JPS5881609A - 極細異形断面糸の溶融紡糸方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発ｆ＃４は極細糸の溶融紡糸方法Ｋｌｌするものであ
り、さらに詳しくは熱可塑性、重合体を用いて。

紡糸引取り糸の単糸一度が１．５デニール以下で、しか
もｌｌｒ面形状係数の大きい極細異形断面糸を優れた均
斉友で安定に製造しうる溶融紡糸方法を提供することを
目的とするものである。

極細峻維は人工皮革２合成紙、フィルター等の集材とし
て近時非常に注目されており、その製造方法に関する研
究が活発に行わ五ている。しかし従来２通常の溶融紡糸
方法によって製造するｋけ一度の紡糸技術が豐京され、
特に紡糸引取り糸の単糸繊度が１．５デニール以下とい
う極細マルチフィラメントを安定して得るのは非常に困
難であった。

そのため柩−系を製造しようとする場合、従来の方法で
は２成分以上の重合体を複合紡糸して一旦単糸繊匿の太
い糸条となし、しかる後延伸以降の適当な工程で物瑠的
あるいは化学的処理を施すことにより各成分な分制せし
めて細線化する方法が採用されている。仁のような方法
を用いると単糸ＮＩ［が０．１デニール以下といった超
極細糸を得ることも可能であるが、これＫは特殊でしか
も非常に複雑な構造をした紡糸装置を必要とするばかり
か。

後処理工程での製品収率が著しく悪くなり、きわめてコ
スト高を招くという欠点があった。そのために本発明者
らは前述のよ５な゛特殊な＃進方法を用いることなく、
極細糸を安定して製造しうる紡糸技＃について種々の検
討を行うてきた。

しかるに、極細糸をシルクライク素材として展開しよう
とするとどうしても天然の絹のようＥｌｌ維の断面形状
を異形化することが望まれるが、従来の紡糸方法では最
終製品において有用な断面形状を有する極細糸を得るこ
とは□むずかしかった。

すなわち、天然の絹に匹敵する風合および光沢を付与す
る起めｋは、ｋ１品の断面形状係数に′は１．２以上必
要であることが経験上知られているが、このような極細
糸を得ようとすると紡糸孔の断面形状係数Ｋをずいぶん
大きくせねはならず１本発明者らの検討によると６より
も大きくする必要があった。しかるに、紡糸孔の断面形
状係数Ｋをいたずらに大きくすると、ポリマー流か紡糸
孔から吐出されるＷＩＡｋビビリやビクツキといった異
常流動を起こし、糸切れしやすいなどの欠点がありた。

そのため従来の方法では、満尾のいく極細異形断面糸を
安定してつくる仁とができなかったのである。

前記欠点に−み２本発明者らを１断面形状係数に／が大
きい極細異形断面糸を良好な均＊度で安定に＃造しうる
紡糸方法について鋭−Ｍ検討した。その結果、このよう
な極細糸ｆ得るためにはＣ）紡糸時の触触粘度が高いポ
リマーを用いて紡糸すること。

（ロ）ある限定されたディメンジ冒ンを有する異形−１
面紡糸孔を用いて紡糸すること。

か必須であることを見い出し９本発明を完成するに至っ
たものである。

すなわち本発明は、紡糸引取り糸の単糸繊度が１．５デ
ニール以下である極細糸を２５００＊／分以上の紡糸速
度で紡糸するに＠し、紡糸時における溶融粘度が３５０
０〜１２０００ポイズの熱可塑性重合体を用い、さらに
３〜８個のメリットが放射状に穿設されており、断面形
状係数Ｋが２以上で、紡糸孔１孔当りの断面積（以下単
孔面積と呼称する）Ｓが０．０５−以下である異形断面
紡糸孔を用いる仁とを要旨とするものである。

本発明において熱可塑性重合体としては、ポリエステル
、ポリアンドおよびポリオレアイン等が使用可能である
が、紡糸時における溶融粘度が３５００〜１２０００ボ
イズ、好ましくは５０００〜９０００ボイスと従来衣料
用繊維の紡糸に供されているものよりもその溶融粘度が
かなり高いことが必要である。

