仮撚加工に適したポリエステル繊維及び製造方法
【課題】 巻締まりおよびバルジの発生を抑制することにより工業的に製造が可能であり、かつ長期間にわたって同一条件で、毛羽や糸切れ無く安定して延伸仮撚加工が可能な部分配向ＰＴＴ繊維を提供する。
【解決手段】■ ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位からなり、且つ特定の物性要件を満たすポリトリメチレンテレフタレート繊維。■ そのチーズ状パッケージ。■ 該繊維からの溶融マルチフィラメントを、紡口直下に設けた特定の雰囲気温度下で保温領域を通過させ、急冷して固体マルチフィラメントに変え、仕上げ剤を付与後、特定温度で熱処理後、特定巻取張力にて高速で巻取る方法。
【解決手段】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速での延伸仮撚加工に適したポリトリメチレンテレフタレート繊維及びそのチーズ状パッケージに関する。更に詳しくは、本発明は、工業的に製造可能で、長期間にわたって安定した延伸仮撚加工ができる部分配向ポリトリメチレンテレフタレート繊維およびその繊維を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】テレフタル酸またはテレフタル酸ジメチルに代表されるテレフタル酸の低級アルコールエステルと、トリメチレングリコール（１，３−プロパンジオール）を重縮合させて得られるポリトリメチレンテレフタレート（以下「ＰＴＴ」と略す）を用いた繊維は、低弾性率（ソフトな風合い）、優れた弾性回復性、易染性といったポリアミドに類似した性質と、耐光性、熱セット性、寸法安定性、低吸水率といったポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」と略す）繊維に類似した性能を併せ持つ画期的なポリマーであり、その特徴を生かしてＢＣＦカーペット、ブラシ、テニスガット等の繊維としてに応用されている（米国特許第３５８４１０８号明細書、米国特許第３６８１１８８号明細書、「Ｊ．ＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ」Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｈｙｓｉｃｓ 編、１４巻、２６３〜２７４頁、１９７６年発行；「Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ」４５巻、１９９５年４月発行、１１０〜１１１頁；特開平９−３７２４号公報、特開平８−１７３２４４号公報、特開平５−２６２８６２号公報）。
【０００３】特にＰＴＴ繊維を用いた仮撚加工糸は、従来のＰＥＴやポリブチレンテレフタレート（以下「ＰＢＴ」と略す）を用いた仮撚加工糸に比べ、非常にソフトで良好な弾性回復性、およびその持続性を有していることが知られている（特開平９−７８３７３号公報、特開平１１−０９３０２６号公報）。しかしながら、これらに開示されているのは延伸糸を用いたＰＴＴ繊維の仮撚加工に関してであり、生産性の高い高速での延伸仮撚加工を行うことはできない。また、延伸糸を得るためには、紡糸、延伸といった２段階の工程が必要となるため、生産性を上げることが困難であり、繊維製造コストは高くなってしまう。
【０００４】仮撚加工を行う場合には、ＰＥＴと同様に、ＰＴＴの部分配向繊維を用いて延伸仮撚加工を行うことも考えられる。現在、ＰＥＴでは、生産性の高さなどの理由から、この延伸仮撚加工が主流となっている。延伸仮撚加工を行うＰＴＴの部分配向繊維に関する先行技術はわずかに、「Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ」４７巻、１９９７年２月発行、７２〜７４頁があるのみである。ここではゴデットロールを用いず、或いは冷たいゴデットロールを介した後、３〜６０００ｍ／分で巻き取る方法が記載されている。ＰＴＴにて部分配向繊維に相当する繊維を製造する方法については上記の他に、延伸糸用の未延伸糸として特表平９−５０９２２５号公報に２０００〜５０００ｍ／分で巻き取られた糸が、また特開昭５８−１０４２１６号公報に２０００ｍ／分以上で溶融紡糸した、複屈折率が０．０３５以上の糸が示されている。
【０００５】しかしながら、本発明者らの検討によると、上記文献や公開公報に示されているＰＴＴの部分配向繊維は、糸管上で糸が大きく収縮して糸管を締め付けるために、通常工業生産している糸量を巻取ると糸管が変形し、チーズ状パッケージを巻取機のスピンドルより取り外すことができなくなる。このような状況では、たとえ強度の大きい糸管を使って糸管の変形を抑えたとしても、バルジと呼ばれるパッケージ側面が膨れる現象が見られたり、チーズの内層で糸が堅く締まったりする。このため糸を解舒する時の張力が高くなると共に、張力変動も大きくなり、延伸仮撚加工時に毛羽、糸切れが多発したり、倦縮むらや染色むらが発生したりする。
【０００６】上記のように繊維が収縮する理由としては次の２つが考えられる。
■ ＰＥＴと異なり、ＰＴＴはジグザグ状の分子構造をしてるのでガラス転移点（以下「Ｔｇ」と略す）が３０〜５０℃と低く、延伸糸のように結晶化していないと、構造が固定されずに室温でも分子が運動して収縮してしまうからである。
■ 弾性回復率が高いために巻取った際の応力が緩和されずに残るためである。
また本発明者らの検討によると、室温付近で保管した場合、ＰＥＴ部分配向繊維の物性がほとんど変化しないのと異なり、上記文献や公報に開示されているＰＴＴ部分配向繊維では沸水収縮率や熱応力のピーク値などの物性が経時変化してしまう。このため工業的に延伸仮撚加工を行うこと、即ち長期間にわたって同一条件で同じ品質の仮撚加工糸を毛羽、糸切れの発生なく安定して生産することができない。
【０００７】繊維の構造を固定する技術としては特公昭６３−４２００７号公報に、ＰＥＴとＰＴＴ又は／およびＰＢＴをブレンドしたポリマーを溶融吐出し、冷却固化した後、加熱ローラにより熱処理し、次いで３５００ｍ／分以上の速度で巻取り、切断伸度（破断伸度）６０％以下、沸水収縮率７％以下の繊維を製造する方法が示されている。この公報の中には、比較例としてＰＴＴホモポリマー及びＰＥＴが１０重量％ブレンドされたＰＴＴ共重合ポリマーを上記と同様の方法にて１８０℃に加熱し、４０００ｍ／分で巻取った破断伸度３３％、沸水収縮率４％程度の繊維も示されている。このように、ここではローラで加熱する方式の高速紡糸と、それによって得られるＰＴＴ繊維が記載されている。しかしながら、該公報の目的は、得られる繊維をそのまま衣料用の繊維として使用し、この際にシボ立て性を改善するために結晶化を進めて収縮を抑制する技術である。
【０００８】本発明者らの検討によると、１８０℃以上といった高温で熱処理するとバルジの発生や巻崩れが激しくなってしまう。また高温で熱処理し、破断伸度が６０％以下といった延伸糸と同様な物性の繊維であるため延伸仮撚加工を行うことはできない。ポリアミド系の部分配向繊維に関しては、特開昭５０−７１９２１号公報に加熱ローラで熱処理を行い巻崩れのないパッケージを得る技術が示されている。しかし、ポリアミドの部分配向繊維は結晶化していないと糸が吸湿などにより伸びて巻き崩れが発生してしまう。該公報で示されているのは、この巻崩れを解消する技術である。
【０００９】また、特開昭５１−４７１１４号公報に、高速紡糸した糸を緊張状態にて加熱ローラで熱処理して結晶化させて、繊維の破断伸度を下げ、仮撚加工性を向上させる技術も示されている。該公報で示されているのは、繊維の破断伸度を下げて倦縮性能を高める技術である。従って両公報とも、巻締まりやバルジの抑制や物性の経時変化の抑制とは全く違った目的のための技術である。従来、ポリエステル系の繊維はポリアミド系の繊維と異なり、加熱結晶化させ構造を固定すると、結晶が分子の運動を阻害してしまい、延伸仮撚加工はできないと考えられている。このため上記の公開公報に示されている、部分配向繊維を熱処理するといった技術は、ポリエステル系の繊維では行われていない。このように巻締まりやバルジが発生せず、長期間安定して延伸仮撚加工のできるＰＴＴ繊維について記載している先行技術は全くない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らの検討の結果、従来技術による部分配向ＰＴＴ繊維及びその製造においては以下の問題があることが分かった。
（A) 巻糸が収縮して、糸管を締め付け、チーズ状パッケージを巻取り機のスピンドルより取り外すことができなくなったり、バルジが発生したりする。このため、工業的に製造されているＰＥＴ並みの糸量のチーズ状パッケージを巻き取ることができない。
(B) ＰＴＴは室温付近で保管していても沸水収縮率や熱応力のピーク値などの物性が変化してしまうため、工業的に延伸仮撚加工を行うこと、すなわち長期間にわたって同一条件で同じ品質の仮撚加工糸を毛羽、糸切れの発生なく安定して生産することができない。
【００１１】本発明の目的は、工業的に製造可能で且つ長期間にわたって安定した延伸仮撚加工ができる部分配向ＰＴＴ繊維およびその製造方法を提供するものである。本発明の目的を達成するために解決すべき課題は、上記（A)問題に対応して工業的な製造を可能とするために、巻締まりおよびバルジの発生を抑制し、上記(B) 問題に対応して工業的な延伸仮撚加工を可能とするために、室温で物性が経時変化しない部分配向ＰＴＴ繊維とすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究した結果、驚くべきことに、特定の条件にて繊維を熱処理して結晶化させ、極低張力にて巻取る特殊な紡糸法を用いて製造した、特定の範囲内の配向性、結晶性の繊維では、ＰＴＴ部分配向繊維を製造する際に大きな問題となる巻締まりやバルジの発生を回避することができることを見出した。また、この繊維は、更に驚くことに、ＰＥＴとは異なり、本発明の範囲内の配向性、結晶性であれば、熱処理して結晶化させても、延伸仮撚加工が可能であり、且つ優れた品位の仮撚加工糸を得ることができることを見出した。しかも、本発明の繊維は、結晶化により繊維の構造が固定されているために、物性が経時変化しにくく、長期間にわたって同一条件で同じ品位の仮撚加工糸を毛羽、糸切れの発生なく安定して得ることができることを見出し、本発明を完成した。
【００１３】即ち、本発明は：（A) ポリエステル繊維■ ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートからなり、下記（I)〜(5) の要件を満足するポリエステル繊維を提供する。また、 (1) 密度 ： １．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3 (2) 複屈折率 ： ０．０３０〜０．０７０ (3) 熱応力のピーク値 ： ０．０１〜０．１２ｇ／ｄ (4) 沸水収縮率 ： ３〜２０％ (5) 破断伸度 ： ４０〜１４０％■ ■において、下記式(A) で示される、糸−糸間の静摩擦係数Ｆと繊維の総繊度ｄ（デニール）より計算した繊度補正静摩擦係数Ｇが０．０６〜０．２０である点に特徴を有する。また、Ｇ＝Ｆ−０．００３８３×ｄ ・・・ (A)■ ■において、更に該繊維がチーズ状パッケージに巻かれているポリエステル繊維を提供する。また、■ ■において、下記式(A) で示される、糸−糸間の静摩擦係数Ｆと繊維の総繊度ｄ（デニール）より計算した繊度補正静摩擦係数Ｇが０．０６〜０．２０である点に特徴を有する。また、Ｇ＝Ｆ−０．００３８３×ｄ ・・・ (A)
【００１４】(B) チーズ状パッケージ■ ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートからなり、下記（I)〜(5) の要件を満足し且つポリエステル繊維が巻き付けられ、バルジ率が２０％以下である、チーズ状パッケージを提供する。また、 (1) 密度 ： １．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3 (2) 複屈折率 ： ０．０３０〜０．０７０ (3) 熱応力のピーク値 ： ０．０１〜０．１２ｇ／ｄ (4) 沸水収縮率 ： ３〜２０％ (5) 破断伸度 ： ４０〜１４０％■ ■において、巻き付けられている繊維の、下記式(A) で示される、糸−糸間の静摩擦係数Ｆと繊維の総繊度ｄ（デニール）より計算した繊度補正静摩擦係数Ｇが０．０６〜０．２０である点に特徴を有する。また、Ｇ＝Ｆ−０．００３８３×ｄ ・・・ (A)
【００１５】(C) ポリエステル繊維の製造方法■ ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートを溶融紡糸する方法において、紡口より押出した溶融マルチフィラメントを急冷して固体マルチフィラメントに変え、５０〜１７０℃で熱処理を行った後、０．０２〜０．２０ｇ／ｄの巻取張力にて２０００〜４０００ｍ／分の速度で巻き取る、ポリエステル繊維の製造方法を提供する。また、■ ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートを溶融紡糸する方法において、紡口より押出した溶融マルチフィラメントを急冷して固体マルチフィラメントに変えた後、該繊維に対して０．２〜３重量％となるように油剤を付与し、その後５０〜１７０℃で熱処理を行った後、０．０２〜０．２０ｇ／ｄの巻取張力にて２０００〜４０００ｍ／分の速度で巻き取る、ポリエステル繊維の製造方法を提供する。
【００１６】以下、本発明を詳細に説明する。
（1) ポリマー原料等(i) 本発明に用いるポリマーは、９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートである。ここでＰＴＴとは、テレフタル酸を酸成分としトリメチレングリコール（１，３−プロパンジオールともいう）をジオール成分としたポリエステルである。該ＰＴＴには１０モル％以下で他の共重合成分を含有してもよい。そのような共重合成分としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸、４−ナトリウムスルホ−２，６−ナフタレンジカルボン酸、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸トリブチルメチルホスホニウム塩、２，６−ジカルボン酸ナフタレン−４−スルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、２，６−ジカルボン酸ナフタレン−４−スルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸アンモニウム塩、
【００１７】１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタメチレングリコール、１，６−ヘキサメチレングリコール、ヘプタメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ドデカメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，３−シクロヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、
【００１８】シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸、セバシン酸、ドデカン二酸、２−メチルグルタル酸、２−メチルアジピン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸等のエステル形成性モノマーが挙げられる。
(ii)また、必要に応じて、各種の添加剤、例えば、艶消し剤、熱安定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤などを共重合、または混合してもよい。
【００１９】(iii) 本発明に用いるポリマーの極限粘度［η］は０．５〜１．４が好ましく、更に好ましくは０．７〜１．２である。この範囲で強度、紡糸性に優れた繊維を得ることができる。極限粘度が０．５未満の場合は、ポリマーの分子量が低すぎるため紡糸時や加工時の糸切れや毛羽が発生しやすくなるとともに、仮撚加工糸に要求される強度の発現が困難となる。逆に、極限粘度が１．４を越える場合は、溶融粘度が高すぎるために紡糸時にメルトフラクチャーや紡糸不良が生じるので好ましくない。
