CN101189370B - （原液染色）聚酯单丝 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有以往单丝得不到的优异尺寸稳定性、抑制丝刮剥的效果、防止纬档的效果、抑制晕光的效果，并且可以实现高网眼化的细纤度且高强度、高模量的聚酯单丝。本发明的(原液染色)聚酯单丝，其特征是在结构单元的80摩尔％以上由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的皮芯型复合聚酯单丝中满足条件A-F：A：芯成分聚酯的特性粘度在0.70以上，并且皮成分聚酯的特性粘度范围为0.55～0.60；B：芯成分的重量比率为50％～70％；C：至少皮成分中含有金属微粒0.2～0.4重量％或C’：至少皮成分中含有金属微粒0.2～0.4重量％和有机颜料0.2～1.0重量％；D：纤度为5～15dtex的单丝满足伸长率为5％时的模量为3～4.5cN/dtex、断裂伸长率为20～40％的条件；E：从制品卷绕次日开始经10日测定的最内层部分的自由收缩率在0.3％以下；F：在聚酯单丝的纤维长度方向10万米范围内，比纤维直径粗10μm以上的节点在1个以下。

Description

(原液染色)聚酯单丝 

技术领域

本发明涉及表面得到改性，根据需要经过原液染色的(原液染色)聚酯单丝。本发明更详细涉及作为绳索、网、钓鱼丝、油布、帐篷、筛网、滑翔伞和帆布等的原丝是可用的单丝，特别是适用于为获得筛网印刷用的网眼织物，尤其是印刷布线基板制造等要求高精密性的高网眼、高模量筛网纱的(原液染色)聚酯单丝。

背景技术

聚酯单丝，当然广泛应用于衣料领域，而且在产业原材料领域也得到广泛应用。特别是作为后者在产业原材料领域的用途，有轮胎帘子线、绳索、网、钓鱼丝、油布、帐篷、筛网、滑翔伞和帆布用等原丝的单丝。并且对这些单丝要求的物性也变得严格，迫切需要改善其与橡胶的粘结性、耐疲劳性、染色性、耐磨耗性、打结强力等性能。

特别是最近聚酯单丝，由于其具有优异的尺寸稳定性，所以在印刷用筛网纱的原丝领域，正在替代绢丝等天然纤维和不锈钢等无机纤维。

最近印刷布线板等电子机器的印刷领域中集成度不断提高，随之要求提高筛网纱的印刷精度，也就是对高强度·高模量和高网眼的要求越来越严格。因此对于原丝，也要求其具有高强力、高模量，并且要求更细的纤度。

通常为了使聚酯单丝高强度·高模量化，可以在高拉伸倍数下对纺出的丝进行热拉伸，使其高度取向·结晶。

但是在事后制造筛网纱的工序中为了适应上述“高网眼”的要求，必需机织高密度的织物，结果特别在原丝与筘之间会受到更苛刻的反复摩擦。会频频产生须状或粉状的表面刮剥，生产性自不必谈，甚至制品的品质也受到损坏。

并且越是经过高取向·高结晶化的原丝，越是纤维直径细的原丝，越容易出现上面的倾向，结果因为丝刮剥屑堆积会引起织机停机，而且在进行精密印刷时，织入到筛网纱中的丝刮屑会导致印刷缺陷。

作为抑制机织时这种丝刮剥的对策，例如在专利文献1(特开昭55-16948号公报)中提出了以30～60％断裂伸长率的高伸长率原丝作为经丝使用。但是高伸长率的原丝，作为其反面，模量低，与高强度·高模量筛网纱的要求相反。

一般认为，为了得到高强力·高模量的原丝，如前所述必需进行高倍率拉伸，随之而来的是单丝表层部分的取向高于中央部分的取向，结果由于摩擦，容易引起一部分表面被刮剥的现象。

作为对应这一缺陷的对策，提出了通过变更单丝表层部分的熔融物，使得既可以实现高强度·高模量化，同时又可以抑制机织时丝刮剥的各种方案。例如在专利文献2(特开平1-132829号公报)中提出了通过以聚酯作为芯部，以尼龙作为皮部配合的芯-皮结构，得到高强力，并且改善丝刮剥的抑制能力。但是这时，由于尼龙固有的高吸湿性原因，会产生原丝的尺寸稳定性受到损坏的不利情况。而且原节点构是含有互相没有相容性的聚酯和尼龙的芯·皮结构，所以印刷时在反复受到疲劳的过程中存在两聚合物的粘结界面容易产生剥离的忧虑。

为了解决该剥离问题，在专利文献3(特开平2-289120号公报)中提出了采用特性粘度为0.80的聚酯均聚物作为芯部，并且以特性粘度为0.67的共聚聚乙二醇的聚酯作为皮部而配合的芯·皮结构。在这些皮芯结构的原丝中，原丝在筘和综片处接触受到摩擦而被刮剥的是外周表面部分的聚合物，所以其特征在于该表面部分配合了对于摩擦和磨耗不易被刮剥的玻璃转化温度低的共聚物。但是配合于芯·皮的两种聚合物特性相差太大，所以在通过热处理固定结构时只能采用考虑皮成分聚合物的变形的条件。这样芯成分的结构固定不充分，或者是必须把表达强度的拉伸倍率设定得更高，结果降低了抑制丝刮剥的效果，难以制成具有足够性能的筛网纱。而且由于该原丝，采用了聚合物之间相容性不同的聚合物，所以在该聚合物的粘结界面会发生剥离现象。

专利文献4(特开2003-213520号公报)、专利文献5(特开2003-213527号公报)、专利文献6(特开2003-213528号公报)、专利文献7(特开2004-232182号公报)中还提出了在皮成分中使用非共聚物的聚酯聚合物。

其中，专利文献4(特开2003-213520号公报)的特征在于一边进行红外线照射，一边进行拉伸得到断裂强度为7.5cN/dtex以上，断裂伸长率为5～15％的高模量单丝，但是红外线的照射光点直径非常小，丝在走行时由于丝的摇晃容易产生光点外偏，难以适应工业生产。另外，断裂伸长率在5～15％的单丝，难以吸收施加于织物的冲击，机织时容易产生断丝，反复使用时也容易因织物疲劳而引起断丝，在拉伸工序中也容易造成断丝的原因。

另外在专利文献5(特开2003-213527号公报)、专利文献6(特开2003-213528号公报)中是通过使皮成分聚合物中含有无机金属微粒而降低丝表面的摩擦阻力。但是这是由于无机金属微粒渗出而在丝表面产生析出，使得丝表面变得粗糙所致。相反，在对其熔体进行输送的过程中由于聚集的粒子析出，丝表面上变得过度粗糙，会损伤筘的金属表面，还能够成为丝刮剥等缺陷经时增加的主要原因。过多无机金属微粒存在会降低所得单丝的力学特性、具体会降低伸长率，这一点是很明确的。另外，由于高模量化，容易发生因作为丝结构而内部存在的纤维结构应变导致的纬档，在这样的皮芯复合丝中也是一样的。

