(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、溶融紡糸装置に於いて、溶融ポリマーと接触する管内壁に、溶融ポリマー不溶の金属や無機化合物、熱分解したゲル化ポリマー、ポリマー炭化物等が析出堆積して、紡糸パックの濾圧を上昇させたり、ポリマー管を閉塞したり、軽量ポンプの計量性を低下させたり、紡出ポリマー中に異物となって混入し、糸切れや毛羽の発生を引き起こす等の障害を防止することにある。【解決手段】  熱可塑性ポリマーを溶融紡糸する装置であって、該装置を構成する溶融紡糸部材のポリマー管、計量ポンプおよび紡糸パックの溶融ポリマーと接触する表面の少なくとも一部が蒸着膜で形成されており、該蒸着膜表面と水との接触角が６５〜１１５゜、蒸着膜硬度（常温ＨＶ）が１５００〜６０００であること。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性ポリマーを溶融紡糸する装置であって、該装置を構成する溶融紡糸部材のポリマー管、計量ポンプおよび紡糸パック部材の溶融ポリマーと接触する表面の少なくとも一部が蒸着膜で形成されており、該蒸着膜表面と水との接触角が６５〜１１５゜、蒸着膜硬度（常温ＨＶ）が１５００〜６０００であることを特徴とする溶融紡糸装置。
【請求項２】
前記蒸着膜表面の体積抵抗率が１０+5〜１０+14Ω・cmであることを特徴とする請求項１記載の溶融紡糸装置。
【請求項３】
前記蒸着膜の膜厚が０．５〜１５μｍであることを特徴とする請求項１、２のいずれか１項に記載の溶融紡糸装置。
【請求項４】
前記蒸着膜がＦＨＣ（フローリックハードコート）、ＣＦＣ（フッ化カーボンコート）、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ＴｉＢＮ（窒化チタン硼素）、ＣｒＢＮ（窒化クロム硼素）、ＳｉＢＮ（窒化シリコン硼素）、ＣｒＮ（窒化クロム）から選ばれた少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶融紡糸装置。
【請求項５】
溶融紡糸装置を構成する溶融紡糸部材のポリマー管、計量ポンプおよび紡糸パック部材の溶融ポリマーと接触する表面の少なくとも一部に、真空下で基材の加速電圧を−１００〜−３ｋＶの範囲にコントロールするとともに、ＣＦ系ガスまたはＣＨ系ガスの有機ガス成分をイオン化し、蒸着膜を形成することを特徴とする溶融紡糸装置の製造方法。
【請求項６】
前記蒸着膜がＦＨＣ（フローリックハードコート）、ＣＦＣ（フッ化カーボンコート）、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）から選ばれるいずれか一種であることを特徴とする請求項５記載の溶融紡糸装置の製造方法。
【請求項７】
前記ＦＨＣ（フローリックハードコート）もしくはＣＦＣ（フッ化カーボンコート）のフッ素添加量が２％以上であることを特徴とする請求項６記載の溶融紡糸装置の製造方法。
【請求項８】
溶融紡糸装置を構成する溶融紡糸部材のポリマー管、計量ポンプおよび紡糸パック部材の溶融ポリマーと接触する表面の少なくとも一部に真空下で基材の加速電圧を−５０〜−２ｋＶの範囲にコントロールするとともに、Ｂ（硼素）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｓｉ（シリコン）から選ばれた少なくとも一種の金属成分をイオン化し、さらに窒素置換して、蒸着膜を形成することを特徴とする溶融紡糸装置の製造方法。
【請求項９】
前記Ｂ（硼素）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｓｉ（シリコン）の不純物含有率が０．０１％以下であることを特徴とする請求項８記載の溶融紡糸装置の製造方法。
【請求項１０】
前記蒸着膜が、ＴｉＢＮ（窒化チタン硼素）、ＣｒＢＮ（窒化クロム硼素）、ＳｉＢＮ（窒化シリコン硼素）、ＣｒＮ（窒化クロム）から選ばれた少なくとも１種からなることを特徴とする請求項８記載の溶融紡糸装置
の製造方法。
【請求項１１】
熱可塑性ポリマーの溶融紡糸方法であって、前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶融紡糸部材を用いることを特徴とする溶融紡糸方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性ポリマーの溶融紡糸装置およびその製造方法ならびにそれを用いた溶融紡糸方法に関する。さらに詳しくは、溶融ポリマーと接触する溶融紡糸装置の表面の少なくとも一部が、溶融ポリマーとの離型性に優れ、耐腐蝕性、耐摩耗性に優れた高硬度の蒸着膜によって形成されている溶融紡糸装置およびその製造方法ならびにそれを用いた溶融紡糸方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、熱可塑性ポリマーを溶融紡糸する装置（図１）は、エクストルダー、ポリマー管、計量ポンプおよび紡糸パックから構成される。また、エクストルダーとはペレット状の熱可塑性ポリマーを溶融する装置であり、該エクストルダーは一般的にスクリュー、バレル、シリンダーから構成されている。また、該エクストルダーで溶融された熱可塑性ポリマーは加熱、保温されたポリマー管を経て計量ポンプで溶融ポリマーを連続的に計量しながら押出し、紡糸パックに配置される溶融紡糸口金で糸条に形成する。
【０００３】
ところで、溶融紡糸される熱可塑性ポリマーは種々の添加剤を含有している。例えば、ポリエステルには、重合触媒の三酸化アンチモン、耐熱剤のリン化合物および艶消し剤の酸化チタン、ナイロンでは、産業用繊維に用いられている熱酸化防止剤としての銅化合物、艶消し剤の酸化チタン等があり、また両ポリマーとも原着繊維用には顔料が添加されている。また高硬度の金属類である酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄、酸化マグネシウム等も顧客の要求や生産効率を改善するために添加する必要がある。
【０００４】
熱可塑性ポリマーの上記添加剤、特に三酸化アンチモン、銅化合物、酸化チタンのような金属化合物やカーボンブラック等が、溶融ポリマーと分離して紡糸機の管内壁に堆積固着することでポリマー管を閉塞したり、あるいは溶融ポリマーによって高いズリ応力がかかる壁面では、摩耗が生ずると云う問題が従来からあった。