【００２０】（iv) 本発明に用いるポリマーの製法としては、公知の方法をそのまま用いることができる。即ち、テレフタル酸又はテレフタル酸ジメチルとトリメチレングリコールを原料とし、チタンテトラブトキシド、チタンテトライソプロポキシド、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛、酢酸コバルト、酢酸マンガン、二酸化チタンと二酸化ケイ素の混合物といった金属塩の１種あるいは２種以上をポリマーに対して０．０３〜０．１ｗｔ％となるように加え、常圧下あるいは加圧下でエステル交換率９０〜９８％でビスヒドロキシプロピルテレフタレートを得、次に、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、三酸化アンチモン、酢酸アンチモンといった触媒の１種あるいは２種以上をポリマーに対して０．０２〜０．１５ｗｔ％、好ましくは０．０３〜０．１ｗｔ％となるように添加し、２５０〜２７０℃で減圧下反応させる。
【００２１】（v)重合の任意の段階で、好ましくは重縮合反応の前に安定剤を入れることが白度の向上、溶融安定性の向上、ＰＴＴオリゴマーやアクロレイン、アリルアルコールといった分子量が３００以下の有機物の生成を制御できる観点で好ましい。この場合の安定剤としては、５価または／および３価のリン化合物やヒンダードフェノール系化合物が好ましい。５価または／および３価のリン化合物としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリフェニルホスファイト、リン酸、亜リン酸等が挙げられ、特に、トリメチルホスファイトが好ましい。
【００２２】ヒンダードフェノール系化合物とは、フェノール系水酸基の隣接位置に立体障害を有する置換基を持つフェノール系誘導体であり、分子内に１個以上のエステル結合を有する化合物である。具体的には、ペンタエリスリトール−テトラキス［３−（３，５−ジ−tertブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−tert−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、３，９−ビス｛２−［３−（３−tert−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチルエチル｝−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、１，３，５−トリス（４−tert−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンゼン）イソフタル酸、トリエチルグリコール−ビス［３−（３−tert−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，６−ヘキサンジオール−ビス［３−（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、２，２−チオ−ジエチレン−ビス［３−（３，５−ジ−tertブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクタデシル−３−（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を例示しうる。中でもペンタエリスリトール−テトラキス［３−（３，５−ジ−tertブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］が好ましい。
【００２３】（2) ポリエステル繊維■ 本発明のポリエステル繊維としては、下記（1)〜(5) の要件を満足する必要がある。
（1) 密度 ： １．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3 （2) 複屈折率 ： ０．０３０〜０．０７０ （3) 熱応力のピーク値 ： ０．０１〜０．１２ｇ／ｄ (4) 沸水収縮率 ： ３〜２０％ (5) 破断伸度 ： ４０〜１４０％・本発明の課題の１つである繊維の巻締まりを解消するためには、糸管上で糸が大きく収縮しないように、繊維が結晶化して分子が固定され、かつ分子が過度に配向して緊張した状態になっていないことが重要である。
・また、本発明の他の課題である、長期間にわたって同一条件で同じ品質の仮撚加工糸を毛羽、糸切れの発生なく安定して生産することを可能とするには、破断伸度が一定の範囲内であるとともに、破断伸度、熱応力のピーク値、沸水収縮率などが経時変化しにくいことが重要である。このためには繊維が適度に結晶化することにより分子が固定されていることと、分子が過度に配向して緊張した状態になっていないことが必要である。従ってこれらの課題を全て達成するためには、ある特定の範囲内の結晶性、配向性をもつ特殊な構造とする必要がある。
【００２４】・結晶性の指標としては、一般的に知られているように、繊維の密度測定が適している。非晶部に比べ結晶部の密度が大きいので、密度が大きいほど結晶化していると言える。配向性の指標としては、繊維の複屈折率が適している。
・また、巻締まりや延伸仮撚加工性、経時変化に大きく関与する、分子の配向状態、緊張状態、固定状態を表すことのできる値としては、熱応力のピーク値、沸水収縮率及び破断伸度が適している。従って、繊維の密度、複屈折率、熱応力のピーク値、沸水収縮率および破断伸度が前記の範囲を満足することで、はじめて巻締まりやバルジの発生がなく工業的に製造可能で、物性の経時変化がないので長期間にわたって安定した延伸仮撚加工ができる部分配向ＰＴＴ繊維となる。
【００２５】(i) 密度（1)密度は１．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3である必要がある。密度が１．３４０ｇ／ｃｍ3を越えると巻崩れが発生してしまう。理由ははっきり分からないが、繊維の結晶性が上がることによって繊維自体や繊維の表面が硬くなるために、糸と糸を接触させたときの面積が小さくなり、糸−糸間の静摩擦係数が下がるからではないかと考えられる。また、延伸仮撚加工の際に毛羽や糸切れが発生しやすくなり、工業的に安定して延伸仮撚加工を行うことができなくなってしまう。一方、密度が１．３２０ｇ／ｃｍ3未満では結晶化が十分進んでいないために繊維が固定されておらず、繊維が収縮して巻締まりが発生してしまったり、繊維の物性が経時変化してしまい長期間にわたって同一条件にて同じ品位の仮撚加工糸を得ることができなかったりする。密度は好ましくは１．３２２〜１．３３６ｇ／ｃｍ3、更に好ましくは１．３２６〜１．３３４ｇ／ｃｍ3である。
【００２６】(ii)複屈折率（2)と熱応力のピーク値（3)との関係本発明においては、繊維の広角Ｘ線回折像に結晶由来の回折像が観察されることが好ましい。以下、広角Ｘ線回折像について図面を用いて詳述する。
・イメージングプレートＸ線回折装置を用いて、Ｘ線を繊維に対して垂直方向より照射した時の代表的な例として、図１−(イ) に結晶に由来する回折像が観察される場合の繊維の回折像を、図− (ロ)に結晶に由来する回折像が観察されない場合の繊維の回折像を示す。図面の中で矢印方向が繊維軸方向を、矢印と直行する方向が繊維の赤道方向を示す。ここでＸ線はＣｕＫα線を用いている。ＰＴＴが三斜晶形に属した結晶形をとることが知られており（Ｐｏｌｙｍ．Ｐｒｅｐｒ．Ｊｐｎ．，Ｖｏｌ．２６，ｐ４２７（１９９７））、このため図１−(イ) に示されるように数多くの結晶に由来する回折像が観察される。
【００２７】・本発明においては、図１−(イ) に示したように、赤道方向の２θ＝１５．５°付近に観察される（０１０）面に由来する回折像が観察されたかどうかで判定を行った。一方、図１− (ロ)では非晶に由来するリング状のハローが観察されるだけで、図１−(イ) のような結晶に由来するピークは観察されない。広角Ｘ線回折にて結晶に由来する回折像が観察されることで、繊維が明らかに結晶化し、構造が固定されていることが分かる。結晶に由来する回折像が観察されない場合は繊維は結晶化していない。従って分子が固定されていないために、繊維が収縮して巻締まりが発生したり、繊維の物性が経時変化してしまい長期間にわたって同一条件にて延伸仮撚加工ができなかったりする。
【００２８】・繊維の複屈折率は０．０３０〜０．０７０、熱応力のピーク値は０．０１〜０．１２ｇ／ｄ、である必要がある。繊維の複屈折率が０．０７０を越えるか、あるいは熱応力のピーク値が０．１２ｇ／ｄを越えると繊維の収縮する力が強く、巻き取った後に大きく収縮し、巻締まりが発生してしまう。繊維の複屈折率が０．０７未満か、あるいは熱応力のピーク値が０．０１未満では、配向性が低くかつ結晶化していないために室温で保存していても沸水収縮率などの物性が経時変化してしまう。また経時変化を抑制するために熱処理して結晶化させると繊維が脆くなってしまう。従って、どちらの場合も延伸仮撚加工を工業的に行うことはできない。繊維の複屈折率は好ましくは０．０３５〜０．０６５であり、更に好ましくは０．０４０〜０．０６０である。また熱応力のピーク値は好ましくは０．０１５〜０．１０であり、更に好ましくは０．０２〜０．０８である。
【００２９】(iii) 沸水収縮率(4)繊維の沸水収縮率は３〜２０％である必要がある。沸水収縮率が２０％を越える場合は、結晶化が進んでいないため構造が固定されず、室温で保存していても沸水収縮率や熱応力のピーク値などの物性が変化してしまい、長期間にわたって同一条件で同じ品質の仮撚加工糸を毛羽、糸切れの発生なく安定して生産することができなくなる。また３％未満では、繊維がもろくなり毛羽、糸切れが多発するために延伸仮撚加工時ができない。
【００３０】（iv) 破断伸度(5)破断伸度は４０〜１４０％であることが必要である。破断伸度が４０％未満では伸度が低すぎるために、延伸仮撚加工ができなくなる。破断伸度が１４０％を越える場合は、繊維の配向度が低すぎかつ結晶化が進んでいないために、非常に経時変化しやすいか、あるいは配向度が低すぎかつ結晶化が進んでいるために、非常に脆くなってしまうために工業的に延伸仮撚加工を行うことができない。破断伸度の好ましい範囲は５０〜１２０％であり、更に好ましくは６０〜１００％である。
【００３１】■ ポリエステル繊維の繊度補正静摩擦係数Ｇ本発明では、下記式(A) で示される、糸−糸間の静摩擦係数Ｆと繊維の総繊度ｄ（デニール）より計算した値を繊度補正静摩擦係数Ｇと称する。本発明の繊維はこのＧの値が０．０６〜０．２０であることが望ましい。
Ｇ＝Ｆ−０．００３８３×ｄ ・・・ （A)糸−糸間の静摩擦係数は糸と糸の接触面積に比例するため繊度に依存して変化する。従って、式（A)のＧの値が特定の範囲であることが望ましい。Ｇが０．０６未満では糸−糸間の静摩擦係数が低すぎるために、糸管上に巻き取った繊維が滑り、バルジの発生や巻崩れが発生してしまうことがある。〔バルジとは、図２− (ロ)に示すように巻締まりによってパッケージ糸の収縮による締め付け力が強く働いた時に起こるチーズ状パッケージ（１００）の膨らみのある端面（１０２ａ）のことである。〕
一方、Ｇが０．２を越える場合は糸−糸間の静摩擦係数が高すぎるため、糸を解舒する際や延伸仮撚加工を行う際に毛羽や糸切れ多発してしまう。Ｇの好ましい範囲は０．１〜０．１６であり、更に好ましくは０．１２〜０．１４である。糸−糸間の静摩擦を変化させる要因としては、繊維の結晶性、配向性、油剤の種類および付着量、水分の含有量があげられる。これらを本発明の範囲内で調整することで、上記の好ましい糸−糸間の静摩擦係数とすることができる。
【００３２】■ ポリエステル繊維のその他の物性等(i) 強度本発明のポリエステル繊維の強度は、１．５ｇ／ｄ以上であることが好ましい。１．５ｇ／ｄ未満では強度が低いために、糸を解舒する際や延伸仮撚加工を行う際に毛羽や糸切れ多発してしまう。好ましくは、１．８ｇ／ｄ以上、更に好ましくは２ｇ／ｄ以上である。
(ii)Ｕ％本発明のポリエステル繊維のＵ％は２％以下であることが好ましい。Ｕ％が２％を越えると延伸仮撚加工時に延伸ムラや倦縮ムラ、染め斑が発生しやすくなり満足できる品質の仮撚加工糸を得ることができなくなる。Ｕ％は好ましくは１．５％以下、より好ましくは１．２％以下である。Ｕ％は低ければ低いほど繊維か均一であることを示しており好ましい。
【００３３】(iii) 本発明のポリエステル繊維は、マルチフィラメントが好ましい。総繊度は限定はされないが、通常５〜４００ｄ、好ましくは、１０〜３００ｄ、単糸繊度は限定はされないが０．１〜２０ｄ、好ましくは０．５〜１０ｄ、更に好ましくは１〜５ｄである。繊維の断面形状は丸、三角、その他の多角形、扁平、Ｌ型、Ｗ型、十字型、井型、ドッグボーン型等、制限はなく、中実繊維であっても中空繊維であってもよい。
【００３４】（3) チーズ状パッケージ本発明のポリエステル繊維はチーズ状パッケージに巻かれていることが好ましい。近年の仮撚加工工程の近代化・合理化に追随するには、パッケージのラージ化、即ち大量巻きの可能なチーズ状パッケージで巻かれていることが好ましい。またチーズ状パッケージとすることで、延伸仮撚加工時に糸を解舒する際、解舒張力の変動が小さくなり、安定した加工が可能となる。
【００３５】(i) バルジ率本発明の繊維が巻かれたチーズ状パッケージはバルジ率が２０％以下であることが好ましい。図２−(イ) は糸が望ましい形状に巻かれたチーズ状パッケージ（１００）を示し、糸が糸管等の巻芯（１０３）上に平らな端面（１０２）を形成した円筒状糸層（１０４）に巻かれている。バルジは図２− (ロ)に示すように巻締まりによってパッケージ糸の収縮による締め付け力が強く働いた時に起こるチーズ状パッケージ（１００）の膨らみのある端面（１０２ａ）である。バルジ率とは図２−(イ) または図２− (ロ)に示す最内層の巻幅Ｑ及び、最も膨らんでいる部分の巻幅Ｒを測定して、下記式(B) を用いて算出した値である。
バルジ率＝｛（Ｒ−Ｑ）／Ｑ｝×１００％・・・(B)バルジ率は巻締まりの程度を示すパラメーターとなる。チーズ状パッケージのバルジ率が２０％を越えるものは巻締まりが大きく、巻取機のスピンドルからはずれなくなる場合が多い他、解舒張力の斑による糸切れ、毛羽、染色斑等が起こりやすい。好ましくはバルジ率は１５％以下であり、更に好ましくは１０％以下である。もちろん０％が最も好ましい。
【００３６】(ii)糸管工業的に製造する上では紡糸の際に糸管を交換する頻度を減らすことが作業効率の向上、コストダウンの観点より極めて重要である。また、延伸仮撚工程においては、チーズ状パッケージを使用した後、次のチーズ状パッケージにつなぎ込んで使用するが、このつなぎ込みの頻度を減らすことも作業効率の向上、コストダウンの観点から極めて重要である。従って、該チーズ状パッケージには２ｋｇ以上の本発明の繊維が巻かれていることが好ましく、更に好ましくは３ｋｇ以上、一層好ましくは５ｋｇ以上である。２ｋｇ未満では糸管交換の頻度やつなぎ込みの頻度が高過ぎ、工業的に製造するのは困難となってしまう。
【００３７】本発明に用いる糸管はフェノール樹脂などの樹脂、金属、紙のいずれでできていても良い。紙の場合は５ｍｍ以上の厚みであることが好ましい。糸管のサイズとしては直径が５０〜２５０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは８０〜１５０ｍｍである。また糸管上の繊維の巻幅は４０〜３００ｍｍであることが好ましく、より好ましくは６０〜２００ｍｍである。この範囲内の糸管、巻幅とすることで、巻姿が良好で、かつ解舒性の良好なチーズ状パッケージを得ることが容易になる。
【００３８】(4) ポリエステル繊維の製造方法次に、本発明のポリエステル繊維およびチーズ状パッケージを得る方法を例示する。本発明のポリエステル繊維は、基本的に、紡口より押出した溶融マルチフィラメントを紡口直下に設けた３０〜２００℃の雰囲気温度に保持した長さ２〜８０ｃｍの保温領域を通過させた後、この溶融マルチフィラメントを急冷して固体マルチフィラメントに変え、仕上げ剤を付与し、５０〜１７０℃で熱処理を行った後、０．０２〜０．２ｇ／ｄの巻取張力にて２０００〜４０００ｍ／分の速度で巻き取ることにより得られる。
【００３９】以下に本発明のＰＴＴ繊維の好ましい製造方法を図３及び図４を用いて詳述する。
