(57)【要約】【課題】  単繊維間の断面積斑や構造斑が改善されて高強度の炭素繊維製造に適したアクリル系前駆体繊維束を安定して紡糸可能な紡糸口金と、その紡糸口金を用いたアクリル系炭素繊維用前駆体繊維束の製造方法を提供する。【解決手段】  吐出孔が３０００〜１６０００ホールの合成繊維を湿式紡糸するための紡糸口金であって、吐出孔群が第一の分割帯によって複数の吐出孔群の大ブロックに分割配置されてなり、さらに、前記大ブロック内が前記第一の分割帯より幅が狭い第二の分割帯によって複数の吐出孔群の小ブロックに分割されており、第一の分割帯の幅が最も狭い部分で５〜１５ｍｍであることを特徴とする湿式紡糸口金、および、その湿式紡糸口金を用いたアクリル系炭素繊維用前駆体繊維束の製造方法。【選択図】  図１
2010174412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出孔が３０００〜１６０００ホールの合成繊維を湿式紡糸するための紡糸口金であって、吐出孔群が第一の分割帯によって複数の吐出孔群の大ブロックに分割配置されてなり、さらに、前記大ブロック内が前記第一の分割帯より幅が狭い第二の分割帯によって複数の吐出孔群の小ブロックに分割されており、第一の分割帯の幅が最も狭い部分で５〜１５ｍｍであることを特徴とする湿式紡糸口金。
【請求項２】
第二の分割帯の幅が１〜３ｍｍである請求項１記載の湿式紡糸口金。
【請求項３】
小ブロック内の吐出孔群の孔密度が４〜１２個／ｍｍ２であり、且つ該小ブロック内の吐出孔数が２００〜５００ホールである請求項１または２記載の湿式紡糸口金。
【請求項４】
吐出孔の孔径が０．０３〜０．０８ｍｍであり、かつ吐出孔の長さをＬ（ｍｍ）、直径をＤ（ｍｍ）としたときの比Ｌ／Ｄが０．３〜５である請求項１ないし３のいずれかに記載の湿式紡糸口金。
【請求項５】
吐出孔の孔径が０．０４〜０．０７ｍｍであり、かつ比Ｌ／Ｄが１．５〜４．５である請求項４記載の湿式紡糸口金。
【請求項６】
紡糸口金の外形が矩形であり、大ブロックの各々の外形が円形または多角形で、その中心が前記矩形の長辺方向に等間隔に配置され、前記矩形の短辺方向にも長辺方向と同一の間隔または異なる間隔で等間隔に配置された請求項１ないし５のいずれかに記載の湿式紡糸口金。
【請求項７】
大ブロックの各々にその中心を通り幅が１〜３ｍｍの第二の分割帯が配置され、該第二の分割帯のうち、少なくとも一つが矩形辺のいずれかに平行に配置されている請求項６記載の湿式紡糸口金。
【請求項８】
紡糸口金の外形が円形であり、大ブロックの各々の外形が、扇形、円形または多角形で、その中心が前記紡糸口金の外形の同心円上に均等に配置された請求項１ないし５のいずれかに記載の湿式紡糸口金。
【請求項９】
大ブロックの各々が、紡糸口金の外形と同心円をなす第二の分割帯と、紡糸口金の中心を通る放射線状の第二の分割帯を有し、第二の分割帯の幅が各々１〜３ｍｍである請求項８記載の湿式紡糸口金。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の湿式紡糸口金がアクリル系炭素繊維用前駆体繊維束の製造用である湿式紡糸口金。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の湿式紡糸口金を用いることを特徴とするアクリル系炭素繊維用前駆体繊維束の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強度の高い炭素繊維を製造するのに適したアクリル系前駆体繊維束を安定して紡糸することができる湿式紡糸用口金と、それを用いたアクリル系炭素繊維用前駆体繊維束の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクリル系炭素繊維は、その優れた力学特性等により炭素繊維強化樹脂複合材料（ＣＦＲＰ）として、航空機部品、プレミアムスポーツ用具部品および産業用機器部品等として広く活用されているが、更に用途を拡大するために、力学特性の向上やコスト低減が求められている。炭素繊維の力学特性の向上やコスト低減には、その前駆体繊維であるアクリル系繊維の製造方法の改良が大きな効果を奏するものとして期待されている。
