(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３種類の異なる熱可塑性ポリマーからなり、２種類の異なる熱可塑性ポリマーがサイドバイサイド型に貼り合わされた芯成分を鞘成分が覆っている芯鞘複合繊維を得るための紡糸口金において、上流より鞘成分ポリマー用の鞘成分ポリマー導入部、吐出誘導孔、その下流に複合ポリマー用の誘導孔と紡糸孔を有する下口金板と、上部に芯成分ポリマー用の第１成分導入部と第２成分導入部を有するキャピラリー及び鞘成分ポリマー用の案内孔を設けた上口金板とからなり、キャピラリー内部のキャピラリー誘導孔内には、第１成分導入部より導入されたポリマーが流下する第１成分誘導孔と、第２成分導入部より導入されたポリマーが流下する第２成分誘導孔とに分ける仕切り板が設けられており、キャピラリーの下部は、吐出誘導孔の内壁に沿って挿入されていることを特徴とする芯鞘型複合紡糸口金。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３種類の異なる熱可塑性ポリマーからなり、芯成分が２種類の異なる熱可塑性ポリマーがサイドバイサイド型に貼り合わされた芯鞘複合繊維を得るための複合紡糸口金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２種類の熱可塑性ポリマーをサイドバイサイド型に配置した複合繊維が数多く開発、製造されており、このようなサイドバイサイド型複合繊維としては、例えば、溶融粘度の高いポリマーを第１成分とし、溶融粘度の低いポリマーを第２成分としたサイドバイサイド型複合繊維がある。
このようなサイドバイサイド型複合繊維は、第１成分と第２成分が溶融粘度差があるため、熱を加えることによって捲縮が発現し、製編織すれば、柔らかく、弾力性のある風合いの布帛を得ることができる。
【０００３】
サイドバイサイド型複合繊維を得るための紡糸口金としては、例えば、特公昭41−16125 号公報や特公昭42−2006号公報において、溶融粘度の異なるポリマーを口金より紡出する以前に、各々のポリマーの導入路より同一の誘導孔に導きサイドバイサイド型に合流させた後紡出する構造の口金が開示されている。これらの口金の構造ではポリマーが合流してから紡出するまでの時間が長くなるため、溶融粘度の違いによる表面張力の差によって、２種類のポリマー各々の半円形状が崩れた状態で貼り合わされるという問題があった。
【０００４】
このように、各成分が偏って貼り合わされたサイドバイサイド型の複合繊維は、後行程において熱処理等を施しても、ポリマーの物性差による捲縮性能が十分に発現されないという欠点がある。このため、サイドバイサイド型複合繊維を用いて、より品位の高い製品を得るために、各成分が偏りなく均一な半円形状に貼り合わされたサイドバイサイド型の複合繊維が求められている。
【０００５】
また、サイドバイサイド型の複合繊維を紡糸するに際しては、紡糸孔から紡出された直後、口金面において溶融粘度の高い成分が溶融粘度の低い成分を引きつけ、溶融粘度の高い成分の方へ繊維全体が屈曲するという現象が起こり、口金面への接着や糸切れが生じ、操業性が悪化するという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点を解決し、異なる２種類の成分が均一に半円形状に貼り合わされたサイドバイサイド型の複合繊維が芯成分である、芯鞘複合繊維を、紡出直後に口金面において繊維の屈曲現象を生じることなく、操業性よく得ることができる芯鞘型複合紡糸口金を提供することを技術的な課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討の結果、キャピラリー誘導孔の内部を仕切り板により第１成分誘導孔と第２成分誘導孔に分けた紡糸口金とすることによって、芯成分の２種類のポリマーが良好なサイドバイサイド型に貼り合わされた複合繊維となり、さらに、この芯成分を鞘成分で覆った芯鞘複合繊維とすることによって、紡出直後に口金面において繊維の屈曲現象が起こらず、操業性よく得ることができることを見い出し、本発明に到達した。
【０００８】