すなわち、紡糸時の溶融粘度が３５００ボイズよりも低
い場合、製品の断面形°状係数を十分大きくすることが
できないのである。すなわち０本発明者らの検討による
と、紡糸孔の断面形状係数Ｋが一足の一合、製品の断面
形状係数に′に測置する主要な因子は紡糸時におけるポ
リマーの溶融粘度、単孔面積、単孔吐出量、紡温および
冷却条件であるが。

とりわけ前三者の側番は強く、溶融粘度は高いほど、単
孔面積は小さいほど、また単孔吐出量は多いほどに′は
大きくなることがわかった。一般に極細糸を製造する場
合紡糸時の単孔吐出量がきわめて少なくなるため、従来
の紡糸方法ではぎがきわめて小さくなるという欠点があ
ったのである。しかるに１本発明のように紡糸−の溶融
粘度を３５００〜１２０００ボイスに高くシ、さらに単
孔面積Ｓが０．０５−以下の紡糸孔を用いるととｋより
従来に比べてに′の値を著しく大きくすることができる
のである。単孔Ｉｉ１積Ｈの効果はぎを大きくするのみ
でなく、紡糸調子にも強く影畳するが、これについては
後述する。

一方、４Ｂ糸時の溶融粘度が１２０００ボイスよりも大
きくなると、今度はバック圧か大きくなりすぎたりある
いはかえって糸切れしやすくなって好ましくないのであ
る、溶融粘度が高すぎる場合の糸切れ原因については十
分解明されてはいないが。

冷却同化時における細化変形挙動が大幅に便化するため
と考えられる。

本発明でいう熱可塑性重合体の紡糸時における溶融粘度
とは該重合体を紡糸温度と同じ温度条件下で、岩本製作
所■製回転式レオメーターオールマイティーを用いて測
定した値をいう、溶融粘度を高くする方法としては２重
合に自体を大きくする方法、増粘効果を有する化合物を
共重合したりブレンドしたりする方法などを用いること
ができる。

本発明において用いられる異形断面紡糸孔は３〜８個の
スリットが放射状に穿設されていることが必要である。

スリットの数が３個よりも少ない場合はシルクライク素
材に適した断面形状を有する製品を得ることができず、
スリットの数か８個よりも多い場合、紡糸孔の工作Ｍ度
の点から前述した断面形状係数におよび単孔面積Ｓを満
足する紡糸孔を芽設することが非常に困難となるうえ。

シルクライク素材に逸したル１ｔｈ形状な鳴する製品は
得られずやはり好ましくないのである。ｌ＋細は後述す
るが、紡糸孔の断面形状係数Ｋを比較的大きくすること
ができるという意味からスリットの数は３〜４個が好ま
しい、また、＃記スリットは必ずしも対称的に配置され
る必要はないが、極端に非対称に配νされている場合は
紡糸孔を吐出する際ＶＣ溶融ポリマーの流れが乱されや
すくなるので、なるべく対称的に配置穿設されている方
か好ましい。

本発明において単孔面積Ｓは０．０５−以下、好ましく
は０．Ｏ１〜０，０３−と非常に小さいことが必要であ
る。Ｓが０．０５−以上の場合Ｗが相対的に小さくなる
ばかりかノズルドラフトも大きくなるので糸　。

切れしやすく、好ましくないのである。一般に極細糸を
紡糸する場合、単孔面ＭＳは小さい方が可紡性が良化し
て有利であるが９本発明のようＫｊＩ４形断向紡糸孔の
場合、Ｓを小さくすると紡糸孔の工作精緻の点から紡糸
孔の断面形状係数にも小さくなるので、実用土は製品の
断面形状係数ｒおよび可紡性を考厘してディメンジ冒ン
を決める必要がある。

