JPS591721A - ポリエステル系複合糸の製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリエステル系複合マルチフィラメントの製
造方法に関するものであり、その目的とするところは、
シルクライク風合にウールライク風合が加味された高級
な風合を有する布帛の製造に好適な原糸素材を効率よく
製造する方法を提供するととにある。

従来から９合成繊維に天然繊維のもつ優れた風合を付与
しようとする試みが多数行われている。

例えば、シルクライク風合の発現を狙ったものとしては
繊維の断面形状の異形化や熱収縮率の異なる複数のマル
チフィラメントから成る混繊糸などの技術が挙げられる
。一方、ウールライク風合を狙ったものとしては仮撚加
工糸や潜在捲縮性複合糸などの例がある。さらに最近で
は複合糸と単独重合体からなる繊維との混繊あるいは複
合形態の異なる複合糸同士の混繊など複合糸を利用した
新しい繊維素材の開発が活発に行われている。

一方、消費者のニーズ＃ｉますます多様化しておシ、た
んにこれら天然繊維単独の風合を真似ただけではもはや
満足しなくなっており、天然シルクのもつ優れた光沢、
タッチおよびドレープ性といった特性と天然ウールのも
つふっくらとしたあただかみのある風合とが混在した新
しい繊維素材が強く望まれている。

そこで７本発明者らは前記したような複合風合を有する
高級布帛の製造に好適な原糸素材について種々検討した
結果、このような風合は基本的には潜在捲縮性を有する
複数の複合フィラメントからなる混繊糸をボイル処理し
、いずれか一方の複合フィラメントがそれ自身適度な捲
縮を発現しながら他方の複合フィラメントにからみつく
ようにシボ立てることにより得られることを見い出し。

これまでにいくつかの提案を行ってきた。そしてこのよ
うな特性を有する複合混繊糸の製造方法としては。

（１）　　同一条件で紡糸した潜在捲縮特性の等しい複
数の複合糸を延伸工程において、熱履歴を異ならしめる
ことにより主として潜水収縮率に差をもたせたのち混繊
する方法 （２）　　潜在捲縮特性の異なる複数の複合糸を混繊す
る方法 などが挙げられる。前記方法（１）は混繊糸を構成する
各複合糸の潜在捲縮特性は同じであるので、ボイル処理
時のシボ立ちは主として潜水収縮率の差を利用すること
によって行われる。この場合、いずれか一方の複合糸を
布帛の表面に良好にシボ立たせるためには約６％以上、
好ましくは１０チ以上の潜水収縮率差を延伸工程で付与
する必要があるが、そのだめには熱処理温度に極端な差
をつけねばならず、その分工程が煩雑である。また、潜
在捲縮特性が等しいといっても複数の複合糸に前記した
方法で潜水収縮率に差をもだせようとすると。

ボイル処理時に実際に発現する捲縮率は低沸水収縮率を
示す成分の方が高沸水収縮率を示す成分よりも大きくな
る傾向がおこる。

一般にポリエステルはボイル処理によっである程度収縮
をおこすが、収縮特性の異なる複数の糸条で構成された
織物をボイル処理すると糸長差が生じ、その差を補償す
るようなかたちで低収縮性成分が布帛の表面にループ状
に突出していわゆるシボ立ちが起こる。この７ポ立ちの
存在はシルクライクな風合の織物を得る上できわめて重
要な条件の一つでもあるが９本発明者らはすでにこのよ
うなシボ立ち現象は収縮率の差による実質的な糸長差の
みならず、ボイル処理時の捲縮率の差によるみかけの糸
長差によっても生じること、それゆえ潜在捲縮性複合糸
から成る織物において良好なシボ立ちを発現させるだめ
には、収縮特性と捲縮時□性の両方の特性を考慮すべき
であることを見い出した。しかるに前記方法（１）で得
られる複合混繊糸では収縮率差による糸長差が捲縮率差
によって相殺される傾向を示すので、好ましいシボ立ち
を発現させるためには製造条件が著しく制限されるとい
った欠点があった。

