化を抑制できるため好ましい。チップブレンド方法は公知の方法でよく、テーブルフィーダーやチップブレンダーが挙げられるが、これらに限定されない。ＰＥＴとＰＴＴの混合比率は重量％で１０／９０〜４５／５５の比率で混合し、溶融する。溶融方法はプレッシャーメルターによる方法、エクストルーダーによる方法が挙げられるが、エクストルーダーによる溶融がブレンド状態の均一性の観点から好ましく、エクストルーダーは１軸または２軸のものを用いることができる。溶融温度は使用するＰＴＴの融点の１０〜４０℃高い温度に設定することが好ましい。エクストルーダーで溶融されたブレンドポリマーは２３５〜２６５℃の紡糸温度で紡糸することで、繊維のガラス転移点を５０〜７５℃に制御することができる。２３５℃に満たない場合は、ポリマーの流動性が悪化し、２６５℃を超えるとＰＴＴが熱劣化を起こし、製糸性や仮撚り加工性、布帛品位が著しく低下する。より好ましくは２６０℃以下である。
【００２９】
紡出孔より押出した溶融ポリマーは冷却風にて冷却固化させ、油剤を付与した後、紡糸速度２０００〜３５００ｍ／ｍｉｎの部分配向領域にて引き取り、給油および／または糸道を制御するための、温度を５５℃以下とした、１つ以上の複数のガイドを通し、温度を２０〜４０℃とした、給油および／または工程張力コントロールのため１つ以上の複数のローラーを介した後、巻き取ることによって、製造することができる。
【００３０】
紡糸速度を２０００〜３５００ｍ／ｍｉｎの範囲とすることで、本発明規定の結晶化度、伸度、７０℃温水収縮率が得られやすい。紡糸速度が２０００ｍ／ｍｉｎに満たない低速では、伸度２００％より大きくなり、仮撚加工性が悪化する。また、紡糸速度が３５００ｍ／ｍｉｎを超える高速になると、伸度が７０％より低くなり、遅延収縮が発生する。紡糸速度は、より好ましくは２２５０〜３０００ｍ／ｍｉｎである。
【００３１】
ガイド温度は、５５℃を超えると、および／または、ローラー温度が４０℃を超えると、ポリエステル部分配向繊維の結晶化度が上がり、仮撚加工性が悪化し、布帛にした際に品位が低下する。ローラー温度を２０℃より低く保つには、エネルギー使用量が大幅に増加するため好ましくない。ガイド、または、ローラーの温度を本発明の温度に保つ方法については、雰囲気温度のコントロールや、ガイドやローラーに冷却風を送り続けること等が挙げられる。ガイド温度、ローラー温度の測定方法としては、接触式温度計による測定や非接触の放射温度計を使用しても良い。ガイド温度は、より好ましくは４５℃以下である。ローラー温度については、より好ましくは２５〜３５℃である。
【００３２】
また、巻取張力は、安定的な製糸性を得やすいという観点から、０．０２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が好ましく、良好なパッケージフォームを得やすいという観点から、０．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下が好ましい。
【００３３】
また、巻取りまでの間に公知の交絡装置を用い、繊維糸条に交絡を施すことも可能である。必要であれば、交絡を複数回付与することで交絡数を上げることが可能となる。さらには、巻取直前に、追加で油剤を付与することも許容される。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例を挙げて具体的に説明する。なお、実施例の主な測定値は以下の方法で測定した。
【００３５】
（１）固有粘度
固有粘度［η］は、溶媒として、オルソクロロフェノールを用い、３０℃で粘度を測定し、次の定義式に基づいて求められる値である。ここで、Ｃは溶液の濃度、ηｒは相対粘度（溶媒の粘度に対する、ある濃度Ｃにおける溶液の粘度の比率）である。
【００３６】
【数１】
【００３７】
（２）結晶化度