专利文献7(特开2004-232182号公报)中对于这一问题提出了在拉伸后进行2～10％的松弛处理以消除纤维结构应变的方案。但是如果进行这样大的松弛处理，会导致相当大的中间伸长率下的模量降低，作为丝的物性将变得不充分。为了弥补这一缺陷，如果进一步提高拉伸倍率，则不仅会损失抑制纬档的效果，而且还会损失由皮芯复合化引起的抑制丝刮剥的效果。另外，在拉伸工序方面，这样大的松弛条件是丝在走行时的摇摆增大，工序成品率变差的主要原因。

另外，在专利文献8(特开2001-11730号公报)中提出了利用组件内部熔体流速差表达的特性粘度差得到近似皮芯型单丝的方法。但是这种方法中由于组件内部熔体的流动，存在皮芯比率以及特性粘度差发生变化的风险，缺乏稳定性。例如即使在过滤槽网孔堵塞的状态下也有可能以组件内压平衡变化为诱因而发生熔体流动的变化。因此存在着纺丝的经时变化、多纺锭时的锭距不均匀、每生产批量的重复再现性中在稳定性方面存在忧虑。

专利文献1：特开昭55-16948号公报；

专利文献2：特开平1-132829号公报；

专利文献3：特开平2-289120号公报；

专利文献4：特开2003-213520号公报；

专利文献5：特开2003-213527号公报；

专利文献6：特开2003-213528号公报；

专利文献7：特开2004-232182号公报；

专利文献8：特开2001-11730号公报。

发明公开

本发明的课题在于提供具有以往单丝得不到的优异尺寸稳定性，抑制丝刮剥的效果、防止纬档的效果、抑制晕光效果，并可以实现高网眼化的细纤度、高强度、高模量，根据需要还进行原液染色的(原液染色)聚酯单丝。

本发明涉及聚酯单丝，其特征是在结构单元的80摩尔％以上是聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的皮芯型复合聚酯单丝中满足下述A～F条件。

A.芯成分聚酯的特性粘度在0.70dL/g以上，并且皮成分聚酯的特性粘度范围为0.55～0.60dL/g。

B.芯成分的重量比率为50％～70％。

C.至少构成皮成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯中含有金属微粒0.2～0.4重量％。

D.纤度为5～15dtex的单丝满足伸长率为5％时的模量为3～4.5cN/dtex、断裂伸长率为20～40％的条件。

E.从制品卷绕次日开始经10日测定的最内层部分的自由收缩率在0.3％以下。

F.在聚酯单丝的纤维长度方向10万米范围内，比纤维直径粗10μm以上的节点在1个以下。

另外，本发明还涉及原液染色聚酯单丝，其特征是在结构单元的80摩尔％以上是聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的皮芯型复合聚酯单丝中满足下述A～F条件。

A.芯成分聚酯的特性粘度在0.70dL/g以上，并且皮成分聚酯的特性粘度范围为0.55～0.60dL/g。

B.芯成分的重量比率为50％～70％。

C’.至少构成皮成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯中含有金属微粒0.2～0.4重量％和有机颜料0.2～1.0重量％，单丝的b值在60以上，L值在70～80。

D.纤度为5～15dtex的单丝满足伸长率为5％时的模量为3～4.5cN/dtex、断裂伸长率为20～40％的条件。

E.从制品卷绕次日开始经10日测定的最内层部分的自由收缩率在0.3％以下。

F.在聚酯单丝的纤维长度方向10万米范围内，比纤维直径粗10μm以上的节点在1个以下。

关于没有进行原液染色的聚酯单丝和进行原液染色的聚酯单丝的共同事项，以下称为“(原液染色)聚酯单丝”或“聚酯单丝”；只限定于原液染色时，以下有时称为“原液染色聚酯单丝”。

本发明还涉及上述(原液染色)聚酯单丝的熔融纺丝方法，其特征是对芯成分和皮成分聚合物含有聚酯的皮芯型复合聚酯单丝进行熔融纺丝时，使芯成分聚合物从导入喷丝板组件至纺出为止的芯成分聚合物的滞留时间为10秒钟以上且3分钟以内。

本发明还涉及上述(原液染色)聚酯单丝的纺丝喷丝板组件，它是芯成分和皮成分聚合物含有聚酯的皮芯型复合聚酯单丝的纺丝喷丝板组件，其中，上述喷丝板组件内形成的芯成分聚合物流路夹着在过滤介质部形成的聚合物流路，上下在一条直线上重合排列；芯成分聚合物在过滤介质部形成的上述聚合物流路在过滤介质的外周部形成环状；芯成分聚合物在喷丝板组件内的滞留时间在10秒钟以上、3分钟以下。

发明效果

本发明的包含聚酯的单丝，是具有以往单丝得不到的优异尺寸稳定性、抑制丝刮剥的效果、防止纬档的效果、抑制晕光效果，并且以可以实现高网眼化的细纤度，适合用于高强度、高模量筛网纱的(原液染色)聚酯单丝。

附图的简单说明

[图1]是为说明本发明喷丝板组件一个实施方案的示例的示意性说明图(正断面图)。

[图2]是说明本发明的聚合物分配构件一个实施方案具体示例的示意性说明图，(a)是平面图、(b)是侧断面图。图中(a)是从底面的俯视图、(b)是侧面图。

[图3]是为说明通过图2的聚合物分配构件支承的过滤介质的聚合物流动具体情形的情形图。

[图4]是为说明以往喷丝板组件一个实施方案的示例的示意性说明图(正断面图)。

符号说明

1：组件体；

2a：芯成分聚合物用过滤介质(金属网过滤器)；

2b：皮成分聚合物用过滤介质(金属网过滤器)；

3a：芯成分聚合物用分配构件；

3b：皮成分聚合物用分配构件；

4a：芯成分聚合物导入构件；

4b：皮成分聚合物导入构件；

5：复合纺丝用喷丝板；

6：紧固螺栓；

7：纺丝孔；

11：上部组件体；

12：中间组件体；

13：下部组件体；

H1a：芯成分聚合物的导入流路；

H1b：皮成分聚合物的导入流路；

H2a：芯成分聚合物流路；

H2b：皮成分聚合物流路。

实施发明的最佳方案

本发明的聚酯单丝是构成单元的80摩尔％以上为聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的皮芯型复合聚酯单丝。

构成本发明单丝的聚酯是以对苯二甲酸乙二醇酯为主要重复单元的聚酯。其中所谓“主要的”意义是所有重复单元的80摩尔％以上，优选90摩尔％以上，特别优选95摩尔％以上，可以以20摩尔％以下的比率共聚对苯二甲酸成分和乙二醇成分以外的第3成分，但如后述，从高强度、高模量单丝观点考虑，优选实质上是以对苯二甲酸乙二醇酯作为重复单元的聚对苯二甲酸乙二醇酯。其中，所谓实质上是指在制造该聚酯时，不主动使用共聚成分，而如二甘二醇这样在聚酯制造阶段副生成的产物，可以共聚到聚酯之中。

本发明中所使用的聚酯聚合物，使皮芯均为80摩尔％以上结构单元为聚对苯二甲酸乙二醇酯，除特性粘度以外的特性在实质上是相同的聚合物。由此消除由两种成分之间的相容性而在贴合面引起剥离的忧虑。

