(57)【要約】コアおよびフルオロポリマーを含むシースを有するシースコア繊維を目的とする組成物および方法である。対象とするシース材料は、ＰＶＤＦ、ＥＣＴＦＥおよびＥＴＦＥを含み、コア材料の見掛けせん断粘度以下の見掛けせん断粘度を有してよい。特に対象とするシースは繊維の重量の３０重量％以下の重量を有する。好ましい繊維は、開放容積とシース材料質量流量との比が、３０重量％のシースを有する繊維で０．７５未満、２０重量％のシースを有する繊維で１．１５未満、１０重量％のシースを有する繊維で２．３０未満であるシース材料コンジットを有する紡糸パック中で紡糸される。
2004533556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア材料から形成されるコアと、フルオロポリマーを含むシース材料から形成され、かつ少なくとも部分的にコアを取り囲むシースとを含む繊維。
【請求項２】
シース材料が、コア材料の見掛けせん断粘度Ｖｃ以下の見掛けせん断粘度Ｖｓを有する請求項１に記載の繊維。
【請求項３】
ＶｃがＶｓの少なくとも１．３倍である請求項２に記載の繊維。
【請求項４】
ＶｃがＶｓの少なくとも１．６倍である請求項２に記載の繊維。
【請求項５】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有していて、かつＷＳ／ＷＣが０．４３以下である請求項１に記載の繊維。
【請求項６】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有していて、かつＷＳ／ＷＣが０．１２以下である請求項１に記載の繊維。
【請求項７】
コア材料が、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリアミド、およびポリオレフィンからなる群から選択されるポリマーを含む請求項１に記載の繊維。
【請求項８】
コア材料がポリ（エチレンテレフタレート）を含む請求項７に記載の繊維。
【請求項９】
シース材料が溶融加工性フルオロポリマーを含む請求項１に記載の繊維。
【請求項１０】
溶融加工性フルオロポリマーが、ポリ（フッ化ビニリデン）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレンからなる群から選択される請求項９に記載の繊維。
【請求項１１】
コア材料がポリ（エチレンテレフタレート）を含み、シース材料がポリ（フッ化ビニリデン）を含む請求項１に記載の繊維。
【請求項１２】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有し、ＷＳ／ＷＣが０．４３以下であって、かつシースが、開放容積とシース材料質量流量との比が１．１３以下で、シース材料コンジットを有する紡糸パック中で形成される請求項１に記載の繊維。
【請求項１３】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有し、ＷＳ／ＷＣが０．２５以下であって、かつシースが、開放容積とシース材料質量流量との比が１．７以下で、シース材料コンジットを有する紡糸パック中で形成される請求項１に記載の繊維。
【請求項１４】
コアが重量Ｗｃを有しシースが重量Ｗｓを有し、ＷＳ／ＷＣが０．１２以下であって、かつシースが、開放容積とシース材料質量流量との比が３．４以下で、シース材料コンジットを有する紡糸パック中で形成される請求項１に記載の繊維。
【請求項１５】
コア材料と溶融加工性フッ素含有ポリマーを含むシース材料とを提供することと、紡糸パックを提供し、かつ紡糸パックを用いて、シース材料およびコア材料からのシースおよびコアで、シースが少なくとも部分的にコアを取り囲むシースコア繊維を形成することとを含む繊維の製造方法。
【請求項１６】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有し、ＷＳ／ＷＣが０．４３以下であって、かつ紡糸パックが、開放容積とシース材料質量流量との比が１．２以下であるシース材料コンジットを有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有し、ＷＳ／ＷＣが０．２５以下であって、かつ紡糸パックが、開放容積とシース材料質量流量との比が１．７以下であるシース材料コンジットを有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有し、ＷＳ／ＷＣが０．１２以下であって、かつ紡糸パックが、開放容積とシース材料質量流量との比が３．４以下であるシース材料コンジットを有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
シース材料が、コア材料の見掛けせん断粘度Ｖｃ以下の見掛けせん断粘度Ｖｓを有する請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