一方、前記方法（２）は各複合糸の重合度を異ならしめ
る等の手段によってあらかじめ潜在捲縮特性そのものが
異なるので、同一条件で延伸して潜水収縮率に差がなく
ても捲縮率の差にまるみかけの糸長差を利用してシボ立
ちが可能であるという利点を持っている。しかしながら
、前記した複合混線糸を得ようとするには、従来の方法
では３種類以上の重合度の異なるポリマーを必要とし、
紡糸工程が著しく複雑化するのでコスト高になるという
欠点がやはりあった。

そこで本発明者らは、前記方法（２）のような捲縮特性
の異なる複数の複合糸から成る混繊糸と実質的に同等の
効果を有する複合糸をわずか２種類のポリマーを用いて
簡便かつ安価に製造しうる方法についてさらに鋭意検討
１〜だ結果２本発明方法を完成するに至ったものである
。

すなわち本発明は、極限粘度の差△〔η〕が０．２〜０
．５である重合度の異なる２種のポリエステル系重合体
が横断面方向において、偏心的に配置べされた構造を有
する潜在捲縮性複合マルチフィラメントを２５００ｒｒ
＋／分以上の速度で溶融紡糸するに際し。

紡出された糸条の１つの糸条群は該糸条群が冷却固化し
た直後の位置で集束し、他の１つの糸条群は前記糸条群
の集束位置よりも３ｍ以上下流の位置で集束せしめ、紡
糸以降の工程で前記２つの糸条群を混繊することを要旨
とするものである。

本発明に適用されるポリエステル系重合体としては、ポ
リエチレンテレフタレートが一般に用いられるが、捲縮
特性が極端に損われない程度において第３成分が混合あ
るいは共重合されていても構わない。

以下に本発明の構成およびその効果について詳細に説明
する。

本発明において用いられる２種のポリエステル系重合体
の極限粘度〔η〕は、フェノールとテトラクロロエタン
の等重置混合溶媒を用いて２００で測定した値で定義さ
れるが、その差△〔η〕は０．２〜０．５であることが
必要である。すなわち、前記極限粘度差△〔η〕が０．
２未満の場合には、得られた引取り糸の潜在捲縮性能が
不十分なためにボイル処理によって捲縮を発現させても
嵩高性が不足し。

目的とする風合が得られず好ましくないのである。

本発明者らによるこれまでの検討結果では、ふっくらと
したあたたかみのある嵩高性を付与するためには捲縮率
（定義は後述する）は少なくとも３０チ必要であるが、
このような捲縮性能を付与するだめには用いるポリマー
の極限粘度差は少なくとも０．２あることが必要なので
ある。一方２本発明において前記極限粘度差は０．５以
下にとどめるべきである。なぜなら、一般に複合糸の捲
縮性能は用いられる２種の重合体の極限粘度差△〔η〕
が大きいほど強くなることが知られでいるが２反面△〔
η〕が０．５よシも大きくなると紡糸時においてニーリ
ングと呼ばれる糸間り現象の度合が激しくなり安定な紡
糸が困難となるからである。まだ、たとえ紡糸が可能で
あったとしても得られた複合糸は捲縮率が著しく大きく
なる結果、嵩高性が強調されすぎてシルクライク風合が
かえって損われるといったデメリットが新だに生じるの
である。なお９本発明において用いられる２′Ｗｉのポ
リエステル系重合体の極限粘度の絶対値は溶融紡糸が可
能であれば特に限定はされないが２通常０．４０以上の
ものが好ましい。

次に９本発明において分割された２つの糸条群（説明の
便宜上２つの糸条群をＡ、Ｂとし、冷却同化直後の位置
で集束する糸条群をＡ、他方の糸条群をＢとする）に捲
縮特性の差を生じせしめる具体的な方法は、各糸条群の
集束位置を極端に異ならしめると共に２５００ｍ／分以
上の高速で引取ることによって達成される。すなわち９
本発明者らは、冷却固化直後の位置で集束された糸条群
Ａは低捲縮性成分となり、一方、糸条群Ａの集束位置よ
り３ｍ以−ヒ下流の位置で集束された糸条群Ｂは高捲縮
性成分となるという驚くべき事実を見い出したのである
。

