JP2002509995A - ポリエステルフィラメントの延伸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 混合されたポリエステルフィラメントの同時延伸は、そのポリエステルフィラメントが紡糸されるポリマー用に鎖の枝分かれポリエステルを使用することにより改良される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、ポリエステルフィラメントの改良された延伸、さらに詳しくは、同
一束（ｂｕｎｄｌｅ）中の混合されたポリエステルフィラメントを延伸する方法
、特にそのような混合されたフィラメントのトウを延伸する方法、並びに得られ
た延伸フィラメントおよび束、およびそれに対するダウンストリームプロセス、
およびその製品に関する。

【０００２】 （発明の背景） ポリエステルは、繊維のような造形品への加工用に、主としてポリ（エチレン
テレフタレート）から、商業的に大規模に生産されている。合成ポリエステルヤ
ーンは知られており、そして数十年の間にわたり商業的に使用されている。それ
はＷ．Ｈ．Ｃａｒｏｔｈｅｒｓにより米国特許第２，０７１，２５１号により最
初に提案され、ついでＷｈｉｎｆｉｅｌｄおよびＤｉｃｋｓｏｎは米国特許第２
，４６５，３１９号においてポリ（エチレンテレフタレート）を提案した。

【０００３】 多くの（コポリマーを含む）ポリエステルポリマーが提案されているが、紡織
繊維用にこれまで最も広く製造および使用されてきたポリエステルは、ポリ（エ
チレンテレフタレート）であり、それはホモポリマーＰＥＴと称されることがし
ばしばである。ホモポリマーＰＥＴは、一般的に、コポリマーより低コストであ
るため、およびその特性がたいていの最終用途に対して完全に適しているか、ま
たは一層好ましいために、コポリマーより好まれている。しかしながら、ホモポ
リマーＰＥＴは、例えば、ナイロン繊維に対しては必要とされない特別な染色条
件（過圧を必要とする高温）を必要とし、したがってコポリエステルが提案され
、そしていくつかの目的のために商業的に使用されていることが知られている。
ホモポリマーＰＥＴは２Ｇ−Ｔと称されることがしばしばであり、一方、ポリ（
トリメチレンテレフタレート）は３Ｇ−Ｔと称され（一部の人々はこれをＰＴＴ
と呼び始めているが）、そしてポリ（テトラメチレンテレフタレート）は４Ｇ−
Ｔと称されるなどである。３Ｇ−Ｔに、そして４Ｇ−Ｔにもいくらかの興味が示
されているが、２Ｇ−Ｔはこれまで最も使用されており、したがって以下に主と
して論じられるポリエステルポリマーであるが、本発明は他のポリエステル、例
えば、上記の３Ｇ−Ｔおよび４Ｇ−Ｔのような他のＣ₂〜Ｃ₄アルキレンテレフタ
レート、およびコポリエステルにも適用されることが予想されると理解されるで
あろう。

【０００４】 ポリエステル繊維は、（１）連続フィラメント、または（２）不連続である繊
維のいずれかであり、後者はステープルファイバーまたはカット繊維と称される
ことがしばしばであり、最初に押し出しにより連続ポリエステルフィラメントを
形成することにより製造され、そしてそのフィラメントはステープルへと変わる
前に連続ポリエステルフィラメントのトウの形態で加工される。そのような連続
ポリエステルフィラメントの加工において重要な段階は、長鎖ポリエステル分子
の配向を高めるために「延伸すること」であり、それによりフィラメントの特性
を改良する。本発明は、この延伸段階における改良およびそれから得られる改良
された製品に関する。

【０００５】 主として、合成繊維製造者の課題は、天然繊維の有利な特性を複製することで
あり、その最も一般的な天然繊維は綿およびウール繊維である。

【０００６】 たいていのポリエステルカット繊維は、円形断面のものであり、そして綿と配
合されている。しかしながら、最近、米国特許第５，５９１，５２３号（ＤＰ−
６２５５）および同第５，６２６，９６１号（ＤＰ−６３６５−Ａ）、および１
９９６年６月１２日に出願され、今では許可されている同時継続出願番号０８／
６６２，８０４号（ＤＰ−６４００）、そしてそれぞれ対応する国際公開番号Ｗ
Ｏ９７／０２３７２号、ＷＯ９７／０２３７３号、およびＷＯ９７／０２３７４
号は、ウーステッドまたは紡毛システムにおけるスライバへの変換、そして最後
はファブリックおよび被服にするそのようなシステムにおけるダウンストリーム
プロセスに適当なポリエステルトウに関する発明を開示する。これらの開示をこ
こに参照することにより本明細書の一部を成すものとする。本発明は、その作業
の過程で成され、したがってそのようなシステムにおけるさらなる加工に対して
トウ中のポリエステルフィラメントを延伸する際のその価値に特に言及しながら
記載されるが、そのようなトウの延伸に限定されず、およびポリエステルフィラ
メントの他の束を延伸するときに一層幅広く使用される潜在性があると確信され
る。

【０００７】 例えば、米国特許第５，５９１，５２３号（ＤＰ−６２５５）に開示されてい
るように、フィラメント毎のデニール（ｄｐｆ）が相違するフィラメントが所望
されることが時々あり、したがってその特許の実施例１において予期しないこと
が表され、未延伸ポリエステルフィラメントを紡糸することができ、顕著に相違
するデニールの未延伸ポリエステルフィラメントは同一の紡糸機で固有延伸比を
調節することなく紡糸され、ついでこれらの紡糸フィラメントの均質混合物を同
時に同一のトウにおいて同一延伸比で延伸して、それらの異なるｄｐｆにより異
なる優れた特性を備えたフィラメントを提供することができた（第６欄、第１５
〜２９行）。本発明は、この驚くべき発見をさらに詳しく述べ、そしてそれをそ
の特許において特定された混合フィラメントのトウを越える他の混合フィラメン
トの束の同時延伸にまで広げる。