另外，本发明的聚酯单丝是皮芯型复合单丝，配置以使得在其横断面上，芯成分被皮成分包覆，并且芯成分不显露于表面。其中，所谓“皮芯型”，只要芯成分完全被皮成分包覆即可，不一定必需设置成同心圆形。关于断面形状，有圆形、扁平形、三角、四角、五角等几种形状，从容易获得稳定的纺丝性以及高次加工性、抑制机织后涂布乳剂使其感光时发生晕光以及筛网纱网孔的稳定性等考虑，优选圆形断面。

本发明的聚酯单丝必须其芯成分聚酯的特性粘度(IV)(以邻氯苯酚作为溶剂，在温度35℃下测定，以下同)为0.70dL/g以上，并且皮成分聚酯的特性粘度范围为0.55～0.60dL/g(构成要件A)。

一般筛网纱用聚酯单丝是适合用于精密印刷的高强力单丝，断裂强度越高，越能够抑制机织性降低以及发生纱伸长等，可以得到高尺寸稳定性。因此作为尺寸稳定性的代用特性，讨论得较多的是在低伸长率区域中的生成应力，一般根据伸长率为5％时的应力(模量，以下称为5％LASE)来评价性能。本发明的筛网纱用聚酯单丝通过把0.7dL/g以上的高IV聚合物用于芯成分，可以实现高强度化，得到断裂强度在6.0cN/dtex以上的高强度纤维。另一方向，皮成分的特性粘度为0.55～0.60dL/g。具有本发明所及的高模量物性，纤度为5～15dtex单丝通常有发生丝刮剥的风险。对此，本发明通过使皮成分的特性粘度达到0.55～0.60dL/g，可以抑制发生丝刮剥，另外，还防止中间伸长 率下的模量降低。其中，如果皮成分的特性粘度超过0.60dL/g，则与芯成分的特性粘度差(物性差＝分子取向差)变小，实质上得不到作为皮芯型复合丝的效果。另一方面，如果特性粘度低于0.55dL/g，则纺丝时的熔体粘度太低，不仅使得喷丝不稳定，而且还会降低皮芯的稳定性，熔体从组件结合部分漏出的风险增高，从确保工业上的稳定生产率考虑，也是不好的。

其次，本发明聚酯单丝，其芯成分的重量比率为50～70％(构成要件B)。

也就是高IV的芯成分，以重量比计算必需在50～70％。优选55～70％。如果低于50重量％，则作为丝的物性，皮成分的影响明显，难以实现高强力·高模量化。另一方面，如果超过70重量％，则皮成分的厚度相对于纤维直径在15％以下，变得非常薄，由在熔体输送过程中的粘度变化等而引起熔体输送变化的原因，当厚度变化相当严重时，则存在芯成分显露于丝表面的危险。这样的熔体输送过程中的变动，主要容易在熔体输送配管的弯曲部分以及组件·喷丝板内部的滞留部分附近发生，也是造成重大的丝缺陷，即节点的原因。

把表示特性粘度为0.80dL/g的聚酯在氮气气氛(脱氧状态)中的热分解程度，即特性粘度降低程度的例子出示在表1中。

[表1]

时间\温度	280℃	290℃	300℃
				5分钟	0.016	0.031	0.049
10分钟	0.031	0.050	0.087
				15分钟	0.046	0.062	0.112

如由表1分析表明，聚酯的热老化，非常容易受温度和暴露在热中的时间的影响。控制由这一性质引起的聚合物粘度的变化在提高单丝品质方面是极其重要的。本发明特别是针对芯成分聚合物熔体输送减少配管弯曲，特别是使从导入组件至喷出的时间控制在1分钟以内，使用从组件入口到喷丝板喷出口夹着过滤层，并呈直线排列的图1所示的纺丝喷丝板组件，可以降低由熔体流动变化而发生节点的风险。

下面是本发明的聚酯单丝，至少在构成皮成分的聚对苯二甲酸乙 二醇酯中必需含有0.2～0.4重量％的金属微粒(构成要件C)。

其中，所谓的金属微粒具体是氧化钛、硅溶胶、氧化硅、烷基表面修饰氧化硅(アルキルコ—トシリカ)、氧化铝溶胶、碳酸钙等，但只要是添加到聚酯中时在化学上是稳定的，则可以是任何物质。从化学稳定性、抗聚集性以及容易使用等观点考虑，以氧化钛、硅溶胶、氧化硅、烷基表面修饰氧化硅为宜，进一步优选氧化钛。使用氧化钛时，从分散性观点考虑，氧化钛的平均粒径优选在0.5μm以下，更优选0.3μm以下。

上述金属微粒对于皮成分的添加量，如果超过0.4重量％，则会使单丝的力学特性降低，并且在熔体输送过程中聚集并析出在丝表面的金属微粒在机织时会损坏筘，结果构成机织性经时变差的主要原因。但是为了达到作为筛网纱的抑制晕光效果，必需至少含有0.2重量％的金属微粒。

另外，本发明的原液染色聚酯单丝，至少在构成皮成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯中要含有金属微粒0.2～0.4重量％以及有机颜料0.2～1.0重量％，单丝的b值必需在60以上，L值必需在70～80(构成要件C’)

其中，金属微粒的种类以及配合量与上述构成要件C相同，所以省略不再赘述。

另外，筛网纱仅仅通过金属微粒调整光泽来抑制晕光的效果是不够的，通常要染成黄色、红色、黑色使用。通常筛网纱的感光，由于使用在300～400nm波长具有峰的光，所以多数情况下染成黄色。但是在本发明的5～15dtex的极细纤维存在难以进行深色染色的问题。另外，经过染色、经过该热历史等加工历史，一般丝的模量降低，存在着降低作为筛网纱的性能的问题。本发明的原液染色聚酯单丝，在皮成分聚合物中除了前述金属微粒以外，还添加0.2～1.0重量％的有机颜料，使单丝的b值达到60以上，L值达到70～80。通过这种方法可以省略染色工序，可以使原丝的高模量物性直接反映到织物的性能之中。如果有机颜料的添加量低于0.2重量％，则不可能对纤维进行深颜色的染色。另一方面，如果超过1.0重量％，则会引起模量等降低。

在原液染色聚酯单丝中作为向皮成分聚合物中添加有机颜料的方法，例如优选使用制作颜料浓度约10重量％的母料，然后一边观察色 调，一边在即将进入挤塑机之前添加到皮成分聚合物之中进行调整的方法。这样的原液染色方法，以前也并不是没有，但是如果添加到具有高特性粘度的聚合物之中则容易受到从外部带入的含水率的影响，存在加速水解老化，丝物性降低的缺陷。本发明考虑到在芯·皮聚合物各成分中仅仅向皮成分聚合物中添加，而对物性影响度大的芯成分聚合物不造成影响，有可能达到既保持高性能，又保持高的抑制晕光效果。

本发明的聚酯单丝必须满足在纤度5～15dtex的单丝中伸长率为5％时模量为3～4.5cN/dtex，断裂伸长率为20～40％(构成要件D)。

在纤度为5～15dtex的本发明单丝中伸长率为5％时的模量低于3cN/dtex或者伸长率超过40％的单丝，作为筛网纱，不能说是具有足够的尺寸稳定性。另一方面，如果断裂伸长率低于20％，则难以吸收作用于织物的冲击，所以在机织时容易断丝；在反复使用时也容易因织物疲劳而引起断丝，还有在拉伸工序中也容易成为断丝的原因。另外，具有超过4.5cN/dtex的5％LASE的单丝，其皮成分的取向过高，产生丝刮剥，作为织物的品质不是很够。