本発明において、糸条群Ａの集束位置は該糸条群の冷却
固化点直後の位置に設定すべきである。

ここでいう糸条の冷却固化点とは紡糸工学等で一般に定
義されているように溶融ポリマーがそのガラス転移温度
（ポリエチレンテレフタレートの場合約８０℃）になる
位置ではなく、ガイド等で糸条を集束しても単糸が互い
に密着しない程度の温度にまで冷却された位置を意味し
、紡糸温度、吐出量、紡糸速度および冷却条件等によっ
て変化する。

本発明において、前記冷却固化点は以下に述べる要領で
容易に求めることができる。すなわち、紡出糸条を引取
らずに放流して得だ単糸を実際に紡糸中の糸条にそっと
接触せしめた時に両者が密着して糸切れが生じる最下方
の位置（但し紡糸口金面を原点として）を探せばよい。

後述するように糸条群Ａの集束位置は紡糸口金面に近い
ほど好ましいが、前記冷却固化点以前で集束すると、前
述したように密着が発生するので冷却固化点より下方で
集束すべきであることはいうまでもないが。

できるだけ同化点に近い方が好ましい。本発明において
冷却固化した直後の位置とは、具体的には前記方法で求
めた冷却固化点より５〜１０ｒｆｎ下方の位置を意味す
る。

本発明において糸条群Ａ：Ｉ、−よびＢの捲縮特性の差
は高速紡糸において発生する紡糸応力の差を反映して生
じるものであるが、その差をできるだけ大きくするには
高速紡糸時において紡糸応力の支配的因子である走行糸
条に対する空気抵抗力に差を与える必要がある。高速紡
糸においては、走行糸条を集束することＫより媒体空気
に接する糸条の表面積が著しく減少するノｔめ、空気抵
抗力は集束しない場合に比べて小さくなるが、その効果
は糸条の集束位置が紡糸口金面に近いほど顕著になる。

それゆえ糸条群Ａと糸条群Ｂとの捲縮特性の差を大きく
するためには、糸条群Ａはできるだけ紡糸口金面に近い
位置で、糸条群Ｂはできるだけ紡糸口金面から離れた位
置で集束するのが好１ましいのである。そのためには、
糸条群Ａは冷却固化点直後の位置で集束し、−男系条群
Ｂは糸条群Ａの集束位置よりも３ｍ以上下流の位置で集
束すべきなのである。前記条件が満足されない場合９両
糸条群の捲縮特性の差は十分大きくならず、その結果ボ
イル処理し／ことき好ましいシボ立ちが生じないのであ
る。

本発明において、紡糸速度は２５００ｍ／分以上。

好ましくは３５００ｍ／分以上、さらに好ましくは４５
００ｍ／分以上の高速紡糸が必要である。紡糸速度が２
５００ｍ／分未満の場合には、紡糸応力に対する空気抵
抗の寄与が小さいために走行糸条の集束条件の差異だけ
では捲縮特性に十分な差を付与することはできない。以
上のことから紡糸速度は速いほど集束条件の差異による
紡糸応力差が大きくなり、結果として各糸条群の捲縮特
性の差が増大するので好ましいが、捲取機の機械的能力
卆るいはガイド類との接触による毛羽の発生といった制
約もあり、現時点では約６０００〜８０００　ｍ１分程
度が限界である。

本発明において紡出された複合糸条を２５００ｍ／分以
上の速度で紡糸する場合、糸条の集束位置によって各糸
条群の捲縮特性に差が生じる理由については十分解明さ
れてはいないが、すでに述べたように集束位置の差異に
よって走行糸条に作用する空気抵抗力が極端に異なり、
その結果生じる紡糸応力の差異が溶融状態から比較的高
温の雰囲気中での糸形成過程に影響し、引取り糸の微細
構造が変化する結果であると推定される。いずれＫして
も本発明方法を採用することにより特定の重合度差をも
つ２種のポリエステル系重合体しか用いていないのにも
かかわらず、捲縮特性の異なる２種の複合糸を混繊した
場合と実質的に同じ特性を有する複合糸を簡便に製造す
ることができるのである。