コア材料が、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリアミドおよびポリオレフィンからなる群から選択されるポリマーを含み、かつシース材料が、ポリ（フッ化ビニリデン）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンおよびエチレン−テトラフルオロエチレンからなる群から選択される請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は多成分の薄手シース繊維である。
【背景技術】
【０００２】
多成分繊維は、カーペット繊維、機械的応力に曝される繊維および環境応力に曝される繊維を含む様々な製品において多くの用途が見出される。そうした繊維の中で、シースコア（ｓｈｅａｔｈ  ｃｏｒｅ）繊維（すなわち、シースによって取り囲まれたコアを有する繊維）は多くの場合、比較的大規模に製造することができる。しかし、シースの厚さが薄くなるにしたがって、そうした繊維の製造は著しく困難となる。
【０００３】
例えば、種々のシースコア繊維の場合、シース厚さが薄くなってくると、しばしば、全体としてのシース厚さの不均一性を招くことになる。シースの不均一性を小さくする１つの手法が、Ｐｅｒｋｉｎの欧州特許第００１１９５４Ｂ１号に記載されており、繊維の集合物のその中および間でのシース厚さの均一性の程度を増大させる構成および紡糸条件を開示している。Ｐｅｒｋｉｎの紡糸装置は均一性の程度を改善する（例えば、繊維の約１５％が所望の１５％のシース含量を有し、同時に、残りの繊維のシース含量が５〜１５％および１５〜３０％の範囲にある）が、シースの均一性の問題は依然として残る。
【０００４】
他の手法では、米国特許第５，６１８，４７９号に記載されているように、Ｌｉｊｔｅｎらは、少なくともコア成分の流れを取り囲む区域で、シース成分を、流れ抵抗物にかける方法を使用している。Ｌｉｊｔｅｎの方法は、Ｐｅｒｋｉｎの繊維と比較して、シース厚さの均一性を大幅に改善しているが、特に、シース厚さが１０％未満（例えば、繊維の６０％が９±１％のシース含量を有する）である場合、依然としてシース厚さの均一性の問題は残る。
【０００５】
シースコア繊維の製造のための知られている紡糸方法の他の問題は、そうした方法では、一般的に材料の選択が、実質的に類似したレオロジー特性を有するポリマーに限定されるということである。その結果、多くのシースコア繊維は同じまたは殆んど同じポリマー性材料を使用し、次いで添加剤で改変して、具体的な望ましい特徴を繊維に付与することができる（Ｂｅｒｇｅｒの米国特許第６，１７４，６０３号、またはＦｏｒｂｅｓの同第５，８２７，６１１号を参照）。様々な他の特徴の中で、溶媒やその他の比較的強い化学薬品に対する抵抗性がしばしば特に望まれる。１つの手法では、比較的多量の添加剤を繊維中に混ぜ込むことによって、特に望ましい特徴を繊維に付与することができる。しかし、相対的に高濃度になると、引張り強さおよび／または他の機械的特性を低下させることが多くなる。
【０００６】
別法では、繊維を添加剤で表面コーティングして、繊維上に特に高濃度の添加剤をもたらすことができる。コーティングは一般に繊維上に相当な量の添加剤を導入することができるが、コーティングは一般に摩耗を起こす傾向がある。摩耗に付随する問題の少なくとも一部を克服するために、繊維の表面を化学的に誘導化して添加剤を繊維表面に結合させることができる。化学的な表面改変は、耐摩耗性をしばしば改善するが、それは、後続の製造段階をそれによって妨げる潜在性のある１つまたは複数の物理化学的な表面特性を変える可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
種々のシース−コア繊維が当業界で知られているが、そのすべてもしくはその大部分は、特にシースの厚さが薄くなるにしたがって、１つまたは複数の問題を抱える。したがって、依然として、改善されたシースコア繊維を提供する必要性がある。
【０００８】
本発明の目的は、コア材料から形成されるコア、およびフルオロポリマーを含むシース材料から形成され、かつ少なくとも部分的にコアを取り囲むシースを有するシースコア繊維のための方法および組成物である。
【０００９】
本発明の主題の他の態様では、シース材料はコア材料の見掛けせん断粘度Ｖｃ以下の見掛けせん断粘度Ｖｓを有し、ＶｃはＶｓの少なくとも１．３倍、より好ましくは少なくとも１．６倍である。さらに好ましいシース材料には、溶融加工性フルオロポリマーが含まれ、特に対象とするフルオロポリマーは、ポリ（フッ化ビニリデン）（ＰＶＤＦ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン、（ＥＣＴＦＥ）、およびエチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）である。
【００１０】