在本发明的聚酯单丝中为了将伸长率为5％时的模量、断裂伸长率设定在上述范围内，只要适当调节构成芯成分和皮成分的聚酯的特性粘度和芯成分与皮成分的重量比率，或纺丝、拉伸条件即可。

本发明的聚酯单丝从制品卷绕次日开始经10日测定的最内层部分的自由收缩率在0.3％以下(构成要件E)。

其中，所谓制品的最内层部分是指卷绕在筒管等上的聚酯单丝中从卷取开始后500m以内的部分。

本发明这种具有高模量物性的单丝，由于丝内部所具有的纤维结构应变影响，很容易发生纬档。为了消除这一缺陷，必需在使制品中应变充分松弛的状态下进行卷取。作为这一指标，在室温下制品最内层部分的自由收缩率必需在0.3％以下，优选在0.25％以下。本发明通过条件设定，使在拉伸后实施0.3％～0.5％的松弛处理后，在最终罗拉至卷取之间有0.05秒以上的松弛时间，达到上述的自由收缩率，可以抑制纬档。只要是在0.3～0.5％范围的松弛处理，就可以在不损坏5％LASE的条件下，仅仅使纤维内部的结构应变得到松弛。

本发明的聚酯单丝，在该聚酯单丝的纤维长度方向10万米范围内 比纤维直径粗10μm以上的节点必需在1个以下，优选为0(构成要件F)。

该节点的原因是在纺丝工序中由于热老化在聚合物配管内或组件内发生的凝胶化聚合物被喷出的情况以及因芯和皮成分聚酯的微小粘度不均匀性而发生的情况。为了使节点相对于纤维长度方向10万米在1个以下，则如上所述针对芯成分聚合物熔体输送，减少配管的弯曲，特别是使从组件导入至喷出的时间在1分钟以内，通过使用从组件入口至喷丝板喷出口夹着过滤层并呈直线排列的如图1所示的纺丝喷丝板组件，可以减少由熔体流动变化而引起的节点发生。

以下参照附图详细说明有关本发明聚酯单丝的熔融纺丝方法和为进行这种纺丝的纺丝喷丝板组件。

图1是示意性举例对本发明聚酯单丝进行熔融纺丝的皮芯型复合纺丝喷丝板组件(以下简单称为“喷丝板组件”)的正断面图。在该图1中1是组件体，如图所示分为由上部组件体11、中间组件体12和下部组件体13构成的三个部分。另外，2(2a、2b)表示过滤介质，3(3a、3b)表示聚合物分配构件，4(4a、4b)表示聚合物的导入构件，5表示皮芯型复合纺丝喷丝板(以下简单称为“喷丝板”)，6表示组件的紧固螺栓组，7表示纺丝孔。

图1中芯成分聚合物(A)流经部分的构件或流路上附有英文小写“a”，皮成分聚合物(B)流经部分的构件或流路上附有英文小写“b”，加以区别。另外，图1在中间组件体12中如图所示，芯成分聚合物流路H2a和皮成分聚合物流路H2b交叉。但是这是为使说明简单易懂的方便表现形式，不用说，实际上芯成分聚合物流路H2a和皮成分聚合物流路H2b互相没有交叉而是形成独立的各自流路也可以。

在以上所示结构的本发明喷丝板组件的实施方案例中如图所示，芯成分聚合物刚被导入到喷丝板组件中后即除过滤介质2a设置部分以外流过直线状流路H1a和H2a，以最短流路流入在喷丝板5上穿孔设置的纺丝孔7。所谓直线状流路H1a、H2a和纺丝孔7，在图1中用点划线表示，朝向芯成分聚合物(A)流向的下游侧，除了过滤介质2a的设置部分以外，设置成上下在一条直线上重合。

因此芯成分聚合物(A)当然在喷丝板组件中只停留很短时间。所以不会长时间暴露在高温下。并且该流路是直线状的，而不是弯曲流 路，所以芯成分聚合物(A)在从被导入到喷丝板组件至从在喷丝板5上穿孔设置的纺丝孔7纺出期间以最短时间流过最短距离，并且不存在局部产生滞留时间差的异常滞留部位。

本发明中必需将芯成分聚合物(A)在喷丝板组件内的滞留时间设定在10秒以上且3分钟以下，优选设定在10秒以上，2分钟以下。如果把芯成分聚合物(A)的滞留时间设定得太短(例如低于10秒钟)则过滤层部的设计等在设计喷丝板组件方面受到制约，与此同时存在聚合物加热时间不足的问题，是不理想的。

顺便提醒的事项是芯成分聚合物(A)的滞留时间不用说受流路总长度(即直线流路的全长)和与之对应的各流路直径左右。但是所谓该流路直径和前述流路总长度(即直线状流路的全长)应该根据纺丝喷丝板组件向纺丝头组件的安装尺寸等纺丝喷丝板组件侧的条件和聚合物的滞留时间适当确定。

一般情况下，认为作为熔融聚合物粘度变化的主要原因是因为输送熔融聚合物的流路中存在的弯曲部分，或者是长时间在喷丝板组件内部滞留而引起的热老化等，认为引起这样热老化的聚合物作为单丝从喷丝板纺丝孔纺出时成为发生节点的原因，造成重大的丝缺陷。

例如如果作为表示特性粘度为0.80dL/g的聚酯在氮气气氛(脱氧状态)中热分解(热老化)程度的指标，来考虑特性粘度，该特性粘度的降低程度显示如上述表1中所示的性状。本发明中所说的“特性粘度”是在35℃下制备把样品溶解在邻氯苯酚中的各种浓度(C)的稀溶液，用这些溶液的粘度(ηr)，根据η＝limit(ln ηr/C)计算式，使C趋于0计算的值。

上述表1表明，聚酯的热老化极容易受温度与暴露在热中的时间的强烈影响。因此考虑这样的性质适当控制喷丝板组件内的聚合物粘度变化，在提高单丝品质方面是相当重要的。于是特别是针对芯成分聚合物(A)流经的流路，本发明尽可能减少弯曲部分，夹着过滤介质2a的设置部分，制成直线状的流路H1a和H2a。

通过这样制成直线状流路H1a和H2a，可以大大缩短芯成分聚合物(A)在喷丝板组件内的滞留时间，可以使从芯成分聚合物(A)被导入喷丝板组件后至由喷丝板5喷出的滞留时间在2分钟以内。并且通过这种方法还降低熔融的芯成分聚合物(A)发生流动变化(产生局 部的聚合物滞留差)而引起节点的风险。

如上所述，在本发明皮芯型复合纺丝喷丝板组件的实施方案例中芯成分聚合物(A)流经的流路夹着过滤介质2a的设置部分而呈直线状，通过这种方式大大缩短聚合物在喷丝板组件内的滞留时间，并且流路中不会形成大的弯曲部分。因此芯成分聚合物(A)不会在喷丝板组件内产生异常滞留，并可以控制在短时间内流动通过。