【０００５】
上記固着堆積の現象は、例えば、産業用ナイロン６繊維の溶融紡糸では硫化銅の析出、産業用ナイロン６６繊維の溶融紡糸では金属銅の析出、また産業用ポリエステル繊維の紡糸では金属アンチモンの析出によって起こる。それらの析出物は紡糸装置のポリマー管、計量ポンプ、紡糸パック部材のフィルター、分配板、溶融紡糸口金背面および溶融紡糸口金孔等の溶融ポリマーが接触する管内壁に固着堆積して、ポリマーの流動経路を閉塞させ、正常な紡糸の障害となっていた。特に、産業用繊維は高強度糸を得るため高重合度のポリマーを用い、高温で溶融紡糸するため、添加剤の析出反応が促進され、上記のような固着堆積が顕著である。
【０００６】
産業用ナイロン６繊維の溶融紡糸で析出する硫化銅の生成は、酸化防止剤である銅化合物と硫黄含有機化合物の分解反応が紡糸装置中で起こるためである。また、産業用ナイロン６６繊維の銅金属の析出およびポリエステルの金属アンチモンの析出は、紡糸装置で還元反応が起こっていることによる。ナイロン６６の還元反応は、酸化防止剤として併用添加されるハロゲン化ルカリ金属および溶融ポリアミドポリマーによって促進される。そして、ナイロン６６およびポリエステルの溶融紡糸に於ける金属銅や金属アンチモンの析出にかかる還元反応は、溶融ポリマーが接触する溶融紡糸部材の表面で顕著に起こる。このことから、金属の析出は、溶融ポリマー中の金属化合物と該溶融紡糸部材の表面とのイオン化傾向による電気化学的反応によるものであると推測されている。即ち、該溶融紡糸部材の材質から鉄イオンが溶出し、金属銅又は金属アンチモンが析出して、該溶融紡糸部材の表面に固着堆積すると考えられている。特に、溶融ポリマーとの接触面積が著しく大きい、紡糸パックの金属不織布フィルターには著しく金属が析出し、濾圧上昇を引き起こすことが知られている。なお、該溶融紡糸部材の表面で生成し、堆積固着した金属は、長期間経つとポリマー管等を閉塞し、正常な紡糸が不能としてしまうのである。例えば、紡糸パックの濾圧が上がったり、計量ポンプの計量精度が低下したり、ポリマー管が閉塞して必要量のポリマー量が得られなくなる等の紡糸障害が起こる。かかる障害が生じた場合は、紡糸装置を解体洗浄し、再度組み立てて復帰すると云うことが行われていた。
【０００７】
また、ナイロン６６の溶融紡糸に於いては、上記銅化合物の分解反応による金属銅の析出による障害とは別に、ポリマー自身が溶融紡糸中に熱分解し、ゲル化反応を引き起こすことが知られている。このゲル化したポリマーは溶融紡糸部材を流れることなく滞留し、益々熱分解されて、溶融紡糸部材の表面に堆積固着し、ポリマー管を閉塞する。このナイロン６６の溶融紡糸に於ける熱分解やゲル化は、ポリマーの品質、紡糸温度、紡糸機中の異常滞留等の影響を受けるため、以前からゲル化防止するための技術開発が行われていた。
【０００８】
一方、ナイロン６やポリエステルの溶融紡糸に於いては、その熱分解反応は分子切断反応が主となるためゲル化は生じない。しかし、紡糸装置のポリマー管等に於いて、ポリマーが異常滞留し、長時間の熱履歴を受けて分解した溶融ポリマーは炭化して流動しなくなり、同様にポリマー管等を閉塞することがある。メカニズムは異なるものの、溶融ポリマーの分解に因るポリマー管等の閉塞と云う問題は共通に存在していた。
【０００９】
上記、溶融紡糸中に熱分解して析出した硫化銅、銅金属や金属アンチモン、およびポリマーの熱分解ゲルやポリマー炭化物は、ポリマー管を閉塞したり、紡糸パックの濾圧上昇を引き起こすが、さらに、しばしば濾過フィルターを通過して紡出糸中に混入し、延伸工程で糸切れや単糸切れを引き起こす。特に、フィルターの微細孔を通り抜けた上記金属異物は、溶融紡糸口金孔を通り抜けるまでの間、即ち、ポリマー分配版、溶融紡糸口金背面および溶融紡糸口金孔部で再度凝集し、異物となって紡出糸中に混入することが分かっている。
【００１０】
さらに、溶融ポリマーがしばしば無機の硬い金属粒子、例えば、酸化チタン、酸化マグネシウム、カーボンブラック、ベンガラ等を含む場合は、溶融紡糸装置である溶融紡糸部材と溶融ポリマーが接触する表面が摩耗されると云う問題もあった。
【００１１】
特に計量ポンプでは、経時と共に摩耗が生じてクリヤランスが大きくなり、計量性が低下し使用できなくなると云う問題があった。上記固着堆積物の問題と共にこの摩耗防止の問題の解決も求められていた。
【００１２】
上記のような、溶融紡糸装置である溶融紡糸部材の表面に堆積固着する金属やゲル化ポリマー、炭化ポリマーの生成を防止するため、従来から該生成原因を断つための技術が開発されてきた。例えば、特許文献１は、溶融紡糸部材の表面との電気化学的反応を抑制して、金属の生成を防止するため、溶融紡糸部材のポリマーが接触する表面をシリカコーティングしたり、紡糸パック部品、特に表面積の大きい金属フィルターをシリコーンで処理して用いる等の提案がなされている。
【００１３】
また、金属の生成、ゲル化ポリマーの生成およびポリマー炭化物の生成いずれも、溶融紡糸部材中の溶融ポリマーの流れが滞留する部分で顕著に起こることから、溶融ポリマーが異常滞留する部分を極力少なくした紡糸パック構造の改善についての提案が、例えば特許文献２に記載されている。
【００１４】
上記従来技術、即ち、特許文献１の溶融ポリマー接触する表面の不活性化技術および特許文献２の溶融ポリマーの紡糸装置中での異常滞留部を極力少なくする技術は、それなりに効果を有するものであったが、またまだ満足するレベルには至っていなかった。つまり、異物生成防止に有効な手段ではあったが、実用技術して効果的に適用し難い技術であったためである。例えば、異物生成が顕著なため短期間でポリマーの計量性が悪化する計量ポンプは、溶融ポリマー表面の不活性化処理が難しいばかりか、折角処理しても耐久性、耐熱性にも劣る。処理当初は製糸性やケバ等も通常レベルより低いことから効果があることが確認できるが、その状態は長期に亘り維持されない。その理由としては、上述するように耐久性、耐熱性にも劣るためである。以上のことから従来技術では効果が十分に発揮できないし、該計量ポンプの異常滞留部を減少させることは実質的に困難なため、改善が行われていなかった。
【特許文献１】特開平１０−２７３８１０号公報