本発明において紡糸孔の断面形状係数にとは。

紡糸孔の断面の内接円の半径Ｒｋ対するスリットの長さ
く内接円の中心からスリット先端迄の長さ）Ｌの比（Ｋ
−Ｌ／Ｒ）を意味し、製品の断面形状係数ｒとは糸断面
についての紡糸孔のＫＫ相当する値を意味する。

この定義は紡糸孔の各スリットが対称的に配置されてお
り、対称的な断面形状の糸が得られる場合についてのも
のであるが、紡出時にポリマーの流れが余り乱されない
程屓であわば、対称的形状から若干変形していても差支
えなく、スリットの長さや巾忙おいて最大のものが最・
小のものの１．２倍程度となる迄変形していてもよい。

本発明において用いられる紡糸孔の断面形状の具体例を
第１図〜第３図に９本発明の方法で得られた製品（糸）
の断面形状の具体例を８４図、第５図にそれぞれ示した
。

本発明において、前記紡糸孔の断面形状係数にけ２以上
、好ましくは２〜６．さらｋｔＦｆましくは３〜５の範
囲にすべきである。すなわち、にの値が２よりも小さい
場合°、得られる製品の断面形状係数ｒが１，２よりも
小さくなり、満足のいく風合。

光沢が発蜆しない。また、にの値があまり大きくなると
紡糸調子が悪化し、好ましくないのである。

本発１ｊｌＪにおいて、紡糸速度は２５００ｍ／分以上
。

好ましく　ｋｌ　３５００ｍ／分以上の速度が用いられ
る。

通常□の紡糸方法で極細糸を紡糸しようとする場合。

２０００ｍ＋／分以下の紡糸速度でも紡糸引取り糸の単
糸ｌ！ｌ１ｌ１度が１．５デニ一ル１１度のものを紡糸
することは試験的には可６？であるが、均斉度が悪くて
延伸時に断糸が多発するという欠点がある。そのため工
巣的規模での生麺が可能な紡糸引取り糸の単糸細浸°は
せいぜい２デニ一ル程度のものにとどまっていた。

一方２本発明のように紡糸速度を２５００ｓｎ／分以上
の１１ｉＩＩ迷にすることによって、紡糸引取り糸の単
糸繊度か１．５デニール以下の極細マルチフィラメント
を得ることかできるのである。また、紡糸速没を速くす
るほど単孔吐出量を増大することができるので、゛すで
に述べたよ５に製品の断面形状係数ｒが大きくなるとい
うメリットもある。このよさに紡糸速度は速いほど有利
であるが、ワイングーの性能という点から現時点で工業
的に安定して採用しうる速度は６０００ｍ／分程度であ
る。

以上のように、本発明は紡糸引取り糸の単糸峻度が１．
５デニール以下でかつ断面形状係数にの大きい極細異形
断面糸を優れた均斉度で安定して紡糸する方法に関する
ものであるが、紡出糸条の冷却は急冷方式、すなわち円
部型冷却装着を用い、紡糸口金面にできるだけ近い位置
で冷却風を吹付ける方式が好ましい。また、高速紡糸時
に走行糸条に作用する空気抵抗力を低減する目的で冷却
同化後の糸条を集束することも好ましい方法である。