【０００８】 （発明の概要） 本発明のひとつの態様により、ポリエステルフィラメントの同一束中のポリエ
ステルフィラメントの混合物を延伸する方法が提供され、該混合物は、異なる断
面の、および／またはフィラメント毎に異なるデニールの混合物であり、そして
該ポリエステルは、約０．１から約０．８モル％の鎖の枝分かれを有する分岐状
であることを特徴とする；そのようなモル％は、その鎖の枝分かれ単位の分子量
をポリマーの繰り返し単位の分子量で割って１００倍することにより慣用的に計
算され、具体例として２Ｇ−Ｔに対する繰り返し単位はエチレンテレフタレート
である。

【０００９】 本発明のもうひとつの態様により、ポリエステルフィラメントの混合物が提供
され、該混合物は、異なる断面の、および／またはフィラメント毎に異なるデニ
ールの混合物であり、そして該ポリエステルは、約０．１から約０．８モル％の
鎖の枝分かれを有する分岐状であり、そして収縮は約０．５から約３％であるこ
とを特徴とする。そのような混合物は、連続フィラメントの延伸されたトウおよ
び延伸された糸、並びに、それから得られたポリエステルフィラメントの混合物
のダウンストリーム製品の形態であってもよく、糸、並びに糸自体と同様にファ
ブリックおよび被服を含む種々の形態におけるステープル（カット）ファイバー
の混合物を含み、そして得られたポリエステル繊維の混合物は、他の繊維、例え
ば、ポリアミド（種々のタイプのナイロン）およびポリオレフィンを含む他の合
成ポリマーの繊維、および／または綿およびウールのような天然繊維と混合され
てもよいことが理解される。

【００１０】 用語「フィラメント」および「繊維（ファイバー）」は、本明細書において包
括的に使用され、そして一般的に相互に排他的であることを意図されないが、こ
れらの一般的な用語は「連続フィラメント」および「ステープルファイバー」の
ような用語のように修飾されることがときどきある。

【００１１】 本実施例における応力−歪曲線との関連において説明されるように、本発明に
より同時に延伸するとき、固有延伸比は顕著に見出されていない。ホモポリマー
２Ｇ−Ｔのフィラメントを延伸するとき、我々の経験に反してネック延伸は発見
されていない。

【００１２】 （詳細な説明） 当該技術において既に開示されていることを繰り返すのは冗長である。示され
ているように、ポリエステルポリマーの調製およびポリマーからのフィラメント
の紡糸は、当該技術において開示されている。ポリエステルフィラメントの延伸
も、ＭａｒｓｈａｌｌおよびＴｈｏｍｐｓｏｎによる、Ｎａｔｕｒｅ、Ｖｏｌ．
１７１（１９５３年１月３日）、第３８〜３９頁、“Ｄｒａｗｉｎｇ Ｓｙｎｔ ｈｅｔｉｃ Ｆｉｂｅｒｓ ”中、Ｊ．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｅｍ．、４（１９５
４年４月）、第１４５〜１５３頁、“Ｔｈｅ Ｄｒａｗｉｎｇ ｏｆ Ｔｅｒｙ ｌｅｎｅ ”中、およびＰｒｏｃ．Ｒｏｙ．Ｓｏｃ．（ロンドン）、Ｖｏｌ．Ａ２
２１、第５４１〜５５７頁、“Ｔｈｅ Ｃｏｌｄ Ｄｒａｗｉｎｇ ｏｆ Ｈｉ ｇｈ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ”中の文献に遡る多くの文献に開示されている。前述の
とおり、本発明は、ウーステッドおよび紡毛加工用に開発されていたトウ中のポ
リエステルフィラメントを延伸する作業の間に成されたものであり、本明細書中
の詳細な説明の多くは、そのようなフィラメントおよびトウに関連するが、本発
明の思想は一層広い応用性を有する。

【００１３】 示されるように、本発明の本質は、本発明の方法により延伸されるポリエステ
ルフィラメントを製造して本発明によるフィラメントの混合物を提供するために
鎖の枝分かれポリエステルポリマーを使用することである。鎖の枝分かれ（すな
わち、重合に必要である２つの必須の官能基より多い官能基を有する、多官能性
のポリエステル形成中間体、例えば、いずれも二官能性であるグリコールおよび
二塩基酸）の使用は、ＭａｃＬｅａｎらの米国特許第４，０９２，２９９号およ
び同第４，１１３，７０４号、Ｍｅａｄらの米国特許第３，３３５，２１１号、
Ｏｘｆｏｒｄらの国際公開番号ＷＯ９２／１３，１２０号、Ｄｕｎｃａｎの米国
ＳＩＲ Ｈ１２７５、ＤｕＰｏｎｔ（Ｂｒｏａｄｄｕｓ他）の欧州特許公開ＥＰ
Ａ２第２９４，９１２号、Ｒｅｅｓｅの米国特許第４，８３３，０３２号、同第
４，９６６，７４０号、および同第５，０３４，１７４号、Ｇｏｏｄｌｅｙらの
米国特許第４，９４５，１５１号、およびＶａｒｇｉｎａｙの米国特許第３，５
７６，７７３号のようなその明細書中で参照されそして引用された先行技術など
の先行技術に開示されている。これらの文献のいくつかは、材料が添加されて紡
糸性能を高めるため、または他の理由のために、粘度上昇剤のような異なる専門
用語を使用した。この先行技術の多くは、延伸仮より（draw-texturing）用の供
給糸としての連続フィラメント糸の高速紡糸に関し、したがってそれらの連続フ
ィラメントは、カット繊維への変換用のトウ形態での延伸に一層適当であるよう
な、非晶質であるよりむしろ紡糸−配向され、そしてカット繊維は本発明により
特に興味深く、そして好ましいものである。本発明によるフィラメントの混合物
の低収縮は、高速紡糸されて、しばしばＰＯＹと称される、延伸仮より用の供給
糸としての使用のために紡糸−配向されたフィラメントを製造することにより製
造された一層高い収縮のフィラメントから我々の延伸フィラメントを区別する。
その収縮は、Ｋｎｏｘの米国特許第４，１５６，０７１号の第６欄の最下行にお
いて参照されるボイルオフ収縮であり、Ｋｎｏｘによりそこに記載された方法で
測定される。