【０００３】
アクリル系繊維の紡糸方法としては、湿式紡糸法、乾式紡糸法および乾湿式紡糸法が工業的に実用化されているが、特に生産性に優れている湿式紡糸法が最も一般的な紡糸方法である。
【０００４】
この湿式紡糸法は、紡糸原液であるアクリル系重合体溶液を溶剤と水の混合液である凝固液中に吐出・凝固して繊維を形成する方法であり、乾湿式紡糸法や乾式紡糸法に比較して紡糸口金の吐出孔密度を高くすることができるため、生産性を向上する上で有利と考えられている。
【０００５】
湿式紡糸法において、アクリル系重合体溶液は紡糸口金の吐出孔から凝固液中に吐出され、繊維状に形成された単繊維の集合体である繊維束となって引き取られるが、紡糸口金の吐出孔密度を増加させ、繊維束の構成本数が増加すると繊維束内への凝固液の流入が阻害される。このため吐出孔群の外周部と中央部で凝固液の濃度や温度に差異が生じ、凝固速度に差異が発生する原因となる。また、紡糸口金の吐出孔密度を増加すると、生産性の向上の観点からは効果を有するが、さらに高強度化および多ホール化する場合には、効果が乏しくなるという問題点があった。
【０００６】
この解決策として、多数の微細な吐出孔を有し、かつその多数の吐出孔が分割帯にて複数のブロックに分割配列される紡糸口金において、前記吐出孔の各ブロックの口金中心部に吐出孔を有しない逆扇形状部分を形成した紡糸口金が提案されている（特許文献１参照。）。しかしながら、この提案のように口金中央部に吐出孔を有しない部分が形成されると、繊維束に囲まれた内部は滞留領域を形成し、逆に凝固液の侵入が阻害されて凝固液濃度が上昇するという問題がある。
【０００７】
また、別の解決策として、３個／ｍｍ２以上の吐出孔密度を持つ吐出孔群が分割帯を介して６ブロック以上の扇形状に区画されてなる円形口金であって、前記分割帯の幅が口金中心部で狭く、口金外周部で広くなるように途中で切り替えられてなる湿式紡糸用口金が提案されている（特許文献２参照。）。しかしながら、この提案のようにブロック数を一定にした吐出孔密度を大きくした場合、ブロックの外周と中央部とで凝固液の置換が遅くなり凝固液濃度および温度の差が生じるという問題がある。
【０００８】
さらに別の解決策として、口金円の中心から放射状に伸びる６〜１８個の第１の２等辺扇形非穿孔領域と、それによって区画された６〜１８個の特定の位置に、第２の２等辺扇形非穿孔領域を内在させた複数の吐出孔の穿孔された２等辺扇形穿孔領域を有し、各々の穿孔領域において、その第２の非穿孔領域は該穿孔領域の中心角の２等分線上の口金円中心から口金半径の５／１２〜１／５範囲の距離の点を頂点として該２等分線を共有して立つ２等辺扇形をなし、かつ該穿孔領域総面積、第１の非穿孔領域総面積、および第２の非穿孔領域総面積の該口金円面積に対する比が、それぞれ５０〜７７％、１５〜２５％、および８〜２５％である湿式紡糸用口金が提案されている（特許文献３参照。）。しかしながら、この提案のように吐出孔数を増やした場合、自ずと口金サイズが大きくなり、併せて凝固浴槽およびそれに関わる設備も大きくなり設備費が高くなるという問題がある。
【０００９】
さらに、口金の外形を略長方形とし、多数のノズル孔を、複数のノズル孔密集領域に区画し、各ノズル孔密集領域の周囲には無孔領域を形成することにより、ノズル孔の高密度化を確保し、且つアクリル系繊維を安定して、高い生産性で紡糸することのできる紡糸口金が提案されている（特許文献４参照。）。しかしながら、特に生産性良く繊度が小さいアクリル系炭素繊維用前駆体繊維を製造しようとすると、浴液の流れが未だ不十分であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特公平２−４４５号公報
【特許文献２】特開２００３−３０１３１７号公報
【特許文献３】特開平８−１３４７１２号公報