下面简单说明本发明的过滤层。一般在喷丝板组件中设置为了除去聚合物中所含杂质的过滤层(过滤介质2a)，该过滤介质2a优选设置在喷丝板组件的最下游侧(通常在喷丝板5的正上方)。这是因为直至聚合物从纺丝孔7被纺出前的所有流路中，如果把过滤介质2a设置在最下游侧，则无论由哪里混入或产生杂质，一定都可以被除去。

因此通常优选在喷丝板组件的最下游侧(特别是喷丝板的正上方)设置过滤介质2a。于是本发明在喷丝板组件内也设置过滤介质2a，然而如果长时间连续进行熔融纺丝，该过滤介质2a捕集聚合物中的杂质，则具有过滤压力不可避免会升高的特征。这时如果对该过滤压力的升高置之不理，则喷丝板组件内的聚合物压力升高，会发生喷丝板组件的耐压结构以及为防止聚合物漏料的密封力降低等不良现象，成为聚合物漏泄、喷丝板变形、在喷丝板上穿孔设置的纺丝孔堵塞、齿轮泵损坏等的原因。

于是为了防止喷丝板组件的内部压力升高超过允许范围，必须经常中断熔融纺丝，进行喷丝板组件更换，定期更换安装在过滤介质2a上的含有金属细丝的无纺织布过滤器或含有金属网过滤器等的圆盘状过滤介质(以下简单称之为过滤器)。这时为了延长过滤器的更换周期，延长过滤器的寿命，必需增加过滤器的过滤面积，避免由于在狭窄部位集中捕集杂质而引起过滤压力急剧增高。

一般在聚酯单丝的熔融纺丝中如果产生热老化而凝胶化的聚合物，就会引起熔融纺丝工序中的断丝和拉伸工序中的断丝，缠绕在旋转件上等。这样一来，不仅造成纺丝性降低的原因，而且由于热老化的聚合物混入到单丝之中成为产生粗细不同于其它部分的节点的原因。在单丝中它还是造成丝的粗细均匀性降低的原因，而丝的粗细均匀性关系到筛网纱网孔的均匀性，所以必需极力避免聚合物的热老化。

于是在对单丝进行熔融纺丝时，在过滤介质2(2a、2b)中安装包含金属网或无纺织布等的过滤器，以过滤、除去由聚合物异常滞留而热老化的聚合物在输送配管中或在喷丝板组件内凝胶化的聚合物，或者对它们进行分散是非常重要的。作为该过滤介质2(2a、2b)的结构，如图3所例示，优选用铝合金等在外部凸缘上形成密封构件21的2层以上的多层金属网过滤器22，特别优选至少一层为25目的金属网层的多层过滤器。这是为了确保使通过过滤介质2(2a、2b)中央部位的聚合物朝向在分配构件3(3a、3b)外周部形成的流路流动的流路。图3中用箭头表示聚合物的流动方向。

但是本发明的喷丝板组件，作为聚合物过滤部的结构，除了过滤介质2(2a、2b)以外，在过滤介质2(2a、2b)的上方不设置如图4所示的以往类型喷丝板组件中惯用的由金属砂或玻璃珠等构成的滤砂部8(8a、8b)。这是因为如果设置这样的滤砂层8(8a、8b)，特别是芯成分聚合物(A)在喷丝板组件内的滞留时间会变长，难以缩短滞留时间的原因。

这时当过滤压力作用于本发明过滤介质2(2a、2b)时，关键问题是使过滤介质2(2a、2b)不发生变形或破损。于是，在具备支承过滤介质2(2a、2b)功能的同时，为了用大过滤面积对聚合物进行过滤，在过滤介质2(2a、2b)的正下方设置具有使已展开流动的聚合物再度合流的功能的圆盘状聚合物分配构件3(3a、3b)。

本发明的圆盘状聚合物分配构件3(3a、3b)具有如图2示意图所例示的形状。图2中图2(a)表示分配构件3(3a、3b)的平面图，图2(b)表示侧断面图。由该图2表明，圆盘状聚合物分配构件3(3a、3b)设置为嵌合到中间组件体12的凹部中。

这时通过固定部32分别固定在中间组件体12的凹部，使中间组件体12凹部的侧内周面和分配构件3(3a、3b)的侧外周部之间形成环状流路。因此流入到过滤介质2(2a、2b)的所有聚合物(A)、(B)在流到圆盘状的聚合物分配构件3(3a、3b)的支承部31的上面时，流动方向从上下方向变化为横向。这样流动方向改变，向横向扩展的聚合物(A)和(B)的流动全部为向外周侧流动，所以实现用过滤介质2(2a、2b)的所有过滤面积进行过滤。

这时如果在圆盘状聚合物分配构件3(3a、3b)的支承部31的上 面和/或下面设置由其中心向外周刻设的放射状沟槽，则经过过滤介质2(2a、2b)过滤的聚合物(A)和(B)就会一边向横向扩展，一边平顺地形成向外周部位的流动，这一点在图2中没有示出。

如上所述，形成前述聚合物分配构件3(3a、3b)，以使全部聚合物呈圆环状流过在外周部形成的环状流路后，在其下面的中央部再度合流。关于这一点，如果在聚合物分配构件3(3a、3b)的中央开设聚合物可以流下的孔，则经由该孔的聚合物和与此独立而经由外周部环状流路的前述聚合物之间会产生热历史差，所以相反会成为扩大粘度不均匀性的主要原因，所以是不理想的。

下面叙述皮成分聚合物(B)，作为该皮成分聚合物(B)，使用特性粘度低的聚合物。一般在聚酯纤维中如果要实现高断裂强度，随之而来的是促进机织时产生浮渣。认为产生该浮渣是由于在聚酯纤维中如果取向和结晶提高，则纤维的断裂强度增加，但是相反纤维变脆，变得不耐弯曲、剪切、刮剥等所致。

本发明的皮芯型聚酯单丝必需形成具有高断裂强度·高模量的芯成分聚合物，因此提高芯成分聚合物的特性粘度是众所周知的。与此相反，如果把皮成分聚合物的初期特性粘度设定得较低，在熔融纺丝工序中得到未拉伸丝，接着在拉伸工序中即使进行高倍率拉伸，也抑制取向和结晶。这样所得纤维的断裂强度降低，与此同时纤维也变得耐弯曲、剪切、刮剥等。

通常聚酯聚合物在熔融纺丝工序中一旦熔融，就很难保持熔融前原有的高特性粘度，特性粘度不可避免地会有一定程度降低。因此对于芯成分聚合物(A)，前述本发明必须的要件是非常必要的。但是关于皮成分聚合物(B)，如果熔融纺丝前是高特性粘度的，结果反而会增加机织时产生浮渣。

因此皮成分聚合物(B)为低特性粘度即可，正因为如此，在某种程度上可以允许长时间在喷丝板组件内滞留而产生的特性粘度降低。另外，与具有高特性粘度的聚合物相比，具有更低特性粘度的聚合物在喷丝板组件内的特性粘度降低的程度较低，特性粘度降低的影响更小。

这样可以提供本发明聚酯单丝的熔融纺丝方法及其纺丝喷丝板组件，其以芯成分聚合物(A)的特性粘度的降低(也就是防止热老化) 作为最优先的要件。也就是本发明的聚酯单丝是适合用于精密印刷的高强力单丝，并且断裂强度越高，越能够抑制机织性降低和纱伸长等发生，可以得到高尺寸稳定性。