【特許文献２】特開平０８−２６９８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上述した従来技術に於ける問題点の解決を課題とするものである。
【００１６】
即ち、本発明の解決すべき課題は熱可塑性ポリマーを溶融紡糸する際、溶融紡糸装置の溶融紡糸部材であるポリマー管、計量ポンプおよび紡糸口金を除く紡糸パック部材に溶融ポリマーとの離型性に優れ、耐腐蝕性、耐摩耗性に優れた高硬度の蒸着膜を施したことで、糸切れや毛羽の発生が減少でき、それぞれの該部材の長寿命化が図れる溶融紡糸装置およびその製造方法ならびにそれを用いた溶融紡糸方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決する本発明は、熱可塑性ポリマーを溶融紡糸する装置であって、該装置を構成する溶融紡糸部材のポリマー管、計量ポンプおよび紡糸パック部材の溶融ポリマーと接触する表面の少なくとも一部が蒸着膜で形成されており、該蒸着膜表面と水との接触角が６５〜１１５゜、蒸着膜硬度（常温ＨＶ）が１５００〜６０００であることを特徴とする。
【００１８】
そして、本発明の溶融紡糸装置を構成する溶融紡糸部材であるポリマー管、計量ポンプおよび紡糸パックに於いては、次の（１）〜（３）がそれぞれ好ましい態様として挙げられる。
（１）前記蒸着膜表面の体積抵抗率が１０+5〜１０+14Ω・cmであること。
（２）前記蒸着膜の膜厚が０．５〜１５μｍであること。
（３） 前記蒸着膜がＦＨＣ（フローリックハードコート）、ＣＦＣ（フッ化カーボンコート）、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ＴｉＢＮ（窒化チタン硼素）、ＣｒＢＮ（窒化クロム硼素）、ＳｉＢＮ（窒化シリコン硼素）、ＣｒＮ（窒化クロム）から選ばれた少なくとも１種からなること。
【００１９】
また、本願発明の溶融紡糸装置の製造方法は、溶融紡糸装置を構成する溶融紡糸部材のポリマー管、計量ポンプおよび紡糸パック部材の溶融ポリマーと接触する表面の少なくとも一部に、真空下で基材の加速電圧を−１００〜−３ｋＶの範囲にコントロールするとともに、ＣＦ系ガスまたはＣＨ系ガスの有機ガス成分をイオン化し、蒸着膜を形成することを特徴とする。
、さらに好ましくは、次の（４）、（５）がそれぞれ好ましい態様として挙げられる。
（４）前記蒸着膜がＦＨＣ（フローリックハードコート）、ＣＦＣ（フッ化カーボンコート）、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）から選ばれるいずれか一種であること。
（５）前記ＦＨＣ（フローリックハードコート）もしくはＣＦＣ（フッ化カーボンコート）のフッ素添加量が２％以上であること。
【００２０】
さらにもう一つの溶融紡糸装置の製造方法は、溶融紡糸装置を構成する溶融紡糸部材のポリマー管、計量ポンプおよび紡糸パック部材の溶融ポリマーと接触する表面の少なくとも一部に真空下で基材の加速電圧を−５０〜−２ｋＶの範囲にコントロールするとともに、Ｂ（硼素）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｓｉ（シリコン）から選ばれた少なくとも一種の金属成分をイオン化し、さらに窒素置換して、蒸着膜を形成することを特徴とする。
【００２１】
なお、次の（６）、（７）がそれぞれ好ましい態様として挙げられる
（６）  前記Ｂ（硼素）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｓｉ（シリコン）の不純物含有率が０．０１％以下。
（７）  前記蒸着膜が、ＴｉＢＮ（窒化チタン硼素）、ＣｒＢＮ（窒化クロム硼素）、ＳｉＢＮ（窒化シリコン硼素）、ＣｒＮ（窒化クロム）から選ばれた少なくとも１種からなること。
【００２２】
また、本発明の溶融紡糸方法は熱可塑性ポリマーの溶融紡糸方法であって、前記の溶融紡糸部材であるポリマー管、計量ポンプおよび紡糸口金を除く紡糸パック部材を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は熱可塑性ポリマーを溶融紡糸する際、溶融紡糸装置の溶融紡糸部材であるポリマー管、計量ポンプおよび紡糸口金を除く紡糸パック部材に溶融ポリマーとの離型性に優れ、耐腐蝕性、耐摩耗性に優れた高硬度の蒸着膜を施したことで、糸切れや毛羽の発生が減少でき、それぞれの該部材の長寿命化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に於ける熱可塑性ポリマーは、溶融紡糸可能な熱可塑性ポリマーであれば特に限定されないが、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリスルフィド、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルニトリル等、溶融紡糸可能な熱可塑性ポリマーであり、また、上記ポリマーを主成分とする共重合ポリマー、および上記２種以上のポリマーのブレンドまたは複合して用いられるポリマー等である。
【００２５】
本発明に於ける溶融紡糸部材であるポリマー管、計量ポンプおよび紡糸パック（紡糸口金を除く）は、熱可塑性ポリマーを溶融紡糸する装置であって、該溶融紡糸部材の溶融ポリマーと接触する表面の少なくとも一部が蒸着膜で形成されており、該蒸着膜表面と水との接触角が６５〜１１５゜、蒸着膜硬度（常温ＨＶ）が１５００〜６０００である。なお、本発明に於いて紡糸パックとは紡糸口金は含まない。
【００２６】
溶融紡糸部材の溶融ポリマーと接触する表面の少なくとも一部とは、計量ポンプの各部材の摺動面や紡糸パック内に配置するポリマー分配板等の部材やポリマー管内に配置する混練用ミキサーの表面のうち溶融ポリマーが接する部分であり、その一部が蒸着膜で形成されていればよい。そして該蒸着膜表面の特性の一つは溶融ポリマーとの離型性である。従来の溶融紡糸装置の材質では溶融ポリマーの離型性が劣り、ポリマー管内壁に異常滞留し易く、溶融ポリマー中の不溶物がポリマー管内壁に堆積する主な原因となっていたからである。本発明の蒸着膜の離型性は、蒸着膜表面と水との接触角が６５〜１１５゜で特定される。本来なら溶融ポリマーと蒸着膜との離型性で特定するべきであるが、代替特性としての常温の水との接触角で表わすことができる。