【特許文献４】特開２０００−３２８３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決し、単繊維間の断面積斑や構造斑が改善されて高強度のアクリル系炭素繊維製造に適した前駆体繊維束を安定して紡糸可能な湿式紡糸口金と、その口金を用いたアクリル系炭素繊維用前駆体繊維束の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の目的を達成するために、本発明者等が鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。
【００１３】
すなわち本発明の第一の実施態様は、吐出孔が３０００〜１６０００ホールの合成繊維を湿式紡糸するめたの紡糸口金であって、吐出孔群が第一の分割帯によって複数の吐出孔群の大ブロックに分割配置されてなり、さらに、前記大ブロック内が前記第一の分割帯より幅が狭い第二の分割帯によって複数の吐出孔群の小ブロックに分割されており、第一の分割帯の幅が最も狭い部分で５〜１５ｍｍであることを特徴とする湿式紡糸口金である。
【００１４】
また、その他の好ましい実施態様としては、前記の第二の分割帯の幅が１〜３ｍｍであることを特徴とする上記の湿式紡糸口金であり、さらに前記の小ブロック内の吐出孔群の孔密度が４〜１２個／ｍｍ２であり、かつ該小ブロック内の吐出孔数が２００〜５００ホールであることを特徴とする上記に記載の湿式紡糸口金である。
【００１５】
さらに、本発明の好ましい実施態様は、前記の吐出孔の孔径が０．０３〜０．０８ｍｍであり、かつ吐出孔の長さをＬ（ｍｍ）、直径をＤ（ｍｍ）としたときの比Ｌ／Ｄが０．３〜５であり、より好ましくは孔径が０．０４〜０．０７ｍｍ、Ｌ／Ｄが１．５〜４．５である上記いずれかに記載の湿式紡糸口金からなる。
【００１６】
さらに本発明の好ましい実施態様は、口金の外形が矩形であり、前記の大ブロックの各々の外形が、円形または多角形で、その中心が前記の矩形の長辺方向に等間隔に配置され、前記の矩形の短辺方向にも長辺方向と同一の間隔または異なる間隔で等間隔に配置された湿式紡糸口金であり、また、前記の大ブロックの各々にその中心を通る幅が１〜３ｍｍの第二の分割帯が配置され、該第二の分割帯のうち、少なくとも一つが矩形の長辺または短辺に平行に配置されている湿式紡糸口金である。
【００１７】
本発明の別の好ましい実施態様は、口金の外形が円形であり、前記の大ブロックの各々の外形が、扇形、円形または多角形で、その中心が前記の口金の外形の同心円上に均等に配置された湿式紡糸口金であり、前記の大ブロックの各々が、口金の外形と同心円をなす第二の分割帯と、口金の中心を通る放射線状の第二の分割帯を有し、前記の第二の分割帯の幅が各々１〜３ｍｍの湿式紡糸口金である。
【００１８】
本発明の第二の実施態様は、アクリル系炭素繊維前駆体束製造用である上記湿式紡糸口金であり、第三の実施態様は、上記いずれかに記載の湿式紡糸口金を用いることを特徴とするアクリル系炭素繊維用前駆体繊維束の製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、紡糸口金の各吐出孔周辺における凝固液濃度、温度の均一性が大幅に改善されるため、単繊維間の断面積斑や構造斑の改善された高強度アクリル系炭素繊維製造に適した前駆体繊維束を安定して紡糸することを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明にかかる紡糸口金の１例を示す概略平面図である。
【図２】図２は、本発明にかかる紡糸口金の別の１例を示す概略平面図である。
【図３】図３は、比較例３で使用した紡糸口金の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の最良の実施形態を、図面に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明にかかる紡糸口金の１例を示す概略平面図であり、図２は、本発明にかかる紡糸口金の別の１例を示す概略平面図である。