本発明においていま一つ篤くべきことは、一般に潜在捲
縮性接金糸はその収縮率が犬きくなるにつれて捲縮性能
はやや低下する傾向がある（例えは製糸時の熱処理温度
を下げることにより潜水収縮率を１０チ程度大きくする
と、捲縮率は逆に数チ小さくなるのが普通である）が２
本発明方法を用いて得られる複合糸では、糸条群Ａは糸
条群Ｂよりも捲縮率が低いにもかかわらず、潜水収縮率
は実質的に同しかあるいは小さいというきわめて有用な
性質をもっているのである。

本発明者らは以前、捲縮および収縮特性の異なる２＠の
複合糸から構成される混繊糸からなる布帛をボイル処理
した場合、いずれか一方の複合糸が布帛の表面にループ
状にシボ立つためにはボイル処理後の各複合糸の糸長比
Ｋ（定義は後述する）が１．１以上必要であることを見
い出したが９本発明方法において得られる複合マルチフ
ィラメントは前記したように低捲縮性にもかかわらず、
潜水収縮率も比較的小さい糸条群Ａと扁捲縮性にもかか
わらず、潜水収縮率も比較的大きい糸条群Ｂとが混繊さ
れているので、ボイル処理時の両糸条群の糸長比にはよ
り大きくなる方向に作用する結果。

シボ立、ちが効果的に起こるのである。

本発明において集束された２つの糸条群ＡおよびＢの混
繊は紡糸段階で行って１つのノくツケージとして捲き上
げてもよいし、紡糸段階では別々のパッケージで捲き上
げ、延伸時に混繊することも可能である。また前記延伸
は、紡糸にひき続き連続して延伸（スピンドロー法）す
ることもできるし、一旦未延伸パッケージとして捲き上
げたものをさらに延伸機を用いて延伸することもできる
。

また、場合によっては混繊して１つのノ（ツケージに捲
き上げたものを延伸せずにそのまま後加工に供すること
も可能である。前記いずれの場合も。

混繊効果を上げるためにインターレース等を用いて交絡
を付与することが可能である。

本発明において糸条群Ａ、Ｒの捲縮率および潜水収縮率
は以下のように定義される。すなわち。

各糸条群を合糸せずに別々のパッケージとして引取り、
全く同一条件で延伸して４Ｕたサンプル（採用した紡糸
速度が非常に速くて延伸が不・決す場合にハ前記パッケ
ージ自体を→ノンプルとする）を検尺機を用いてカセ取
りし、　　１０（Ｃｖ／デニールの荷市下で初長ｔＯを
測る。次いで０．１５ｑ／デニールの荷重下テ１００℃
、３０分間沸水中でボイル処理を行い。

捲縮および製水収縮を生じさせたのち風乾し、２キ／デ
ニールの荷重下で測長（”）　Ｌｔ次いで再び１００〜
／デニール荷重下で測長（Ｌ２）する。捲縮率および潜
水収縮率はそれぞれ次式■および■で求められる。

ｔｚ　−ｚｔ ■捲縮率：　Ｃ＝　−−−−、−−−−−−Ｘ　１００
　（％）２ ■　潜水収縮率：　　Ｓ　＝　　−−−−−ｘ　１００
　　（％）ｔ。

本発明において前記した糸長比とは、ボイル処理を行っ
た時の各糸条群のｔｌの値の比の大きい方の値を意味す
る。すでに述べたように、この値は１．１以上あること
、つまりボイル処理後においていずれか一方の糸条群の
糸長が他方の糸条群の糸長よりも１０％以上長いことが
有用なシボ立ちを発現せしめる上で必要なのである。す
なわち９本発明方法で得られた複合マルチフィラメント
を構成する糸条群ＡとＢとはボイル処理後の糸長比が１
．１以上あるので、好ましいシボ立ちが発現するのであ
る。

本発明において２種のポリエステル系重合体の複合形態
は、潜在捲縮性能を付与する必要上各成分が横断面方向
に偏心的に配置された構造をとる必要があることはいう
までもないが、いわゆるサイドバイサイド型複合形態の
場合が捲縮発現性能がすぐれているので有利である。ま
た、用いる２種のポリエステル系重合体の複合比率は１
：２〜２：１種度の範囲が好ましい。複合比率が前記範
囲を外れ、いずれかの成分比率が極端に多くなったりす
ると、捲縮発現性能が低下するばかりか。