【００２７】
本発明に於ける蒸着膜の、常温の水との接触角の好ましい範囲は６５〜１１５°である。６５°未満では本発明の目的とする溶融ポリマーとの離型性が得られない。一方、１１５°以上の接触角はより好ましい離型性を意味するが、現在の実用技術では達成することは困難である。なお、接触角は蒸着膜の材質によって大半は決定される。好ましくは、ＦＨＣやＣＦＣのようにフッ化物からなる蒸着膜は非常に撥水性、離型性に優れる。さらに、当然のことながら蒸着方法や蒸着装置によっても得られる表面形態が異なる。例えば蒸着膜の原料は有機ガス等のガス系や単一金属や合金からなる金属系に大別できる。一般的にガス系をイオン化して蒸着させる方が基材表面の粗さが粗くなることなく基材表面の仕上げが反映される。なお、さらに蒸着後の蒸着膜表面の仕上がりを向上させるには、基材の加速電圧を−１００〜−３ｋＶの範囲にコントロールし、さらにフッ素添加量を２％以上に保つことがさらに好ましい条件である。
【００２８】
なお、本発明において蒸着膜のフッ素添加量は、例えば島津製作所製ＥＰＭＡ−８７０５型の電子線マイクロアナライザーによる定量分析を、分析条件が加速電圧８ｋＶ、試料電流５０ｎＡ、ビーム径φ１００μｍにて行うことにより測定することができる。
【００２９】
一方、金属系を蒸着させる際には、イオン化した金属を基材との強い電位エネルギーの差を利用して物理的に基材表面に衝突させものである。従ってこの衝撃エネルギーが強いほど蒸着膜と基材の密着力が上がることになる。よって得られた基材表面はガス系より比較的粗い表面に仕上がる。そこで表面粗さをガス系同様に仕上げるためにイオン化した金属の照射量や照射スピードをコントロールして改善している。なお、さらに蒸着後の蒸着膜表面の仕上がりを向上させるには、基材の加速電圧を−５０〜−２ｋＶの範囲にコントロールすることがさらに好ましい条件である。さらに得られた蒸着膜をラッピングして表面を仕上げることも工夫して行っている。
【００３０】
なお、いずれの方法にしても、蒸着表面は表面粗さＲａが０．５μm以下となるように平滑にすることが好ましい。
【００３１】
次に、本発明にかかる蒸着膜の硬さは、蒸着膜硬度（常温ＨＶ）が１５００〜６０００である。好ましくは２０００〜６０００である。１５００未満では、例えば溶融紡糸部材のポリマー管、および紡糸口金を除く紡糸パック部材は溶融ポリマーの金属類からなる添加剤により著しく摩耗し特に、酸化チタン、酸化マグネシウム、カーボンブラック、およびベンガラ等の無機の添加剤が含まれている場合に摩耗が顕著に起こる。またその現象は計量ポンプでも同様である。計量ポンプのように常時駆動されて使用される部分が摩耗し易い。計量ポンプ内を通過する溶融ポリマーは、数十ｋｇ／ｃｍＧ以上の高圧で押し出されるため、上記無機添加剤を含む溶融ポリマーの流動は、いわば流体研磨を行っていることになるからである。その結果、計量ポンプ内部の部材が摩耗し、経時とともに計量性が低下してしまうからである。なお、蒸着膜硬度は主に蒸着の成膜成分の種類で決定される。したがって、溶融紡糸装置の蒸着膜形成部分の蒸着膜硬度を１５００〜６０００の範囲にするには、これに合った成膜成分の種類を選定することが重要である。
【００３２】
なお、蒸着槽を高真空にし１０−３Ｔｏｒｒ以上の環境でイオンクリーニングを実施し密着力を高めることが好ましく、基材にイオン注入することがさらに好ましい。そのためには基材の加速電圧を基材の材質に合わせて設定し、クリーンなプラズマを発生させ蒸着することが最も重要である。また、不純物含有率０．０１％以下の高純度の蒸着用金属原料を用いることがさらに好ましい条件である。
【００３３】
なお、本発明において金属原料の不純物含有率は、例えば島津製作所製ＥＰＭＡ−８７０５型の電子線マイクロアナライザーによる定量分析、分析条件が加速電圧８ｋＶ、試料電流５０ｎＡ、ビーム径φ１００μｍにて行うことにより測定できる。また、蒸着金属に微量に含まれる不純物としては、具体的にはＦｅ（鉄）、Ｋ（カリウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｎａ（ナトリウム）等が挙げられる。
【００３４】
そして、本発明にかかる蒸着膜の電気的特性は、蒸着膜表面の体積抵抗率が１０+5〜１０+14Ω・cmが好ましい。さらに好ましくは、１０+8〜１０+14Ω・cmである。この体積抵抗率の特定は、溶融紡糸されるポリマーに添加されている金属化合物が、溶融ポリマーが接触する溶融紡糸装置の材質との、イオン化傾向によって生じる電気化学的反応による金属の析出を防止するのに効果的である。特に、計量ポンプの溶融ポリマーと接触する計量部材部分は、溶融ポリマーが高温・高圧で、しかも高ズリ速度を受けることから、金属化合物の還元・析出反応が起こり、計量ポンプ基材への付着・堆積が顕著となる。従来の改善技術は不活性なシリカコーティングやシリコーン膜形成処理を推奨していたが、この計量ポンプの計量部材内の表面処理には本発明の蒸着膜の形成が最も効果的である。なお、体積抵抗率は蒸着膜の材質によって実質的に決定されるが、蒸着膜を構成する成分、例えば、炭素量が増加すると体積抵抗率が大きくなり、また、蒸着膜の純度によっても影響され、蒸着膜の不純物が多い場合は体積抵抗率が低くなること等を考慮して体積抵抗率が本発明で特定した範囲にすることが重要である。蒸着膜表面の体積抵抗率が１０+5〜１０+14Ω・cmの範囲内であると、上記溶融ポリマー中の金属化合物と溶融紡糸装置の溶融ポリマーが接触する管内壁基材との電気化学的反応を適宜抑制することができ、本発明の効果を促進させることができる。
【００３５】
本発明溶融紡糸装置にかかる蒸着膜の厚みは０.５〜１５μｍ、好ましくは１〜１０μｍである。０．５μｍ未満の厚みの蒸着は現時点では実用化が困難である。また打撲等機械的に損傷を受けたり、腐蝕に対する耐久性も不十分である。一方、１５μｍを越える厚みは、既に効果が飽和しており、蒸着コストが高くなるため不要である。なお、本発明の溶融紡糸装置の表面に形成させる蒸着膜表面の特性は上記の通りであるが、具体的な蒸着膜成分および蒸着方法は以下の通りである。
【００３６】
本発明の溶融紡糸装置の 溶融ポリマーと接触する溶融紡糸部材であるポリマー管、計量ポンプおよび紡糸口金を除く紡糸パック部材の基材は金属であれば特に限定されない。従来から用いられたステンレススチールや鉄やクロムモリブデン鋼等の金属が用いられるが、通常はステンレススチールが好ましい。