【００２２】
本発明の湿式紡糸口金は、図１および図２に一例を示すように、吐出孔数が３０００〜１６０００ホールの紡糸口金１であって、３０００〜１６０００ホールの吐出孔２からなる吐出孔群が、第一１の分割帯３により複数の吐出孔群の大ブロック４に分割されている。各大ブロック４は、第一の分割帯３より幅が狭い第二の分割帯５により複数の吐出孔群の小ブロック６に分割されている。吐出孔群が第一の分割帯３と第二の分割帯５で小ブロック６に分割されているため、３０００本以上のアクリル系繊維束を紡糸する際にも、凝固液が第一の分割帯３と第二の分割帯５を通じて均等に侵入し易く各吐出孔２の周囲の濃度・温度の均一性が確保される。本発明において、紡糸口金の吐出孔数は、生産性の面から３０００ホール以上であり、設備の大きさ、設備費の面から１６０００ホール以下である。
【００２３】
本発明において、第二の分割帯５の幅は第一の分割帯３の幅よりも狭く設定することができる。本発明によれば、複数の群から成る分割帯を設けることによって、第二の分割帯５の幅を第一の分割帯３の幅より狭くしても、生産効率を保ったまま得られる糸条の均一性が損なわれず、高品質の繊維が得られる特徴がある。
【００２４】
本発明において、紡糸口金の外形は、矩形または円形であることが好ましい。これは、矩形または円形の紡糸口金は、取り扱い性に優れ、紡糸された繊維束において単繊維間の断面積や構造の均一性確保の面からも有利であるためである。
【００２５】
本発明において、第一の分割帯の幅は５〜１５ｍｍの範囲であることが好ましい。第一の分割帯の幅が１５ｍｍより大きいと口金が大型化するため生産性の面から好ましくなく、５ｍｍより小さいと凝固液が口金内部まで侵入し難くなる。
【００２６】
本発明において、第二の分割帯の幅は、１〜３ｍｍの範囲であることが好ましい。第二の分割帯の幅が３ｍｍより大きいと紡糸口金が大型化し、また、第二の分割帯の幅が１ｍｍより小さいと凝固液が吐出孔群の大ブロック内部まで侵入し難くなる。第二の分割帯の幅のより好ましい範囲は、１．２〜２．０ｍｍである。
【００２７】
紡糸口金の外形が矩形の場合、第二の分割帯は、吐出孔群の大ブロックを分割する形として口金外形に対して、少なくとも一つは矩形の外形のいずれかの辺と平行に配することが好ましい。第二の分割帯は、紡糸口金のブロックの中心を通ることが好ましく、複数の溝が、その一つが矩形の外形のいずれかの辺と平行に配され、全体の分離帯が放射線状で分割することがさらに好ましい態様である。
【００２８】
また、紡糸口金の外形が円形の場合、第二の分割帯は、吐出孔群の大ブロックを分割する形として口金外形に対して同心円上に配することが好ましい。さらに、口金中心を通る放射線状の分割帯で分割することがさらに好ましい態様である。
【００２９】
本発明において、吐出孔群の小ブロックの吐出孔密度は４〜１２個／ｍｍ２の範囲であることが好ましい。吐出孔密度が４個／ｍｍ２より小さいと紡糸口金が大型化するため好ましくなく、１２個／ｍｍ２より大きいと単繊維間への凝固液の侵入がし難くなるため好ましくない。
【００３０】
本発明において、吐出孔群の小ブロックのホール数は、２００〜５００ホールの範囲であることが好ましい。ホール数が２００より少ないと紡糸口金が大型化し、ホール数が５００ホールより多いと単繊維間への凝固液の侵入が難しくなる。
【００３１】
また、大ブロック中の小ブロックの数は、単繊維間への凝固液の侵入の観点から２〜６ブロックが好ましく、より好ましくは４ブロックである。
【００３２】
本発明において、吐出孔群の小ブロックの外形は、多角形とくに正方形または円形であることが好ましい。これは、小ブロックの外形が多角形、とくに正方形または円形であると、小ブロック外周部から小ブロック中心部までの距離がほぼ均等であるため、紡糸された繊維束における単繊維間の均一性の確保に有利であるためである。
【００３３】