【００１４】 示されるように、米国特許第５，５９１，５２３号および国際公開番号ＷＯ９
７／０２３７２は、実施例Ｉにおいて、混合ｄｐｆのポリエステルフィラメント
のトウの同時延伸を既に開示しており、そして驚くべきことはこれが満足であり
、および濃い染色欠陥を伴わない延伸フィラメントを提供することを達成できた
ことであることが既に開示されている。そのような方法、および得られた混合ｄ
ｐｆの、すべてがスカラップで飾った楕円形の断面である延伸フィラメントは、
その明細書に既に開示されている。さらに、米国特許第５，６２９，９６１号お
よび国際公開番号ＷＯ９７／０２３７３は、６つの溝付きの改良されたスカラッ
プで飾った楕円形の断面のフィラメントを開示しており、そして国際公開番号Ｗ
Ｏ９７／０２３７４および許可された米国特許出願番号０８／６６２，８０４と
同様に、米国特許第５，５９１，５２３号の開示を一部としている。本出願は、
これらの従前の特許および特許出願に含まれていない発明の思想のさらなる態様
に特に関する。そのようなさらなる態様はここで言及される；すなわち、ひとつ
の断面は円形であり、一方その他の断面は非円形、例えば、トライローバル、リ
ボン形状、または均一にスカラップで飾った楕円形であるような、完全に、スカ
ラップで飾った楕円形の断面のフィラメントではない、異なる断面のフィラメン
トの混合物；そのような非円形断面のいずれかの混合物のような１種より多い非
円形の異なる断面の混合物；中実のフィラメントの、および１または２以上の長
手空隙を有するフィラメントの混合物、ここで、ひとつの空隙は中空フィラメン
トと称されるが、例えば、米国特許第３，７４５，０６１号、同第３，７７２，
１３７号、および同第５，１０４，７２５号、並びにそこに参照されおよび引用
されている文献において開示されているように、例えば３あるいは４の空隙を有
するか、または７の空隙を有する多孔フィラメントと称されることがしばしばで
ある；本明細書中の専門用語に関する限り、長手空隙を有するそのようなフィラ
メントは、延伸の間の事前の挙動（鎖の枝分かれなしの２Ｇ−Ｔホモポリマーか
ら製造されるとき）は、（鎖の枝分かれなしで同様に製造された）円形（中実）
フィラメントの挙動から異なるため、「非円形」フィラメントの思想内に技術的
に含まれ；同一の断面（前述のとおりすべてがスカラップで飾られた楕円形の断
面以外の）であっても、異なるｄｐｆのフィラメントの混合物だけでなく、異な
る断面の、および異なるｄｐｆのフィラメントの混合物；そのようなｄｐｆの差
異は、高い方のｄｐｆは少なくとも１．１×低い方のｄｐｆであってもよく、ま
たは少なくとも１．２×、１．３×、１．５×、もしくはそれを越えるような一
層大きい相違であってもよい。

【００１５】 以下の実施例においてわかるように、本発明によりフィラメントの混合物を延
伸することによって得られる延伸フィラメントのｄｐｆおよび特性を予測するこ
とは困難である。

【００１６】 本発明はさらに次の実施例において具体的に説明されるが、便宜的に、実施例
は、前述のウーステッドシステムでの加工を参照する。他に示されない限り、す
べての部およびパーセンテージは重量に基づく。すべての実施例に対する製品の
ボイルオフ収縮は１％から１．５％の範囲であった。

【００１７】 大部分の試験手順はよく知られ、および／または当該技術に記載される。疑義
を避けるために、使用した手順の説明を次の段落において行う。

【００１８】 インストロン 平均応力−歪曲線を、次のように、トウの束から取られた各タ
イプの１０の個々のフィラメントの平均として得た。フィラメントの各タイプの
１０個のサンプルをトウの束から拡大鏡（ＬＵＸＯ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ
Ｍａｇｎｉｆｉｅｒ）を使用して分離した。各サンプルフィラメントのフィラメ
ント毎のデニール（ＤＰＦ）を振動計（ＨＰ Ｍｏｄｅｌ ２０１Ｃ Ａｕｄｉ
ｏ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）で測定した。サンプルフィラメントを一度にひとつ
インストロン（Ｍｏｄｅｌ １１２２または１１２３）に載せ、そしてその応力
−歪挙動を測定した。各フィラメントタイプに対して１０回の破壊を記録し、そ
して１０のサンプルの平均を各フィラメントタイプに対して記録し、したがって
、容易に理解されるように、個々のフィラメントの応力−歪曲線から読んだ値は
、表中に平均として計算されおよび列挙された引張特性と必ずしも相関しない。

【００１９】 単位−メートル単位であるデニールを含む慣用の米国紡織繊維単位を使用して
測定を行った。長年の慣行によって認められた他での慣例に合わせるために、Ｄ
ＰＦおよびＣＰＩ測定値のｄｔｅｘおよびＣＰｃｍ相当値を実際の測定値の後に
括弧書きで示した。しかしながら、引張り測定値に対して（初期モジュラスに対
するＭＯＤ、およびテナシティに対するＴＥＮ）、ｇｐｄで表された実際の測定
値はｇ／ｄｔｅｘに変換され、そしてこれらの後者が表中に示され、図中の応力
−歪曲線はＹ軸に当初のメートル引張試験値を示す。