紡糸時に糸切れが発生しやすくなり好ましくない。

本発明において複合マルチフィラメントの断面形状は特
に限定されないが、シルクライクな光沢。

タッチを得るだめには円形断面よりも異形断面にする方
が好ましい。

本発明方法は広い範囲の単糸デニールおよびフィラメン
ト数を有する複合マルチフィラメントに適用可能である
が、単糸デニールは比較的小さい方が（例えば５デニー
ル以下）集束位置の差による紡糸応力の差がより大きく
なるので有利である。

またフィラメント数は、各糸条群とも１０フィラメント
以上ある方が風合面からみて好ましい。

本発明において各糸条群を集束するだめのガイドとして
は、従来公知の糸道ガイドをそのまま使用できるが、紡
糸速度が速いので集束に先立ってオイリングを施す方が
摩擦抵抗を下げて毛羽の発生を抑制できるので好ましい
。前記オイリングの方法としてはオイリングローラ−を
用いる方法。

あるいはオイリングと同時に集束もできるスリット状の
オイリングデバイスを用いる方法などがある。

本発明方法において糸条群Ａ、Ｂは１つの紡糸口金装置
から吐出された多数の糸条を分割して別個に集束するこ
とによって容易に得ることができる。もちろん別々の紡
糸口金装置から吐出された糸条を集束位置をかえること
によって同様な性質をもつ複合糸を得ること本可能であ
るが、前者の方がより効率的で好ましい。

次に本発明を図面を参照しながらさらに具体的に説明す
る。第１図は本発明方法で得られた複合マルチフィラメ
ントを７リーな状態でボイル処理した場合の捲縮の発現
状態を模式的に示したものである。すなわち、低捲縮性
を示す糸条群Ａは他方の糸条群Ｂよりもボイル処理後の
糸長が長いので、それ自身で捲縮を発現しながら同時に
糸条群Ｂにからみつくようにループ状にシボ立った形態
をとる。

第２図は本発明において用いられる紡糸引取り装置の一
例を示す概略図である。すなわち、紡糸口金装置１から
吐出された複合糸条は冷却装置２で冷却され１次いで２
つのスリット状のオイリングデバイス３，３′を用いて
糸条群Ａとして集束される。一方、残りの糸条群Ｂは捲
取室にあるオイリング装置４の直後にあるスネルガイド
５ではじめて集束され、同時に糸条群Ａと合糸される。

ゴデツトローラー６．７を経て捲取機８を用いて１つの
パッケージ９として捲き上げられる。なお、第２図にお
いてＬは糸条群Ａの集束位置と糸争群Ｂの集束位置との
間の距離を示す。第３図は第２図で示した紡糸引取り装
置で得られたパッケージを必要に応じて延伸する場合の
延伸装置の概略図で、２つの糸条群ＡおよびＢは紡糸段
階ですでに混繊されている場合の一例である。すなわち
。

パッケージ９から解舒された複合糸は供給ローラー１０
．ニップローラー１１を経て２つのローラー１２および
１３間で延伸されると同時に熱板１４で熱処理され、バ
ーン１５に捲き上げられる。

このように９本発明方法で得られた複合糸は紡糸段階で
すでに好ましい潜在捲縮特性差を有する２つの糸条群Ａ
、Ｂが得られ、しかも前記特性差はすでに述べたような
延伸操作を行っても消滅しないのでこれらを混繊するこ
とにより、目的とする複合混繊糸が容易に得られるので
ある。

実施例１ 種々の極限粘度差を有する２種のポリエチレンテレフタ
レートを複合成分として、第２図に示す紡糸引取り装置
およびいくつかの試験例では第３図に示す延伸装置を併
用してデニール構成が１ｏ。

デニール／３６フイラメント一定になるよう第１表記載
の条件下でいくつかの複合マルチフィラメントを試作し
た。いずれの場合も複合形態はサイドバイサイド型を採
用し、複合比率は１：１である。紡糸口金はスリット長
が０．５ｍｍ、スリット幅が０．２５ｍのトリローバル
型異形断面紡糸孔が１８ホールずつ２群に群分けされた
ものを使用した。