本発明で用いられる紡糸口金の吐出孔の孔径は、好ましくは０．０３〜０．０８ｍｍの範囲であり、さらに好ましくは０．０４〜０．０７ｍｍである。また、吐出孔の長さをＬ（ｍｍ）とし、直径をＤ（ｍｍ）としたときの比Ｌ／Ｄは、好ましくは０．３〜５の範囲であり、さらに好ましくは１．５〜４．５の範囲である。
【００３４】
本発明の湿式紡糸口金のブロックの形状、ホール数、孔径およびＬ／Ｄなどを特定の範囲とすることによって、紡糸の生産性と糸条の均一性をさらに向上できるばかりでなく、これらの糸条を炭素繊維用の前駆体繊維束として用いて得られた炭素繊維の引張強さが改善される効果が得られることが判明した。
【００３５】
本発明において吐出孔群の大ブロックは、口金全体と一体となって形成されていても良いが、吐出孔群の大ブロックの口金面が口金ベースより突出した構造をなし、大ブロック単位で口金ベースから取り外し可能な構造となっていても良い。後者の構造とすることによって、紡糸口金の製作コストを抑え、保全が容易となるという利点がある。
【００３６】
このようにして得られた紡糸口金を用いてアクリル系重合体溶液を湿式紡糸することによって、単繊維間の断面積斑や構造斑の改善された高強度炭素繊維に適した前駆体繊維束を製造することが可能となる。
【００３７】
次に、本発明におけるアクリル系炭素用前駆体繊維束の製造方法の実施形態について説明する。
【００３８】
本発明で用いられるアクリル系重合体溶液とは、アクリロニトリル９２重量％以上からなる重合体であって、８重量％以内で他のコモノマーと共重合されていても良い。コモノマーとしては、アクリル酸のメチルエステル、エチルエステル、メタクリル酸のメチルエステル、エチルエステル、イタコン酸、イタコン酸のアンモニウム塩およびアクロレイン等を挙げることができる。また、アクリル系重合体溶液の溶媒としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、塩化亜鉛水溶液、チオシアン酸塩水溶液および硝酸等が好ましく用いられる。
【００３９】
紡糸は、上記のアクリル系重合体溶液をギアポンプで、本発明の湿式紡糸口金から凝固液中に吐出することによって行われ、次いで繊維束は延伸、水洗および乾燥緻密化処理が施される。
【００４０】
本発明で得られるアクリル系炭素用前駆体繊維束を構成する単繊維の繊度は、通常は０．５〜１．５ｄｔｅｘである。また、その前駆体繊維束を構成する単繊維の本数は、通常は１０００〜５００００本であり、より好ましくは１０００〜２４０００本である。
【００４１】
本発明の吐出孔が３０００ホール以上の紡糸口金を用いて、単繊維が３０００本より少ない本数の繊維束を紡糸する場合は、紡糸の安定性の面から、紡糸口金から吐出された繊維束を紡糸口金の大ブロック単位の繊維束に分割して製造することが好ましい。また、紡糸口金の吐出孔数より多い本数の単繊維からなる繊維束を製造する場合は、複数の紡糸口金から吐出された繊維束を合糸すれば良い。合糸する工程は、紡糸直後、延伸後、水洗後、乾燥緻密化後等特に限定されず適宜選択することができる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。まず、繊維束を構成する単繊維の断面形状のバラツキ、アクリル系前駆体繊維束からの炭素繊維の作成方法、浴中において紡糸口金から吐出した繊維束内と浴中の温度差および濃度差、走行毛羽、炭素繊維の強度、および弾性率の測定方法を次に示す。
【００４３】
（１）単繊維の断面形状のバラツキ
繊維束の断面写真を撮影し、ランダムに単繊維１００本の断面形状を○型（円形型）、楕円型およびβ型の３形状に分け、形状毎に個数をカウントし、凝固が均一に行われなかった単繊維の割合を○型（円形型）の割合として算出する。
【００４４】
（２）アクリル系炭素繊維用前駆体繊維束からの炭素繊維の作製方法
本発明により得られたアクリル系炭素繊維用前駆体繊維束に、耐炎化処理および炭素化処理を施すことによって、高性能な炭素繊維を製造する。
【００４５】
（３）浴中において紡糸口金から吐出した繊維束内と浴中の温度差および濃度差