１）まず、乾燥機１で１００ｐｐｍ以下の水分率まで乾燥されたＰＴＴペレットを２５０〜２９０℃の紡糸温度に設定された押出機２に供給し溶融する。溶融ＰＴＴは押出機の後の２５０〜２９０℃に設定されたスピンヘッド４に送液され、ギヤポンプで計量される。その後紡口パック５に装着された複数の孔を有する紡糸口金６を経て溶融マルチフィラメントとして紡糸チャンバーＡ内に押出される。押出機に供給するＰＴＴペレットの水分率は、ポリマーの重合度低下を抑制するという観点から５０ｐｐｍ以下が好ましく、更に好ましくは３０ｐｐｍ以下である。押出機およびスピンヘッドの紡糸温度はＰＴＴペレットの極限粘度や形状によって上記範囲内より最適なものを選ぶ必要があるが、２５０〜２９０℃、好ましくは２５５〜２８０℃の範囲である。紡糸温度が２５０℃未満では、糸切れや毛羽が多発したり、糸径むらが発生したりしてしまう。また、紡糸温度が２９０℃を越えると熱分解が激しくなり、得られた糸は着色し、また満足し得る強度を示さなくなる。
【００４０】２）紡糸チャンバーＡ内に押出された溶融マルチフィラメントは冷却風９によって室温まで冷却されて固体マルチフィラメント８に変えられる。この際、紡口直下に設けた３０〜２００℃の雰囲気温度に保持した長さ２〜８０ｃｍの保温領域７を通過させて急激な冷却を抑制した後、この溶融マルチフィラメントを急冷して固体マルチフィラメント８に変えて続く熱処理工程に供することが好ましい。この保温領域７を通過させることで固化むらを抑制し、高い巻取速度あるいは第一ロール速度まで固化むら（太さむらや配向度むら）無く固体マルチフィラメントに変えることができる。保温領域の温度が３０℃未満では急冷となり、固体マルチフィラメントの固化むらが大きくなる。また、２００℃以上では糸切れが起こりやすくなる。このような保温領域の温度は４０〜１８０℃が好ましく、更に好ましくは５０〜１５０℃である。また、この保温領域の長さは５〜３０ｃｍが更に好ましい。
【００４１】３）次に、固体マルチフィラメントは熱処理を受けるが、熱処理を受ける前に、仕上げ剤付与装置１０によって仕上げ剤を付与されることが好ましい。仕上げ剤を付与することにより、繊維の集束性、制電性、滑り性などが良好となり延伸時、巻取時や後加工時に毛羽や糸切れが発生することを抑制したり、巻き取ったパッケージのフォームを良好に保つことができる。ここで仕上げ剤とは乳化剤を用いて油剤を乳化した水エマルジョン液、油剤を溶剤に溶かした溶液、あるいは油剤そのものであり、繊維の集束性、制電性、滑り性など向上させるものである。付与される仕上げ剤としてはこれらのいずれでもよい。ここで油剤とは、脂肪酸エステル及び／又は鉱物油を１０〜８０重量％含むか、または分子量１０００〜２００００のポリエーテルを５０〜９８重量％含む混合物が好ましく、必要に応じて成分を選択することが好ましい。
【００４２】４）油剤は水エマルジョンに希釈した場合が好ましい。この場合、油剤が仕上げ剤に対して１〜３０重量％含まれていることが好ましく、２〜１０重量％であることが更に好ましいく、３〜７重量％であることが特に好ましい。油剤が上記割合の水エマルジョンに希釈されていることにより、繊維に均一に付着しやすくなるとともに巻姿を良好にすることが容易になる。油剤の割合が１重量％未満では、加熱された第一ロールで揮発する水の量が多すぎるので、揮発熱のために繊維を均一に所定の温度にすることが困難となる。この結果、熱処理むらが起こり、染め斑等が発生してしまう。油剤の割合が３０重量％を越えると、仕上げ剤の粘度が高く、しかも一定量の油剤を繊維に付与しようとしたときに仕上げ剤の量が少なくなるため、繊維に均一に油剤を付与することが困難となってしまう。
【００４３】５）また、付与する仕上げ剤は、繊維に対して油剤が０．１〜３重量％付着するようにするのが好ましく、０．２〜２重量％であることが更に好ましい。油剤の付着量が０．１重量％以下では、仕上げ剤を付与する目的である、繊維の集束性、制電性、滑り性などが悪化してしまい、巻取時や、後加工時に毛羽や糸切れが多発してしまう。油剤の付着量が３重量％を越えると、糸−糸間の静摩擦係数が低くなりすぎ、バルジが発生しやすくなってしまったり、繊維がべとついて取扱性が悪化したり、紡糸、巻取りの際に用いるガイド類、ロール類に油剤が付着して汚れてしまい、毛羽や糸切れの原因となってしまったりする。
【００４４】仕上げ剤を付与する方法としては、公知のオイリングロールを用いる方法や例えば特開昭５９−１１６４０４号公報などに記載されるガイドノズルを用いる方法を用いることができるが、仕上げ剤付与装置自体の摩擦による糸切れ、毛羽の発生を抑制するためにはガイドノズルを用いる方法が好ましい。仕上げ剤を繊維に付与する位置は、溶融マルチフィラメントが冷却風９によって室温まで冷却されて固体マルチフィラメント８に変えられた直後で最も紡口口金６に近い位置が好ましい。繊維は仕上げ剤を付与すると同時に集束されるので、この位置が紡口口金６に近いほど空気抵抗を下げる事ができ、糸切れ、毛羽の発生を抑えることができるからである。
【００４５】６）また巻取後の繊維には０．５〜５重量％の水分が含まれていることが好ましい。この水分は仕上げ剤に含まれる水より繊維に含ませるかあるいは、巻取以前に、油剤を付与するのと同様なガイドノズルを用いる方法などを用いて、油剤とは別に付与してもかまわない。繊維に含まれる水の量は０．７〜４重量％が更に好ましく、１〜３重量％が特に好ましい。水分量がこの範囲にあることにより、巻取パッケージ端面の綾落ちの発生や、バルジの発生のな良好なフォームのパッケージを得ることが容易となる。
【００４６】７）熱処理ゾーン次に、固体マルチフィラメント８は繊維を熱処理するゾーン１４にて、第一ロール１１などで熱処理を受ける。ここで１２は自己駆動しないフリーロールである。
・本発明のポリエステル繊維はロール等を用いずに、ヒーターなどで熱処理を行った後に直接巻取機にて巻取っても良いが、好ましくは回転しているロールに一度巻き付けた後に、巻取機で巻取ることが好ましい。ロールと巻取機の速度を調節することで巻取り張力を制御することが容易になるからである。
・繊維の熱処理方法としては、図３の第一ロール１１のみを用いる方法の他に、図４− (イ)の第１ロール１１又は／及び第２ロール１５により加熱する方法、図４− (ロ)の第１ネルソンロール１６から第２ネルソンロール１７のうちいずれか一つであるいは、複数のロールで加熱する方法、図４− (ハ)の第１ヒーター１８又は／及び第二ヒーター１９により加熱する方法、図４−（ニ）の第一ヒーター１８により加熱する方法などが挙げられる。図４− (ハ)、 (ニ)の場合はヒーターでの熱処理に加えてロールで熱処理を行っても良い。
【００４７】・加熱に用いるヒーターとしては、接触式のヒーター、非接触式のヒーターいずれを用いてもかまわない。また、加熱気体を用いる方法でも良い。これらのうち、加熱ロールを用いる方法が、上記のロールと巻取機の速度調整と熱処理を同時に行うことができることより最も好ましい。
・本発明において、ロールで加熱するといった場合は、自己駆動しているロールで加熱し、フリーロールでは加熱していないことを示しているが、もちろんフリーロールで加熱を行ってもかまわない。
・熱処理の温度は５０〜１７０℃であることが必要である。５０℃未満では繊維を十分な結晶化度まで高めることができないために、巻締まりが起きたり、物性が経時変化するために工業的に延伸仮撚加工ができなかったりする。また、１７０℃を越えると結晶化が進みすぎ、糸−糸間の静摩擦係数が小さくなってバルジ率が大きくなったり、高速での延伸仮撚加工が困難になったりする。好ましくは６０〜１５０℃、更に好ましくは８０〜１３０℃である。
【００４８】・また、熱処理時間は０．００１〜０．１秒であることが好ましい。ここで言う熱処理時間とは、複数のロールやヒーターで熱処理する場合は、これらの合計時間である。加熱時間が０．００１秒未満では熱処理時間が短く十分な結晶化を進めることができないため、巻締まりやバルジが発生しやすく、また経時変化もしやすい。一方、加熱時間が０．１秒を越えると、結晶化が進みすぎ、糸−糸間の静摩擦係数が小さくなりすぎてしまい、得られるチーズ状パッケージはバルジの大きいものとなってしまう。
・本発明においては、熱処理温度が高くなっても、熱処理時間が長くなっても、また巻取速度が大きくなっても結晶化度は高くなる。このため熱処理温度、巻取速度に応じた熱処理時間を選ぶことがより好ましい。
【００４９】８）巻取；チーズ状パッケージの形成熱処理を受けたマルチフィラメントは、巻取機１３を用いて巻取られる。
・巻取速度は２０００〜４０００ｍ／分であることが必要である。巻取速度が２０００ｍ／分未満では、繊維の配向が低いために、熱処理工程にてどのような熱処理をしても本発明の目的である熱応力のピーク値、密度を兼ね備えた部分配向繊維を得ることはできず、繊維が脆くなり、繊維の取扱や延伸仮撚加工が困難となる。また、４０００ｍ／分を越えると、繊維の配向や結晶化が進みすぎ、本発明の目的である熱応力のピーク値、密度を兼ね備えた部分配向繊維を得ることができず、糸管上で繊維が大きく収縮し、巻締まりが発生してしまう。好ましくは、２２００〜３８００ｍ／分であり、更に好ましくは２５００〜３６００ｍ／分である。
【００５０】・本発明においては、巻取る時の張力が０．０２〜０．２０ｇ／ｄであることが必要である。従来行われてきたＰＥＴやナイロンの溶融紡糸でこのように低い張力で巻き取ろうとすると、糸の走行が安定せず、糸が巻取機のトラバースから外れたりして糸切れが発生したり、巻糸を次の糸管に自動で切り替える時に切替ミスが発生したりする。しかしながら、驚くべきことにＰＴＴ繊維では本発明のように極低い張力で巻取ってもこのような問題が発生せず、しかも低い張力とすることで初めて巻締まりなく良好な巻姿のチーズ状パッケージを得ることができる。張力が０．０２ｇ／ｄ未満では張力が弱すぎるために巻取機の綾振りガイドでの綾振りが良好にできず、巻フォームが悪くなってしまったり、トラバースより糸が外れ、糸切れが起こったりしてしまう。０．２０ｇ／ｄを越えると、たとえ繊維を熱処理して巻き取ったとしても巻締まりが発生してしまう。巻取るときの張力は好ましくは０．０２５〜０．１５ｇ／ｄ、更に好ましくは０．０３〜０．１０ｇ／ｄである。
【００５１】・第１ロールを用いる際の周速度は巻取張力が上記の範囲内になるように、調整することが好ましい。通常巻取速度に対して０．９０〜１．１倍の速度であることが好ましい。第１ロールの前か後、あるいはその両方にロールを設置し、補助的な熱処理や変向、張力の制御を行ってもかまわない。この際各ロール間では繊維を１．３倍以上伸ばさないことが好ましい。また第１ロールの後ろにロールを設置する場合は、このロールの周速度を調整して巻取張力を上記範囲内にすることが好ましい。
・本発明では、紡糸過程で必要に応じて、交絡処理を行ってもよい。交絡処理は、仕上げ剤付与前、熱処理前、巻取前のいずれか、あるいは複数の場所で行っても良い。
【００５２】・本発明に用いる巻取機としては、スピンドル駆動方式、タッチロール駆動方式、スピンドルとタッチロールの双方が駆動している方式のいずれの巻取機でもかまわないが、スピンドルとタッチロールの双方が駆動している方式の巻取機が糸を多量に巻き取るためには好ましい。タッチロールあるいはスピンドルどちらか一方のみが駆動する場合、他方は駆動軸からの摩擦により回転しているため、スピンドルに取り付けられている糸管とタッチロールでは滑りにより表面速度が異なってしまう。このためタッチロールからスピンドルに糸が巻き付けられる際、糸が伸ばされたり、ゆるんだりしてしまい張力が変わって巻姿が悪化してしまったり、糸がこすられてダメージを受けたりしやすい。スピンドルとタッチロールの双方が駆動することによりタッチロールと糸管の表面速度の差を制御することが可能となって滑りを減らすことができ、糸の品質や、巻姿を良好にすることができる。
【００５３】・繊維を巻取る際の綾角は３．５〜８°であることが好ましい。３．５°未満では糸同士があまり交差していないために滑りやすく、綾落ちやバルジの発生が起こりやすい。また８°を越えると糸管の端部に巻かれる糸の量が多くなるために中央部に比べ端部の径が大きくなる。このため巻取っている際は端部のみがタッチロールに接触してしまい糸品質が悪化してしまったり、また巻き取った糸を解舒する際の張力変動が大きくなり、毛羽や糸切れが多発したりしてしまう。綾角は４〜７°が更に好ましく、特に好ましいのは５〜６．５°である。このようにして、本発明の特定のポリエステル繊維からなるチーズ状パッケージが得られる。
【００５４】（５）延伸仮撚加工本発明の部分配向ＰＰＴ繊維は、延伸仮撚加工を行うことにより非常にソフトで良好な弾性回復性、およびその持続性を有した仮撚加工糸とするこができる。延伸仮燃加工の方法としては、一般に用いられているピンタイプ、フリクションタイプ、ニップベルトタイプ、エアー加撚タイプ等いかなる方法でも良いが、本発明の部分配向ＰＰＴ繊維の特徴を生かすためには、生産性の高い高速での延伸仮撚加工ができるフリクションタイプが好ましい。仮撚加工条件は特に限定されるものではなく、以下に例示する公知の条件範囲より適宣選択して行うことできる。
フリクションタイプでの仮撚加工条件の一例仮撚速度 ： ３００〜１０００ｍ／ｍｉｎ仮撚温度 ： １００〜２００°Ｃドロー比（延伸倍率）： 伸度４０％となるように調整（通常１．０５〜２．０倍）
加撚デイスク ： セラミック、ウレタン等デイスク速度／糸速度の比（Ｄ／Ｙ比）： １．７〜３
【００５５】
【発明の実施形態】以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、言うまでもなく本発明は実施例などにより何ら限定されるものでない。尚、実施例中の主な測定値は以下の方法で測定した。
(1) 極限粘度極限粘度［η］は、オストワルド粘度計を用い、３５℃、ｏ−クロロフェノール中での比粘度ηｓｐと濃度Ｃ（ｇ／１００ミリリットル）の比ηｓｐ／Ｃを濃度ゼロに外挿し、以下の式（I)に従って求めた。
［η］＝ｌｉｍ（ηｓｐ／ｃ）・・・（I)Ｃ→０(2) 密度ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づいて、四塩化炭素およびｎ−ヘプタンにより作成したポリエステル樹脂試料を密度勾配管を用いて密度勾配管法にて測定を行った。
【００５６】(3) 広角Ｘ線回折理学電機株式会社（現株式会社リガク）製イメージングプレートＸ線回折装置ＲＩＮＴ２０００を用いて下記の条件にてＸ線回折像の観察を行い、このＸ線回折データをコンピュータで処理して得られたデジタルデータをイメージングプレート（１種の写真乾板）上に二次元の画像としてプリントアウトして、図１に示す画像（電子デジタル写真）とした。
Ｘ線種 ： ＣｕＫａ線カメラ長 ： ９４．５ｍｍ測定時間 ： １〜５分（繊維の結晶性に応じて適宜選択）
(4) 複屈折率光学顕微鏡とコンペンセーターを用いて、繊維の表面に観察される偏光のリターデーションから求めた。
【００５７】(5) 熱応力のピーク値鐘紡エンジニアリング社製のＫＥ−２を用いた。初過重０．０５ｇ／ｄ、昇温速度１００℃／分で測定した。得られたデータは、横軸に温度、縦軸に熱応力をプロットし温度−熱応力曲線を描く。熱応力の最大点の値を熱応力のピーク値とした。
(6) 沸水収縮率沸ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づき、かせ収縮率として求めた。
(7) 強度（繊維破断強度）、破断伸度（繊維破断伸度）
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づいて定速伸長形引張試験機であるオリエンテック（株）社製テンシロンを用いて、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分にて測定した。
(8) Ｕ％Ｚｅｌｌｗｅｇｅｒ Ｕｓｔｅｒ（株）社製のＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ３を用いて測定を行った。測定は１００ｍ／分の速度にて行い、５分間の平均値を用いた。
【００５８】(9) 油剤付着量ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づき、繊維をジエチルエーテルで洗浄し、ジエチルエーテルを留去して繊維表面に付着した純油剤量を繊維重量で割って求めた比率を油剤付着量とした。