【００２０】 捲縮度は、トウの捲縮後のインチ当たりの捲縮（ＣＰＩ）の数として測定した
。その捲縮は繊維中の多くの山と谷により表される。１０のフィラメントをトウ
の束からランダムに取り去り、そして繊維長測定装置のクランプにゆるめた状態
で配置した（１回に１つ）。そのクランプを手動で操作し、そしてクランプにそ
れを置いたままで、最初に繊維の延伸を妨げるのに十分に一緒に閉じるように動
かす。繊維の片方の末端を測定装置の左側のクランプに置き、そしてもう一方の
末端を右側のクランプに置く。左側のクランプを回転させて繊維中のいかなる撚
りも取り除く。いかなる捲縮をも取り去ることなくゆるみのすべてが繊維から取
り除かれるまで、右側のクランプ支持体をゆっくりそして静かに右側に（繊維を
伸ばしながら）動かす。ライトをつけた拡大鏡を使用して、繊維の表側および裏
側の山の数を数える。ついですべての捲縮がちょうど消失するまで、右側クラン
プ支持体をゆっくりそして静かに右側に動かす。繊維を延伸しないように注意す
る。繊維のこの長さを記録する。各フィラメントに対する捲縮度は次のように計
算される： 山の総数 ―――――――――――――――― ２×フィラメント（未捲縮）の長さ １０の繊維すべての１０の測定値の平均をＣＰＩ（インチ当たりの捲縮）に対
して記録し、メートル相当値はＣＰｃｍである。

【００２１】 ＣＴＵ（捲縮巻き取り）もトウで測定され、そして、Ａｎｄｅｒｓｏｎらの米
国特許第５，２１９，５８２号において記載されたように、捲縮を取り去るよう
に伸ばされたトウの長さの測定値を、伸ばしていない長さ（すなわち、捲縮され
たまま）で割り、パーセンテージとして表した。

【００２２】 非円形繊維断面に対する値を次の手順を使用して得た。“Ｆｉｂｅｒ Ｍｉｃ
ｒｏｓｃｏｐｙ Ｉｔｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏ
ｎｓ”においてＪ．Ｌ．Ｓｌｏｖｅｓ（ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｃｏ．，Ｉ
ｎｃ．，ニューヨーク １９５８年 Ｎｏ．１８０〜１８２）により開示された
方法に実質的にしたがって、繊維試験片をＨａｒｄｙミクロトーム（Ｈａｒｄｙ
、米国農務省ｃｉｒｃａ３７８、１９３３）に載せ、そして薄片に分ける。つい
で薄片をＳｕｐｅｒ ＦＩＢＥＲＱＵＡＮＴビデオ顕微鏡システムステージ（Ｖ
ａｓｈａｗ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏ．，３５９７ Ｐａｒｋｗａｙ Ｌａ
ｎｅ，Ｓｕｉｔｅ １００，Ｎｏｒｃｒｏｓｓ，Ｇｅｏｒｇｉａ ３００９２）
に載置し、そしてそのＳｕｐｅｒ ＦＩＢＥＲＱＵＡＮＴ ＣＲＴに必要とされ
る倍率で表示する。ひとつの繊維の個々の薄片のイメージが選択され、そして臨
界繊維寸法が測定される。ついでその比が計算される。各フィラメントに対して
その視野でこのプロセスを繰り返して、統計的に有意なサンプルセットを作成し
、ここにその平均を示す。非円形の断面に対するアスペクト比または異形比を表
中の断面のタイプの表示の後の括弧書きに示す。例えば「ＳＯ（１．３７）」は
アスペクト比１．３７のスカラップで飾られた楕円形断面を示す。同様に、空隙
含有率を中空断面の表示の後の括弧書きに示す。例えば７％の空隙含有率は「中
空（７％）」と示され、Ａｎｅｊａらにより米国特許第５，５３２，０６０号に
記載されるとおり測定される。

【００２３】 相対粘度（ＬＲＶ）は、１００ｐｐｍの９８％試薬用硫酸を含有したＨＦＩＰ
溶媒（ヘキサフルオロ−イソプロパノール）に溶解したポリマーの粘度である。
粘度測定機器は、数多くの商業ベンダー（Ｄｅｓｉｇｎ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ
、Ｃａｎｎｏｎ、その他）から入手可能な毛管粘度計である。センチストークの
相対粘度は、その溶媒中のポリマーの４．７５ｗｔ．％溶液において２５℃で測
定される。ＬＲＶを測定するために使用されたＨ₂ＳＯ₄は、架橋を、特に、テト
ラエチルオルトシリケート枝分かれの場合にはケイ素を壊す。

【００２４】 非−酸相対粘度（ＮＲＶ）は、ヘキサフルオロ−イソプロパノール溶媒である
が硫酸を含まない溶媒において同様に溶解、測定、および比較されたポリマーの
粘度である。その酸が存在しないので、ＮＲＶが測定されるときにその架橋は元
のままである。

【００２５】 デルタＲＶ（ΔＲＶ）は、上記のように測定されたＮＲＶとＬＲＶとの間の差
を特定するために本明細書中で使用される表現であり、そしてＬＲＶを測定する
ときに酸によって壊された架橋の量を表す。

【００２６】 製品欠陥は、本明細書中で３つの区分に分類される： １）相当ファブリック欠陥（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｆａｂｒｉｃ Ｄｅｆｅ ｃｔｓ（ＥＦＤ）） ２）濃い染色欠陥（Ｄａｒｋ Ｄｙｅ Ｄｅｆｅｃｔｓ（ＤＤＤ）） ３）砕片（ＳＰＬ）

【００２７】 この最初の２つの欠陥（ＥＦＤおよびＤＤＤ）は、通常の繊維より濃く染まる
繊維および繊維の塊である。ＤＤＤは、通常の（延伸された）繊維直径の４倍未
満の直径を有する。ＥＦＤは通常の繊維直径の４倍以上の直径を有する。両方の
欠陥とも０．２５インチ（６．３５ｍｍ）より長くなければならない。サンプル
はローラートップタイプのカード機で加工される。そのスライバは明るい青色で
染色され、そしてライトをつけた拡大鏡の下で目視的に観察される。サンプルの
バルクより濃く染まる繊維は取り除かれ、ＥＦＤまたはＤＤＤとして分類され、
そして数えられる。欠陥の各タイプは、０．１ポンド（０．０４５Ｋｇ）スライ
バあたりの欠陥の数として報告される。砕片は大きすぎる繊維または繊維の塊で
ある。砕片として分類されるには、この欠陥も０．２５インチ（６．３５ｍｍ）
より長くなければならないが、その合計直径は０．００２５インチ（０．０６３
５ｍｍ）より大きくなければならない。砕片は、ステープルサンプルがフラット
カードで加工されるときに、フラットストリップ糸屑（ｆｌａｔ ｓｔｒｉｐ
ｗａｓｔｅ）に集まる。そのフラットストリップ糸屑は、黒色の背景に対して目
視的に観察される。砕片は取り除かれ、大きさ毎に分類され、数えられ、そして
サンプルの重量に基づいて表される。