【００３７】
本発明の溶融紡糸装置の表面に蒸着形成させる蒸着膜の成分はフロン系、フッ素系化合物のＦＨＣ（フローリックハードコート）、ＣＦＣ（フッ化カーボンコート）、カーボン系のＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、硼素系のＴｉＢＮ（窒化チタン硼素）、ＣｒＢＮ（窒化クロム硼素）、ＳｉＢＮ（窒化珪素硼素）、Ｃｒ系のＣｒＮ（窒化クロム）、チタン合金系のＴｉＣＮ（炭窒化チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＴｉＡＬＮ（窒化チタンアルミ）、その他のＳｉＣ（炭化珪素）等から選ばれた金属加工物類およびセラミック化合物類である。
【００３８】
これらの蒸着膜は、熱可塑性ポリマーとの離型性に優れるとともに酸やアルカリ水溶液などの耐腐蝕性に優れている。特にフロン系、フッ素系化合物のＦＨＣ（フローリックハードコート）、ＣＦＣ（フッ化カーボンコート）、カーボン系のＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、硼素系のＴｉＢＮ（窒化チタン硼素）、ＣｒＢＮ（窒化クロム硼素）、ＳｉＢＮ（窒化珪素硼素）、Ｃｒ系のＣｒＮ（窒化クロム）は、より優れた耐腐蝕性を示す。
【００３９】
本発明に於いて、溶融紡糸装置への蒸着は、ＰＶＤ法（Ｐｈｉｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ：物理的気相蒸着）またはＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｓｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ：化学的気相蒸着）のいずれかの方法によって行うことができる。しかしながら、ＰＶＤ法（物理的気相蒸着）の方がＣＶＤ法に比べ蒸着時の処理温度が低いため、本発明の溶融紡糸装置に蒸着する方法としては好ましい。しかし、ＣＶＤ法の中でもＰ−ＣＶＤ法（プラズマＣＶＤ）に於いてはＰＶＤ法と同等の低温環境下での蒸着が可能であるので、ＰＶＤ法同様に好ましい処理方法として用いられる。
【００４０】
本発明の溶融紡糸装置に蒸着膜を形成する具体的な方法は、例えば以下の通りである。まず、蒸着に先立つ金属基材の前処理として、金属基材の表面に蒸着膜を形成し易くするために基材の洗浄を行う。基材の洗浄にはエタノール、シンナー等の溶剤を用い、その後に水中で超音波洗浄して細孔部等に入り込んでいる異物を除去する。さらに仕上げ洗浄水には純水や整水を用いる。
【００４１】
上記前処理を適正に実施すれば、蒸着膜の密着力を損なうようなことはないが、さらに好ましい基材洗浄方法としてイオンクリーニングを行うと良い。真空炉を用い、炉内の真空度を１０-2〜１０-7Ｔｏｒｒまで真空引きし、イオン源となるイオンガンや高周波（ＲＦ）またはＤＣ電圧で基材や電極に印加し、その後アルゴンガス（Ａｒ）を導入しプラズマを発生させる。アルゴンイオン（Ａｒ）を基材に電位差で衝突させ、その衝突エネルギーで基材表面の酸化膜や付着物を除去する。
【００４２】
次に、蒸着加工時に使用する真空炉内も充分に清掃する。以前に蒸着処理した金属や金属酸化物が真空炉内に付着していると、蒸着時にベーパー化し不純成分として基材に蒸着されてしまうからである。それを防止するため真空炉内面に薄い金属板を張り付け蒸着後に取り替えるか、または真空炉内面に離型剤をコーティングして酸化物の付着防止等を行うなど清掃することが好ましい。複雑形状でマスキング等ができない箇所にはサンドブラストでショットし物理的衝撃で前回の膜を除去する方法もある。
【００４３】
また、真空炉を真空引きする条件、即ち真空度に応じて真空ポンプタイプを選定しなければならない。真空度が高真空（１０-1Ｔｏｒｒ以上）の環境下で用いる際は、油回転ポンプなのどの潤滑オイルが真空により炉内に逆流しないようにターボ分子ポンプやクライオポンプを用いるとよい。ポンプの整備状態もコーティングの品質に対しては極めて大きなウエイトを持つので充分に整備する必要がある。
【００４４】
本発明の溶融紡糸装置に形成する蒸着法であるＰＶＤ法およびＣＶＤ法について以下に詳述する。
（１）ＰＶＤ法：主な装置としてイオン化蒸着装置、イオンプレーティング蒸着装置、スパッタリング装置、アークイオンプレーティング装置等を用いる。蒸着させたい金属基材に真空環境下でプラス電荷を帯びた原子をイオン状態にして、これを強い電位のエネルギーを利用してマイナス電圧を金属基材に印加し金属基材表面に高速でイオンを引き寄せ蒸着コーティングさせる。
【００４５】
ＰＶＤ法で用いる装置は、真空炉によって真空環境下で処理を行うものであり、その真空度は一旦１０-5〜１０-7Ｔｏｒｒに到達させて、Ｔｉ、窒素ガス、炭化水素系ガス（アセチレンガス）等の反応ガスもしくはキャリアガスとしてアルゴンガス等のガスを導入し、最終的には１０-2〜１０-4Ｔｏｒｒで処理する。処理温度は１００〜４００℃、好ましくは１００〜２８０℃である。この温度範囲で処理することにより、蒸着膜の機械的特性の劣化、熱変形、あるいは金属基材の複雑な形状部への応力集中による亀裂、破損などを防ぐことができる。また蒸着処理時間は蒸着の厚みにもよって変化させるが、通常は１〜５時間である。
（２）ＣＶＤ法：ＰＶＤ法と同じく真空炉を用い、例えば、熱ＣＶＤ装置または直流プラズマＣＶＤ装置、高周波プラズマＣＶＤ装置などが用いられる。蒸着させたい金属基材に常圧、減圧容器内で高温に加熱し金属基材に原料ガスを接触させて化学反応によって金属基材表面に蒸着コーティングさせる方法である。この時の真空度は、先ず１〜１０-5Ｔｏｒｒに到達させた後、反応ガスを導入し最終的には常圧〜１０-3Ｔｏｒｒで処理する。熱プラズマ装置での処理温度は５００〜１２００℃、好ましくは５００〜６００℃である。また、直流プラズマＣＶＤ装置、高周波プラズマＣＶＤ装置での処理温度は１００〜４００℃であり、ＰＶＤ装置と同等の低温成膜が可能である。蒸着処理時間は蒸着膜の厚みにもよって変化させるが、通常は１〜５時間である。
【００４６】