(10)糸−糸間静摩擦係数約６９０ｍの繊維を円筒の周りに、綾角１５°で約１０ｇの張力を掛けて巻き付け、更に上述と同じ繊維３０．５ｃｍをこの円筒に掛けた。この時、この繊維は円筒の上にあり、円筒の巻き付け方向と平行にする。グラム数で表した荷重の値が円筒上に掛けた繊維の総デニールの０．０４倍になる重りを円筒に掛けた繊維の片方の端に結び、他方の端にはストレインゲージを連結させた。次に円筒を０．０１６ｍｍ／秒の周速で回転させ、張力をストレインゲージで測定する。
【００５９】こうして測定した張力から糸−糸間静摩擦係数ｆを以下の式(2) に従って求めた。
ｆ＝１／π×ｌｎ（Ｔ2／Ｔ1）・・・(2)ここで、Ｔ1は繊維に掛けた重りの重さ、Ｔ2は少なくとも２５回測定した時の張力、ｌｎは自然対数、πは円周率を示す。
(11)バルジ率図２− (イ)または図２− (ロ)に示す糸層（１０４）の最内層の巻幅Ｑ及び、最も膨らんでいる部分の巻幅Ｒを測定して、以下の式(3) に従って算出した。
バルジ率＝｛（Ｒ−Ｑ）／Ｑ｝×１００％・・・(3)
【００６０】（実施例１）テレフタル酸ジメチルと１，３−プロパンジオールを１：２のモル比で仕込み、テレフタル酸ジメチルの０．１重量％に相当するチタンテトラブトキシドを加え、常圧下ヒーター温度２４０℃でエステル交換反応を完結させた。次にチタンテトラブトキシドを更に理論ポリマー量の０．１重量％、二酸化チタンを理論ポリマー量の０．５重量％添加し、２７０℃で３時間反応させた。得られたポリマーの極限粘度は０．９であった。表１に示した条件に従って、得られたポリマーを図３に示した装置を用いて、定法により乾燥し、水分を５０ｐｐｍにした後、２８５℃で溶融させ、直径０．２３ｍｍの３６個の孔の開いた一重配列の紡口を通して押出した。押出された溶融マルチフィラメントは、長さ５ｃｍ、温度１００℃の保温領域を通過後、風速０．４ｍ／ｍｉｎの風を当てて急冷し、固体マルチフィラメントに変えた。
【００６１】次に、ステアリル酸オクチル６０重量％、ポリオキシエチレンアルキルエーテル１５重量％、リン酸カリウム３重量％を含んだ油剤を濃度５重量％の水エマルジョン仕上げ剤として、繊維に対して油剤付着量が０．７重量％となるように付着させた後、固体マルチフィラメントを９０℃に加熱した、周速度３２００ｍ／ｍｉｎの第一ロールに６回巻き付けて熱処理を行った後、スピンドルとタッチロールの双方を駆動する方式の巻取機を用いて、巻取速度３１９０ｍ／分、巻取張力０．０３５ｇ／ｄ、綾角５°にて直径１２４ｍｍ、厚み７ｍｍの紙製の糸管に巻幅９０ｍｍにて６ｋｇ巻取って、１１０ｄ／３６ｆの部分配高繊維の巻かれたチーズ状パッケージを得た。得られた繊維物性を表２に記す。得られた繊維は本発明の範囲に相当するものであり、紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかった。また巻取ったチーズ状パッケージは巻取機のスピンドルより容易に抜け、バルジ率も良好な範囲であった。
【００６２】（実施例２〜７）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得た。得られた繊維物性を表２に記す。いずれの繊維も本発明の範囲に相当するものであり、紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかった。また、巻取ったチーズ状パッケージは巻取機のスピンドルより容易に抜け、バルジ率も良好な範囲であった。実施例２で得た繊維を用いて、帝人製機（株）ＳＤＳ１２００仮撚加工機にてセラミック製の加撚ディスクを４枚用いて、加工速度４００ｍ／分、ヒーター温度１６０℃、ディスク速度／糸速度の比（Ｄ／Ｙ比）２．３、ドロー比（延伸倍率）１．３で延伸仮撚加工を行った。延伸仮撚加工の際に毛羽や糸切れは見られず、またＰＥＴ並みの倦縮形態を有し、しかもＰＴＴ特有のソフトさ、弾性回復性を持った優れた仮撚加工糸を得ることができた。また３ヶ月後でも物性の経時変化はほとんど見られず、延伸仮撚加工を行ったところ同じ条件で同品質の仮撚加工糸を得ることができた。
【００６３】（実施例８）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で５０ｄ／２４ｆの繊維を得た。得られた繊維物性を表２に記す。得られた繊維は本発明の範囲に相当するものであり、紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかった。また巻き取ったチーズ状パッケージは巻取機のスピンドルより容易に抜け、バルジ率も良好な範囲であった。
【００６４】（実施例９〜１０）テレフタル酸ジメチルと１，３−プロパンジオールを１：２のモル比で仕込み、酢酸カルシウムと酢酸コバルト４水和塩の７：１混合物をテレフタル酸ジメチルに対して０．１重量％加えて、常圧下、ヒーター温度２４０℃でエステル交換した。次に、テレフタル酸ジメチルに対して０．１重量％のチタンテトラブトキシド、０．０５重量％のトリメチルホスフェート、理論ポリマー量の０．０５重量％の二酸化チタンを加え、２７０℃、０．２ｔｏｒｒで３時間反応させた。得られたポリマーの極限粘度は０．７であった。表１に示した条件に従って、得られたポリマーを加熱ゾーンとして図４− (イ)を用いた以外は実施例１と同様にして表１に示した条件で１１３ｄ／３６ｆの繊維を得た。この際し、図４− (イ)の第２ロール１５により熱処理を行った。得られた繊維物性を表２に記す。得られた繊維は本発明の範囲に相当するものであり、紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかった。また巻取ったチーズ状パッケージは巻取機のスピンドルより容易に抜け、バルジ率も良好な範囲であった。
【００６５】（実施例１１）５−ナトリウムスルホイソフタル酸を２モル％共重合した以外は実施例９と同様にして得た極限粘度０．７のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１５ｄ／３６ｆの繊維を得た。得られた繊維物性を表２に記す。得られた繊維は本発明の範囲に相当するものであり、紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかった。また巻き取ったチーズ状パッケージは巻取機のスピンドルより容易に抜け、バルジ率も良好な範囲であった。
【００６６】（比較例１）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得た。得られた繊維物性を表２に記す。紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかったが、得られた繊維は配高性、結晶性ともに不十分で密度、熱応力のピーク値および伸度が本発明の範囲より外れ、またＵ％も大きかった。この繊維を用いて実施例２と同様にして延伸仮撚加工を行ったが、倦縮率が低く、しかも毛羽が多発するものしか得られなかった。
【００６７】（比較例２）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得た。紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかったが、巻締まりが発生し、チーズ状パッケージを巻取機より抜き出すことができなかった。１ｋｇ程度巻き取って繊維物性を測定したところ、結晶性のピークは観察されず、密度や沸水収縮率も本発明の範囲より外れていた。この繊維を用いて実施例２と同様にして紡糸翌日と紡糸１ヶ月後に延伸仮撚加工を行ったが、繊維の物性が変化していたために同じ品質の仮撚加工糸を得ることはできなかった。。
【００６８】（比較例３）実施例１と同様にして得た極限粘度０．７のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得た。紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかったが、巻締まりが発生し、チーズ状パッケージを巻取機より抜き出すことができなかった。１ｋｇ程度巻取って繊維物性を測定したところ、結晶性のピークは観察されず、密度も本発明の範囲より外れていた。
（比較例４）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得ようとした。紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかったが、巻締まりが発生し、バルジが大きく、チーズ状パッケージを巻取機より抜き出すこともできなかった。１ｋｇ程度巻取って繊維物性を測定したところ、結晶化が進み過ぎ、密度が本発明の範囲より外れていた。
【００６９】（比較例５）熱処理温度を１８０℃にした以外は、実施例１と同様にして繊維を得ようとした。巻締まりは発生しないものの得られたチーズ状パッケージはバルジが大きく、取り扱いが困難であった。繊維物性を測定したところ、結晶化が進み過ぎ、密度および糸−糸間の静摩擦係数が本発明の範囲より外れていた。またこの繊維を用いて実施例２と同様にして延伸仮撚加工を行ったがＰＥＴ並みの倦縮形態を有した仮撚加工糸を得ることはできなかった。
（比較例６）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得た。紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかったが、油剤付着率が大きいため、得られたチーズ状パッケージはバルジが大きく、取り扱いが困難であった。またこの繊維を用いて実施例２と同様にして延伸仮撚加工を行おうとしたがガイド類の汚れが激しいため、毛羽が多発した。
【００７０】（比較例７）実施例１のポリマーを用いて、油剤付着量を０．１重量％とした以外は実施例１と同様にして１１０ｄ／３６ｆの繊維を得ようとしたが、油剤付着率が低いため、紡糸過程で糸切れが多発し、繊維を得ることができなかった。
（比較例８、９）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得ようとした。紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかったが、比較例８では巻き取り張力が高かったために巻締まりが発生し、チーズ状パッケージを巻取機より抜き出すことができず、比較例９では巻き取り張力が低すぎたため、紡糸過程で糸切れが多発した。
【００７１】（比較例１０）実施例１のポリマーを定法により乾燥し、水分を４０ｐｐｍにした後、２８５℃で溶融させ、直径０．２３ｍｍの３６個の孔の開いた一重配列の紡口を通して押出した。押出された溶融マルチフィラメントは、長さ８ｃｍ、温度６０℃の保温領域を通過後、風速０．３５ｍ／ｍｉｎの風を当てて急冷し、実施例１と同じ油剤を濃度１０重量％の水エマルジョン仕上げ剤として、繊維に対して油剤付着量が１重量％となるように付着させた後、未延伸糸を１６００ｍ／分にて巻き取った。得られた未延伸糸を直ちに５５℃の予熱ロールを通し、その後１４０℃のホットプレートを通して延伸倍率３．２倍で延伸を行い、７５ｄ／３６ｆの延伸糸を得た。得られた糸の物性を表２に示す。このように延伸糸は配高、結晶化が進んでいるため密度、複屈折率、熱応力のピーク値が本発明の範囲に比べて高く、また伸度が本発明の範囲に比べて低い。この繊維を用いて実施例２と同様に延伸仮撚加工を行おうとしたが、糸切れ、毛羽が多発し、延伸仮撚加工を行うことはできなかった。
【００７２】
【表１】
【００７３】
【表２】
【００７４】
（注） 結晶性：（０１０）面に由来するピークが観察された ： ○ ：（０１０）面に由来するピークが観察されなかった ： × 糸管の取出し： 繊維を６ｋｇ巻取った時にスピンドルより糸管を取出すこと ができた ： ○ ： 繊維を６ｋｇ巻取った時にスピンドルより糸管を取出すこと ができなかった ： ×（比較例１１）延伸倍率を１．６倍とした以外は、比較例１０と同様にして１００ｄ／３６ｆの繊維を得た。部分配高繊維と同程度の破断伸度の繊維を得ようとしたが、延伸むらが発生し、糸径むらの大きい繊維しか得られなかった。この繊維のＵ％は３．５％と非常に大きく、他の物性はバラツキが非常に大きく測定困難であった。
【００７５】
【発明の効果】本発明のポリエステル繊維は、適度な結晶性と配向性を兼ね備えた部分配向ＰＴＴ繊維である。このため、巻取の際に巻締まりが起こりにくく良好な巻姿のチーズ状パッケージを得ることができ、工業的に製造することができる。また、繊維が経時変化しにくいために高速の延伸仮撚加工においても長期間にわたって同一条件にて同じ品質の仮撚加工糸を工業的に製造することができる。本発明のポリエステル繊維は、延伸を行わずに、１段階の紡糸工程のみで繊維を得ることができるために生産性が高く、低コストにて繊維を製造することができ、巻き量が多いために巻取時や加工時の切り替え工数が少なく製造作業を効率良く進めることができる。本発明の部分配向ＰＴＴ繊維を用いて製造した仮撚加工糸は、ソフトな風合いと高い伸縮伸長率、伸縮弾性率を持った極めて優れたストレッチ素材として好適な仮撚加工糸となる。このためいわゆるゾッキや交編タイプのパンティストッキング、タイツ、ソックス（裏糸、口ゴム）、ジャージー、弾性糸のカバリング糸、交編パンティストッキング等交編品の伴糸等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】(イ)本発明のポリエステル繊維の結晶性に由来する回折像が観察される広角Ｘ線回折像を示すデジタル画像（写真）である。
(ロ)本発明のポリエステル繊維の結晶性に由来する回折像が観察されない広角Ｘ線回折像を示すデジタル画像（写真）である。
【図２】本発明のポリエステル繊維を用いて糸管にマルチフィラメントを巻き付けたチーズ状パッケージの状態を示す概略図である。図２− (イ)はその望ましいチーズ状パッケージを示す概略図であり、図２− (ロ)はバルジのあるチーズ状パッケージを示す概略図である。
【図３】本発明を実施する紡糸機の概略を示す模式図である。
【図４】本発明を実施する紡糸機の加熱ゾーンの概略を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 乾燥機
２ 押出機
３ ベンド
４ スピンヘッド
５ 紡口パック
６ 紡糸口金
７ 保温領域
８ マルチフィラメント
９ 冷却風
Ａ 紡糸チャンバー
１０ 仕上げ剤付与装置
１１ 第１ロール
１２ フリーロール
１３ 巻取機
１３ａ スピンドル
１３ｂ タッチロール
１４ 繊維を加熱するゾーン
１５ 第２ロール
１６ 第１ネルソンロール
１７ 第２ネルソンロール
１８ 第１ヒーター
１９ 第２ヒーター
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速での延伸仮撚加工に適したポリトリメチレンテレフタレート繊維及びそのチーズ状パッケージに関する。更に詳しくは、本発明は、工業的に製造可能で、長期間にわたって安定した延伸仮撚加工ができる部分配向ポリトリメチレンテレフタレート繊維およびその繊維を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】テレフタル酸またはテレフタル酸ジメチルに代表されるテレフタル酸の低級アルコールエステルと、トリメチレングリコール（１，３−プロパンジオール）を重縮合させて得られるポリトリメチレンテレフタレート（以下「ＰＴＴ」と略す）を用いた繊維は、低弾性率（ソフトな風合い）、優れた弾性回復性、易染性といったポリアミドに類似した性質と、耐光性、熱セット性、寸法安定性、低吸水率といったポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」と略す）繊維に類似した性能を併せ持つ画期的なポリマーであり、その特徴を生かしてＢＣＦカーペット、ブラシ、テニスガット等の繊維としてに応用されている（米国特許第３５８４１０８号明細書、米国特許第３６８１１８８号明細書、「Ｊ．ＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ」Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｈｙｓｉｃｓ 編、１４巻、２６３〜２７４頁、１９７６年発行；「Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ」４５巻、１９９５年４月発行、１１０〜１１１頁；特開平９−３７２４号公報、特開平８−１７３２４４号公報、特開平５−２６２８６２号公報）。