紡糸口金面から３ｃｍ離れた口金中心部の浴液および口金側面から横方向に２ｃｍ離れたポイントの浴液を採取し、屈折計を用いて濃度を測定し差を求める。また、温度に関しては、濃度と同場所の温度を測定し差を求める。
【００４６】
（４）走行毛羽
高圧スチームチューブ（中空部材）で延伸された走行糸条を肉眼で１０分間観察し、毛羽数をカウントし、１分間当たりの毛羽数に換算する。
【００４７】
（５）炭素繊維の強度と弾性率
ＪＩＳ  Ｒ７６０８：２００７「炭素繊維―樹脂含浸ヤーン試料を用いた引張特性試験方法」に従って求める。測定する炭素繊維の樹脂含浸ストランドは、３、４−エポキシシクロヘキシルメチル−３、４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート（１００重量部）／３フッ化ホウ素モノエチルアミン（３重量部）／アセトン（４重量部）を、炭素繊維または黒鉛化繊維に含浸させ、１３０℃の温度で３０分間硬化させて作製する。また、ストランドの測定本数は６本とし、各測定結果の平均値を、引張強度と引張弾性率とする。実施例では、３、４−エポキシシクロヘキシルメチル−３、４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレートとして、ダウケミカル（株）製ＥＲＬ４２２１を用いた。
【００４８】
（実施例１）
アクリロニトリル９９．７モル％とイタコン酸０．３モル％を用い、ジメチルスルホキシドを溶媒とする溶液重合法により重合を行い紡糸原液とした後、凝固液としてジメチルスルホキシド水溶液を用いて湿式紡糸法により紡糸を行った。紡糸口金として、図１に示したタイプの吐出孔が１２０００ホールで、幅が８ｍｍの第一分割帯で吐出孔が１５００ホールの外形が円形の８ブロックに分割され、さらに各大ブロックの幅は２ｍｍの第二の分割帯により４ブロックに分割された紡糸口金を用いた。各小ブロックにおける吐出孔密度は７．５個／ｍｍ２で、孔径が０．０５０ｍｍで、Ｌ／Ｄは３であった。
【００４９】
この紡糸口金を用いた製糸状態は、きわめて多数のホール数を有するにも拘わらず安定しており、この前駆体繊維束から作成した炭素繊維の引張強度は５．７０ＧＰａであり、引張弾性率は２９４ＧＰａと優れたものであった。
【００５０】
（実施例２）
実施例１と同様の方法で紡糸を行い、その際口金として、図２に示したタイプの吐出孔が６０００ホールで幅が最も狭いところで６ｍｍの第一の分割帯で吐出孔が１５００ホールの４個の円形の大ブロックに分割され、さらに各大ブロックは幅が１．５ｍｍの第二の分割帯により４個の小ブロックに分割された口金を用いた。各小ブロックにおける吐出孔密度は７．５個／ｍｍ２で、孔径が０．０５５ｍｍで、Ｌ／Ｄは３であった。紡出された糸条は凝固浴出側に設けられたガイドにより３０００フィラメント単位に分割されて延伸工程に導いた。延伸は７０℃の温度のジメチルスルホキシド水溶液中で行い、延伸率は６倍であった。延伸された糸条は、バイブロ水洗装置を備えた直列する８段の水洗機でイオン交換水を向流させながら水洗し、シリコン系の工程油剤を付与した後、ドラム型加熱ローラによって乾燥緻密化した。乾燥緻密化された繊維束は、出入口にラビリンスを設けた高圧スチームチューブ中で２．５倍の延伸を行い、次いでヒートセットし３０００フィラメント単位の前駆体繊維束としてワインダーで巻き取った。結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
2010174412.tif 000003
【００５２】
（比較例１）
紡糸口金として、図１に示したタイプの吐出孔が１２０００ホールで、幅が８ｍｍの第一分割帯で吐出孔が１５００ホールの外形が円形の８ブロックに分割されているが、各部ロックには第二の分割帯を有しない紡糸口金を用いた。各小ブロックにおける吐出孔密度は７．５個／ｍｍ２で、孔径が０．０５０ｍｍで、Ｌ／Ｄは３と、実施例２と同等とし、３０００フィラメント単位の前駆体繊維束を作製した。
【００５３】