本発明の主題の他の態様では、対象とするコア材料には、有機ポリマー、好ましくはポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）、ポリアミド、またはポリオレフィンが含まれる。特に好ましいシースコア繊維のコアは、繊維のうちの少なくとも７０重量％、より好ましくは少なくとも８０重量％、最も好ましくは少なくとも９０重量％である。
【００１１】
さらに本発明の主題の他の態様では、繊維を製造する方法は、コア材料、および溶融加工性フッ素含有ポリマーを含むシース材料を供給する１つの段階を有する。さらに他の段階では、紡糸パックを提供し、かつ、シースおよびコアを有し、シースが少なくとも部分的にコアを取り囲むシースコア繊維を、紡糸パックを用いて、シース材料およびコア材料から形成させる。特に対象とする繊維および方法では、コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有し、Ｗｓ／Ｗｃが０．４３以下、より好ましくは０．２５以下、最も好ましくは０．１２以下であり、紡糸パックは開放容積とシース材料質量流量との比がそれぞれ（上記Ｗｓ／Ｗｃ値に対応して）、１．１３（１．２）、１．７、または３．４以下であるシース材料コンジット（ｃｏｎｄｕｉｔ）を有している。
【００１２】
本発明の様々な目的、特徴、態様および利点は、本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な記述ならびに付属の図面によってより明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、コア材料がシース材料とは著しく異なる、多成分薄手シース繊維を紡糸できることを発見した。例えば、コア材料は構造的かつ物理化学的にシース材料分子と異なっていてよく、その結果、見掛けせん断粘度、平均分子量、および／または有機性または無機性の溶媒、酸、および塩基に対する耐化学性が著しく異なってよい。
【００１４】
本発明の主題の特に好ましい態様では、繊維はコア材料としてＰＥＴ、またシース材料としてＰＶＤＦから紡糸する。ここで、コア材料は繊維の約９０重量％であり、ＰＶＤＦは繊維の約１０重量％である。さらに、好ましい繊維は、開放容積とシース材料質量流量との比が３．４０以下で、シース材料コンジットを有する紡糸パックで紡糸し、かつ、対象とする繊維のコアおよびシースを同一紡糸パックで紡糸することが考えられる。
【００１５】
コア材料に関しては、ＰＥＴ以外にも多くの材料が考えられ、適切な材料には知られているすべての溶融押出可能なポリマーが含まれることを理解されたい。しかし、特に好ましい他のコア材料には、芳香族ポリエステル（例えばＰＥＮ）、ポリアミド（例えばナイロン６およびナイロン６６）、種々のポリオレフィン（例えばポリエチレン、ポリプロピレン等）、およびこれらの妥当なすべての組み合わせが含まれる。
【００１６】
さらに、対象とするコア材料には、１つまたは複数の物理化学的な特性を向上または改変させることができる添加剤をさらに含むことができることを理解されたい。特に対象とする添加剤には、染料、ＵＶ吸収剤、難燃剤、電気伝導性添加剤、接着向上剤、潤滑剤、および光学的特性に影響を及ぼす添加剤が含まれる。
【００１７】
本発明の主題のさらに対象とする態様では、適切な繊維は、９０重量％と１０重量％以外のコアとシースの比を有することができる。例えば、対象とする繊維は、繊維の約５０〜８０重量％、好ましくは約８０〜９０重量％、より好ましくは約９０〜９７重量％であるコアを有することができる。適切な繊維の水平断面の例を図１Ａ〜図１Ｃに示す。さらに、適切な繊維の特定の構成は本発明の主題に限定されるものではなく、対象とする繊維構成には同心状、偏心状、および三裂状構成等も含まれることを理解されたい。
【００１８】
シース材料に関しては、知られているすべての紡糸用の有機ポリマーが適していることを理解されたい。しかし、特に好ましいシース材料には、溶融押出し可能なフッ素含有ポリマー（例えば、ＰＶＤＦ、ＥＣＴＦＥおよびＥＴＦＥ）が含まれる。さらに、対象とするシース材料は、溶融押出し可能なフッ素含有ポリマーの混合物、または溶融押出し可能なフッ素含有ポリマーとフッ素化されていない溶融押出し可能なポリマーとの混合物でもよいことを理解されたい。例えば適切なシース材料は４０重量％のＥＣＴＦＥと６０重量％のＥＴＦＥを含むことができる。あるいは、比較的低いフッ素含量が望ましい場合、適切なシース材料は８０重量％のＰＥＴと２０重量％のＥＴＦＥの混合物を含むことができる。さらに対象とするシース材料は、１種または複数の添加剤をさらに含むことができ、また適切な添加剤は上記のコア材料のために対象とする添加剤と同様のものである。
【００１９】