【０００３】特にＰＴＴ繊維を用いた仮撚加工糸は、従来のＰＥＴやポリブチレンテレフタレート（以下「ＰＢＴ」と略す）を用いた仮撚加工糸に比べ、非常にソフトで良好な弾性回復性、およびその持続性を有していることが知られている（特開平９−７８３７３号公報、特開平１１−０９３０２６号公報）。しかしながら、これらに開示されているのは延伸糸を用いたＰＴＴ繊維の仮撚加工に関してであり、生産性の高い高速での延伸仮撚加工を行うことはできない。また、延伸糸を得るためには、紡糸、延伸といった２段階の工程が必要となるため、生産性を上げることが困難であり、繊維製造コストは高くなってしまう。
【０００４】仮撚加工を行う場合には、ＰＥＴと同様に、ＰＴＴの部分配向繊維を用いて延伸仮撚加工を行うことも考えられる。現在、ＰＥＴでは、生産性の高さなどの理由から、この延伸仮撚加工が主流となっている。延伸仮撚加工を行うＰＴＴの部分配向繊維に関する先行技術はわずかに、「Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ」４７巻、１９９７年２月発行、７２〜７４頁があるのみである。ここではゴデットロールを用いず、或いは冷たいゴデットロールを介した後、３〜６０００ｍ／分で巻き取る方法が記載されている。ＰＴＴにて部分配向繊維に相当する繊維を製造する方法については上記の他に、延伸糸用の未延伸糸として特表平９−５０９２２５号公報に２０００〜５０００ｍ／分で巻き取られた糸が、また特開昭５８−１０４２１６号公報に２０００ｍ／分以上で溶融紡糸した、複屈折率が０．０３５以上の糸が示されている。
【０００５】しかしながら、本発明者らの検討によると、上記文献や公開公報に示されているＰＴＴの部分配向繊維は、糸管上で糸が大きく収縮して糸管を締め付けるために、通常工業生産している糸量を巻取ると糸管が変形し、チーズ状パッケージを巻取機のスピンドルより取り外すことができなくなる。このような状況では、たとえ強度の大きい糸管を使って糸管の変形を抑えたとしても、バルジと呼ばれるパッケージ側面が膨れる現象が見られたり、チーズの内層で糸が堅く締まったりする。このため糸を解舒する時の張力が高くなると共に、張力変動も大きくなり、延伸仮撚加工時に毛羽、糸切れが多発したり、倦縮むらや染色むらが発生したりする。
【０００６】上記のように繊維が収縮する理由としては次の２つが考えられる。
また本発明者らの検討によると、室温付近で保管した場合、ＰＥＴ部分配向繊維の物性がほとんど変化しないのと異なり、上記文献や公報に開示されているＰＴＴ部分配向繊維では沸水収縮率や熱応力のピーク値などの物性が経時変化してしまう。このため工業的に延伸仮撚加工を行うこと、即ち長期間にわたって同一条件で同じ品質の仮撚加工糸を毛羽、糸切れの発生なく安定して生産することができない。
【０００７】繊維の構造を固定する技術としては特公昭６３−４２００７号公報に、ＰＥＴとＰＴＴ又は／およびＰＢＴをブレンドしたポリマーを溶融吐出し、冷却固化した後、加熱ローラにより熱処理し、次いで３５００ｍ／分以上の速度で巻取り、切断伸度（破断伸度）６０％以下、沸水収縮率７％以下の繊維を製造する方法が示されている。この公報の中には、比較例としてＰＴＴホモポリマー及びＰＥＴが１０重量％ブレンドされたＰＴＴ共重合ポリマーを上記と同様の方法にて１８０℃に加熱し、４０００ｍ／分で巻取った破断伸度３３％、沸水収縮率４％程度の繊維も示されている。このように、ここではローラで加熱する方式の高速紡糸と、それによって得られるＰＴＴ繊維が記載されている。しかしながら、該公報の目的は、得られる繊維をそのまま衣料用の繊維として使用し、この際にシボ立て性を改善するために結晶化を進めて収縮を抑制する技術である。
【０００８】本発明者らの検討によると、１８０℃以上といった高温で熱処理するとバルジの発生や巻崩れが激しくなってしまう。また高温で熱処理し、破断伸度が６０％以下といった延伸糸と同様な物性の繊維であるため延伸仮撚加工を行うことはできない。ポリアミド系の部分配向繊維に関しては、特開昭５０−７１９２１号公報に加熱ローラで熱処理を行い巻崩れのないパッケージを得る技術が示されている。しかし、ポリアミドの部分配向繊維は結晶化していないと糸が吸湿などにより伸びて巻き崩れが発生してしまう。該公報で示されているのは、この巻崩れを解消する技術である。
【０００９】また、特開昭５１−４７１１４号公報に、高速紡糸した糸を緊張状態にて加熱ローラで熱処理して結晶化させて、繊維の破断伸度を下げ、仮撚加工性を向上させる技術も示されている。該公報で示されているのは、繊維の破断伸度を下げて倦縮性能を高める技術である。従って両公報とも、巻締まりやバルジの抑制や物性の経時変化の抑制とは全く違った目的のための技術である。従来、ポリエステル系の繊維はポリアミド系の繊維と異なり、加熱結晶化させ構造を固定すると、結晶が分子の運動を阻害してしまい、延伸仮撚加工はできないと考えられている。このため上記の公開公報に示されている、部分配向繊維を熱処理するといった技術は、ポリエステル系の繊維では行われていない。このように巻締まりやバルジが発生せず、長期間安定して延伸仮撚加工のできるＰＴＴ繊維について記載している先行技術は全くない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らの検討の結果、従来技術による部分配向ＰＴＴ繊維及びその製造においては以下の問題があることが分かった。
（A) 巻糸が収縮して、糸管を締め付け、チーズ状パッケージを巻取り機のスピンドルより取り外すことができなくなったり、バルジが発生したりする。このため、工業的に製造されているＰＥＴ並みの糸量のチーズ状パッケージを巻き取ることができない。
(B) ＰＴＴは室温付近で保管していても沸水収縮率や熱応力のピーク値などの物性が変化してしまうため、工業的に延伸仮撚加工を行うこと、すなわち長期間にわたって同一条件で同じ品質の仮撚加工糸を毛羽、糸切れの発生なく安定して生産することができない。
【００１１】本発明の目的は、工業的に製造可能で且つ長期間にわたって安定した延伸仮撚加工ができる部分配向ＰＴＴ繊維およびその製造方法を提供するものである。本発明の目的を達成するために解決すべき課題は、上記（A)問題に対応して工業的な製造を可能とするために、巻締まりおよびバルジの発生を抑制し、上記(B) 問題に対応して工業的な延伸仮撚加工を可能とするために、室温で物性が経時変化しない部分配向ＰＴＴ繊維とすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究した結果、驚くべきことに、特定の条件にて繊維を熱処理して結晶化させ、極低張力にて巻取る特殊な紡糸法を用いて製造した、特定の範囲内の配向性、結晶性の繊維では、ＰＴＴ部分配向繊維を製造する際に大きな問題となる巻締まりやバルジの発生を回避することができることを見出した。また、この繊維は、更に驚くことに、ＰＥＴとは異なり、本発明の範囲内の配向性、結晶性であれば、熱処理して結晶化させても、延伸仮撚加工が可能であり、且つ優れた品位の仮撚加工糸を得ることができることを見出した。しかも、本発明の繊維は、結晶化により繊維の構造が固定されているために、物性が経時変化しにくく、長期間にわたって同一条件で同じ品位の仮撚加工糸を毛羽、糸切れの発生なく安定して得ることができることを見出し、本発明を完成した。
【００１３】即ち、本発明は：（A) ポリエステル繊維
【００１４】(B) チーズ状パッケージ
【００１５】(C) ポリエステル繊維の製造方法
【００１６】以下、本発明を詳細に説明する。
（1) ポリマー原料等(i) 本発明に用いるポリマーは、９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートである。ここでＰＴＴとは、テレフタル酸を酸成分としトリメチレングリコール（１，３−プロパンジオールともいう）をジオール成分としたポリエステルである。該ＰＴＴには１０モル％以下で他の共重合成分を含有してもよい。そのような共重合成分としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸、４−ナトリウムスルホ−２，６−ナフタレンジカルボン酸、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸トリブチルメチルホスホニウム塩、２，６−ジカルボン酸ナフタレン−４−スルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、２，６−ジカルボン酸ナフタレン−４−スルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸アンモニウム塩、
【００１７】１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタメチレングリコール、１，６−ヘキサメチレングリコール、ヘプタメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ドデカメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，３−シクロヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、
【００１８】シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸、セバシン酸、ドデカン二酸、２−メチルグルタル酸、２−メチルアジピン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸等のエステル形成性モノマーが挙げられる。
(ii)また、必要に応じて、各種の添加剤、例えば、艶消し剤、熱安定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤などを共重合、または混合してもよい。
【００１９】(iii) 本発明に用いるポリマーの極限粘度［η］は０．５〜１．４が好ましく、更に好ましくは０．７〜１．２である。この範囲で強度、紡糸性に優れた繊維を得ることができる。極限粘度が０．５未満の場合は、ポリマーの分子量が低すぎるため紡糸時や加工時の糸切れや毛羽が発生しやすくなるとともに、仮撚加工糸に要求される強度の発現が困難となる。逆に、極限粘度が１．４を越える場合は、溶融粘度が高すぎるために紡糸時にメルトフラクチャーや紡糸不良が生じるので好ましくない。
【００２０】（iv) 本発明に用いるポリマーの製法としては、公知の方法をそのまま用いることができる。即ち、テレフタル酸又はテレフタル酸ジメチルとトリメチレングリコールを原料とし、チタンテトラブトキシド、チタンテトライソプロポキシド、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛、酢酸コバルト、酢酸マンガン、二酸化チタンと二酸化ケイ素の混合物といった金属塩の１種あるいは２種以上をポリマーに対して０．０３〜０．１ｗｔ％となるように加え、常圧下あるいは加圧下でエステル交換率９０〜９８％でビスヒドロキシプロピルテレフタレートを得、次に、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、三酸化アンチモン、酢酸アンチモンといった触媒の１種あるいは２種以上をポリマーに対して０．０２〜０．１５ｗｔ％、好ましくは０．０３〜０．１ｗｔ％となるように添加し、２５０〜２７０℃で減圧下反応させる。
【００２１】（v)重合の任意の段階で、好ましくは重縮合反応の前に安定剤を入れることが白度の向上、溶融安定性の向上、ＰＴＴオリゴマーやアクロレイン、アリルアルコールといった分子量が３００以下の有機物の生成を制御できる観点で好ましい。この場合の安定剤としては、５価または／および３価のリン化合物やヒンダードフェノール系化合物が好ましい。５価または／および３価のリン化合物としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリフェニルホスファイト、リン酸、亜リン酸等が挙げられ、特に、トリメチルホスファイトが好ましい。
【００２２】ヒンダードフェノール系化合物とは、フェノール系水酸基の隣接位置に立体障害を有する置換基を持つフェノール系誘導体であり、分子内に１個以上のエステル結合を有する化合物である。具体的には、ペンタエリスリトール−テトラキス［３−（３，５−ジ−tertブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−tert−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、３，９−ビス｛２−［３−（３−tert−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチルエチル｝−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、１，３，５−トリス（４−tert−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンゼン）イソフタル酸、トリエチルグリコール−ビス［３−（３−tert−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，６−ヘキサンジオール−ビス［３−（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、２，２−チオ−ジエチレン−ビス［３−（３，５−ジ−tertブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクタデシル−３−（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］を例示しうる。中でもペンタエリスリトール−テトラキス［３−（３，５−ジ−tertブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］が好ましい。
【００２３】（2) ポリエステル繊維
（1) 密度 ： １．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3 （2) 複屈折率 ： ０．０３０〜０．０７０ （3) 熱応力のピーク値 ： ０．０１〜０．１２ｇ／ｄ (4) 沸水収縮率 ： ３〜２０％ (5) 破断伸度 ： ４０〜１４０％・本発明の課題の１つである繊維の巻締まりを解消するためには、糸管上で糸が大きく収縮しないように、繊維が結晶化して分子が固定され、かつ分子が過度に配向して緊張した状態になっていないことが重要である。
・また、本発明の他の課題である、長期間にわたって同一条件で同じ品質の仮撚加工糸を毛羽、糸切れの発生なく安定して生産することを可能とするには、破断伸度が一定の範囲内であるとともに、破断伸度、熱応力のピーク値、沸水収縮率などが経時変化しにくいことが重要である。このためには繊維が適度に結晶化することにより分子が固定されていることと、分子が過度に配向して緊張した状態になっていないことが必要である。従ってこれらの課題を全て達成するためには、ある特定の範囲内の結晶性、配向性をもつ特殊な構造とする必要がある。
【００２４】・結晶性の指標としては、一般的に知られているように、繊維の密度測定が適している。非晶部に比べ結晶部の密度が大きいので、密度が大きいほど結晶化していると言える。配向性の指標としては、繊維の複屈折率が適している。
・また、巻締まりや延伸仮撚加工性、経時変化に大きく関与する、分子の配向状態、緊張状態、固定状態を表すことのできる値としては、熱応力のピーク値、沸水収縮率及び破断伸度が適している。従って、繊維の密度、複屈折率、熱応力のピーク値、沸水収縮率および破断伸度が前記の範囲を満足することで、はじめて巻締まりやバルジの発生がなく工業的に製造可能で、物性の経時変化がないので長期間にわたって安定した延伸仮撚加工ができる部分配向ＰＴＴ繊維となる。