【００２８】 実施例１ 鎖の枝分かれエチレンテレフタレートポリマーから２８２℃で混合フィラメン
トを溶融紡糸した。そのような混合フィラメントは、スカラップで飾られた楕円
形（ＳＯ）断面の軽いフィラメント（一層微細なデニール）と、円形断面の重い
フィラメント（一層重いデニール）との混合物であった。それぞれが１０００の
細管を含む同一の紡糸口金中の異なる細管を通して、０．２４％（０．２２モル
％）テトラエチルシリケート（ＴＥＳ、実質的にはＭｅａｄらの米国特許第３，
３３５，２１１号において記載されたように）を含有し、そして１０．２ＬＲＶ
および１５．３ＮＲＶ（したがって５．１ΔＲＶ）を有するポリマーから、各紡
糸口金に対して総速度２３．６８ポンド／時間（１０．７５Ｋｇ／時間）で異な
るフィラメントを同時に溶融紡糸し、そして１８００ヤード／分（１６５０ｍ／
分）でボビンに巻いた。その紡糸口金は、重いフィラメント（円形断面）を作る
ために各フローエリアは０．０００３０７９平方インチ（０．１９９ｍｍ²）で ある５１６個の円形細管、および軽いフィラメント（スカラップで飾られた楕円
形断面）を作るために各フローエリアが０．０００２２２４平方インチ（０．１
４３ｍｍ²）である４８４個の非円形細管を有した。その小さい方の非円形細管 を（９つのうちの）内側の５つの環に配置し、一方、大きい方の円形細管を紡糸
口金の外側の４つの環に配置した。スカラップで飾られた楕円形細管用のオリフ
ィス形状は、上記に参照された米国特許出願番号０８／６６２，８０４号（ＤＰ
−６４００）および国際公開番号ＷＯ９７／０２３７４号に実質的に記載された
通りであった。Ａｎｄｅｒｓｏｎらの米国特許第５，２１９，５８２号に記載さ
れたように、プロファイルド急冷システムからの放射状に向けられた空気を用い
て溶融フィラメントストリームを冷却した。得られた紡糸フィラメントの束は、
異なる断面であり、そして低い方のデニールおよび高い方のデニールのフィラメ
ントの混合物から成り、表１Ａに示した特性を備えていた。２つの異なるタイプ
のフィラメントの単一のフィラメントの応力−歪曲線を図２に示す。その連続曲
線はスカラップで飾られた楕円形（ＳＯ）断面の低い方のデニールの（軽い）フ
ィラメントに対するものであり、そして不連続の曲線は高い方のデニールの（重
い）円形フィラメントに対するものである。

【００２９】

【表１】

【００３０】 紡糸されたままの混合フィラメントの６８個のボビンを組み合わせて、４０％
のスカラップで飾られた楕円形形状の低い方のｄｐｆのフィラメントと、６０％
の円形の高い方のｄｐｆのフィラメントとの公称配合比のトウを形成した。この
トウを２．２２倍の延伸比で延伸し、その間９５℃の水を噴霧した。ついでその
トウをスタッファーボックス捲縮機を通過させ、続いて１４５℃で緩めて、表Ｉ
Ｂ中に列挙した特性のフィラメントの両方のタイプの捲縮されたフィラメント（
１０．６ＣＰＩ、４．２ＣＰｃｍ）の均質配合物のおよそ７４，８００デニール
（８３，１００ｄｔｅｘ）の最終トウサイズをもたらした。

【００３１】

【表２】

【００３２】 慣用の仕上げ剤を塗布して０．１５％の仕上げ剤レベル（繊維上）を提供した
。フィラメント当たりの公称デニール（すなわち、フィラメントの数で割った合
計トウ束のデニール）は１．１ｄｐｆ（１．３ｄｔｅｘ）であり、約４０％のフ
ィラメントはスカラップで飾られた楕円形形状（０．９８デニール）であり、そ
して残りの６０％は円形形状（１．１９デニール）であった。

【００３３】 その製品を加工し、ついで製品欠陥、ＥＦＤ、ＤＤＤおよびＳＰＬを精査した
。それらのすべてはゼロ欠陥として登録され、したがってその製品品質は、紡糸
したままのフィラメントの異なる形状およびデニールの混合物を同時に延伸する
ことにより悪影響を受けなかったことは明らかであり、それは驚くべきことであ
り、そして、ここで関係するであろう鎖の枝分かれなしのホモポリマーから実質
的に同様に製造された混合形状および混合デニールのフィラメントを加工する試
みにおける従前の経験に反した。

【００３４】 比較例 対照的に、いかなる鎖の枝分かれもないホモポリマー２Ｇ−Ｔの異なるフィラ
メントの４種の混合物を同一の束において同様に延伸した場合、延伸した束を加
工し精査する際に表Ｃ２に示すような顕著な製品欠陥に気づいた。延伸比は表Ｃ
２中に「ＤＲ」として示す。一緒に延伸した各混合物は、４種類ＣＡ、ＣＢ、Ｃ
ＣおよびＣＤからの２種のフィラメントの混合物であった。それらの特性を表Ｃ
１に示す。いかなる鎖の枝分かれもないホモポリマー２Ｇ−Ｔ（ＬＲＶ２０．４
）からフィラメントを別々に紡糸したが、それ以外は実質的に実施例１に記載し
た通りである。