熱ＣＶＤ装置は高温環境下で成膜処理するため機械的特性の劣化、熱歪みによる変形、複雑な形状の場合は応力集中による亀裂、破損等が起こり易い。従って、比較的簡単な形状、あまり精度を要求しない用途に使われる方法である。なお、上記いずれの方法を用いるにしても、本発明の溶融紡糸装置の糸条の導入ノズル部と加熱流体の噴射ノズル部の内部に於いては、糸条の導入ノズル部と加熱流体の噴射ノズル部の内部まで蒸着膜を形成させる場合もあり、ＣＶＤ法のように反応ガスから成膜させる方法が好ましい。ＰＶＤのスパッタなどのように、真空炉内で金属を溶融し、スパッタなどのようにイオンが直線的にしか進行できないため糸条の導入ノズル部と加熱流体の噴射ノズル部の内部にまで到達することが困難である。そのため、蒸着原料をガス系のものを選択するか、金属系の原料を選ぶ際にはイオン源と金属基材の配置を工夫したり、ポリマー管により蒸着膜を形成させるため数回に亘り蒸着処理を行う。
【００４７】
次に本発明の溶融紡糸装置の蒸着膜として好ましい７つの例について、その蒸着膜の製造方法を以下に示す。
（１）ＦＨＣ（フローリックハードコート）：ＰＶＤ法のイオンプレーティング装置で成膜処理する。真空炉の回転テーブルに溶融紡糸装置をセットし３０〜１００ｒｐｍで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を１０-3〜１０-6Ｔｏｒｒにし、アルゴンガス（Ａｒ）を導入し、真空度を１０-2〜１０-3Ｔｏｒｒに制御しイオンクリーニングする。ＣＦ系ガス（ＣＦ4またはＣ3Ｆ8）を導入ノズルより真空炉内に導入する。熱フィラメントで電圧もしくは高周波をかけることでプラズマを発生させＣＦ系ガスをイオン化する。活発に運動する熱電子に正の電圧をかけることで陽イオンとなった蒸発粒子は、直流の負電圧にバイアスされた溶融紡糸装置に向かって加速し衝突する。溶融紡糸装置表面に到達した蒸発粒子は急速に冷却されて固化し成膜する。また、処理時の真空炉の温度は１００〜４００℃、好ましくは１００〜２５０℃で処理する。
【００４８】
（２）ＣＦＣ（フッ化カーボンコート）：ＣＶＤ法のＰ−ＣＶＤ装置で成膜処理する。真空炉の回転テーブルに溶融紡糸装置をセットし３０〜１００ｒｐｍで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を１０-3〜１０-6Ｔｏｒｒにして、アルゴンガス（Ａｒ）を導入し、真空度を１０-2〜１０-3Ｔｏｒｒに制御しイオンクリーニングする。ＣＦ系ガス（ＣＦ4またはＣ3Ｆ8）とＣＨ系ガス（Ｃ6Ｈ6、Ｃ2Ｈ2またはＣＨ4）を導入ノズルより真空炉内に導入する。溶融紡糸装置に１３．５６ＭＨｚまたは２７．１２ＭＨｚの高周波もしくはＤＣ電圧を印加し、あるいは、電極に高周波を印可し、さらに溶融紡糸装置にＤＣ電圧を印加し溶融紡糸装置の周辺にプラズマを発生させＣＦガスとＣＨ系ガスをイオン化する。ＣＦガスとＣＨ系ガスは直流の負電圧にバイアスされた溶融紡糸装置に向かって電界加速され直進する。溶融紡糸装置表面に到達した蒸発粒子は急速に冷却されて固化し成膜する。また、処理時の真空炉の温度は１００〜４００℃、好ましくは１００〜２５０℃で処理する。
（３）ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）：ＰＶＤ法のイオンプレーティング装置で成膜処理する方法とＣＶＤ法のＰ−ＣＶＤ装置で成膜する方法がある。まず該ＰＶＤ法のイオンプレーティング装置で成膜処理する。真空炉の回転テーブルに溶融紡糸装置をセットし３０〜１００ｒｐｍで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を１０-3〜１０-6Ｔｏｒｒにし、アルゴンガス（Ａｒ）を導入し、真空度を１０-2〜１０-3Ｔｏｒｒに制御しイオンクリーニングする。ＣＨ系ガス（Ｃ6Ｈ6、Ｃ2Ｈ2またはＣＨ4）を導入ノズルより真空炉内に導入する。熱フィラメントで電圧もしくは高周波をかけることでプラズマを発生させＣＨ系ガスをイオン化する。活発に運動する熱電子に正の電圧をかけることで陽イオンとなった蒸発粒子は、直流の負電圧にバイアスされた溶融紡糸装置に向かって加速し衝突する。溶融紡糸装置表面に到達した蒸発粒子は急速に冷却されて固化し成膜する。また、処理時の真空炉の温度は１００〜４００℃、好ましくは１００〜２５０℃で処理する。  次にＣＶＤ法のＰ−ＣＶＤ装置で成膜する方法では、真空炉の回転テーブルに溶融紡糸装置をセットし３０〜１００ｒｐｍで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を１０-3〜１０-6Ｔｏｒｒにして、アルゴンガス（Ａｒ）を導入し、真空度を１０-2〜１０-3Ｔｏｒｒに制御しイオンクリーニングする。ＣＨ系ガス（Ｃ6Ｈ6、Ｃ2Ｈ2またはＣＨ4）を導入ノズルより真空炉内に導入する。溶融紡糸装置に１３．５６ＭＨｚまたは２７．１２ＭＨｚの高周波もしくはＤＣ電圧を印加し、あるいは、電極に高周波を印可し、さらに溶融紡糸装置にＤＣ電圧を印加し溶融紡糸装置の周辺にプラズマを発生させる。ＣＦガスとＣＨ系ガスは直流の負電圧にバイアスされた溶融紡糸装置に向かって電界加速され直進する。溶融紡糸装置表面に到達した蒸発粒子は急速に冷却されて固化し成膜する。また、処理時の真空炉の温度は１００〜４００℃、好ましくは１００〜２５０℃で処理する。
（４）ＴｉＢＮ（窒化チタン硼素）：ＰＶＤ法のアークイオンプレーティング蒸着装置（ＡＩＰ）またはスパッタリング蒸着装置で成膜処理する。真空炉の回転テーブルに溶融紡糸装置をセットし３０〜１００ｒｐｍで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を１０-3〜１０-6Ｔｏｒｒにし、アルゴンガス（Ａｒ）を導入し、真空度を１０-2〜１０-3Ｔｏｒｒに制御しイオンクリーニングする。電極に電圧を加えるとグロー放電が起き、スパッタガスにはアルゴン（Ａｒ）を用い、硼素（Ｂ）と窒化チタン（ＴｉＮ）の金属をターゲットを用いるか、ＴｉＢ（チタン硼素）またはＴｉＢＮ（窒化チタン硼素）の金属ターゲットを用いる。前記金属ターゲット表面をプラズマが激しくスパッタすることで金属ターゲットの原子をはじき出し蒸着粒子がイオンとなる。そこに窒素ガスを導入する。真空炉の温度は２００〜４００℃、好ましくは２００〜２５０℃で処理する。これを強い電位のエネルギーを利用してマイナス電荷を溶融紡糸装置に流し金属基材表面に高速で原子を引き寄せ、溶融紡糸装置表面に成膜する。