コア材料の具体的な量に応じて、対象とする繊維のシースは相当に変化してよい。したがって、対象とするシースは、典型的には２０〜５０重量％（さらにそれ以上）の範囲、より典型的には２０〜１０重量％の範囲、さらにより典型的には１０〜５重量％（さらにそれ以下）の範囲となる。したがって、適切な繊維でのコアは重量Ｗｃを有し、シースは重量Ｗｓを有し、かつＷＳ／ＷＣが０．４３以下、より好ましくは０．２５以下、最も好ましくは０．１２以下であることが考えられる。一般に、対象とする繊維のシースが、繊維の全長にわたってコアを完全に取り囲むことが好ましいが、シースがコアを部分的にだけ取り囲むことも考えられる。例えば、繊維が偏心した形状を有する場合、コアの部分を繊維の表面と一致させてよいことが考えられる。あるいは、繊維を不連続なシースで紡糸することができ、それによって、コアの少なくとも一部は、繊維の１つまたは複数の部分で露出する。
【００２０】
本発明の主題の他の好ましい態様では、（ａ）シース材料の滞留時間が著しく短縮され、かつ／または（ｂ）シース材料の熱劣化を大幅に低減させる条件下で、シース材料をキャップ部分から紡糸口金へ通過させ、かつ／または（ｃ）コア材料およびシース材料が著しく異なるレオロジー特性を有することができるように、対象とする繊維を紡糸パックで紡糸する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図２は、キャップ部分１１０、分配／ろ過エレメント１２０、および紡糸口金部分１３０を含む紡糸パック１００の例の垂直断面の部分図を示す。分配／ろ過エレメント１２０はシース材料を受け入れる空洞部１２２を含む。空洞部１２２内に配置されているのが、フィルターパック１４２を有するフィルターユニット１４０であり、これは分配エレメント１４４とガイド１４６の間に保持されている。シース材料が分配／ろ過エレメントを通過した時にシース材料で満たされる空間が、シース材料コンジット１４８を郭成し、その一部分は中央部に位置する（紡糸パックの水平断面に関して）。分配／ろ過エレメント１２０はさらに、コア材料を受け入れる空洞部１２４を含む。空洞部１２４内に配置されているのが、分配エレメントとガイドの間に保持されたフィルターパックを有するフィルターユニット（示さず）である。コア材料が分配／ろ過エレメントを通過した時にコア材料で満たされる空間が、コア材料コンジット１５８を郭成する。紡糸口金部分１３０は、規定された流量のコア材料周りにシースを形成するために、ろ過されたシース材料とろ過されたコア材料の両方を受け入れ、規定された流量のコア材料およびろ過されたシース材料をボトムプレート１３４に供給するトッププレート１３２を備える。ボトムプレート１３４は、フローチャンネル網を通して、ろ過されたシース材料を、規定された流量のコア材料の区域へ分配し、コア周りにシースを形成させる。
【００２２】
キャップ部分については、キャップ部分が分配／ろ過エレメントへシース材料とコア材料の供給をもたらす限り、知られているすべてのキャップ部分が、対象とする分配／ろ過エレメントと併せて使用するのに適していると考えられる。例えば、適切なキャップ部分がＷｉｌｌｉａｍｓらの米国特許第３，７１６，３１７号およびＨｉｌｌｓの同第４，４０６，８５０号に記載されており、その両方を参照により本明細書に合体する。しかし一般に、シース材料が一様なフローパターン（すなわち滞留区域なし）で押出機から比較的短い距離を移動し、かつシース材料とコア材料が、分配／ろ過エレメント内で、各々のそのフィルターユニットに供給されるようにキャップ部分を構成することが好ましい。例えば、適切な場合には、シース材料をキャップのトップ部分を経由して導入することができる。あるいは、シース材料を、側壁を通してキャップ部分に導入することができる。
【００２３】
特に好ましい分配／ろ過エレメントは、溶融したコア材料をキャップ部分から受け入れる少なくとも２つの空洞部（各空洞部がフィルターユニットを有する）を含む。これらの空洞部は、好ましくは紡糸パックの（長手方向軸に対して）周辺部に位置し、かつ、ろ過された溶融した材料とろ過されたコア材料を紡糸口金（のトッププレート）に供給する開口部と流体で連結される。しかし、本発明の主題の他の態様では、紡糸パックの周辺側の位置に位置してもいなくてもよい３つ以上の空洞部も考えられる。例えば、紡糸パックが比較的大きい場合、そうした紡糸パックは、キャップ部分から溶融したコア材料を受け入れるための、３つ〜６つ、またより多い空洞部を含むことができる。
【００２４】
好ましい分配／ろ過エレメントはさらに、キャップ部分から溶融したシース材料を受け入れる少なくとも１つの空洞部で、かつ図２に示すようにさらにフィルターユニットを含む空洞部を含む。この空洞部（これは溶融したシース材料を受け入れる）は、分配／ろ過エレメント内で、実質的に中心の位置に配置することが好ましく、かつ、ろ過された溶融したシース材料を紡糸口金（のトッププレート）に供給する１つまたは複数の開口部と流体で連結される。本発明の主題の他の態様では、紡糸パックの実質的に中心の位置に位置してもしなくてもよい２つ以上の空洞部も考えられる。例えば、紡糸パックが比較的大きい場合、そうした紡糸パックは、対象とする分配／ろ過エレメントの幾何学的中心（水平断面内で）を中心にして周りに、２つ〜４つ、またそれ以上の空洞部を含むことができる。
【００２５】