但是这样的高性能化方向，在机织时由于筘的原因，丝表面被刮剥，使机织性变差。于是本发明，在芯成分中配以担当表达物性的特性粘度高的聚合物(A)，在皮成分中作为保护层，配以为了改进机织性的特性粘度低的聚合物(B)，通过对这样得到的皮芯复合型单丝进行纺丝，可以解决这些问题，与此同时，通过最大限度考虑喷丝板组件，使芯成分聚合物(A)在喷丝板组件内不产生热老化，可以实现高密度筛网纱所要求的要件。

皮成分聚合物(B)，如前所述，由热历史引起的特性变化较小，所以对特性粘度没有芯成分聚合物(A)那样程度的均一化要求，但是如果其更加均匀，则更不容易发生节点和丝刮剥等品质异常，构成单丝自身性质优异的生产工艺。

于是为了不产生特性粘度不均匀性，在过滤介质2b的下游侧流路内不使用动力，而设置对聚合物进行静态混合的静止型混合元件，对皮成分聚合物(B)粘度不均匀性进行均化是有效的，但是难以完全进行清理，并难以通过目视观察确认清理状态。但是皮成分聚合物(B)，允许其在喷丝板组件内滞留一定时间，所以如图1所示，在具有长流路的聚合物流路H2b内插入ケニツクス型、スルザ—型等已知的静态混合元件，在本发明中是优选的实施方案。

并且如果在该聚合物流路H2b中插入静态混合元件，则熔融纺节点束后，从纺丝头组件拆卸喷丝板组件，进行分解，取出静态混合元件后，在对聚合物的流路H2b进行清理时，可以在开放的状态下清理。因此，即使反复使用喷丝板组件时也可以最大限度降低清理不完全的风险。

其次如图1的实施方案例所表明的，本发明的复合聚酯单丝用喷丝板组件，在喷丝板5上穿孔的纺丝孔7优选为一个，这是因为如果在一个喷丝板上穿孔设置多个纺丝孔，纺出多根单丝，为了使单丝组之间不产生物性差，对纺丝孔的穿孔位置必需加以特别考虑。

与此相反，如果在喷丝板5上只设置一个穿孔的纺丝孔7，从一个喷丝板5只纺出一根单丝，在本质上就不会产生物性差。因此本发明 的喷丝板组件才有可能非常着重考虑芯成分聚合物的滞留时间而设计喷丝板组件。因此本发明的喷丝板，不拘于以往喷丝板组件的常识，具有可以自由设定在喷丝板5上穿孔的纺丝孔7位置的特征。因此其特征是，不必象以往喷丝板一样将纺丝孔7的穿孔位置设在喷丝板中心，可以设置在偏离喷丝板中心的位置。

本发明涉及皮芯型复合单丝，将该单丝设计成在其纤维横断面上芯成分被皮成分包覆并且芯成分不会显露于表面，其中只要芯成分完全被皮成分包覆即可，不一定设计成同心圆形，但优选设计成同心圆形。另外，关于其断面的形状，有圆形、扁平形、三角、四角、五角等形状，从容易获得稳定的纺丝性以及高次加工性的观点、抑制机织后涂布乳剂使其感光时发生的晕光，以及从筛网纱网孔的稳定性等考虑，优选圆形断面。

本发明的聚酯单丝是适合用于精密印刷的高强力单丝，断裂强度越高，越可以得到抑制机织性降低和丝伸长等发生的高尺寸稳定性。本发明的聚酯单丝把具有高特性粘度的聚合物用于芯成分，使得高强度化成为可能，可以得到断裂强度为6.5cN/dtex以上的高强度纤维。用这种方法可以防止皮芯型复合聚酯单丝的表面处的取向以及结晶度升高到所需值以上，可以抑制机织时的浮渣发生量，并且可以获得高的尺寸稳定性。

本发明的皮芯型复合聚酯单丝，由于芯成分和皮成分均为聚酯，所以不容易引起聚酯/尼龙复合丝中经常发生的在复合界面处的剥离现象。但是通过使芯成分：皮成分的复合重量比在50:50～70:30，使芯的一部分显露于表面，可以防止产生降低皮成分的浮渣抑制效果，通过使皮变薄而增加特性粘度高的芯成分聚合物的量，所以有可能实现更高强度，所以优选。

为获得本发明皮芯型复合聚酯单丝的制造方法，可以利用以下复合纺丝技术制造。分别对形成芯成分和皮成分的聚合物单独进行熔融、计量、过滤之后，使用喷丝板，进行合流、复合并从同一个喷出口喷出，以制成皮芯复合丝，并通过设置在喷丝板下的加热筒加热后进行冷却而获得。为了实现高强力化，必需要进行拉伸工序，但也可以是暂时作为未拉伸丝进行卷取后，再重新经过拉伸工序而得到高强力拉伸丝的方法以及纺丝后不经过卷取而直接进行拉伸，得到拉伸丝 的方法等方法。

实施例

以下列举实施例，更具体说明本发明的情况。

实施例中特性粘度、强度、伸长率、自由收缩率、丝刮剥、单丝色调等评价均根据以下定义。

特性粘度：

在35℃下把样品溶解在邻氯苯酚中制备各种浓度(C)的稀溶液，用这些溶液的粘度(ηr)，通过下述计算式，使C趋于0而计算出来。

η＝limit(ln ηr/C)

皮芯各成分在安装组件之前，在放料状态下充分稳定，分别采取放料的聚合物进行测定。另外，芯成分的特性粘度使用对卷绕的制品经碱减量至50％以下重量的样品进行确认。

强度、伸长率：

纤维的强度和伸长率是根据JIS-L1017，使用オリエンテツク公司制的テンシロン，样品长度为25cm，以30cm/分钟的拉伸速度进行测定，即样品断裂时的强度和伸长率。

5％伸长时的模量(应力)：

在上述强度和伸长率的测定中测定样品伸长5％时的应力。

自由收缩率：

从卷取约1分钟的拉伸丝上剥离除去多余的丝，从最内层部分采取5,000mm的丝样品，在绞纱状态、室温·无负荷下，松弛地贴附在墙壁上放置，10天后再次测定丝的长度。用初始丝长除10天后的丝长与初始丝长之差，用百分比表示，作为自由收缩率。

节点个数的评价：

以100m/分钟的丝速，使用Keynece公司制的センサLS-7010(M)、控制器LS-7500，测定10μm以上变化点的个数。分别测定10根制品各5万m，对检测的丝径变化总数进行丝长10万m的换算，进行评价。

丝刮剥的评价：

通过スルザ—型织机，使织机的旋转数为250rpm，每1cm织幅使用120根经纱，机织网眼织物，在背景为黑色的板上，通过目视检察织好的织物。这时通常显黑色的网眼样式由于织入了丝刮剥屑而呈现白色，对这样的织物缺陷个数进行计数，来进行评价。以宽1.5m换算，把每30m长织物中由于丝刮剥而引起的缺陷低于5个的判定为○，把5个以上、低于10个的判定为Δ，把10个以上的判定为×。