サンプル量が１０ｍｇの試料を、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＤＳＣ Ｑ１００にて、１６℃／分で昇温し、２０〜２８０℃の温度範囲で測定し、以下の式にて算出した。
結晶化度Ｘｃ（％）＝（ΔＨｍ−ΔＨｃｃ）／１４５（Ｘｃ１００％のΔＨｍ）×１００
ΔＨｍ：融解熱量（Ｊ／ｇ）
ΔＨｃｃ：冷結晶化熱量（Ｊ／ｇ）
Ｘｃ１００％のΔＨｍ：１４５（Ｊ／ｇ） 。
【００３８】
（３）強度、伸度
ＪＩＳ Ｌ１０１３（１９９９）に従い測定した。
【００３９】
（４）７０℃温度収縮率
繊維を１ｍ×１０回のかせ取りをする。かせに、２９×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けたときの、かせ長をＬ０、かせに０．２９×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けたの状態で７０℃の温水にて１０分間処理し、１２時間以上２４時間以内の範囲で風乾後、２９×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を掛けたときのかせ長をＬ１とし、下式で、７０℃温水収縮率を算出する。
７０℃温水収縮率（％）＝｛（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０｝×１００
なお、測定試料は、パッケージ採取後１２時間以上４８時間以内の経時による変化のないものを使用する。
【００４０】
（５）ガラス転移点
サンプル量が１０ｍｇの試料を、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＤＳＣ Ｑ１００にて、１６℃／分で昇温し、２０〜２８０℃の温度範囲で測定した。
【００４１】
（６）パッケージのサドル、バルジ
各実施例および比較例において、部分配向繊維を巻取るに際して、直径１３４ｍｍの紙管に巻取り幅１１４ｍｍにて巻取り、８ｋｇのパッケージ（巻径約３４０ｍｍ）を得る。得られたパッケージを、３５℃、６０％ＲＨの雰囲気下で９０日間放置後、パッケージの形状を測定した。図１に示すように、パッケージの最大径（Ｄｍａｘ）、最小径（Ｄｍｉｎ）、最大幅（Ｗｍａｘ）、および、最小幅（Ｗｍｉｎ）を測定し、下式により、サドルおよびバルジを算出した。小数第１位を四捨五入し整数値とした。
サドル（％）＝｛（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／Ｄｍｉｎ｝×１００
バルジ（％）＝｛（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／Ｗｍｉｎ｝×１００ 。
【００４２】
（７）生産性
製糸量５ｔｏｎの連続紡糸を３回実施し、トンあたりの平均の糸切れ回数を算出した。糸切れ回数に応じ、以下の評価点数とした。
○：糸切れ回数 ０．５回／ｔｏｎ未満
△：糸切れ回数 ０．５回／ｔｏｎ以上、２．０回／ｔｏｎ未満
×：糸切れ回数 ２．０回／ｔｏｎ以上 。
【００４３】
（８）仮撚加工繊維満管率
部分配向繊維の８ｋｇのパッケージを用い、ウレタンディスクによるフリクション方式仮撚加工（インドロー仮撚、加工速度４００ｍ／分、延伸倍率は仮撚加工繊維の伸度が４０％になるように調整、第１ヒーター温度１４５℃、第２ヒーター温度１３０℃）を行った。２ｋｇ巻の仮撚加工繊維を４本採取し、１００本の部分配向繊維から４００本の仮撚加工繊維へ分割仮撚した。４００本の仮撚加工繊維のうち、糸切れせずに２ｋｇの仮撚加工繊維を採取できた割合を算出した。小数第１位を四捨五入し、整数値とした。なお、使用する部分配向繊維は３５℃、６０％ＲＨの雰囲気下で９０日間保管したものを使用した。
○：９０％以上
△：８０％以上、９０％未満
×：８０％未満 。
【００４４】
（９）仮撚加工繊維編検