【００２５】(i) 密度（1)密度は１．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3である必要がある。密度が１．３４０ｇ／ｃｍ3を越えると巻崩れが発生してしまう。理由ははっきり分からないが、繊維の結晶性が上がることによって繊維自体や繊維の表面が硬くなるために、糸と糸を接触させたときの面積が小さくなり、糸−糸間の静摩擦係数が下がるからではないかと考えられる。また、延伸仮撚加工の際に毛羽や糸切れが発生しやすくなり、工業的に安定して延伸仮撚加工を行うことができなくなってしまう。一方、密度が１．３２０ｇ／ｃｍ3未満では結晶化が十分進んでいないために繊維が固定されておらず、繊維が収縮して巻締まりが発生してしまったり、繊維の物性が経時変化してしまい長期間にわたって同一条件にて同じ品位の仮撚加工糸を得ることができなかったりする。密度は好ましくは１．３２２〜１．３３６ｇ／ｃｍ3、更に好ましくは１．３２６〜１．３３４ｇ／ｃｍ3である。
【００２６】(ii)複屈折率（2)と熱応力のピーク値（3)との関係本発明においては、繊維の広角Ｘ線回折像に結晶由来の回折像が観察されることが好ましい。以下、広角Ｘ線回折像について図面を用いて詳述する。
・イメージングプレートＸ線回折装置を用いて、Ｘ線を繊維に対して垂直方向より照射した時の代表的な例として、図１−(イ) に結晶に由来する回折像が観察される場合の繊維の回折像を、図− (ロ)に結晶に由来する回折像が観察されない場合の繊維の回折像を示す。図面の中で矢印方向が繊維軸方向を、矢印と直行する方向が繊維の赤道方向を示す。ここでＸ線はＣｕＫα線を用いている。ＰＴＴが三斜晶形に属した結晶形をとることが知られており（Ｐｏｌｙｍ．Ｐｒｅｐｒ．Ｊｐｎ．，Ｖｏｌ．２６，ｐ４２７（１９９７））、このため図１−(イ) に示されるように数多くの結晶に由来する回折像が観察される。
【００２７】・本発明においては、図１−(イ) に示したように、赤道方向の２θ＝１５．５°付近に観察される（０１０）面に由来する回折像が観察されたかどうかで判定を行った。一方、図１− (ロ)では非晶に由来するリング状のハローが観察されるだけで、図１−(イ) のような結晶に由来するピークは観察されない。広角Ｘ線回折にて結晶に由来する回折像が観察されることで、繊維が明らかに結晶化し、構造が固定されていることが分かる。結晶に由来する回折像が観察されない場合は繊維は結晶化していない。従って分子が固定されていないために、繊維が収縮して巻締まりが発生したり、繊維の物性が経時変化してしまい長期間にわたって同一条件にて延伸仮撚加工ができなかったりする。
【００２８】・繊維の複屈折率は０．０３０〜０．０７０、熱応力のピーク値は０．０１〜０．１２ｇ／ｄ、である必要がある。繊維の複屈折率が０．０７０を越えるか、あるいは熱応力のピーク値が０．１２ｇ／ｄを越えると繊維の収縮する力が強く、巻き取った後に大きく収縮し、巻締まりが発生してしまう。繊維の複屈折率が０．０７未満か、あるいは熱応力のピーク値が０．０１未満では、配向性が低くかつ結晶化していないために室温で保存していても沸水収縮率などの物性が経時変化してしまう。また経時変化を抑制するために熱処理して結晶化させると繊維が脆くなってしまう。従って、どちらの場合も延伸仮撚加工を工業的に行うことはできない。繊維の複屈折率は好ましくは０．０３５〜０．０６５であり、更に好ましくは０．０４０〜０．０６０である。また熱応力のピーク値は好ましくは０．０１５〜０．１０であり、更に好ましくは０．０２〜０．０８である。
【００２９】(iii) 沸水収縮率(4)繊維の沸水収縮率は３〜２０％である必要がある。沸水収縮率が２０％を越える場合は、結晶化が進んでいないため構造が固定されず、室温で保存していても沸水収縮率や熱応力のピーク値などの物性が変化してしまい、長期間にわたって同一条件で同じ品質の仮撚加工糸を毛羽、糸切れの発生なく安定して生産することができなくなる。また３％未満では、繊維がもろくなり毛羽、糸切れが多発するために延伸仮撚加工時ができない。
【００３０】（iv) 破断伸度(5)破断伸度は４０〜１４０％であることが必要である。破断伸度が４０％未満では伸度が低すぎるために、延伸仮撚加工ができなくなる。破断伸度が１４０％を越える場合は、繊維の配向度が低すぎかつ結晶化が進んでいないために、非常に経時変化しやすいか、あるいは配向度が低すぎかつ結晶化が進んでいるために、非常に脆くなってしまうために工業的に延伸仮撚加工を行うことができない。破断伸度の好ましい範囲は５０〜１２０％であり、更に好ましくは６０〜１００％である。
【００３１】
Ｇ＝Ｆ−０．００３８３×ｄ ・・・ （A)糸−糸間の静摩擦係数は糸と糸の接触面積に比例するため繊度に依存して変化する。従って、式（A)のＧの値が特定の範囲であることが望ましい。Ｇが０．０６未満では糸−糸間の静摩擦係数が低すぎるために、糸管上に巻き取った繊維が滑り、バルジの発生や巻崩れが発生してしまうことがある。〔バルジとは、図２− (ロ)に示すように巻締まりによってパッケージ糸の収縮による締め付け力が強く働いた時に起こるチーズ状パッケージ（１００）の膨らみのある端面（１０２ａ）のことである。〕
一方、Ｇが０．２を越える場合は糸−糸間の静摩擦係数が高すぎるため、糸を解舒する際や延伸仮撚加工を行う際に毛羽や糸切れ多発してしまう。Ｇの好ましい範囲は０．１〜０．１６であり、更に好ましくは０．１２〜０．１４である。糸−糸間の静摩擦を変化させる要因としては、繊維の結晶性、配向性、油剤の種類および付着量、水分の含有量があげられる。これらを本発明の範囲内で調整することで、上記の好ましい糸−糸間の静摩擦係数とすることができる。
【００３２】
(ii)Ｕ％本発明のポリエステル繊維のＵ％は２％以下であることが好ましい。Ｕ％が２％を越えると延伸仮撚加工時に延伸ムラや倦縮ムラ、染め斑が発生しやすくなり満足できる品質の仮撚加工糸を得ることができなくなる。Ｕ％は好ましくは１．５％以下、より好ましくは１．２％以下である。Ｕ％は低ければ低いほど繊維か均一であることを示しており好ましい。
【００３３】(iii) 本発明のポリエステル繊維は、マルチフィラメントが好ましい。総繊度は限定はされないが、通常５〜４００ｄ、好ましくは、１０〜３００ｄ、単糸繊度は限定はされないが０．１〜２０ｄ、好ましくは０．５〜１０ｄ、更に好ましくは１〜５ｄである。繊維の断面形状は丸、三角、その他の多角形、扁平、Ｌ型、Ｗ型、十字型、井型、ドッグボーン型等、制限はなく、中実繊維であっても中空繊維であってもよい。
【００３４】（3) チーズ状パッケージ本発明のポリエステル繊維はチーズ状パッケージに巻かれていることが好ましい。近年の仮撚加工工程の近代化・合理化に追随するには、パッケージのラージ化、即ち大量巻きの可能なチーズ状パッケージで巻かれていることが好ましい。またチーズ状パッケージとすることで、延伸仮撚加工時に糸を解舒する際、解舒張力の変動が小さくなり、安定した加工が可能となる。
【００３５】(i) バルジ率本発明の繊維が巻かれたチーズ状パッケージはバルジ率が２０％以下であることが好ましい。図２−(イ) は糸が望ましい形状に巻かれたチーズ状パッケージ（１００）を示し、糸が糸管等の巻芯（１０３）上に平らな端面（１０２）を形成した円筒状糸層（１０４）に巻かれている。バルジは図２− (ロ)に示すように巻締まりによってパッケージ糸の収縮による締め付け力が強く働いた時に起こるチーズ状パッケージ（１００）の膨らみのある端面（１０２ａ）である。バルジ率とは図２−(イ) または図２− (ロ)に示す最内層の巻幅Ｑ及び、最も膨らんでいる部分の巻幅Ｒを測定して、下記式(B) を用いて算出した値である。
バルジ率＝｛（Ｒ−Ｑ）／Ｑ｝×１００％・・・(B)バルジ率は巻締まりの程度を示すパラメーターとなる。チーズ状パッケージのバルジ率が２０％を越えるものは巻締まりが大きく、巻取機のスピンドルからはずれなくなる場合が多い他、解舒張力の斑による糸切れ、毛羽、染色斑等が起こりやすい。好ましくはバルジ率は１５％以下であり、更に好ましくは１０％以下である。もちろん０％が最も好ましい。
【００３６】(ii)糸管工業的に製造する上では紡糸の際に糸管を交換する頻度を減らすことが作業効率の向上、コストダウンの観点より極めて重要である。また、延伸仮撚工程においては、チーズ状パッケージを使用した後、次のチーズ状パッケージにつなぎ込んで使用するが、このつなぎ込みの頻度を減らすことも作業効率の向上、コストダウンの観点から極めて重要である。従って、該チーズ状パッケージには２ｋｇ以上の本発明の繊維が巻かれていることが好ましく、更に好ましくは３ｋｇ以上、一層好ましくは５ｋｇ以上である。２ｋｇ未満では糸管交換の頻度やつなぎ込みの頻度が高過ぎ、工業的に製造するのは困難となってしまう。
【００３７】本発明に用いる糸管はフェノール樹脂などの樹脂、金属、紙のいずれでできていても良い。紙の場合は５ｍｍ以上の厚みであることが好ましい。糸管のサイズとしては直径が５０〜２５０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは８０〜１５０ｍｍである。また糸管上の繊維の巻幅は４０〜３００ｍｍであることが好ましく、より好ましくは６０〜２００ｍｍである。この範囲内の糸管、巻幅とすることで、巻姿が良好で、かつ解舒性の良好なチーズ状パッケージを得ることが容易になる。
【００３８】(4) ポリエステル繊維の製造方法次に、本発明のポリエステル繊維およびチーズ状パッケージを得る方法を例示する。本発明のポリエステル繊維は、基本的に、紡口より押出した溶融マルチフィラメントを紡口直下に設けた３０〜２００℃の雰囲気温度に保持した長さ２〜８０ｃｍの保温領域を通過させた後、この溶融マルチフィラメントを急冷して固体マルチフィラメントに変え、仕上げ剤を付与し、５０〜１７０℃で熱処理を行った後、０．０２〜０．２ｇ／ｄの巻取張力にて２０００〜４０００ｍ／分の速度で巻き取ることにより得られる。
【００３９】以下に本発明のＰＴＴ繊維の好ましい製造方法を図３及び図４を用いて詳述する。
１）まず、乾燥機１で１００ｐｐｍ以下の水分率まで乾燥されたＰＴＴペレットを２５０〜２９０℃の紡糸温度に設定された押出機２に供給し溶融する。溶融ＰＴＴは押出機の後の２５０〜２９０℃に設定されたスピンヘッド４に送液され、ギヤポンプで計量される。その後紡口パック５に装着された複数の孔を有する紡糸口金６を経て溶融マルチフィラメントとして紡糸チャンバーＡ内に押出される。押出機に供給するＰＴＴペレットの水分率は、ポリマーの重合度低下を抑制するという観点から５０ｐｐｍ以下が好ましく、更に好ましくは３０ｐｐｍ以下である。押出機およびスピンヘッドの紡糸温度はＰＴＴペレットの極限粘度や形状によって上記範囲内より最適なものを選ぶ必要があるが、２５０〜２９０℃、好ましくは２５５〜２８０℃の範囲である。紡糸温度が２５０℃未満では、糸切れや毛羽が多発したり、糸径むらが発生したりしてしまう。また、紡糸温度が２９０℃を越えると熱分解が激しくなり、得られた糸は着色し、また満足し得る強度を示さなくなる。
【００４０】２）紡糸チャンバーＡ内に押出された溶融マルチフィラメントは冷却風９によって室温まで冷却されて固体マルチフィラメント８に変えられる。この際、紡口直下に設けた３０〜２００℃の雰囲気温度に保持した長さ２〜８０ｃｍの保温領域７を通過させて急激な冷却を抑制した後、この溶融マルチフィラメントを急冷して固体マルチフィラメント８に変えて続く熱処理工程に供することが好ましい。この保温領域７を通過させることで固化むらを抑制し、高い巻取速度あるいは第一ロール速度まで固化むら（太さむらや配向度むら）無く固体マルチフィラメントに変えることができる。保温領域の温度が３０℃未満では急冷となり、固体マルチフィラメントの固化むらが大きくなる。また、２００℃以上では糸切れが起こりやすくなる。このような保温領域の温度は４０〜１８０℃が好ましく、更に好ましくは５０〜１５０℃である。また、この保温領域の長さは５〜３０ｃｍが更に好ましい。
【００４１】３）次に、固体マルチフィラメントは熱処理を受けるが、熱処理を受ける前に、仕上げ剤付与装置１０によって仕上げ剤を付与されることが好ましい。仕上げ剤を付与することにより、繊維の集束性、制電性、滑り性などが良好となり延伸時、巻取時や後加工時に毛羽や糸切れが発生することを抑制したり、巻き取ったパッケージのフォームを良好に保つことができる。ここで仕上げ剤とは乳化剤を用いて油剤を乳化した水エマルジョン液、油剤を溶剤に溶かした溶液、あるいは油剤そのものであり、繊維の集束性、制電性、滑り性など向上させるものである。付与される仕上げ剤としてはこれらのいずれでもよい。ここで油剤とは、脂肪酸エステル及び／又は鉱物油を１０〜８０重量％含むか、または分子量１０００〜２００００のポリエーテルを５０〜９８重量％含む混合物が好ましく、必要に応じて成分を選択することが好ましい。
【００４２】４）油剤は水エマルジョンに希釈した場合が好ましい。この場合、油剤が仕上げ剤に対して１〜３０重量％含まれていることが好ましく、２〜１０重量％であることが更に好ましいく、３〜７重量％であることが特に好ましい。油剤が上記割合の水エマルジョンに希釈されていることにより、繊維に均一に付着しやすくなるとともに巻姿を良好にすることが容易になる。油剤の割合が１重量％未満では、加熱された第一ロールで揮発する水の量が多すぎるので、揮発熱のために繊維を均一に所定の温度にすることが困難となる。この結果、熱処理むらが起こり、染め斑等が発生してしまう。油剤の割合が３０重量％を越えると、仕上げ剤の粘度が高く、しかも一定量の油剤を繊維に付与しようとしたときに仕上げ剤の量が少なくなるため、繊維に均一に油剤を付与することが困難となってしまう。
【００４３】５）また、付与する仕上げ剤は、繊維に対して油剤が０．１〜３重量％付着するようにするのが好ましく、０．２〜２重量％であることが更に好ましい。油剤の付着量が０．１重量％以下では、仕上げ剤を付与する目的である、繊維の集束性、制電性、滑り性などが悪化してしまい、巻取時や、後加工時に毛羽や糸切れが多発してしまう。油剤の付着量が３重量％を越えると、糸−糸間の静摩擦係数が低くなりすぎ、バルジが発生しやすくなってしまったり、繊維がべとついて取扱性が悪化したり、紡糸、巻取りの際に用いるガイド類、ロール類に油剤が付着して汚れてしまい、毛羽や糸切れの原因となってしまったりする。
【００４４】仕上げ剤を付与する方法としては、公知のオイリングロールを用いる方法や例えば特開昭５９−１１６４０４号公報などに記載されるガイドノズルを用いる方法を用いることができるが、仕上げ剤付与装置自体の摩擦による糸切れ、毛羽の発生を抑制するためにはガイドノズルを用いる方法が好ましい。仕上げ剤を繊維に付与する位置は、溶融マルチフィラメントが冷却風９によって室温まで冷却されて固体マルチフィラメント８に変えられた直後で最も紡口口金６に近い位置が好ましい。繊維は仕上げ剤を付与すると同時に集束されるので、この位置が紡口口金６に近いほど空気抵抗を下げる事ができ、糸切れ、毛羽の発生を抑えることができるからである。
【００４５】６）また巻取後の繊維には０．５〜５重量％の水分が含まれていることが好ましい。この水分は仕上げ剤に含まれる水より繊維に含ませるかあるいは、巻取以前に、油剤を付与するのと同様なガイドノズルを用いる方法などを用いて、油剤とは別に付与してもかまわない。繊維に含まれる水の量は０．７〜４重量％が更に好ましく、１〜３重量％が特に好ましい。水分量がこの範囲にあることにより、巻取パッケージ端面の綾落ちの発生や、バルジの発生のな良好なフォームのパッケージを得ることが容易となる。
【００４６】７）熱処理ゾーン次に、固体マルチフィラメント８は繊維を熱処理するゾーン１４にて、第一ロール１１などで熱処理を受ける。ここで１２は自己駆動しないフリーロールである。
・本発明のポリエステル繊維はロール等を用いずに、ヒーターなどで熱処理を行った後に直接巻取機にて巻取っても良いが、好ましくは回転しているロールに一度巻き付けた後に、巻取機で巻取ることが好ましい。ロールと巻取機の速度を調節することで巻取り張力を制御することが容易になるからである。
・繊維の熱処理方法としては、図３の第一ロール１１のみを用いる方法の他に、図４− (イ)の第１ロール１１又は／及び第２ロール１５により加熱する方法、図４− (ロ)の第１ネルソンロール１６から第２ネルソンロール１７のうちいずれか一つであるいは、複数のロールで加熱する方法、図４− (ハ)の第１ヒーター１８又は／及び第二ヒーター１９により加熱する方法、図４−（ニ）の第一ヒーター１８により加熱する方法などが挙げられる。図４− (ハ)、 (ニ)の場合はヒーターでの熱処理に加えてロールで熱処理を行っても良い。