【００３５】

【表３】

【００３６】

【表４】

【００３７】 本発明による実施例１から、および他の実施例から得られたゼロ製品欠陥に反
して、そのようなホモポリマーの混合フィラメントを延伸することからは相当な
数の製品欠陥がもたらされた（ＣＡ／ＣＢは異なるデニールのフィラメントの混
合物であるが両方とも異形比１．７のスカラップで飾られた楕円形断面であり、
そしてＣＣ／ＣＤは同一のデニールのフィラメントの混合物であるが、一方は円
形であり、および他方は異形比１．７のスカラップで飾られた楕円形断面である
）。これらの４種類のホモポリマーの単一のフィラメント、ＣＡ、ＣＢ、ＣＣお
よびＣＤの応力−歪曲線を図３に示す。そしてこれは鎖の枝分かれポリマーのフ
ィラメントに対する図２中および図４〜６中の曲線と対比されてもよい。図３中
の曲線はすべて、よく知られているようにこれらのホモポリマーフィラメントに
対する固有延伸比を示す相当な平らな部分を有する。それらの固有延伸比を表Ｃ
１において「ＮＤＲ」として列挙する。わかる通り、ＣＣおよびＣＤに対する固
有延伸比はいずれも１．９×であり、すなわち両方とも同一であるが、ＣＣとＣ
Ｄとの混合物の同時延伸は相当な数の濃い染色欠陥をもたらした。図２中の曲線
は、対応する平らな部分を示していない；これは、過去の出来事を顧みて、大部
分の混合されたデニールおよび／または断面の同時延伸において（そのフィラメ
ントがホモポリマーであるために）満足できない先行の経験と対比して、なぜこ
のようなフィラメントを一緒に延伸し、そして製品欠陥のない製品を提供できる
かを説明することができる。

【００３８】 実施例２ 異なる断面であるが、すべて７．６ｄｐｆ（８．４ｄｔｅｘ）である３種類の
フィラメントの混合物を、０．２７％ＴＥＳを含有する、８．９ＬＲＶおよび１
５．４ＮＲＶ（６．５ΔＲＶ）のポリマーから、１６００ヤード／分（１４６０
ｍ／分）で、それ以外は実質的に実施例１に記載したとおりに、各タイプを別々
に２８２℃で紡糸することにより製造して、特性が表２Ａに示される紡糸したま
まのフィラメントを提供した。その円形フィラメントを８５．２ポンド／時間（
３８．７Ｋｇ／時間）の速度で５２０の細管の紡糸口金から押し出した。その中
空フィラメントを、８０．４ポンド／時間（３６．５Ｋｇ／時間）の速度で、実
質的に米国特許第５，３５６，５８２号の図５Ｂに記載されたとおりのオリフィ
ス形状を使用して４９０の細管の紡糸口金から押し出した。そのスカラップで飾
られた楕円形フィラメントを、７３．８ポンド／時間（３３．５Ｋｇ／時間）の
速度で、４５０の細管の紡糸口金から押し出した。以下の実施例３に記載される
６−溝付きのフィラメントに対する応力−歪曲線である曲線３Ｃと一緒に、各タ
イプの単一のフィラメントの応力−歪曲線を図４に示す。

【００３９】

【表５】

【００４０】 円形フィラメントの１１個のボビン、中空フィラメントの１１個のボビン、お
よびスカラップで飾られた楕円形フィラメントの１２個のボビンを組み合わせて
、３４％の円形、３３％の中空、および３３％のスカラップで飾られた楕円形形
状のフィラメントの公称配合比のトウを形成し、紡糸されたトウの総デニールは
１２５，４７６（１３９，４１８ｄｔｅｘ）であった。延伸比が３．０×であっ
た以外は実質的に実施例１に記載したようにこのトウを延伸し、捲縮し、そして
緩めて、約２．８５（３．２ｄｔｅｘ）の公称ｄｐｆを備えるこれらの３種類の
異なる形状の捲縮されたフィラメント（８．４ＣＰＩ、３．３ＣＰｃｍ、１６．
７ＣＴＵ）を含有する均質配合物のおよそ４７，０００デニール（５２，０００
ｄｔｅｘ）の延伸トウをもたらした。そのフィラメントの特性を表２Ｂに列挙す
る。

【００４１】

【表６】

【００４２】 慣用の仕上げ剤を実施例１のように塗布し、そしてそのトウを加工し、および
製品欠陥を精査した。慣用のフィラメントを使用した従前の試みの観点から、３
種類の異なる断面の均質配合物のこの例から得られたスライバは、同時に延伸し
たにも拘わらず、ＥＦＤ、ＤＤＤ、およびＳＰＬのいずれの製品欠陥をも示さな
かったことは驚くべきことであった。

【００４３】 消費者とってのファブリックの感触は商業的実行可能性に対して非常に重要で
あり得る。ファブリックの審美性は、異なる断面の繊維の混合物を使用すること
により相当に影響され得る。しかし、従前は、そのようなフィラメントの混合物
を慣用のホモポリマーから同時に延伸することが可能ではなかった。

【００４４】 実施例３ 表３Ａおよび３Ｂにおいて、紡糸されたままの、および実質的に実施例２に記
載されたとおりに調製し、そして加工した３種類の異なる形状のフィラメント（
同一ｄｐｆ）の延伸されたトウ中のフィラメントに対するデータをまとめた。但
し、４つだけの溝を有するスカラップで飾られた楕円形状２Ｃを、米国特許第５
，６２６，９６１号（ＤＰ−６３６５−Ａ）に記載された６溝付き断面を有する
フィラメント３Ｃに代えた。実施例２において説明されたように、そのような６
溝付き断面のフィラメントに対する応力−歪曲線を曲線３Ｃとして図４に含める
。円形および中空の紡糸されたままのフィラメントは実施例２および３の両方に
対して実質的に同一である。