（８）にて採取した仮撚加工繊維のうち、任意のパッケージの部分配向繊維から採取した４本の仮撚加工繊維を用い、２８ゲージの丸編地を製作した。染色方法は染料としてテトラシールネイビーブルーＳＧＬを０．２７５％ｏｗｆ、助剤として正研化工（株）製テトロシンＰＥ−Ｃを５．０％ｏｗｆ、分散剤として日華化学（株）製ニッカサンソルト＃１２００を１．０％ｏｗｆ用い、浴比１：１００にて５０℃、１５分、さらに９０℃、２０分にて染色を行った。染色が完了したサンプルについて染色斑、収縮斑について総合的に評価し、製品として出荷可能であるか否かを経験年数３年以上の評価者３名の合議によって３段階で評価した。
○：非常に均質で優れた品位である
△：安定した品位であり、出荷可能である
×：出荷不可能な重大な欠点が存在する。
【００４５】
（１０）布帛ソフト性
（９）にて得られた丸編地の肌触りを官能検査し経験年数３年以上の評価者３名の合議によって３段階評価した。
○：非常にやわらかく優れている
△：やわらかく優れている
×：固い。
【００４６】
（１１）総合評価
前述（７）〜（１０）の評価項目について、以下の基準で合否を判定した。
合格：全ての項目で×がないもの
不合格：一項目でも×があるもの。
【００４７】
実施例１
固有粘度が０．６５のＰＥＴチップと固有粘度が１．１０のＰＴＴチップをチップブレンダーで混合した後、チップホッパーに仕込み、溶融温度２７０℃にて、１軸のエクストルーダーで混合チップを溶融し、紡糸温度を２５０℃に設定し、計量ポンプによる計量を行い、ろ過を経て、丸孔の口金紡出孔から吐出させた。チップ混合比率はＰＥＴ：ＰＴＴ＝３０：７０とした。
【００４８】
吐出したポリマーは図２に示す製糸装置にて繊維化した。すなわち、冷却、給油ローラーによる給油を経て、ガイド４で糸を収束させ、紡糸速度２６００ｍ／分に設定された第１ローラー５にて引き取り、ガイド６、同速の第２ローラー７、ガイド８を経た後、巻取張力０．３３ｃＮ／ｄｔｅｘ、巻取速度２５７５ｍ／分にて巻き取り、１１０ｄｔｅｘ−２４フィラメントのポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル部分配向繊維からなるチーズ状パッケージ１０を得た。なお、固化したばかりの繊維の持ち込み熱により温度が上がりやすいガイド４は、冷却風を送りつづけることにより、最大温度が２５℃になるように調節した。第１ローラー５は温度可変のローラーを使用し、温度が２５℃となるように設定した。第２ローラー７、ガイド６、ガイド８は、雰囲気温度コントロールにより、温度が２３〜２５℃になるように設定した。ガイド温度は、非接触式の温度計で連続測定した。
【００４９】
得られた部分配向繊維は結晶化度１５．１、伸度１４７％、７０℃温水収縮率６１％と良好な物性を示した。得られたパッケージを３５℃、６０％ＲＨの雰囲気下に９０日保管した後に測定したバルジとサドルも良好であり、生産性、仮撚加工繊維の満管率、編検、布帛ソフト性とも良好であった。結果を表１に示す。
【００５０】
実施例２〜５、比較例１〜５
ＰＥＴチップとＰＴＴチップ混合比率と紡糸温度を表１のように変更した以外は実施例１と同様の手順で部分配向繊維を得た。実施例２〜３については表１に示すとおり、実施例１と同等に非常に優れた結果となった。実施例４については、本発明の規定範囲内ではあるが、ガラス転移点が５１．０℃となり、パッケージの経時変化が進み、仮撚加工繊維満管率が実施例１と比較し、若干劣る結果となった。実施例５についても、本発明の規定範囲内ではあるが、ＰＥＴ比率が４５重量％と高めのため、実施例１と比較し、布帛ソフト性が若干劣る結果となった。
【００５１】
比較例１については、ＰＥＴの混合比率が５０重量％とＰＴＴの混合比率と同じであるため、布帛ソフト性が著しく劣る結果となった。比較例２については、ＰＥＴの混合比率が７０重量％とＰＴＴの混合比率よりも高く、布帛ソフト性で不十分な結果を得た。比較例３については、ＰＴＴの混合比率が９５重量％と高いため、ガラス転移点が室温に近くなり、９０日後のパッケージフォームが悪化し、仮撚加工繊維満管率が大きく劣るものとなった。比較例４については、ＰＴＴの比率が１００重量％であり、ガラス転移点が比較例３よりもさらに室温に近づき、９０日後のパッケージフォームが悪化し、仮撚加工繊維満管率が大きく劣るものとなった。比較例５について、ＰＥＴの比率を１００重量％としたため、布帛が固くなり、ソフト性が不十分となった。