（５）ＣｒＢＮ（窒化クロム硼素）：ＰＶＤ法のアークイオンプレーティング蒸着装置（ＡＩＰ）またはスパッタリング蒸着装置で成膜処理する。真空炉の回転テーブルに溶融紡糸装置をセットし３０〜１００ｒｐｍで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を１０-3〜１０-6Ｔｏｒｒにし、アルゴンガス（Ａｒ）を導入し、真空度を１０-2〜１０-3Ｔｏｒｒに制御しイオンクリーニングする。電極に電圧を加えるとグロー放電が起き、スパッタガスにはアルゴン（Ａｒ）を用い、硼素（Ｂ）と窒化クロム（ＣｒＮ）の金属をターゲットを用いるか、ＣｒＢ（クロム硼素）またはＣｒＢＮ（窒化チタン硼素）の金属ターゲットを用いる。もしくは硼素（Ｂ）とクロム（Ｃｒ）ターゲットを用いる前記金属ターゲット表面をプラズマが激しくスパッタすることで金属ターゲットの原子をはじき出し蒸着粒子がイオンとなる。そこに窒素ガスを導入する。真空炉の温度は２００〜４００℃、好ましくは２００〜２５０℃で処理する。これを強い電位のエネルギーを利用してマイナス電荷を溶融紡糸装置に流し金属基材表面に高速で原子を引き寄せ、溶融紡糸装置表面に成膜する。
（６）ＳｉＢＮ（窒化シリコン硼素）：ＰＶＤ法のアークイオンプレーティング蒸着装置（ＡＩＰ）またはスパッタリング蒸着装置で成膜処理する。真空炉の回転テーブルに溶融紡糸装置をセットし３０〜１００ｒｐｍで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を１０-3〜１０-6Ｔｏｒｒにし、アルゴンガス（Ａｒ）を導入し、真空度を１０-2〜１０-3Ｔｏｒｒに制御しイオンクリーニングする。電極に電圧を加えるとグロー放電が起き、スパッタガスにはアルゴン（Ａｒ）を用い、硼素（Ｂ）と窒化シリコン（ＳｉＮ）の金属をターゲットを用いるか、ＳｉＢ（クロム硼素）またはＳｉＢＮ（窒化シリコン硼素）の金属ターゲットを用いる。もしくは硼素（Ｂ）とシリコン（Ｓｉ）ターゲットを用いる前記金属ターゲット表面をプラズマが激しくスパッタすることで金属ターゲットの原子をはじき出し蒸着粒子がイオンとなる。そこに窒素ガスを導入する。真空炉の温度は２００〜４００℃、好ましくは２００〜２５０℃で処理する。これを強い電位のエネルギーを利用してマイナス電荷を溶融紡糸装置に流し金属基材表面に高速で原子を引き寄せ、溶融紡糸装置表面に成膜する。
（７）ＣｒＮ（窒化クロム）：ＰＶＤ法のアークイオンプレーティング蒸着装置で成膜処理する。真空炉の真空度を１０-6〜１０-7Ｔｏｒｒにし、そこに窒素ガスを導入する。真空炉の温度は２００〜４００℃、好ましくは２００〜２５０℃で処理する。真空炉内のセンターにクロムを配置しアーク電源にてＣｒを局部的に溶融する。溶融されたクロムは真空環境下でベーパー化し、プラス電荷を帯びたクロム原子をイオン状態にして、これを強い電位のエネルギーを利用してマイナス電荷を溶融紡糸装置に流し金属基材表面に高速で原子を引き寄せ、溶融紡糸装置表面に成膜する。
【００４９】
本発明の溶融紡糸装置を用いた溶融紡糸の製造法の一例を以下に示す。
【００５０】
本発明の溶融紡糸方法に於ける紡糸温度は、２２０〜４００℃である。紡糸温度はポリマーの融点より数十℃高い温度に設定されるため、通常３００℃程度の高温であるが、ポリイミド、ポリエーテルケトンおよびポリエーテルニトリル等は３２０℃以上のより高温で紡糸される。従って溶融紡糸装置の溶融ポリマーが接触する溶融紡糸部材の表面は、高硬度の蒸着膜で形成されることから耐摩耗性に優れまた、高温下に長期間曝されても離型性を保持できる耐熱性を有することが必要であるが、本発明の上記蒸着膜を形成した溶融紡糸部材は充分な離型性と耐熱性を兼備している。
【００５１】
また、溶融紡糸部材の溶融ポリマーが接触するポリマー管、計量ポンプおよび紡糸パックの一部は紡糸が終った後または何回か繰り返し紡糸を行った後、該溶融紡糸部材内に残る溶融ポリマー、溶融ポリマーの熱分解物および金属熱分解物や溶融紡糸部材内の堆積物を除去するため、洗浄再生する。洗浄再生方法は、通常ソルト分解洗浄、バーンアウト洗浄、高温スチームによる加水分解洗浄、および強酸や強アルカリによる薬品洗浄等が行われる。そして、紡糸パック部品や計量ポンプ等はさらに清浄にするため、引き続いてスチーム、温水、加圧水を用いて洗浄したり、水中で超音波振動を与えて洗浄する等の方法が行われる。従って、溶融紡糸装置の溶融ポリマーが接触する溶融紡糸部材の表面は、洗浄再生時の高温処理およびまたは強酸、強アルカリ処理に対しても安定な材質であって、かつそれらの繰り返しに対する耐久性を有する溶融紡糸部材が求められていたが、本発明溶融紡糸装置はそれらの要求を満足する。
【００５２】
本発明の、溶融ポリマーが接触する溶融紡糸部材の表面を蒸着処理した溶融紡糸装置を用いた溶融紡糸方法は、通常の産業用繊維の溶融紡糸法と同様であるが、産業用ナイロン６６繊維を例にとって以下に概説する。
【００５３】
硫酸相対粘度３．２〜３．８のナイロン６６チップを用いてエクストルダー型押出機で溶融紡糸するに当たり、溶融紡糸部材のポリマー管、計量ポンプおよび紡糸パックのポリマー分配板等について、それぞれ、溶融ポリマーが接触する表面を本発明の蒸着膜を形成させた部材を組み立てる。
【００５４】
紡糸温度は２８０〜３１０℃とし、紡糸パックには１５μｍの金属不織布フイルターを用いて濾過した後、溶融紡糸口金孔を通して紡糸する。
【００５５】
紡出糸条は、溶融紡糸口金直下に設置された長さ１０〜５０ｃｍの加熱筒によって囲まれ、２７０〜３５０℃に加熱された高温雰囲気中を通過した後、常温の１０〜２５℃の冷風によって冷却固化される。ついで、糸条は平滑剤、静電剤、界面活性剤を主成分とする油剤を付与された後、引き取りロールに捲回され、所定の引き取り速度で引き取られる。引き取り速度は３００〜３０００ｍ／ｍｉｎ、通常は５００〜２０００ｍ／ｍｉｎである。引取り糸条は一旦巻き取ることなく、順次高速で回転する複数の対ロールに捲回させ、該対ロールの速度差によって延伸する。通常は２段または３段延伸したのち、弛緩処理をして巻き取る。延伸はガラス転移温度以上で熱延伸を行い、最終の延伸および熱セット温度は２３０〜２５０℃の高温で行う。延伸倍率は２〜６倍の範囲で行われ、巻き取り速度は２０００〜６０００ｍ／ｍｉｎある。