单丝的色调评价：

在85mm×45mm的白色硬纸板上以每1cm 40次的比率以等间隔在60mm宽度上缠绕单丝。在同一缠绕位置，重复两次该操作，得到60mm×45mm的测色试样，用测色仪对这样的试样进行测定。这时测色仪使用ミノルタ公司制的SPECTROPHOMETER CM-3610d。

滞留在喷丝板组件内的芯成分聚合物的体积(V)：

由喷丝板组件的设计图，通过计算芯成分聚合物流经的各流路的体积，计算出在喷丝板组件内部滞留的芯成分聚合物的体积。

实施例1

把含有氧化钛0.35重量％，特性粘度0.85dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯用于芯成分，把特性粘度0.63dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯用于皮成分，分别在295℃的温度下单独进行熔融，并且进行计量，使芯皮复合比按重量比计算达到60/40。这时开始放料2小时后取样的放料聚合物的特性粘度，芯成分为0.73dL/g；皮成分为0.57dL/g。在纺丝温度295℃下，使用图1所示的组件、喷丝板进行合流、复合，从同一喷丝孔喷出。在喷丝板正下方设置90mm的加热器以使气氛温度达到约350℃，通过1,000mm长的冷风段后，用常规方法涂布纺丝油剂，使附着量以固形分换算达到0.2重量％，以1,200m/分钟的纺丝速度卷取得到未拉伸丝。接着用加热的热辊把该未拉伸丝预热后，用狭缝加热器一边加热一边以3.8倍的拉伸倍率进行拉伸，进行0.3％的松弛处理，然后卷取得到10dtex-1fil的拉伸丝。所得纤维为6.0cN/dtex，伸长率为25％，5％伸长时的模量(5％LASE)为3.9cN/dtex，自由收缩率为0.23％。另外，测定原丝节点发生个数的结果为0个。用スルザ—型织机对该原丝进行机织时，由产生丝刮剥而形成的缺陷数在织物每30m为0个。对所得拉伸丝进行碱减量至50％之后测定的特性粘度为 0.72dL/g。

比较例1

在实施例1中使用图4所示的大过滤槽和熔体流路中存在弯曲的聚合物计算通过时间为5分钟的组件进行纺丝，除此之外，进行与实施例1相同的操作得到拉伸丝，但是较多发生节点。这时对所得拉伸丝进行碱减量至50％之后测定的特性粘度(即芯部分的特性粘度)为0.69dL/g。

实施例2

在实施例1中把用于芯成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度变化为0.9dL/g，除此之外，用与实施例1相同的方法得到原丝。用与实施例1相同方法采取的芯成分在组件入口处的特性粘度为0.8dL/g。5％LASE有若干提高，除此之外，在品质方面与实施例1相同，没有特别问题。但是这样提高特性粘度，容易引起熔融不均匀性，这时存在产生节点的忧虑，但如果推测要发生节点，则必需采取在熔融设备中安装动态混合单元等对策。

实施例3

在实施例1中把用于皮成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度变化为0.6dL/g，除此之外，用与实施例1相同的方法得到原丝。用与实施例1相同方法采取的皮成分在组件入口处的特性粘度为0.55dL/g。物性、品质与实施例1相比均相差无几，确认该程度的特性变化在误差范围之内。

比较例2

在实施例1中把用于皮成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度变化为0.7dL/g，除此之外，用与实施例1相同的方法得到原丝。用与实施例1相同方法采取的皮成分在组件入口处的特性粘度为0.65dL/g。由于皮成分的特性粘度增加，与芯成分的差别减小，看到发生与芯成分显露在丝表面时同样的丝刮剥。

比较例3

在实施例1中把用于芯成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度变化为0.7dL/g，除此之外，用与实施例1相同的方法得到原丝。用与实施例1相同方法采取的芯成分在组件入口处的特性粘度为0.65dL/g。随着特性粘度降低看到大的物性降低。认为这是由于随着芯 成分特性粘度大幅降低，在皮芯合流部分的压力平衡发生变化所致，检测出1个节点。虽然实施了通过提高拉伸倍率来相应弥补物性降低的试验，但是得到的结果是在机织织物时产生较多丝刮剥，机织性不好。

实施例4

在实施例1中把纤维的复合比率变化成芯成分为50重量％，除此之外，用与实施例1相同的方法得到原丝。物性方面没有大的差别，在织物品质方面也没有发现大的问题，与实施例1相同。

实施例5

在实施例1中把纤维的复合比率变化成芯成分为70重量％，除此之外，用与实施例1相同的方法得到原丝。物性方面没有大的差别，在织物品质方面也没有发现大的问题，与实施例1相同。

比较例4

在实施例1中把纤维的复合比率变化成芯成分为90重量％，除此之外，用与实施例1相同的方法得到原丝。从组件安装经3天后的原丝进行拉伸的制品中，看到产生丝刮剥。认为这是由于熔体的粘度变化引起皮层厚度变化所致。

比较例5

在实施例1中把纤维的复合比率变化成芯成分为40重量％，除此之外，用与实施例1相同的方法得到原丝。芯成分聚合物的熔融状态时间变长，与比较例3一样，看到特性粘度降低。还具有其协同效应，物性大大降低。另外，还看到产生节点，认为这是由于芯聚合物的稳定性降低以及在合流部分处的不稳定性的影响所致。

把变化特性粘度和芯皮复合比率的实施例1～5、比较例1～5的结果总结出示在表2中。

[表2]

实施例6

把含有氧化钛0.35重量％，特性粘度0.85dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯用于芯成分，把特性粘度0.63dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯用于皮成分，分别在295℃的温度下单独进行熔融，并且进行计量，使芯皮复合比按重量比计算达到60/40。这时使用失重式计量器在挤塑机入口处添加颗粒形状的母料(蒽醌系有机颜料浓度为10重量％)，使配比达到3重量％。添加母料颜料前的基料聚合物与皮成分的基料聚合物相同。在开始放料经2小时后取样的放料聚合物的特性粘度，芯成分为0.73dL/g；皮成分为0.57dL/g。在纺丝温度295℃下，使用图1所示的组件、喷丝板进行合流、复合，从同一喷丝孔喷出。在喷丝板正下方设置90mm的加热器以使气氛温度达到约350℃，通过1,000mm长的冷风段后，用常规方法涂布纺丝油剂，使附着量以固形分换算达到0.2重量％，以1,200m/分钟的纺丝速度卷取得到未拉伸丝。接着用加热的热辊把该未拉伸丝预热后，一边用狭缝加热器加热，一边以3.8倍的拉伸倍率进行拉伸，进行0.3％的松弛处理后，通过卷取获得染成黄色的10dtex-1fil的拉伸丝。所得纤维为6.0cN/dtex，伸长率为25％，5％伸长时的模量(5％LASE)为3.9cN/dtex，自由收缩率为0.23％，L值为79.6，b值为65.0。另外，测定原丝节点发生个数的结果为0个。 用スルザ—型织机对该原丝进行机织时，由产生丝刮剥而形成的缺陷数在织物每30m为0个。对所得拉伸丝进行碱减量至50％之后测定的特性粘度为0.72dL/g。

比较例6

在实施例1中使用图4所示的大过滤槽和熔体流路中存在弯曲的聚合物计算通过时间为5分钟的组件进行纺丝，除此之外，进行与实施例6相同的操作得到拉伸丝，但是较多发生节点。这时对所得拉伸丝进行碱减量至50％之后测定的特性粘度为0.69dL/g。