【００５２】
実施例６
図２におけるガイドの最大温度、平均温度、第１ローラー５の温度、第２ローラー７の温度を表２のように変化させた以外は実施例１と同様の条件にて部分配向繊維を製糸し、生産性、仮撚加工繊維の満管率、編検、布帛ソフト性とも良好であった。
【００５３】
実施例７、比較例６
図２におけるガイドの最大温度、平均温度、第１ローラー５の温度を表２のように変化させた以外は実施例１と同様の条件にて部分配向繊維を得た。実施例７については、生産性、仮撚加工繊維の満管率、編検、布帛ソフト性とも良好であったが、結晶化度が３８．３％となった比較例６では、仮撚加工性の悪化のため、仮撚加工繊維編検が不十分となった。
【００５４】
実施例８
図２におけるガイドの最大温度、平均温度、第１ローラー５の温度を表２のように変化させた以外は実施例３と同様の条件にて部分配向繊維を製糸し、生産性、満管率、編検、布帛ソフト性全てについて良好であった。
【００５５】
実施例９〜１０、比較例７
図２におけるガイドの最大温度、平均温度、第１ローラー５の温度を表２のように変化させた以外は実施例２と同様の条件にて部分配向繊維を得た。実施例９については、実施例２と同様に良好な結果であったが、実施例１０については、結晶化度が２５．９％となり、良好ではあるものの、仮撚加工繊維の編検で若干の斑が認められた。結晶化度が３２．８％となった比較例７では、編検で染め斑が認められた。
【００５６】
実施例１１、比較例８
図２におけるガイドの最大温度、平均温度、第１ローラー５の温度を表２のように変化させた以外は実施例４と同様の条件にて部分配向繊維を得た。実施例１１については、仮撚加工繊維の満管率は若干低下し、また、結晶化度が２９．３％となり、編検にも若干の斑が見られた。結晶化度が３４．６％となった比較例８では、編検に染め斑が発生した。
【００５７】
比較例９
図２におけるガイドの最大温度、平均温度、第１ローラー５の温度を表２のように変化させた以外は比較例４と同様の条件にて部分配向繊維を得た。結晶化度が４５．２％であったため、９０日後のパッケージフォームは改善されたものの、仮撚加工繊維の編検が不十分となった。
【００５８】
実施例１２〜１５、比較例１０〜１１
図２における第１ローラー５の速度、すなわち紡糸速度と巻取張力を表３のように変化させた以外は実施例１と同様の条件にて部分配向繊維を得た。なお、図２における第２ローラー７の速度は第１ローラー５と同速とした。本発明の結晶化度、伸度、７０℃温水収縮率、ガラス転移点、パッケージのサドル、バルジである実施例１２〜１３では生産性、満管率、編検、布帛ソフト性は良好な結果を得ることができた。本発明の範囲内ではあるが、伸度が１８９％となった実施例１４では、仮撚加工繊維の編検が若干悪化した。また、伸度を７５％とした実施例１５では、若干の遅延収縮により、仮撚加工繊維の満管率が若干低下し、また、結晶化度が２８．５％となり、仮撚加工繊維に若干の染め斑が発生した。伸度が２０８％となった比較例１０では、仮撚加工繊維の編検が悪化した。また、伸度を６５％とした比較例１１では、遅延収縮により、９０日保管後のパッケージ形状が悪化し、仮撚加工繊維の満管率が著しく低下した。また、結晶化度が３２．１％となり、編検で出荷不可である欠点を認めた。
【００５９】
実施例１６〜１９、比較例１２
紡糸温度と巻取張力を表４のように変化させた以外は実施例２と同様の条件にて部分配向繊維を得た。実施例１６〜１８については、実施例１と同様に良好な結果となったが、紡糸温度を２６５℃とした実施例１９については、良好ではあるものの、ＰＴＴの熱劣化に起因すると思われる生産性と編検の若干の悪化と、ガラス転移点が５０．８℃となったことで、遅延収縮し、満管率の若干の低下が認められた。一方、紡糸温度を２７０℃とした比較例１２について、ＰＴＴの熱劣化が原因と考えられる生産性と編検の悪化が発生した。また、ガラス転移点が４９．２℃となり、満管率の低下が見られ、不十分な結果をなった。