すなわち、本発明は、３種類の異なる熱可塑性ポリマーからなり、２種類の異なる熱可塑性ポリマーがサイドバイサイド型に貼り合わされた芯成分を鞘成分が覆っている芯鞘複合繊維を得るための紡糸口金において、上流より鞘成分ポリマー用の鞘成分ポリマー導入部、吐出誘導孔、その下流に複合ポリマー用の誘導孔と紡糸孔を有する下口金板と、上部に芯成分ポリマー用の第１成分導入部と第２成分導入部を有するキャピラリー及び鞘成分ポリマー用の案内孔を設けた上口金板とからなり、キャピラリー内部のキャピラリー誘導孔内には、第１成分導入部より導入されたポリマーが流下する第１成分誘導孔と、第２成分導入部より導入されたポリマーが流下する第２成分誘導孔とに分ける仕切り板が設けられており、キャピラリーの下部は、吐出誘導孔の内壁に沿って挿入されていることを特徴とする芯鞘型複合紡糸口金を要旨とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の複合紡糸口金の一実施態様を示す断面図である。
なお、本発明の複合紡糸口金を用いて紡糸する熱可塑性ポリマーは、溶融紡糸可能な重合体であれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン類、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド類及びこれらを主とする共重合物や混合物等が挙げられる。
そして、本発明においては、種類の異なる熱可塑性ポリマーとは、ポリマーの種類が異なるもののほか、共重合成分や混合成分が異なったり、溶融粘度が異なるポリマー等をいう。
【００１０】
本発明の複合紡糸口金は、異なる２種類の熱可塑性ポリマーがサイドバイサイド型に貼り合わされた芯成分と、芯成分と異なる熱可塑性ポリマーで芯成分を包み込んだ鞘成分からなる芯鞘複合繊維を得るための複合紡糸口金である。
特に、本発明の複合紡糸口金で製造する芯鞘複合繊維は、鞘成分に後工程で容易に溶解するポリマーを用いると、芯部のサイドバイサイド型の複合繊維のみが残り、容易にサイドバイサイド型の複合繊維を得ることができる。
【００１１】
まず、本発明の複合紡糸口金は、上口金板１と下口金板２とからなる。下口金板２は、上流より鞘成分ポリマー用の鞘成分ポリマー導入部１０、吐出誘導孔１１、その下流に複合ポリマー用の誘導孔１２と紡糸孔１３を有している。上口金板１は、上部に芯成分ポリマー用の第１成分導入部４と第２成分導入部５を有するキャピラリー３及び鞘成分ポリマー用の案内孔９を有している。
そして、本発明の複合紡糸口金においては、キャピラリー３内部のキャピラリー誘導孔内に仕切り板８が設けられており、この仕切り板８によって第１成分導入部４より導入されたポリマーが流下する第１成分誘導孔６と、第２成分導入部４より導入されたポリマーが流下する第２成分誘導孔７に分けられている。
また、キャピラリー３の下部は、下口金板２の吐出誘導孔１１の内壁に沿って挿入されている。
【００１２】
次に、本発明の複合紡糸口金におけるポリマーの流れを説明する。まず、２種類の異なる芯成分ポリマーは、上口金板１の第１成分導入部４、第２成分導入部５より導入され、それぞれのポリマーは、仕切り板８によって分けられたキャピラリー第１成分誘導孔６とキャピラリー第２成分誘導孔７を流下する。一方、鞘成分ポリマーは、上口金板１の案内孔９より導入される。
【００１３】
そして、芯成分のキャピラリー第１成分誘導孔６とキャピラリー第２成分誘導孔７をそれぞれ流下した２種類のポリマーは、誘導孔１２に吐出される。一方、鞘成分ポリマーは、案内孔９を流下し、鞘成分ポリマー導入部１０を通り、キャピラリー３の外周の吐出誘導孔１１内を流れて誘導孔１２に吐出される。
【００１４】
このとき、２種類の芯成分ポリマーは、キャピラリー３内部が仕切り板８によって仕切られたキャピラリー第１成分誘導孔６、キャピラリー第２成分誘導孔７をそれぞれ流下するので、互いに溶融粘度の違いによる表面張力の差を及ぼしあうことなく誘導孔１２に吐出され、誘導孔１２内で２種類のポリマーが均一な半円形状のサイドバイサイド型に張り合わされた形状のものとなる。
【００１５】
さらに、この誘導孔１２に吐出された芯部のサイドバイサイド型複合繊維を、鞘成分が誘導孔１２において包み込む形となって合流した後、紡糸孔１３より紡出される。
このとき、サイドバイサイド型複合繊維を鞘成分によって包み込むことで、紡糸孔１３から紡出された直後に、口金面において溶融粘度の高い成分が溶融粘度の低い成分を引きつけ、溶融粘度の高い成分の方へ繊維全体が屈曲する現象を防ぐことができ、芯鞘複合繊維を長時間、糸切れ等を生じることなく安定して得ることができる。
【００１６】