溶融シースおよび／またはコア材料のためのフィルターユニットは、Ｗｏｏｄの米国特許第４，３５８，３７５号（以下）に記載のように一対のスクリーンとカバーの間に保持された、不活性フィルター材料を有するフィルターパックを含むことが好ましい。そのフィルターパックは、分配エレメント（図２に示すようにフィルターパックのトップ上にある）と、ろ過されたコア材料を受け入れ、かつ、ろ過されたコア材料を紡糸口金（のトッププレート）と流体でつながる開口部に供給するガイド（図２に示すようにフィルターパックの下にある）との間に配置することが好ましい。しかし、本発明の主題の他の態様では、前述の構成以外の様々な構成も適している。例えば、フィルターユニットを必ずしもフィルターパックに限定する必要はなく、キャンドル形のフィルターを含むこともできる。さらに、適切なフィルターユニットは、ろ過されたコア材料を受け入れるガイドを含まなくてもよい。
【００２６】
溶融したコア材料のろ過用の多くのフィルターが当業界で知られているが、一般に知られているフィルターはすべて、本明細書で示した教示と併せて使用するのに適していると考えられる。適切なフィルターおよびフィルター材料はＷｏｏｄの米国特許第４，３５８，３７５号（フィルターパック）、またはＨｉｌｌｓの米国特許第４，４０６，８５０号（フィルタースクリーン）、および１９７８年４月発行の「繊維製造業者（Ｆｉｂｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｅｒ）」取引ジャーナルに掲載されたＷ．Ｈ．Ｈｉｌｌｓによる「紡糸パックの問題（Ｓｐｉｎ  ｐａｃｋ  Ｐｒｏｂｌｅｍｓ）」という表題の記事に記載されている。これらのすべてを参照により本明細書に合体する。しかし、特に好ましいフィルターユニットは、不活性フィルター材料として金属線のスクリーンを有するフィルターパックを備え、かつ、一般に少なくとも２、より好ましくは少なくとも３、最も好ましくは少なくとも５の幅対高さの比を有する。
【００２７】
シース材料コンジットが、ろ過されたシース材料がそれを通って紡糸口金に至る通路を形成することを特に認識すべきである。この通路の少なくとも一部は、分配／ろ過エレメント内で実質的に中心の位置を有する。本明細書では、「分配／ろ過エレメント内の［通路またはコンジットの］実質的に中心の位置」という用語は、通路またはコンジットの幾何学的中心（水平断面内で）が、分配／ろ過エレメントの幾何学的中心（水平断面内で）から、通路またはコンジットの最も広い内径の２倍以下離れている、通路またはコンジットの位置を称する。例えば、対象とするシース材料コンジットの流路は、分配／ろ過エレメント内の実質的に中心の位置であってよい。他方、対象とするシース材料コンジットの流路の少なくとも一部分が、分配／ろ過エレメント内の偏心位置であってよい。
【００２８】
さらに、シース材料コンジットは、繊維中のシース含量が１０重量％で、３．４以下の開放容積とコア材料質量流量との比を有することを特に理解されたい。本明細書では、「シース材料コンジットの開放容積」という用語は、キャップ部分から溶融したシース材料を受け入れる容積を称する。別の見方をすると、シース材料コンジットの開放容積は、シース材料コンジット内の溶融したシース材料の容積に等しい。本明細書では、「シース材料コンジット」という用語は、シース材料が分配／ろ過エレメントを通過する時に、シース材料によって満たされる空間を称する。本明細書では、「シース材料質量流量」という用語は、一定時間（分）当たりに分配／ろ過エレメントを通過する溶融したシース材料の質量（グラム）を称する。本発明の主題の他の態様では、適切なシース材料コンジットは、繊維中のシース含量が２０重量％で死空間とシース材料質量流量との比が１．７以下、繊維中のシース含量が３０重量％で１．２以下、繊維中のシース含量が４０重量％で０．９以下、および／または繊維中のシース含量が５０重量％で０．７以下、であるように構成することができる。
【００２９】
本発明の主題の他の特に対象とする態様では、対象とする繊維は、シース材料コンジット、コア材料コンジット、およびシース材料コンジット内に少なくとも部分的に配置されたフィルターを有する分配／ろ過エレメントを含む紡糸パックから紡糸される。ここで、シース材料コンジットは以下に示す開放容積とシース材料質量流量との比を有するように構成される。
【００３０】
【表１】
2004533556.tif 000003
【００３１】
グラフで示すと、特に好ましいシース材料コンジットは、以下のグラフで示すように、商である［開放容積とシース材料質量流量との比］／［シースの重量％］が曲線（方程式ｙ＝３４．０２１ｘ−１で表される）の下側に位置するように構成される。
【００３２】
【表２】
2004533556.tif 000004
【００３３】