【００４５】

【表７】

【００４６】

【表８】

【００４７】 ２．８５公称ｄｐｆ（３．２ｄｔｅｘ）の延伸トウ（８．３ＣＰＩ、３．３Ｃ
Ｐｃｍ、１９．９ＣＴＵ）を加工し、そしてゼロ製品欠陥（ＥＦＤ、ＤＤＤ、Ｓ
ＰＬ）を示した。

【００４８】 実施例４ 表４Ａおよび４Ｂにおいて、実質的に実施例２に記載されたとおりに調製した
４種類の異なる形状のフィラメントに対して同様にデータをまとめた。円形フィ
ラメントを７０．４ポンド／時間（３２Ｋｇ／時間）の速度で２８６の細管の紡
糸口金から押し出し；トライローバルフィラメントを、４４ポンド／時間（２０
Ｋｇ／時間）の速度で、実質的に米国特許第２，９４５，７３９号の図ＸＩに記
載されたとおりのオリフィス形状を使用して１６０の細管の紡糸口金から押し出
し；スカラップで飾られた楕円形（４溝）フィラメントを、１１０ポンド／時間
（５０Ｋｇ／時間）の速度で、４５０の細管の紡糸口金から押し出し；そして中
空フィラメントを、８９．４ポンド／時間（４０．６Ｋｇ／時間）の速度で、３
６３の細管の紡糸口金から押し出した。これらの異なる断面の単一のフィラメン
トの応力−歪曲線を図５に示す。

【００４９】

【表９】

【００５０】

【表１０】

【００５１】 円形フィラメントの２０個のボビン（６６，９２４デニール、７４，３６０ｄ
ｔｅｘ）、トライローバルフィラメントの３５個のボビン（６４，４００デニー
ル、７１，５５５ｄｔｅｘ）、スカラップで飾られた楕円形フィラメントの４個
のボビン（２０，５２０デニール、２２，８００ｄｔｅｘ）、および中空フィラ
メントの５個のボビン（２１，０５４デニール、２３，３９３ｄｔｅｘ）を組み
合わせて、３９％の円形、３７％のトライローバル、１２％のスカラップで飾ら
れた楕円形形状、および１２％の中空のフィラメントの公称配合比のトウを、総
デニール１７２，８９８（１９２，１０８ｄｔｅｘ）で形成した。実質的に実施
例２に記載したようにこのトウを延伸し、捲縮し、そして緩めて、公称４．３ｄ
ｐｆ（４．８ｄｔｅｘ）を備えるこれらの４種類の異なる形状の捲縮された（８
．９ＣＰＩ、３．５ＣＰｃｍ、２０ＣＴＵ）フィラメント−円形、トライローバ
ル、スカラップで飾られた楕円形、および中空−を含有する均質配合物のおよそ
６４，４９０デニール（７１，６５５ｄｔｅｘ）の延伸トウをもたらした。その
フィラメントの特性を表４Ｂに列挙する。その紡糸されたｄｐｆは非常に類似し
ていたが、その延伸されたｄｐｆは顕著に相違した。それは、混合フィラメント
が一緒に延伸されるときに起こるであろうことを前もって予測することの困難性
を示す。

【００５２】 慣用の仕上げ剤を実施例１のように塗布した。その延伸されたトウは加工され
て、ゼロ製品欠陥（ＥＦＤ、ＤＤＤ、ＳＰＬ）を示した。

【００５３】 このフィラメントの混合物の部分の拡大写真を図「１」に示す。

【００５４】 実施例５ 表５において、実質的に実施例４に記載されたとおりに調製した延伸されたト
ウからのたった２種類の異なる形状の延伸されたフィラメントのフィラメントに
対して同様に延伸フィラメント特性をまとめた。但し、たった２種類の相違する
断面−円形およびトライローバル−を円形繊維−５１％、およびトライローバル
繊維−４９％の割合で同様に組み合わせた。

【００５５】

【表１１】

【００５６】 その捲縮は８．９ＣＰＩ、３．５ＣＰｃｍおよび２２．５ＣＴＵと測定された
。延伸されたｄｐｆおよびフィラメント特性は表４Ｂ中のそれらと顕著に相違す
るにもかかわらず、そのトウは加工されてゼロ製品欠陥（ＥＦＤ、ＤＤＤ、ＳＰ
Ｌ）を示した。これは、延伸の間のフィラメントの挙動を予測することの困難性
を確認するものである。

【００５７】 実施例６ 円形、トライローバル、および２種の相違するデニールのスカラップで飾られ
た楕円形断面（高い方のｄｐｆを「ＳＯ−Ｈ」と称し、そして低い方のｄｐｆを
「ＳＯ−Ｌ」と称する）のフィラメントを実質的に実施例４に記載されたように
（本実施例では中空フィラメントを使用していない）溶融紡糸し；ＳＯ−Ｌフィ
ラメントを７５ポンド／時間（３４Ｋｇ／時間）の速度で４５０−細管紡糸口金
から押し出し；ＳＯ−Ｈおよびその他のフィラメントは実施例４に記載された通
りであった。円形、トライローバル、およびＳＯ−Ｈフィラメントの紡糸された
デニールはほぼ同一であったが、ＳＯ−Ｌは７．９ｄｐｆ（８．８ｄｔｅｘ）で
あった。紡糸されたままの特性を表６Ａに示す。両方のスカラップで飾られた楕
円形タイプの単一フィラメントの応力／歪曲線を図６に示す。その連続線は高い
方のデニールのＳＯ−Ｈフィラメントに対するものであり、不連続線は低い方の
デニールのＳＯ−Ｌフィラメントに対するものである。