【００６０】
【表１】
【００６１】
【表２】
【００６２】
【表３】
【００６３】
【表４】
【符号の説明】
【００６４】
１：口金
２：冷却装置
３：給油装置
４：第１ガイド
５：第１ローラー
６：第２ガイド
７：第２ローラー
８：第３ガイド
９：コンタクトローラー
１０：パッケージ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートが重量％で１０／９０〜４５／５５の比率からなるポリエステルポリマーからなり、以下の（１）〜（４）の要件を満足することを特徴とするポリエステル部分配向繊維
（１）結晶化度：３０％以下
（２）伸度：７０〜２００％
（３）７０℃温度収縮率：４０〜８０％
（４）ガラス転移点：５０〜７５℃
【請求項２】
請求項１記載のポリエステル部分配向繊維が巻量２ｋｇ以上で積層され、パッケージ巻取り後、３５℃、６０％ＲＨの雰囲気にて９０日の保管を経た後に、以下に示す（１）、（２）の要件を満足することを特徴とするチーズ状パッケージ
（１）チーズ状パッケージのサドル：０〜１０％
（２）チーズ状パッケージのバルジ：０〜１０％
【請求項３】
ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートからなるポリエステルポリマーを２３５〜２６５℃の温度で紡糸し、紡出孔から押出された溶融ポリマーを冷却風により冷却固化させ、紡糸速度２０００〜３５００ｍ／ｍｉｎで引き取り、紡糸したフィラメントが接触するローラー全てを２０〜４０℃とし、紡糸したフィラメントが接触するガイド全てを５５℃以下とし、巻き取ることを特徴とする請求項１記載のポリエステル部分配向繊維の製造方法
【請求項１】
ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートが重量％で１０／９０〜４５／５５の比率からなるポリエステルポリマーからなり、以下の（１）〜（４）の要件を満足することを特徴とするポリエステル部分配向繊維
（１）結晶化度：３０％以下
（２）伸度：７０〜２００％
（３）７０℃温度収縮率：４０〜８０％
（４）ガラス転移点：５０〜７５℃
【請求項２】
請求項１記載のポリエステル部分配向繊維が巻量２ｋｇ以上で積層され、パッケージ巻取り後、３５℃、６０％ＲＨの雰囲気にて９０日の保管を経た後に、以下に示す（１）、（２）の要件を満足することを特徴とするチーズ状パッケージ
（１）チーズ状パッケージのサドル：０〜１０％
（２）チーズ状パッケージのバルジ：０〜１０％
【請求項３】
ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートからなるポリエステルポリマーを２３５〜２６５℃の温度で紡糸し、紡出孔から押出された溶融ポリマーを冷却風により冷却固化させ、紡糸速度２０００〜３５００ｍ／ｍｉｎで引き取り、紡糸したフィラメントが接触するローラー全てを２０〜４０℃とし、紡糸したフィラメントが接触するガイド全てを５５℃以下とし、巻き取ることを特徴とする請求項１記載のポリエステル部分配向繊維の製造方法
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１６８８９７（Ｐ２０１１−１６８８９７Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３１０１１（Ｐ２０１０−３１０１１）
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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