紡糸口金に関して、対象とする紡糸口金が、多成分繊維、好ましくは薄手シース繊維を作製する限り、業界で知られている全ての公知紡糸口金は、本明細書で一緒に使用するのに適していると理解されたい。例えば、そのための適切な紡糸口金および構成が、Ｈｉｌｌｓの米国特許第５，５６２，９３０号、Ｌｉｊｔｅｎらの同第５，６１８，４７９号およびＤａｖｉｅｓの同第５，５０５，８８９号に記載されている。これらをすべて参照により本明細書に合体する。しかし、一般に、紡糸口金が、シースが繊維の重量の３０重量％以下、より好ましくは繊維の重量の２０重量％以下、最も好ましくは繊維の重量の１０重量％以下である薄手シース繊維を作製することが好ましい。
【００３４】
対象とする紡糸パック中での、滞留時間および／または開放容積と質量流量との比（シース材料について）が、紡糸プロセスと、紡糸パックで製造された多成分繊維の物理化学的な諸特性の少なくとも一部とを、大幅に改善するのに十分低いことを特に理解されたい。例えば、対象とする紡糸パックで紡糸されるシース材料とコア材料は、大幅に異なるレオロジー特性を有することができる。特に有利な態様では、本発明の主題による構成および方法は、コア材料とシース材料が大幅に異なる溶融粘度を有する多成分繊維の紡糸を可能にすると考えられる。例えば、対象とする繊維は、コア材料として、２８０℃の温度と１００秒−１のせん断速度で、４，０５０ポアズ（ｐｏｉｓｅ）の見掛けせん断粘度を有するポリ（エチレンテレフタレート）を含むことができ、同時にシース材料として同じ温度とせん断速度で３，０２０ポアズの見掛けせん断粘度を有するポリ（フッ化ビニリデン）を含むことができる。他の例では、コア材料が、２８０℃の温度および１００秒−１のせん断速度で、シース材料の見掛けせん断粘度の少なくとも１．１５倍、より好ましくは少なくとも１．３倍、さらにより好ましくは少なくとも１．６倍、最も好ましくは少なくとも１．７倍の見掛けせん断粘度を有することが考えられる。
【００３５】
一般に、１０重量％の繊維中のシース含量で、開放容積とシース材料質量流量との比が３．４以下であるシース材料コンジットを提供し、かつ、シース材料コンジットの少なくとも一部を、分配／ろ過エレメント内で実質的に中心の位置に配置することによって、対象とする紡糸パック中でのシース材料の滞留時間を、効果的かつ大幅に短縮することが好ましい。しかし、本発明の主題の他の態様では、能動的および／または受動的熱制御機構を実施できることも理解されたい。
【００３６】
例えば、能動的熱制御エレメントは加熱回路および／または冷却回路を含むことができ、特に対象とする能動的熱制御エレメントには、加熱用および／または冷却用のコイル、エレメント、またはラジエータが含まれる。これらは紡糸パック内に配置する、または紡糸パックに近接して置くことができる。そうした能動的熱制御エレメントは多くの機構によって作動させることができ、具体的に対象とするその機構には、対流（例えば、加熱オイルまたは他の加熱／冷却流体で）および電気的加熱／冷却（例えば、電気加熱コイルまたはぺルチエエレメント（ｐｅｌｔｉｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）によって）が含まれる。能動的熱制御エレメントを、シース材料コンジットおよびコア材料コンジットの少なくとも１つを選択的に加熱または冷却し、それによって、シース材料および／またはコア材料の温度を個別に制御できるように配置できることがさらに考えられる。
【００３７】
受動的熱制御エレメントは、シース材料コンジットおよびコア材料コンジットの少なくとも１つを選択的に断熱するように配置できる種々の断熱エレメントを含むことができる。当業界で知られている多くの受動的熱制御エレメントがあるが、具体的に対象とする熱制御エレメントには、鉱滓綿、発泡性の有機もしくは無機材料等を含む層または離散型エレメントが含まれる。
【００３８】
したがって、対象とする紡糸パックで製造された多成分繊維、特に薄手シース繊維は、（１）繊維の長さ全体を通じて実質的に一定のシースの厚さ、および（２）すべての繊維の間で、実質的に一定のシースの厚さを有することになると考えられる。本明細書では、「実質的に一定の厚さ」という用語は、シースの厚さが３０％以下、より好ましくは２０％以下、さらにより好ましくは１０％以下、最も好ましくは５％以下で変動することを意味する。本発明の主題による紡糸パックで紡糸した多重薄手シース繊維（８５％ＰＥＴコア、１５％ＰＶＤＶシース）の典型的な水平断面を図３に示す。
【００３９】
したがって、繊維の製造方法が、コア材料および溶融加工性フッ素含有ポリマーを含むシース材料を提供する段階を含むことが考えられる。他の段階では、紡糸パックを提供し、かつ、紡糸パックを用いて、シースが少なくとも部分的にコアを取り囲むシースコア繊維をコア材料とシース材料から紡糸する。繊維、コアおよびシース材料、ならびに紡糸パックについては、上記した考慮事項と同様のことが適用される。
【００４０】
本発明の主題による繊維は、そうした繊維が化学的に腐食性の環境に曝されるような全てまたはほとんど全ての応用分野において、特に工業的な有用性を有することを特に理解されたい。例えば、対象とする繊維は、酸および塩基（以下に）に対して著しく改善された耐薬品性を示す。さらに、対象とする繊維は、酸および／または塩基以外の反応性の薬品に対しても改善された耐薬品性を示し、特に対象とする反応性の薬品には、過酸化物、ラジカル等が含まれることを特に理解されたい。