【実施例】
【００５６】
次に、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、以下の実施例に用いた各特性の評価方法を示す。
【００５７】
（１）蒸着膜の厚み：（株）小坂研究所製の”Ｓｕｒｆｃｏｒｄｅｒ”（ＳＥ１７００）触針走査式粗さ測定器を用いて測定した。テストピースの一部にマスキングして於いて、蒸着真空炉にて蒸着加工を行う。蒸着処理後にテストピースを取り出し、蒸着部とマスキング部との段差を触針走査粗さ測定器で測定した。
【００５８】
（２）水との接触角：溶融紡糸部材もしくは溶融紡糸装置の各部と同材質で製作したテストピース上に蒸留水２．５ｃｃを滴下して、その接触角を接触角自動測定器にて測定した。測定は温度２４±２℃、湿度６０±５％の環境下で行った。接触角自動測定器は、”ＡＣＴ−ＰＲＯＤＵＣＴＳ”（ＶＣＡ−ＯＰＴＩＭＡ装置）を用いた。
【００５９】
（３）蒸着膜硬度：蒸着膜部分をＪＩＳ−Ｂ７７３４のビッカース硬さ試験法で測定した。ビッカース硬さ試験機は（株）明石製作所製"ＭＶＫーＥ"を用いた。
【００６０】
（４）体積抵抗率：蒸着膜部分をＪＩＳ−Ｋ７１９４の方法で測定した。測定機は三菱化学（株）製の低抵抗率計"ロレスターＧＰ−ＭＣＰ−Ｔ６００"を用いた。
【００６１】
（５）耐腐蝕性：溶融紡糸部材と同じ蒸着膜を施したテストピースを常温の５％水酸化ナトリウム水溶液に２００時間浸積させた後、取り出して洗浄し、表面の腐蝕状態を観察した。下記のようにランクつけをした。
○○・・腐蝕（変色）が全くない状態。
○・・・腐蝕（変色）が若干ある状態。
△・・・腐蝕（変色）が部分的にある状態。
×・・・腐蝕（変色）が全面的にある状態。
【００６２】
（６）紡糸部材洗浄周期：継続して溶融紡糸行い、各溶融紡糸部材の洗浄周期の評価は下記の要領で評価した。
【００６３】
ポリマー管に於いては、図１のスクリューの先端と軽量ポンプの入口に圧力計を常時設置し、オンラインでその圧力差を検出した。ポリマー管内壁の異物が、溶融ポリマー流路等に析出や堆積すると管内径が閉塞状態になり溶融ポリマーの通過性が悪くなるため圧力が低下する。この圧力の低下率が４０％に至るまでの延べ紡糸日数を算出し、ポリマー管の洗浄周期とした。延べ紡糸日数とは「紡糸日数×紡糸回数」である。なお、従来技術による比較例２の寿命を１倍として本発明効果を相対的に示した。
【００６４】
計量ポンプに於いては、延伸された糸条の見掛け繊度の変化量が３％以上に至るまでの延べ紡糸日数を算出し、計量ポンプの交換周期とした。
なお、延べ紡糸日数は、（６）と同様の評価で行い、また従来技術による比較例２の寿命を１倍として本発明効果を相対的に示した。
【００６５】
紡糸パックに於いては、計量ポンプの出口に圧力計を常時設置しオンラインで圧力を検出した。この圧力の増加率が５０％に至るまでの延紡糸日数を算出し、紡糸パックの交換洗浄周期とした。延べ紡糸日数とは「紡糸日数×紡糸回数」である。なお延べ紡糸日数は、（６）と同様の評価で行い、従来技術による比較例２の寿命を１倍として本発明効果を相対的に示した。
【００６６】
（７）溶融紡糸部材寿命：継続紡糸した場合に摩耗しやすい高硬度の金属類を含有した添加材を含む熱可塑性ポリマーを溶融紡糸し、蒸着膜が部分的でも摩耗消滅に至るまでの延紡糸日数を算出し溶融紡糸部材の寿命とした。また、ポリマー管の内部摩耗判定は、ＣＣＤカメラにて内部で観察し蒸着膜の摩耗消滅の有無を判定した。なお、従来技術による比較例２の寿命を１倍として本発明効果を相対的に示した。
【００６７】
（実施例１〜１０、比較例１〜３）
酢酸銅を銅として６７ｐｐｍ、沃化カリウム０．１重量％および臭化カリウム０．１重量％を含む硫酸相対粘度３.７のナイロン６６ポリマーを、溶融温度３００℃で溶融紡糸した。紡糸装置はエクストルダー型紡糸機を用いて溶融し、溶融紡糸パック中で１５μｍの金属不織布フィルターを通して濾過したのち、溶融紡糸口金の吐出孔から紡糸した。紡糸装置に取り付けたポリマー管の材質はＳＵＳ３１６、計量ポンプの材質はＳＫＨ５１、紡糸パック部材はＳＵＳ３１６であり、使用した溶融紡糸装置は溶融紡糸部材のポリマー管、計量ポンプおよび紡糸口金を除く紡糸パック部材と溶融ポリマーと接触する部分の全表面（図１中の４、５、６の部分）に蒸着膜を形成させた図１の溶融紡糸装置であ
る。
【００６８】
なお、紡糸部材洗浄周期と溶融紡糸部材寿命に於いては上述した要領で評価した。また、溶融紡糸口金は外径１９０φで、吐出孔径が０．２５φで２０４ホールの溶融紡糸口金を用いた。溶融紡糸口金から紡糸された糸条は、３００℃に加熱された高温雰囲気を通過した後、冷風によって冷却固化され、油剤を付与された後、所定の速度で回転する引き取りローラーに捲回して引き取った。該引き取り糸は連続して、順次速度をアップしたネルソン型回転ローラーに捲回して延伸した。引き取りローラーは無加熱、フィードローラーは４５℃、１段延伸ローラーは１５０℃、２段延伸ローラーは２３０℃として、２段熱延伸をした。熱延伸後の糸条は１２０℃に加熱した弛緩ローラーとの間で６％の弛緩を与えた後、３６００ｍ／ｍｉｎの速度引き取りワインダーで巻き取った。  一方、比較例１〜３は実施例と同様のナイロン６６ポリマーを同条件で溶融紡糸し製糸した。、その結果、実施例１〜１０はいずれも表１、２に示すように目的とする紡糸部材洗浄周期と溶融紡糸部材寿命が、従来技術の比較例１〜３に比べ延長されていることが分かる。比較例１は表３に示すように、溶融紡糸部材の寿命は大幅に改善されたものの、紡糸部材洗浄周期は従来技術である比較例２、３よりむしろ劣る結果であった。
【００６９】
【表１】
2004324037.tif 000002
【００７０】
【表２】
2004324037.tif 000003
【００７１】
【表３】
2004324037.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の溶融紡糸装置フローの一例を示す説明用である。
【符号の説明】
【００７３】
１：スクリュー
２：バレル
３：シリンダー
４：ポリマー管
５：計量ポンプ
６：紡糸パック
７：熱可塑性ポリマー供給口
【図１】
2004324037.tif 000005