キャピラリー３の内部に設けられる仕切り板８は、キャピラリー３の内部を２つに分けるように設けられ、誘導孔内で２つのポリマーが均一な半円形状に貼り合わされるのであれば、キャピラリー誘導孔内の下部に達するまでの長さがなくてもよく、また、仕切り板８の位置や形状や幅（厚さ）も用いるポリマーの粘度や種類等によって種々変更すればよい。
なお、図１の仕切り板８は、キャピラリー誘導孔内の下部までの長さがあり、下部が細くなっているものであって、キャピラリー３内部の中心部付近に設けたものである。
【００１７】
このように、本発明の芯鞘型複合紡糸口金によれば、芯成分である２種類の異なる成分が均一な半円形状を有したサイドバイサイド型複合繊維が鞘成分に包まれた芯鞘複合繊維を、屈曲現象を生じることなく操業性よく得ることができる。したがって、鞘成分を易溶性のポリマーとすれば、染色工程等の後工程で鞘成分が容易に除去され、芯鞘複合繊維を芯成分の２種類の成分が均一に貼り合わされたサイドバイサイド型複合繊維とすることができる。
【００１８】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
なお、実施例における特性値の測定方法及び評価は次のとおりである。
〔溶融粘度（ｐｏｉｓｅ）〕
フローテスタ（島津製作所ＣＦＴ−５００Ａ）を用いて、２９０℃の定温法で測定し、剪断速度が１０００ｓｅｃ-1の時の値を３回測定し、その平均値で示した。なお、試料は１２０℃で５時間窒素雰囲気下で乾燥したものを使用した。
〔繊維の断面形状〕
芯鞘複合繊維及び芯成分のみからなるサイドバイサイド型複合繊維の断面形状を拡大して写真に撮影し、目視にて判断した。
〔操業性〕
２４時間の連続操業を行い、複合紡糸口金直下の繊維の屈曲の状態を目視で観察した。さらに、連続操業中の糸切れの回数をカウントした。
【００１９】
実施例１
図１に示す芯鞘型複合紡糸口金を用いて複合紡糸を行った。鞘成分ポリマーに芯成分の２種類のポリマーよりもアルカリ減量処理速度の速いポリエステルとして、溶融粘度が２０００ｐｏｉｓｅのポリエチレンテレフタレートを用い、芯成分の第１成分ポリマーに３２００ｐｏｉｓｅのポリエチレンテレフタレート、第２成分ポリマーに１２００ｐｏｉｓｅのポリエチレンテレフタレートを用いた。芯成分の第１成分／第２成分／鞘成分の重量比率を４０／４０／２０、総吐出量２８．３ｇ／分、紡糸温度２９０℃として溶融紡出し、２５℃の空気を吹き付けて冷却し、油剤を付与した後、１０００ｍ／分の速度で引き取った。次に、引取ローラ（第１ローラ）と第２ローラ（９０℃）との間で１．０３倍に予備延伸した後、第２ローラと第３ローラ（１５０℃）との間で３．３倍に延伸し、巻き取った。
その後、アルカリ減量処理を行い（減量率２３％）、５８ｄ／３６ｆのサイドバイサイド型複合繊維を得た。
【００２０】
２４時間の連続操業において、連続操業開始直後の繊維及び連続操業終了直前の繊維を採取し、繊維を構成する各単糸のアルカリ減量処理前後の断面形状を評価した。その結果、アルカリ減量処理を行う前の操業開始直後及び操業終了直前の繊維ともに、芯成分が鞘成分に良好に覆われ、芯部の各成分は均一な半円形状に貼り合わされたサイドバイサイド型である芯鞘複合繊維であった。また、アルカリ減量処理を行った後の操業開始直後及び操業終了直前の繊維ともに、鞘成分が溶解し、２種類の成分が均一な半円形状に貼り合わされたサイドバイサイド型複合繊維であった。
さらに、２４時間の連続操業中に口金面での繊維の屈曲は生じておらず、糸切れ発生回数も０であり、操業性よく行うことができた。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の芯鞘型複合紡糸口金によれば、２種類の成分が均一な半円形状に貼り合わされたサイドバイサイド型の複合繊維である芯部を鞘部で覆った芯鞘複合繊維を、長時間、紡出直後の口金面における屈曲現象を生じることなく操業性よく得ることができる。さらに、鞘成分に易溶性のポリマーを使用すれば、得られた芯鞘複合繊維より、容易にサイドバイサイド型の複合繊維を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の芯鞘型複合紡糸口金の一実施態様を示す断面図である。
【符号の説明】
１    上口金板
２    下口金板
３    キャピラリー
４    第１成分導入部
５    第２成分導入部
６    キャピラリー第１成分誘導孔
７    キャピラリー第２成分誘導孔
８    仕切り板
９    案内孔
１０  鞘成分ポリマー導入部
１１  吐出誘導孔
１２  誘導孔
１３  紡糸孔
【図１】
0003834132.tif 000002