【００４１】
さらに、本発明の主題による繊維を、多くの繊維含有製品中に含むこともできることが考えられる。例えば、考えられる繊維を、糸、撚糸、織物を含む繊維製品に加工することができる。これらは追加の繊維をさらに含むことができる。さらに他の例では、考えられる繊維および繊維製品を、補強材料または構造材料として、天然（例えばゴム）および／または合成ポリマー（例えば有機性樹脂）に混ぜ込むことができる。
【実施例】
【００４２】
以下の実施例を、本明細書で示す本発明の主題の様々な態様を示すために提供する。具体的には、実施例では、対象とする分配／ろ過エレメント、コア材料およびシース材料のための例示的なパラメータ、ならびに対象とする紡糸パックを使用して製造される繊維の方法および特性を説明する。
【００４３】
薄手シース繊維の紡糸
シース材料として種々のフッ素含有溶融加工性ポリマーを、またコア材料としてＰＥＴチップを使用して薄手シース繊維を製造した。シースの押出温度を２００〜２８５℃に設定し、コアの押出温度を２６０〜２８５℃に設定した。紡糸ブロックの温度を２８５℃に設定した。別段の指定をしない限り、主要な加工条件は以下の通りである。紡糸口金当たりの全処理量：時間当たり１４．５ｋｇ（３２ポンド）、フィラメント数：１３６、巻き取り速度：４５０ｍ／分、１次延伸ロール温度：９０℃、２次延伸ロール温度：１６０℃、全延伸比：４．８、目標デニール：１０００。
【００４４】
種々の薬品に対する例示的な繊維の耐化学性
繊維（ＰＥＴ対照例、９０重量％のＰＥＴコアおよび１０重量％のＰＶＤＦシースを有するシースコア繊維）を、上記の手順によって紡糸し、種々の繊維パラメータを以下の表１に一覧表で示したように測定した。
【００４５】
【表３】
2004533556.tif 000005
【００４６】
次いで、繊維を、酸および塩基を含む種々の薬品中に周囲温度で（約２１℃）浸漬暴露し、標準的な手順を用いて選択した繊維パラメータを測定した。表２〜４に、表示した時間薬品中に曝した後での、複数の繊維パラメータを一覧表で示す。
【００４７】
【表４】
2004533556.tif 000006
【００４８】
【表５】
2004533556.tif 000007
【００４９】
【表６】
2004533556.tif 000008
【００５０】
したがって、本発明の主題によるシースコア繊維は、種々の化学薬品に曝された後での、著しく改善された伸び率と引張り強さの保持率を有することを理解されたい。
【００５１】
すなわち、薄手シース繊維用に改変された紡糸パックの具体的な実施形態と用途を開示した。しかし、当分野の技術者には、本明細書での本発明の考え方を逸脱することなく、すでに記してきたもの以外により多くの改変が可能であることは明らかなはずである。したがって、本発明の主題は、付属の特許請求の範囲の趣旨内を除いて、制限されるものではない。さらに、明細書および特許請求の範囲の両方を解釈する場合、すべての用語は、文脈に合致する可能な最も広い形で解釈されるべきである。特に、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、非排他的な形で、エレメント、コンポーネント、または段階を指し、参照されたエレメント、コンポーネント、または段階が、存在する、使用される、または明白には参照されていない他のエレメント、コンポーネント、または段階と組み合わせ得ることを示すと解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１Ａ】繊維の水平断面の例を示す略図である。
【図１Ｂ】繊維の水平断面の例を示す略図である。
【図１Ｃ】繊維の水平断面の例を示す略図である。
【図２】シースとコアの重量比が０．４３以下であるシースコア繊維を紡糸するための構成で、１．１３未満の開放容積とシース材料質量流量との比をもつシース材料コンジットを有する、紡糸パックの垂直断面の例を示す略図である。
【図３】本発明の主題による紡糸パックで紡糸された多重薄手シース繊維水平断面を示す図である。
【図１Ａ】
2004533556.tif 000009
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
2004533556.tif 000012
【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成13年12月17日(2001.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の見掛けせん断粘度Ｖｃを有するコア材料から形成されるコア、および第２の見掛けせん断粘度Ｖｓを有するシース材料から形成されるシースを含む繊維であって、