【００５８】 （実施例４のように）円形フィラメントの２０個のボビン、トライローバルフ
ィラメントの３５個のボビン、およびＳＯ−Ｈフィラメントの４個のボビンを、
ＳＯ−Ｌフィラメントの５個のボビン（１７，７７５デニール、１９，７５０ｄ
ｔｅｘ）と組み合わせて、４０％の円形、３８％のトライローバル、１２％のＳ
Ｏ−Ｈ、および１０％のＳＯ−Ｌの公称配合比のトウを、総トウデニール１６９
，６１９（１８８，４６６ｄｔｅｘ）で形成した。実質的に実施例２に記載した
ようにこのトウの部分を延伸し、捲縮し、そして緩めて、すべてが３．９ｄｐｆ
（４．３ｄｔｅｘ）である円形、トライローバル、スカラップで飾られた楕円形
の高い方のｄｐｆ、および２．６ｄｐｆ（２．９ｄｔｅｘ）のスカラップで飾ら
れた楕円形の低い方のｄｐｆを含有する均質配合物のおよそ５７，０１８デニー
ル（６３，３５３ｄｔｅｘ）の延伸トウ（８．７ＣＰＩ、３．４ＣＰｃｍ、１４
．８ＣＴＵ）をもたらした。そのフィラメントの特性を表６Ｂの上部に列挙する
。同一のトウのもう一箇所を、スタッファーボックス捲縮機の前にさらに１４５
℃でアニール機を使用してもうひとつのルートで加工し、ついで１４５℃で緩め
て、その特性が表６Ｂの下部に列挙されたフィラメントの延伸トウ（１１．６Ｃ
ＰＩ、３．０ＣＰｃｍ、１０．７ＣＴＵ）をもたらした。

【００５９】

【表１２】

【００６０】

【表１３】

【００６１】 慣用の仕上げ剤を実施例１のように塗布した。両方の延伸されたトウは加工さ
れ、そして、そのフィラメントは他の実施例における延伸されたフィラメントと
顕著に相違する特性を有しているにもかかわらず、ゼロ製品欠陥（ＥＦＤ、ＤＤ
Ｄ、ＳＰＬ）を示した。

【００６２】 実施例７ 両方がスカラップで飾られた楕円形断面である混合フィラメントを、実質的に
実施例１に記載されたと同一の紡糸口金から紡糸した。但し、実施例２に記載さ
れたポリマーを使用し、その５１６の大きい細管（紡糸口金の外側の４つの環に
配置された）は重いｄｐｆのＳＯフィラメントを製造するためにフローエリア０
．０００２７１７平方インチ（０．１７５ｍｍ²）のものであった。表７Ａは、 得られた軽いｄｐｆフィラメントおよび重いｄｐｆフィラメントに対して得られ
た紡糸されたままの特性を示す。

【００６３】

【表１４】

【００６４】 ３４個のボビンを組み合わせて、４０／６０の軽い／重いフィラメントの公称
配合比のトウを形成した。このトウを２．６倍の比で延伸したが、他に実質的に
実施例１に記載したように延伸し、捲縮し、そして緩めて、約１．８５（２．１
ｄｔｅｘ）の公称ｄｐｆを備える低い方のデニールのフィラメントおよび高い方
のデニールのフィラメントを含有する均質配合物のおよそ５６，０００デニール
（６２，０００ｄｔｅｘ）の延伸トウをもたらした。そのフィラメントの特性を
表７Ｂに列挙する。

【００６５】

【表１５】

【００６６】 慣用の仕上げ剤を実施例１のように塗布した。そのトウ（ＣＰＩ９．６、ＣＰ
ｃｍ３．８）を慣用のトウボックスに集め、そして糸への変換のためにウールと
配合し、ついでファブリックに加工するダウンストリーム加工用のミルに送り、
そして非常に満足に加工され、ゼロ製品欠陥（ＥＦＤ、ＤＤＤ、ＳＰＬ）を示し
た。実施例７は、異なるデニールのスカラップで飾られた楕円形断面のフィラメ
ントが同一の束において同時に延伸される点で米国特許第５，５９１，５２３号
の実施例１と類似しているが、本実施例７においてはフィラメントの両方のタイ
プが同一の紡糸口金中の異なる細管を通して紡糸されることにより製造された点
で相違する。

【００６７】 本発明による延伸された混合フィラメントのトウの束においてそのようないか
なる製品欠陥もないということは、いかなる鎖の枝分かれもないポリエステルホ
モポリマー（２Ｇ−Ｔ）の比較し得る混合フィラメントの束を延伸する際の経験
からは非常に相違する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による混合されたフィラメントの断面の拡大写真であり、本明細書中で
さらに詳細に説明される。

【図２】 本発明による混合物中で使用される単一フィラメントの平均応力−歪曲線であ
り、本明細書中でさらに具体的に記載される。

【図３】 本発明による混合物中で使用される単一フィラメントの平均応力−歪曲線であ
り、本明細書中でさらに具体的に記載される。

【図４】 本発明による混合物中で使用される単一フィラメントの平均応力−歪曲線であ
り、本明細書中でさらに具体的に記載される。

【図５】 本発明による混合物中で使用される単一フィラメントの平均応力−歪曲線であ
り、本明細書中でさらに具体的に記載される。

【図６】 本発明による混合物中で使用される単一フィラメントの平均応力−歪曲線であ
り、本明細書中でさらに具体的に記載される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ ，ＹＵ Ｆターム(参考） 4L035 AA08 AA09 BB31 BB33 BB40 BB55 BB89 BB91 CC07 DD02 DD03 DD05 DD18 EE02 EE08 EE20 HH10 4L036 MA05 MA20 MA33 MA39 PA03 PA33

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステルフィラメントの同一束中のポリエステルフィラ
   メントの混合物を延伸する方法であって、前記混合物は、異なる断面の、および
   ／またはフィラメント毎に異なるデニールの混合物であり、そして前記ポリエス
   テルは、約０．１から約０．８モル％の鎖の枝分かれを有する分岐状であること
   を特徴とする延伸方法。
2. 【請求項２】 ポリエステルフィラメントの混合物であって、前記混合物は
   、異なる断面の、および／またはフィラメント毎に異なるデニールの混合物であ
   り、そして前記ポリエステルは、約０．１から約０．８モル％の鎖の枝分かれを
   有する分岐状であり、そして収縮は約０．５から約３％であることを特徴とする
   ポリエステルフィラメントの混合物。