【００４７】・加熱に用いるヒーターとしては、接触式のヒーター、非接触式のヒーターいずれを用いてもかまわない。また、加熱気体を用いる方法でも良い。これらのうち、加熱ロールを用いる方法が、上記のロールと巻取機の速度調整と熱処理を同時に行うことができることより最も好ましい。
・本発明において、ロールで加熱するといった場合は、自己駆動しているロールで加熱し、フリーロールでは加熱していないことを示しているが、もちろんフリーロールで加熱を行ってもかまわない。
・熱処理の温度は５０〜１７０℃であることが必要である。５０℃未満では繊維を十分な結晶化度まで高めることができないために、巻締まりが起きたり、物性が経時変化するために工業的に延伸仮撚加工ができなかったりする。また、１７０℃を越えると結晶化が進みすぎ、糸−糸間の静摩擦係数が小さくなってバルジ率が大きくなったり、高速での延伸仮撚加工が困難になったりする。好ましくは６０〜１５０℃、更に好ましくは８０〜１３０℃である。
【００４８】・また、熱処理時間は０．００１〜０．１秒であることが好ましい。ここで言う熱処理時間とは、複数のロールやヒーターで熱処理する場合は、これらの合計時間である。加熱時間が０．００１秒未満では熱処理時間が短く十分な結晶化を進めることができないため、巻締まりやバルジが発生しやすく、また経時変化もしやすい。一方、加熱時間が０．１秒を越えると、結晶化が進みすぎ、糸−糸間の静摩擦係数が小さくなりすぎてしまい、得られるチーズ状パッケージはバルジの大きいものとなってしまう。
・本発明においては、熱処理温度が高くなっても、熱処理時間が長くなっても、また巻取速度が大きくなっても結晶化度は高くなる。このため熱処理温度、巻取速度に応じた熱処理時間を選ぶことがより好ましい。
【００４９】８）巻取；チーズ状パッケージの形成熱処理を受けたマルチフィラメントは、巻取機１３を用いて巻取られる。
・巻取速度は２０００〜４０００ｍ／分であることが必要である。巻取速度が２０００ｍ／分未満では、繊維の配向が低いために、熱処理工程にてどのような熱処理をしても本発明の目的である熱応力のピーク値、密度を兼ね備えた部分配向繊維を得ることはできず、繊維が脆くなり、繊維の取扱や延伸仮撚加工が困難となる。また、４０００ｍ／分を越えると、繊維の配向や結晶化が進みすぎ、本発明の目的である熱応力のピーク値、密度を兼ね備えた部分配向繊維を得ることができず、糸管上で繊維が大きく収縮し、巻締まりが発生してしまう。好ましくは、２２００〜３８００ｍ／分であり、更に好ましくは２５００〜３６００ｍ／分である。
【００５０】・本発明においては、巻取る時の張力が０．０２〜０．２０ｇ／ｄであることが必要である。従来行われてきたＰＥＴやナイロンの溶融紡糸でこのように低い張力で巻き取ろうとすると、糸の走行が安定せず、糸が巻取機のトラバースから外れたりして糸切れが発生したり、巻糸を次の糸管に自動で切り替える時に切替ミスが発生したりする。しかしながら、驚くべきことにＰＴＴ繊維では本発明のように極低い張力で巻取ってもこのような問題が発生せず、しかも低い張力とすることで初めて巻締まりなく良好な巻姿のチーズ状パッケージを得ることができる。張力が０．０２ｇ／ｄ未満では張力が弱すぎるために巻取機の綾振りガイドでの綾振りが良好にできず、巻フォームが悪くなってしまったり、トラバースより糸が外れ、糸切れが起こったりしてしまう。０．２０ｇ／ｄを越えると、たとえ繊維を熱処理して巻き取ったとしても巻締まりが発生してしまう。巻取るときの張力は好ましくは０．０２５〜０．１５ｇ／ｄ、更に好ましくは０．０３〜０．１０ｇ／ｄである。
【００５１】・第１ロールを用いる際の周速度は巻取張力が上記の範囲内になるように、調整することが好ましい。通常巻取速度に対して０．９０〜１．１倍の速度であることが好ましい。第１ロールの前か後、あるいはその両方にロールを設置し、補助的な熱処理や変向、張力の制御を行ってもかまわない。この際各ロール間では繊維を１．３倍以上伸ばさないことが好ましい。また第１ロールの後ろにロールを設置する場合は、このロールの周速度を調整して巻取張力を上記範囲内にすることが好ましい。
・本発明では、紡糸過程で必要に応じて、交絡処理を行ってもよい。交絡処理は、仕上げ剤付与前、熱処理前、巻取前のいずれか、あるいは複数の場所で行っても良い。
【００５２】・本発明に用いる巻取機としては、スピンドル駆動方式、タッチロール駆動方式、スピンドルとタッチロールの双方が駆動している方式のいずれの巻取機でもかまわないが、スピンドルとタッチロールの双方が駆動している方式の巻取機が糸を多量に巻き取るためには好ましい。タッチロールあるいはスピンドルどちらか一方のみが駆動する場合、他方は駆動軸からの摩擦により回転しているため、スピンドルに取り付けられている糸管とタッチロールでは滑りにより表面速度が異なってしまう。このためタッチロールからスピンドルに糸が巻き付けられる際、糸が伸ばされたり、ゆるんだりしてしまい張力が変わって巻姿が悪化してしまったり、糸がこすられてダメージを受けたりしやすい。スピンドルとタッチロールの双方が駆動することによりタッチロールと糸管の表面速度の差を制御することが可能となって滑りを減らすことができ、糸の品質や、巻姿を良好にすることができる。
【００５３】・繊維を巻取る際の綾角は３．５〜８°であることが好ましい。３．５°未満では糸同士があまり交差していないために滑りやすく、綾落ちやバルジの発生が起こりやすい。また８°を越えると糸管の端部に巻かれる糸の量が多くなるために中央部に比べ端部の径が大きくなる。このため巻取っている際は端部のみがタッチロールに接触してしまい糸品質が悪化してしまったり、また巻き取った糸を解舒する際の張力変動が大きくなり、毛羽や糸切れが多発したりしてしまう。綾角は４〜７°が更に好ましく、特に好ましいのは５〜６．５°である。このようにして、本発明の特定のポリエステル繊維からなるチーズ状パッケージが得られる。
【００５４】（５）延伸仮撚加工本発明の部分配向ＰＰＴ繊維は、延伸仮撚加工を行うことにより非常にソフトで良好な弾性回復性、およびその持続性を有した仮撚加工糸とするこができる。延伸仮燃加工の方法としては、一般に用いられているピンタイプ、フリクションタイプ、ニップベルトタイプ、エアー加撚タイプ等いかなる方法でも良いが、本発明の部分配向ＰＰＴ繊維の特徴を生かすためには、生産性の高い高速での延伸仮撚加工ができるフリクションタイプが好ましい。仮撚加工条件は特に限定されるものではなく、以下に例示する公知の条件範囲より適宣選択して行うことできる。
フリクションタイプでの仮撚加工条件の一例仮撚速度 ： ３００〜１０００ｍ／ｍｉｎ仮撚温度 ： １００〜２００°Ｃドロー比（延伸倍率）： 伸度４０％となるように調整（通常１．０５〜２．０倍）
加撚デイスク ： セラミック、ウレタン等デイスク速度／糸速度の比（Ｄ／Ｙ比）： １．７〜３
【００５５】
【発明の実施形態】以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、言うまでもなく本発明は実施例などにより何ら限定されるものでない。尚、実施例中の主な測定値は以下の方法で測定した。
(1) 極限粘度極限粘度［η］は、オストワルド粘度計を用い、３５℃、ｏ−クロロフェノール中での比粘度ηｓｐと濃度Ｃ（ｇ／１００ミリリットル）の比ηｓｐ／Ｃを濃度ゼロに外挿し、以下の式（I)に従って求めた。
［η］＝ｌｉｍ（ηｓｐ／ｃ）・・・（I)Ｃ→０(2) 密度ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づいて、四塩化炭素およびｎ−ヘプタンにより作成したポリエステル樹脂試料を密度勾配管を用いて密度勾配管法にて測定を行った。
【００５６】(3) 広角Ｘ線回折理学電機株式会社（現株式会社リガク）製イメージングプレートＸ線回折装置ＲＩＮＴ２０００を用いて下記の条件にてＸ線回折像の観察を行い、このＸ線回折データをコンピュータで処理して得られたデジタルデータをイメージングプレート（１種の写真乾板）上に二次元の画像としてプリントアウトして、図１に示す画像（電子デジタル写真）とした。
Ｘ線種 ： ＣｕＫａ線カメラ長 ： ９４．５ｍｍ測定時間 ： １〜５分（繊維の結晶性に応じて適宜選択）
(4) 複屈折率光学顕微鏡とコンペンセーターを用いて、繊維の表面に観察される偏光のリターデーションから求めた。
【００５７】(5) 熱応力のピーク値鐘紡エンジニアリング社製のＫＥ−２を用いた。初過重０．０５ｇ／ｄ、昇温速度１００℃／分で測定した。得られたデータは、横軸に温度、縦軸に熱応力をプロットし温度−熱応力曲線を描く。熱応力の最大点の値を熱応力のピーク値とした。
(6) 沸水収縮率沸ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づき、かせ収縮率として求めた。
(7) 強度（繊維破断強度）、破断伸度（繊維破断伸度）
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づいて定速伸長形引張試験機であるオリエンテック（株）社製テンシロンを用いて、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分にて測定した。
(8) Ｕ％Ｚｅｌｌｗｅｇｅｒ Ｕｓｔｅｒ（株）社製のＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ３を用いて測定を行った。測定は１００ｍ／分の速度にて行い、５分間の平均値を用いた。
【００５８】(9) 油剤付着量ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づき、繊維をジエチルエーテルで洗浄し、ジエチルエーテルを留去して繊維表面に付着した純油剤量を繊維重量で割って求めた比率を油剤付着量とした。
(10)糸−糸間静摩擦係数約６９０ｍの繊維を円筒の周りに、綾角１５°で約１０ｇの張力を掛けて巻き付け、更に上述と同じ繊維３０．５ｃｍをこの円筒に掛けた。この時、この繊維は円筒の上にあり、円筒の巻き付け方向と平行にする。グラム数で表した荷重の値が円筒上に掛けた繊維の総デニールの０．０４倍になる重りを円筒に掛けた繊維の片方の端に結び、他方の端にはストレインゲージを連結させた。次に円筒を０．０１６ｍｍ／秒の周速で回転させ、張力をストレインゲージで測定する。
【００５９】こうして測定した張力から糸−糸間静摩擦係数ｆを以下の式(2) に従って求めた。
ｆ＝１／π×ｌｎ（Ｔ2／Ｔ1）・・・(2)ここで、Ｔ1は繊維に掛けた重りの重さ、Ｔ2は少なくとも２５回測定した時の張力、ｌｎは自然対数、πは円周率を示す。
(11)バルジ率図２− (イ)または図２− (ロ)に示す糸層（１０４）の最内層の巻幅Ｑ及び、最も膨らんでいる部分の巻幅Ｒを測定して、以下の式(3) に従って算出した。
バルジ率＝｛（Ｒ−Ｑ）／Ｑ｝×１００％・・・(3)
【００６０】（実施例１）テレフタル酸ジメチルと１，３−プロパンジオールを１：２のモル比で仕込み、テレフタル酸ジメチルの０．１重量％に相当するチタンテトラブトキシドを加え、常圧下ヒーター温度２４０℃でエステル交換反応を完結させた。次にチタンテトラブトキシドを更に理論ポリマー量の０．１重量％、二酸化チタンを理論ポリマー量の０．５重量％添加し、２７０℃で３時間反応させた。得られたポリマーの極限粘度は０．９であった。表１に示した条件に従って、得られたポリマーを図３に示した装置を用いて、定法により乾燥し、水分を５０ｐｐｍにした後、２８５℃で溶融させ、直径０．２３ｍｍの３６個の孔の開いた一重配列の紡口を通して押出した。押出された溶融マルチフィラメントは、長さ５ｃｍ、温度１００℃の保温領域を通過後、風速０．４ｍ／ｍｉｎの風を当てて急冷し、固体マルチフィラメントに変えた。
【００６１】次に、ステアリル酸オクチル６０重量％、ポリオキシエチレンアルキルエーテル１５重量％、リン酸カリウム３重量％を含んだ油剤を濃度５重量％の水エマルジョン仕上げ剤として、繊維に対して油剤付着量が０．７重量％となるように付着させた後、固体マルチフィラメントを９０℃に加熱した、周速度３２００ｍ／ｍｉｎの第一ロールに６回巻き付けて熱処理を行った後、スピンドルとタッチロールの双方を駆動する方式の巻取機を用いて、巻取速度３１９０ｍ／分、巻取張力０．０３５ｇ／ｄ、綾角５°にて直径１２４ｍｍ、厚み７ｍｍの紙製の糸管に巻幅９０ｍｍにて６ｋｇ巻取って、１１０ｄ／３６ｆの部分配高繊維の巻かれたチーズ状パッケージを得た。得られた繊維物性を表２に記す。得られた繊維は本発明の範囲に相当するものであり、紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかった。また巻取ったチーズ状パッケージは巻取機のスピンドルより容易に抜け、バルジ率も良好な範囲であった。
【００６２】（実施例２〜７）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得た。得られた繊維物性を表２に記す。いずれの繊維も本発明の範囲に相当するものであり、紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかった。また、巻取ったチーズ状パッケージは巻取機のスピンドルより容易に抜け、バルジ率も良好な範囲であった。実施例２で得た繊維を用いて、帝人製機（株）ＳＤＳ１２００仮撚加工機にてセラミック製の加撚ディスクを４枚用いて、加工速度４００ｍ／分、ヒーター温度１６０℃、ディスク速度／糸速度の比（Ｄ／Ｙ比）２．３、ドロー比（延伸倍率）１．３で延伸仮撚加工を行った。延伸仮撚加工の際に毛羽や糸切れは見られず、またＰＥＴ並みの倦縮形態を有し、しかもＰＴＴ特有のソフトさ、弾性回復性を持った優れた仮撚加工糸を得ることができた。また３ヶ月後でも物性の経時変化はほとんど見られず、延伸仮撚加工を行ったところ同じ条件で同品質の仮撚加工糸を得ることができた。
【００６３】（実施例８）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で５０ｄ／２４ｆの繊維を得た。得られた繊維物性を表２に記す。得られた繊維は本発明の範囲に相当するものであり、紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかった。また巻き取ったチーズ状パッケージは巻取機のスピンドルより容易に抜け、バルジ率も良好な範囲であった。
【００６４】（実施例９〜１０）テレフタル酸ジメチルと１，３−プロパンジオールを１：２のモル比で仕込み、酢酸カルシウムと酢酸コバルト４水和塩の７：１混合物をテレフタル酸ジメチルに対して０．１重量％加えて、常圧下、ヒーター温度２４０℃でエステル交換した。次に、テレフタル酸ジメチルに対して０．１重量％のチタンテトラブトキシド、０．０５重量％のトリメチルホスフェート、理論ポリマー量の０．０５重量％の二酸化チタンを加え、２７０℃、０．２ｔｏｒｒで３時間反応させた。得られたポリマーの極限粘度は０．７であった。表１に示した条件に従って、得られたポリマーを加熱ゾーンとして図４− (イ)を用いた以外は実施例１と同様にして表１に示した条件で１１３ｄ／３６ｆの繊維を得た。この際し、図４− (イ)の第２ロール１５により熱処理を行った。得られた繊維物性を表２に記す。得られた繊維は本発明の範囲に相当するものであり、紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかった。また巻取ったチーズ状パッケージは巻取機のスピンドルより容易に抜け、バルジ率も良好な範囲であった。
【００６５】（実施例１１）５−ナトリウムスルホイソフタル酸を２モル％共重合した以外は実施例９と同様にして得た極限粘度０．７のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１５ｄ／３６ｆの繊維を得た。得られた繊維物性を表２に記す。得られた繊維は本発明の範囲に相当するものであり、紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかった。また巻き取ったチーズ状パッケージは巻取機のスピンドルより容易に抜け、バルジ率も良好な範囲であった。