この紡糸口金を用いた製糸状態は、走行毛羽が増加し、この前駆体繊維束から作成した炭素繊維の引張強度は５．３０ＧＰａであり、引張弾性率は２９４ＧＰａとやや劣る結果を得た。
【００５４】
（実施例３）
紡糸口金として、図２に示したタイプの吐出孔が６０００ホールで、幅が８ｍｍの第一の分割帯で吐出孔が１５００ホールの４個の大ブロックに分割され、さらに各大ブロックは幅が２．０ｍｍの第二の分割帯により４個の小ブロックに分割され孔径が０．０５５ｍｍでＬ／Ｄは３の口金を用いた以外は実施例１と同様にして３０００フィラメント単位の前駆体繊維束を作製した。なお、各小ブロックにおける吐出孔密度は１１個／ｍｍ２であった。
【００５５】
この紡糸口金の紡糸結果および得られた前駆体繊維束を用いた炭素繊維の強度と弾性率は、実施例１と同等の結果が得られた。結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
2010174412.tif 000004
【００５７】
（実施例４）
紡糸口金として、孔径が０．０６０ｍｍ、Ｌ／Ｄが２として、同等のブロック配置の口金を用いたこと以外は、実施例３と同様として、前駆体繊維束を作成した。この前駆体繊維から得られた炭素繊維の引張強度は５．６０ＧＰａ、引張弾性率は２９６ＧＰａと優れた特性を得た。
【００５８】
（比較例２）
紡糸口金として図２に示したタイプの吐出孔が６０００ホールで、幅が最も狭いところで１０ｍｍの第一の分割帯で吐出孔が１５００ホールの４個の大ブロックに分割され、さらに各大ブロックは幅が０．５ｍｍの第二の分割帯により４個の小ブロックに分割され孔径が０．０５５ｍｍでＬ／Ｄは３の口金を用いた以外は実施例１と同様にして３０００フィラメント単位の前駆体繊維束を作製した。
【００５９】
なお、各小ブロックにおける吐出孔密度は１４個／ｍｍ２であった。
該口金の紡糸結果および得られた前駆体繊維束を用いた炭素繊維の強度、弾性率は実施例１に対して、濃度差が大きく、走行毛羽も増加した。また炭素繊維の強度、弾性率も低下する結果となった。結果を表３に示す。
【００６０】
【表３】
2010174412.tif 000005
【００６１】
（比較例３）
紡糸口金として、図２に示したタイプの吐出孔が６０００ホールで、幅が最も狭いところで４ｍｍの第一の分割帯で吐出孔が１５００ホールの４個の大ブロックに分割され、さらに各大ブロックは幅が２．５ｍｍの第二の分割帯により４個の小ブロックに分割され孔径が０．０５５ｍｍで、Ｌ／Ｄは３の口金を用いたこと以外は、実施例１と同様にして３０００フィラメント単位の前駆体繊維束を作製した。各小ブロックにおける吐出孔密度は１０個／ｍｍ２であった。
【００６２】
該口金の紡糸結果および得られた前駆体繊維束を用いた炭素繊維の強度、弾性率は比較例２と同様に、濃度差が大きく、走行毛羽も増加した。また炭素繊維の強度が低下する結果となった。結果を表４に示す。
【００６３】
【表４】
2010174412.tif 000006
【００６４】
（比較例４）
紡糸口金として、図３に示したタイプの吐出孔が６０００ホールで、幅が８ｍｍないし２ｍｍの分割帯で６０００ホールを６分割する。分割帯の幅は、８ｍｍのものが一つと、口金の外周は５ｍｍで口金中央の最も小さい幅が２ｍｍであるものが２つである。そのほかの条件は、実施例２と同様にして３０００フィラメント単位の前駆体繊維束を作製した。
【００６５】
この紡糸口金の紡糸結果および得られた前駆体繊維束を用いた炭素繊維の強度と弾性率は、実施例２に比して、濃度差が大きく、走行毛羽も増加した。また、炭素繊維の強度が低下する結果となった。結果を表５に示す。
【００６６】
【表５】
2010174412.tif 000007
【符号の説明】
【００６７】
１    紡糸口金
２    吐出孔
３    第一の分割帯
４    吐出孔群の大ブロック
５    第二の分割帯
６    吐出孔群の小ブロック
【図１】
2010174412.tif 000008
【図２】
2010174412.tif 000009
【図３】
2010174412.tif 000010