本実施例では試験ＡＩ、　２．４．５．７．８は延伸は
行わずに捲き上げたパッケージをそのまま後加工に供し
、試験Ａ３，６は延伸速度５００＋ｙ＋／分。

延伸温度９０℃、熱処理温度１５０℃の条件下で第１表
に記載の延伸倍率で延伸した。

第１表において〔η〕Ｈおよび〔η〕Ｌはそれぞれ複合
糸の高重合度成分および低重合度成分の極限粘度を意味
する。またＬＡおよびＬＢはそれぞれ糸条群ＡおよびＢ
の集束位置を紡糸口金面からの距離として示したもので
ある。一方、捲縮率ＣＡおよびＣＢ、潜水収縮率ｉ９Ａ
およびＳＢはそれぞれ各糸条群Ａ、　Ｂを混繊せずに別
個にサンプリングしたものについて測定した値である。

捷だ、糸長比には本発明の場合、すでに述べた理由によ
りＣＡ　（ＣＢかつＳＡ≦３Ｂであるので次式■で求め
られる。

得られた結果を第１表に示す。

＼ ］・ 総合評価は紡糸調子、糸条の状態、布帛の風合を含めて
評価し、その評価は次の通りである。

○：良好　　△：やや不良　　×：不良試験Ａ１〜３は
本発明例で捲縮率の絶対値および糸長比も好適範囲にあ
り、これらの条件で得られたサンプルを用い織物をボイ
ル処理したところ。

いずれも好ましいシボ立ちが発現し、シルクライクな風
合にウールライクなあただかみのあるきわめて高級な風
合を有する布帛が得られることが判明した。一方、試験
扁４〜８はいずれも比較例を示す。前記比較例において
試験Ａ４および５は用いたポリマーの極限粘度差△〔η
〕が不適当な例である。すなわち、試験Ａ４は△〔η〕
が小さすぎるだめに捲縮性能が不十分なばかりか、糸長
比も小さすぎて好ましくなく、また試験Ａ５は反対に△
〔η〕が大きすぎるために紡糸調子が悪くて好ましくな
いのである。次に試験墓６は紡糸速度が遅すぎるために
、まだ試験屋７，８は糸条の集束条件が不適当なために
いずれも十分な糸長比を有する混繊糸が得られず好まし
くなかった。

参考例 実施例１の試験Ａ１と同一条件で紡出した複合マルチフ
ィラメントを分割せずに紡糸捲き取った。

得られたサンプルの捲縮率は６０チ、潜水収縮率は５．
５チであった。この複合マルチフィラメントを用いた織
物をボイル処理したところシボ立ちは全黙認められず、
目的とする好ましい風合は得られなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法で得られた複合マルチフィラメント
をフリーな状態でボイル処理した場合の捲縮の発現状態
を示しだ糸条の模式図、第２図は本発明において用いら
れる紡糸引取り装置の一例を示した概略図、第３図は本
発明で得られた複合糸を延伸する場合の延伸装置の一例
を示しだ概略図である。 Ａ：糸条群Ａ、Ｂ：糸条群Ｂ、１：紡糸ロ金装置、２：
冷却装置、３．３’：オイリングデバイス。 ４：オイリング装置、５ニスネルガイド、６，７：ゴデ
ツトローラー、９：捲取機、１０：供給ローラー、１１
：ニップローラー、１２．１３：延伸ローラー、１４：
熱板。 特許出願人　　日本エステル株式会社 代理人　児　玉　雄　三 第１日 躬２反 鴇３ｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）極限粘度の差Δ〔η〕が０．２〜０．５である重
   合度の異なる２種のポリエステル系重合体が、横断面方
   向において偏心的に配置された構造を有する潜在捲縮性
   複合マルチフィラメントを２５００ｍ／分以上の速度で
   溶融紡糸するに際し、紡出された糸条の１つの糸条群は
   該糸条群が冷却固化した直後の位置で集束し、他の１つ
   の糸条群は前記糸条群の集束位置よりも３ｍ以上下流の
   位置で集束せしめ、紡糸以降の工程で前記２つの糸条群
   を混繊することを特徴とするポリエステル系複合糸の製
   造方法。