以下に本発明の効果をいくつかの例をあげて説明する。

Ｖ：、験結果の゛良否は紡糸制子、製品の断面形状係数
ｙから評価した。ｙ’ｔｒ）−は１．２以上な合格とし
、紡糸調子は下記の基準忙より評価した。

Ｏ印・・・１−捲のパッケージを１００饋得ようとする
場−合に発生した糸切れ回数が５以下Δ印・・・上記糸
切れ回数が６〜ｌＯ Ｘ印・・・　　　　ｌ　　　１１以上 夾施例１ フェノールとテトラクロロエタンの等重量混合溶媒で測
定した極限粘度〔警〕がＡ−０，６８，Ｂ−０，７８、
０＝　０．９５の重合度の異なる３種類のポリエチレン
テレフタレートを紡糸孔数カ１５０ｙｋ−ルー足で、ス
リットの個数、紡糸孔の断面形状係数におよび卑孔面＠
Ｓを袴々変更し、紡糸引取り糸の単糸峻度が０．７デニ
ール一定となる条件下で、Ａの場合２９５℃、　Ｂｆ＞
場合３００Ｃ，Ｃの場合３１０℃の結電で溶融紡糸した
。なお、各紡瀉と同じ温度条件下で岩本製作所軸製レオ
メーターオールマイティで測定しだ前駅３−類のポリマ
ーの溶融粘度はＡ　＝　３２００ボイズ、Ｂ−６５００
ボイズ、Ｃ諺１３５００ボイズであった。また、いずれ
θ揚台も糸条の冷α″　・′１１ 却は円ｈｍ冷却装−を用い、Ｍ糸口合一より５０−下方
から、２５℃に温幽された冷却風を吹付けて行った０ 得られた結果を餉１表に示す。９１表において試験４１
〜６は本発明例を、試験Ａ７〜１２は比較例を示す、す
なわち、試験ム７．９．１０および１２はそれぞれ紡糸
速度、紡糸孔の断面形状係数に、単孔面積Ｓおよびポリ
マーの溶融粘度が不適正な場合の例であり、いずれも紡
糸−子か悪化することがわかる。試験Ａ８はＫが小さす
ぎるため。

ｌｔｆ：＃Ａ１１はポリマーの溶融粘度−か低すきるた
めに製品の断面形状係数ｒが不十分である例を示してい
る。

実施例２ 実施例１と同一の条件で測定した極限粘度〔！〕が０．
６８であり、Ｓ−（ナトリウムスルホ）イノ７タレート
成分が５モル傷兵重合されたポリエチレンテレ７タレー
ド共重合体（３０’０℃で測定した溶融粘度は４０００
ボイズ）を実施例１の試験ム１と同じ条件下で溶融紡糸
した。得られた製品の断面形状係数ｒは１．６であり、
　また、紡糸時の糸切れ同数は２回と紡糸調子は良好で
あった。

実施例３ ９６％濃硫酸を用いて２０℃で測定した相対粘度が３．
２のナイ四ン６を実施例１の試験Ａ１と同じ条件（ただ
し、紡温は２８５℃）下で紡糸した。得られた製品の断
面形状係数ぎは２．３であり、また、紡糸時の糸切れ回
数は１回だけと紡糸調子は良好であった。なお、紡糸に
用いたナイロン６の溶融粘度は２８５℃の条件下で７５
００ボイスであった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発１ｊＫおける異形断面紡糸孔の断
面形状を示し、第４図、第５図は本発明において得られ
た製品の断面形状を示す例である。 特許出願人　　日本エステル株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　紡糸引取や−Ａの単糸一度が１．５デニール
   以下であるｌ１ＩＩＡ糸を！１５６０帽優以上０紡糸速
   度で紡糸するに際し、紡糸時における溶融粘度が３！！
   Ｇ。 〜１ｚｏｏｏ　電イズの熱可朧性重舎体を用ｉ、さもｗ
   ｃ３〜８儂のスリットが放射状に穿設されており、断Ｗ
   形状係数Ｋが２以上で、かつ紡糸孔ｌ孔轟りの断曹積８
   が似■（−）以下である異形断面紡糸孔を用−ることを
   特徴とする極細異形断面糸の溶融紡糸方法。 （怠）＠融粘度がｓ＊ｏｏ−ｓｅｏｏポイズである特許
   請求の鰭■の第１項に配峨の溶融紡糸方法。 （Ｊｌｌ　　熱可塵性重合体がポリエステルである特許
   請求の範囲の第１１１ある−は１ＩＥ２項に記載の溶融
   紡糸方法。 ４番）ス９１Ｐトの個数が３個あるｉは４個である特許
   請求の１Ｉｌｓの第１項、第２項あるいは第３項に記載
   の解融紡糸方法。 （６？　　断面形状係数が３〜５であり、紡糸孔１孔＾ 当りの断面積Ｓが０．０１〜０．０３−である特許請求
   の範卸の第１．１１．第２項、第３項あるいは第４項に
   記載の溶融紡糸方法。