シーズ材料がフルオロポリマーを含み、少なくとも部分的にコアを取り囲み、第１の見掛けせん断粘度Ｖｃが、第２の見掛けせん断粘度Ｖｓの少なくとも１．１５倍であり、かつ、
シースが繊維の長さにわたって実質的に一定の厚さになるように構成された紡糸パック中で、紡糸される繊維。
【請求項２】
削除
【請求項３】
ＶｃがＶｓの少なくとも１．３倍である請求項１に記載の繊維。
【請求項４】
ＶｃがＶｓの少なくとも１．６倍である請求項１に記載の繊維。
【請求項５】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有していて、かつＷＳ／ＷＣが０．４３以下である請求項１に記載の繊維。
【請求項６】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有していて、かつＷＳ／ＷＣが０．１２以下である請求項１に記載の繊維。
【請求項７】
コア材料が、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリアミドおよびポリオレフィンからなる群から選択されるポリマーを含む請求項１に記載の繊維。
【請求項８】
コア材料がポリ（エチレンテレフタレート）を含む請求項７に記載の繊維。
【請求項９】
シース材料が溶融加工性フルオロポリマーを含む請求項１に記載の繊維。
【請求項１０】
溶融加工性フルオロポリマーが、ポリ（フッ化ビニリデン）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンおよびエチレン−テトラフルオロエチレンからなる群から選択される請求項９に記載の繊維。
【請求項１１】
コア材料がポリ（エチレンテレフタレート）を含み、シース材料がポリ（フッ化ビニリデン）を含む請求項１に記載の繊維。
【請求項１２】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有し、ＷＳ／ＷＣが０．４３以下であって、かつシースが、開放容積とシース材料質量流量との比が１．１３以下で、シース材料コンジットを有する紡糸パック中で形成される請求項１に記載の繊維。
【請求項１３】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有し、ＷＳ／ＷＣが０．２５以下であって、かつシースが、開放容積とシース材料質量流量との比が１．７以下で、シース材料コンジットを有する紡糸パック中で形成される請求項１に記載の繊維。
【請求項１４】
コアが重量Ｗｃを有しシースが重量Ｗｓを有し、ＷＳ／ＷＣが０．１２以下であって、かつシースが、開放容積とシース材料質量流量との比が３．４以下で、シース材料コンジットを有する紡糸パック中で形成される請求項１に記載の繊維。
【請求項１５】
第１の見掛けせん断粘度Ｖｃを有するコア材料および第２の見掛けせん断粘度Ｖｓを有する溶融加工性フッ素含有ポリマーを含むシース材料を提供することと、
紡糸パックを提供し、かつ紡糸パックを使用して、シース材料およびコア材料からのシースおよびコアで、シースが少なくとも部分的にコアを取り囲むシースコア繊維を形成することと
を含み、
第１の見掛けせん断粘度が第２の見掛けせん断粘度の少なくとも１．１５倍であり、かつ
シースが繊維の長さにわたって実質的に一定の厚さになるように構成された紡糸パック中で、繊維を紡糸する
繊維の製造方法。
【請求項１６】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有し、ＷＳ／ＷＣが０．４３以下であって、かつ紡糸パックが、開放容積とシース材料質量流量との比が１．２以下であるシース材料コンジットを有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有し、ＷＳ／ＷＣが０．２５以下であって、かつ紡糸パックが、開放容積とシース材料質量流量との比が１．７以下であるシース材料コンジットを有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
コアが重量Ｗｃを有し、シースが重量Ｗｓを有し、ＷＳ／ＷＣが０．１２以下であって、かつ紡糸パックが、開放容積とシース材料質量流量との比が３．４以下であるシース材料コンジットを有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
削除
【請求項２０】
コア材料が、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリアミドおよびポリオレフィンからなる群から選択されるポリマーを含み、かつシース材料が、ポリ（フッ化ビニリデン）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンおよびエチレン−テトラフルオロエチレンからなる群から選択される請求項１５に記載の方法。
【国際調査報告】
2004533556.tif 000033
2004533556.tif 000034
2004533556.tif 000035