【００６６】（比較例１）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得た。得られた繊維物性を表２に記す。紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかったが、得られた繊維は配高性、結晶性ともに不十分で密度、熱応力のピーク値および伸度が本発明の範囲より外れ、またＵ％も大きかった。この繊維を用いて実施例２と同様にして延伸仮撚加工を行ったが、倦縮率が低く、しかも毛羽が多発するものしか得られなかった。
【００６７】（比較例２）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得た。紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかったが、巻締まりが発生し、チーズ状パッケージを巻取機より抜き出すことができなかった。１ｋｇ程度巻き取って繊維物性を測定したところ、結晶性のピークは観察されず、密度や沸水収縮率も本発明の範囲より外れていた。この繊維を用いて実施例２と同様にして紡糸翌日と紡糸１ヶ月後に延伸仮撚加工を行ったが、繊維の物性が変化していたために同じ品質の仮撚加工糸を得ることはできなかった。。
【００６８】（比較例３）実施例１と同様にして得た極限粘度０．７のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得た。紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかったが、巻締まりが発生し、チーズ状パッケージを巻取機より抜き出すことができなかった。１ｋｇ程度巻取って繊維物性を測定したところ、結晶性のピークは観察されず、密度も本発明の範囲より外れていた。
（比較例４）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得ようとした。紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかったが、巻締まりが発生し、バルジが大きく、チーズ状パッケージを巻取機より抜き出すこともできなかった。１ｋｇ程度巻取って繊維物性を測定したところ、結晶化が進み過ぎ、密度が本発明の範囲より外れていた。
【００６９】（比較例５）熱処理温度を１８０℃にした以外は、実施例１と同様にして繊維を得ようとした。巻締まりは発生しないものの得られたチーズ状パッケージはバルジが大きく、取り扱いが困難であった。繊維物性を測定したところ、結晶化が進み過ぎ、密度および糸−糸間の静摩擦係数が本発明の範囲より外れていた。またこの繊維を用いて実施例２と同様にして延伸仮撚加工を行ったがＰＥＴ並みの倦縮形態を有した仮撚加工糸を得ることはできなかった。
（比較例６）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得た。紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかったが、油剤付着率が大きいため、得られたチーズ状パッケージはバルジが大きく、取り扱いが困難であった。またこの繊維を用いて実施例２と同様にして延伸仮撚加工を行おうとしたがガイド類の汚れが激しいため、毛羽が多発した。
【００７０】（比較例７）実施例１のポリマーを用いて、油剤付着量を０．１重量％とした以外は実施例１と同様にして１１０ｄ／３６ｆの繊維を得ようとしたが、油剤付着率が低いため、紡糸過程で糸切れが多発し、繊維を得ることができなかった。
（比較例８、９）実施例１のポリマーを用いて、表１に示した条件で１１０ｄ／３６ｆの繊維を得ようとした。紡糸過程で糸切れ、毛羽の発生は認められなかったが、比較例８では巻き取り張力が高かったために巻締まりが発生し、チーズ状パッケージを巻取機より抜き出すことができず、比較例９では巻き取り張力が低すぎたため、紡糸過程で糸切れが多発した。
【００７１】（比較例１０）実施例１のポリマーを定法により乾燥し、水分を４０ｐｐｍにした後、２８５℃で溶融させ、直径０．２３ｍｍの３６個の孔の開いた一重配列の紡口を通して押出した。押出された溶融マルチフィラメントは、長さ８ｃｍ、温度６０℃の保温領域を通過後、風速０．３５ｍ／ｍｉｎの風を当てて急冷し、実施例１と同じ油剤を濃度１０重量％の水エマルジョン仕上げ剤として、繊維に対して油剤付着量が１重量％となるように付着させた後、未延伸糸を１６００ｍ／分にて巻き取った。得られた未延伸糸を直ちに５５℃の予熱ロールを通し、その後１４０℃のホットプレートを通して延伸倍率３．２倍で延伸を行い、７５ｄ／３６ｆの延伸糸を得た。得られた糸の物性を表２に示す。このように延伸糸は配高、結晶化が進んでいるため密度、複屈折率、熱応力のピーク値が本発明の範囲に比べて高く、また伸度が本発明の範囲に比べて低い。この繊維を用いて実施例２と同様に延伸仮撚加工を行おうとしたが、糸切れ、毛羽が多発し、延伸仮撚加工を行うことはできなかった。
【００７２】
【表１】
【００７３】
【表２】
【００７４】
（注） 結晶性：（０１０）面に由来するピークが観察された ： ○ ：（０１０）面に由来するピークが観察されなかった ： × 糸管の取出し： 繊維を６ｋｇ巻取った時にスピンドルより糸管を取出すこと ができた ： ○ ： 繊維を６ｋｇ巻取った時にスピンドルより糸管を取出すこと ができなかった ： ×（比較例１１）延伸倍率を１．６倍とした以外は、比較例１０と同様にして１００ｄ／３６ｆの繊維を得た。部分配高繊維と同程度の破断伸度の繊維を得ようとしたが、延伸むらが発生し、糸径むらの大きい繊維しか得られなかった。この繊維のＵ％は３．５％と非常に大きく、他の物性はバラツキが非常に大きく測定困難であった。
【００７５】
【発明の効果】本発明のポリエステル繊維は、適度な結晶性と配向性を兼ね備えた部分配向ＰＴＴ繊維である。このため、巻取の際に巻締まりが起こりにくく良好な巻姿のチーズ状パッケージを得ることができ、工業的に製造することができる。また、繊維が経時変化しにくいために高速の延伸仮撚加工においても長期間にわたって同一条件にて同じ品質の仮撚加工糸を工業的に製造することができる。本発明のポリエステル繊維は、延伸を行わずに、１段階の紡糸工程のみで繊維を得ることができるために生産性が高く、低コストにて繊維を製造することができ、巻き量が多いために巻取時や加工時の切り替え工数が少なく製造作業を効率良く進めることができる。本発明の部分配向ＰＴＴ繊維を用いて製造した仮撚加工糸は、ソフトな風合いと高い伸縮伸長率、伸縮弾性率を持った極めて優れたストレッチ素材として好適な仮撚加工糸となる。このためいわゆるゾッキや交編タイプのパンティストッキング、タイツ、ソックス（裏糸、口ゴム）、ジャージー、弾性糸のカバリング糸、交編パンティストッキング等交編品の伴糸等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】(イ)本発明のポリエステル繊維の結晶性に由来する回折像が観察される広角Ｘ線回折像を示すデジタル画像（写真）である。
(ロ)本発明のポリエステル繊維の結晶性に由来する回折像が観察されない広角Ｘ線回折像を示すデジタル画像（写真）である。
【図２】本発明のポリエステル繊維を用いて糸管にマルチフィラメントを巻き付けたチーズ状パッケージの状態を示す概略図である。図２− (イ)はその望ましいチーズ状パッケージを示す概略図であり、図２− (ロ)はバルジのあるチーズ状パッケージを示す概略図である。
【図３】本発明を実施する紡糸機の概略を示す模式図である。
【図４】本発明を実施する紡糸機の加熱ゾーンの概略を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 乾燥機
２ 押出機
３ ベンド
４ スピンヘッド
５ 紡口パック
６ 紡糸口金
７ 保温領域
８ マルチフィラメント
９ 冷却風
Ａ 紡糸チャンバー
１０ 仕上げ剤付与装置
１１ 第１ロール
１２ フリーロール
１３ 巻取機
１３ａ スピンドル
１３ｂ タッチロール
１４ 繊維を加熱するゾーン
１５ 第２ロール
１６ 第１ネルソンロール
１７ 第２ネルソンロール
１８ 第１ヒーター
１９ 第２ヒーター
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートからなり、下記（I)〜(5) の要件を満足することを特徴とするポリエステル繊維。
(1) 密度 ： １．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3 (2) 複屈折率 ： ０．０３０〜０．０７０ (3) 熱応力のピーク値 ： ０．０１〜０．１２ｇ／ｄ (4) 沸水収縮率 ： ３〜２０％ (5) 破断伸度 ： ４０〜１４０％
【請求項２】 下記式(A) で示される、糸−糸間の静摩擦係数Ｆと繊維の総繊度ｄ（デニール）より計算した繊度補正静摩擦係数Ｇが０．０６〜０．２０であることを特徴とする、請求項１記載のポリエステル繊維。
Ｇ＝Ｆ−０．００３８３×ｄ ・・・ (A)
【請求項３】 ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートからなり、下記（I)〜(5) の要件を満足し、更に該繊維がチーズ状パッケージに巻かれていることを特徴とするポリエステル繊維。
(1) 密度 ： １．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3 (2) 複屈折率 ： ０．０３０〜０．０７０ (3) 熱応力のピーク値 ： ０．０１〜０．１２ｇ／ｄ (4) 沸水収縮率 ： ３〜２０％ (5) 破断伸度 ： ４０〜１４０％
【請求項４】 下記式(A) で示される、糸−糸間の静摩擦係数Ｆと繊維の総繊度ｄ（デニール）より計算した繊度補正静摩擦係数Ｇが０．０６〜０．２０であることを特徴とする、請求項３記載のポリエステル繊維。
Ｇ＝Ｆ−０．００３８３×ｄ ・・・ (A)
【請求項５】 ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートからなり、下記（I)〜(5) の要件を満足し且つポリエステル繊維が巻き付けられ、バルジ率が２０％以下であることを特徴とする、チーズ状パッケージ。
(1) 密度 ： １．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3 (2) 複屈折率 ： ０．０３０〜０．０７０ (3) 熱応力のピーク値 ： ０．０１〜０．１２ｇ／ｄ (4) 沸水収縮率 ： ３〜２０％ (5) 破断伸度 ： ４０〜１４０％
【請求項６】 巻き付けられている繊維の、下記式(A) で示される、糸−糸間の静摩擦係数Ｆと繊維の総繊度ｄ（デニール）より計算した繊度補正静摩擦係数Ｇが０．０６〜０．２０であることを特徴とする、請求項５記載のチーズ状パッケージ。
Ｇ＝Ｆ−０．００３８３×ｄ ・・・ (A)
【請求項７】 ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートを溶融紡糸する方法において、紡口より押出した溶融マルチフィラメントを急冷して固体マルチフィラメントに変え、５０〜１７０℃で熱処理を行った後、０．０２〜０．２０ｇ／ｄの巻取張力にて２０００〜４０００ｍ／分の速度で巻き取ることを特徴とする、ポリエステル繊維の製造方法。
【請求項８】 ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートを溶融紡糸する方法において、紡口より押出した溶融マルチフィラメントを急冷して固体マルチフィラメントに変えた後、該繊維に対して０．２〜３重量％となるように油剤を付与し、その後５０〜１７０℃で熱処理を行った後、０．０２〜０．２０ｇ／ｄの巻取張力にて２０００〜４０００ｍ／分の速度で巻き取ることを特徴とする、ポリエステル繊維の製造方法。
【請求項１】 ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートからなり、下記（I)〜(5) の要件を満足することを特徴とするポリエステル繊維。
(1) 密度 ： １．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3 (2) 複屈折率 ： ０．０３０〜０．０７０ (3) 熱応力のピーク値 ： ０．０１〜０．１２ｇ／ｄ (4) 沸水収縮率 ： ３〜２０％ (5) 破断伸度 ： ４０〜１４０％
【請求項２】 下記式(A) で示される、糸−糸間の静摩擦係数Ｆと繊維の総繊度ｄ（デニール）より計算した繊度補正静摩擦係数Ｇが０．０６〜０．２０であることを特徴とする、請求項１記載のポリエステル繊維。
Ｇ＝Ｆ−０．００３８３×ｄ ・・・ (A)
【請求項３】 ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートからなり、下記（I)〜(5) の要件を満足し、更に該繊維がチーズ状パッケージに巻かれていることを特徴とするポリエステル繊維。
(1) 密度 ： １．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3 (2) 複屈折率 ： ０．０３０〜０．０７０ (3) 熱応力のピーク値 ： ０．０１〜０．１２ｇ／ｄ (4) 沸水収縮率 ： ３〜２０％ (5) 破断伸度 ： ４０〜１４０％
【請求項４】 下記式(A) で示される、糸−糸間の静摩擦係数Ｆと繊維の総繊度ｄ（デニール）より計算した繊度補正静摩擦係数Ｇが０．０６〜０．２０であることを特徴とする、請求項３記載のポリエステル繊維。
Ｇ＝Ｆ−０．００３８３×ｄ ・・・ (A)
【請求項５】 ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートからなり、下記（I)〜(5) の要件を満足し且つポリエステル繊維が巻き付けられ、バルジ率が２０％以下であることを特徴とする、チーズ状パッケージ。
(1) 密度 ： １．３２０〜１．３４０ｇ／ｃｍ3 (2) 複屈折率 ： ０．０３０〜０．０７０ (3) 熱応力のピーク値 ： ０．０１〜０．１２ｇ／ｄ (4) 沸水収縮率 ： ３〜２０％ (5) 破断伸度 ： ４０〜１４０％
【請求項６】 巻き付けられている繊維の、下記式(A) で示される、糸−糸間の静摩擦係数Ｆと繊維の総繊度ｄ（デニール）より計算した繊度補正静摩擦係数Ｇが０．０６〜０．２０であることを特徴とする、請求項５記載のチーズ状パッケージ。
Ｇ＝Ｆ−０．００３８３×ｄ ・・・ (A)
【請求項７】 ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートを溶融紡糸する方法において、紡口より押出した溶融マルチフィラメントを急冷して固体マルチフィラメントに変え、５０〜１７０℃で熱処理を行った後、０．０２〜０．２０ｇ／ｄの巻取張力にて２０００〜４０００ｍ／分の速度で巻き取ることを特徴とする、ポリエステル繊維の製造方法。
【請求項８】 ９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰返単位から構成されるポリトリメチレンテレフタレートを溶融紡糸する方法において、紡口より押出した溶融マルチフィラメントを急冷して固体マルチフィラメントに変えた後、該繊維に対して０．２〜３重量％となるように油剤を付与し、その後５０〜１７０℃で熱処理を行った後、０．０２〜０．２０ｇ／ｄの巻取張力にて２０００〜４０００ｍ／分の速度で巻き取ることを特徴とする、ポリエステル繊維の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００１−２０１３６（Ｐ２００１−２０１３６Ａ）
【公開日】平成１３年１月２３日（２００１．１．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−１９７１６０
【出願日】平成１１年７月１２日（１９９９．７．１２）
【出願人】（０００００００３３）旭化成工業株式会社 (901)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年１月２３日（２００１．１．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年７月１２日（１９９９．７．１２）
【出願人】（０００００００３３）旭化成工業株式会社 (901)
【Ｆターム（参考）】
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