实施例7

在实施例6中把用于芯成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度变化为0.9dL/g，除此之外，用与实施例6相同的方法得到原丝。用与实施例6相同方法采取的芯成分在组件入口处的特性粘度为0.8dL/g。5％LASE有若干提高，除此之外，在品质方面与实施例6相同，没有特别问题。但是这样提高特性粘度，容易引起熔融不均匀，这时存在产生节点的忧虑。如果推测要发生节点，则必需采取在熔融设备中安装动态混合单元等对策。

实施例8

在实施例6中把用于皮成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度变化为0.6dL/g，除此之外，用与实施例6相同的方法得到原丝。用与实施例6相同方法采取的皮成分在组件入口处的特性粘度为0.55dL/g。与实施例6比较，物性和品质均相差无几，确认这种程度的特性变化在误差范围之内。

比较例7

在实施例6中把用于皮成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度变化为0.7dL/g，除此之外，用与实施例6相同的方法得到原丝。用与实施例6相同方法采取的皮成分在组件入口处的特性粘度为0.65dL/g。由于皮成分的特性粘度增加，与芯成分的差别减小，看到发生与芯成分显露在丝表面时相同的丝刮剥。

比较例8

在实施例6中把用于芯成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度变化为0.7dL/g，除此之外，用与实施例6相同的方法得到原丝。用与实施例6相同方法采取的芯成分在组件入口处的特性粘度为 0.65dL/g。随着特性粘度降低，看到大的物性降低。认为随着芯成分粘度的大幅降低，皮芯合流部分处的压力平衡发生变化所致，检测出一个节点。虽然实施了通过提高拉伸倍率弥补相应物性降低的试验，但是得到的结果是机织织物时产生较多刮剥，机织性不好。

实施例9

在实施例6中把纤维的复合比率变化成芯成分为50重量％，除此之外，用与实施例6相同的方法得到原丝。物性方面没有大的差别，在织物品质方面也没有发现大的问题，与实施例6相同。

实施例10

在实施例6中把纤维的复合比率变化成芯成分为70重量％，除此之外，用与实施例6相同的方法得到原丝。物性方面没有大的差别，在织物品质方面也没有发现大的问题，与实施例6相同。

比较例9

在实施例6中把纤维的复合比率变化成芯成分为90重量％，除此之外，用与实施例6相同的方法得到原丝。从组件安装经3天后的原丝进行拉伸的制品中，看到产生丝刮剥。认为这是由于熔体的粘度变化引起皮层厚度变化所致。

比较例10

在实施例6中把纤维的复合比率变化成芯成分为40重量％，除此之外，用与实施例6相同的方法得到原丝。芯成分聚合物的熔融状态时间变长，与比较例8一样，看到特性粘度降低。还具有其协同效应，物性大大降低。另外，还看到产生节点，认为这是由于芯成分聚合物的稳定性降低和合流部分处的不稳定性的影响所致。

把变化特性粘度和芯皮复合比率的实施例6～10、比较例6～10的结果总结出示在表3中。

[表3]

^＊)上行表示金属微粒的含有比率(重量％)，下行表示有机颜料的含有比率(重量％)。

^＊＊)上行表示L值，下行表示b值。

实施例11

首先，把特性粘度0.85dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯用于芯成分，把特性粘度0.63dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯用于皮成分，分别在295℃的温度下单独进行熔融，并且进行计量，使芯部与皮部的重量比达到60/40，并连续向对皮芯型复合单丝进行熔融纺丝的、如图1所示的喷丝板组件中供料。

这时制备可以使芯成分聚合物在喷丝板组件中的滞留时间从30秒至2分钟按30秒间隔进行调节的4种喷丝板组件，进行实验。这时，对由喷丝板组件供给的聚合物，不进行卷取而直接进行放料，从开始放料经2小时后对放料聚合物进行取样。该取样聚合物的特性粘度，芯成分为0.73dL/g；皮成分为0.57dL/g。该滞留时间，通过相对于预先求出的在喷丝板组件内滞留的芯成分聚合物的体积(V)，由使用计量 泵(齿轮泵)在每单位时间向喷丝板组件中导入的芯成分聚合物的量进行换算。

接着在纺丝温度295℃下，使用制备的使芯成分聚合物滞留时间为1分钟的喷丝板组件从纺丝孔7纺出皮芯复合单丝。接着在喷丝板5的正下方沿单丝行进方向设置90mm长的加热器以使气氛温度达到约350℃，使纺出的单丝通过加热区域和1,000mm长的冷风段。然后对纺出的单丝涂布纺丝油剂，使油剂的附着量达到0.2重量％，以纺丝速度1,200m/分钟进行牵引卷取，得到未拉伸丝。

接着用加热辊把该未拉伸丝预热后，通过狭缝加热器一边进行比接触加热，一边以3.8倍的拉伸倍率进行拉伸，进行0.3％的松弛处理后卷取获得含有10dtex单丝的拉伸丝。所得拉伸丝的物性：强度为6.0cN/dtex，伸长率为25％，5％伸长时的模量(5％LASE)为3.9cN/dtex。同时从该单丝原丝取样测定节点发生个数的结果为2个。

接着，用スルザ—型织机对上述原丝进行机织，这时产生的与“丝刮剥”相关的缺陷数进行评价时，该缺陷在织物每30m中实质上为0个，也没有检测出节点。对前述拉伸丝进行碱减量至50％之后测定的特性粘度为0.72dL/g。

实施例12

使芯成分聚合物在喷丝板组件内的滞留时间为2分钟，除此之外，使用与实施例11相同的喷丝板组件，除此之外，用与实施例11相同的条件制造单丝。对所得拉伸丝进行评价时，发生“节点”5个。另外，对拉伸丝进行碱减量至50％之后测定的特性粘度为0.71dL/g。

比较例11

在实施例11中使用图4中所示的聚合物滞留时间长的以往式过滤层和熔体流路中有弯曲的聚合物计算通过时间为5分钟的组件进行纺丝。除此之外，进行与实施例11相同的实验。对所得拉伸丝进行评价时，发生“节点”多达25个。对这时得到的拉伸丝进行碱减量至50％之后测定的特性粘度为0.69dL/g，表明在喷丝板组件内滞留时间长的结果加速了聚合物的老化。

产业上的实用性

本发明的(原液染色)聚酯单丝具有以往单丝得不到的优异尺寸 稳定性、抑制丝刮剥的效果、防止纬档的效果、抑制晕光的效果，并且是可以实现高网眼化的细纤度，且高强度、高模量，所以作为绳索、网、钓鱼丝、油布、帐篷、筛网、滑翔伞和帆布等原丝是有用的，除此之外，特别适合用于得到筛网印刷用的网眼织物，尤其是印刷布线板制造等要求高精密性的高网眼且高模量的筛网纱。

Claims (13)

1.聚酯单丝，其特征是在结构单元的80摩尔％以上由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的皮芯型复合聚酯单丝中满足下述A～F条件，

A.芯成分聚酯的特性粘度在0.70dL/g以上，并且皮成分聚酯的特性粘度范围为0.55～0.60dL/g；

B.芯成分的重量比率为50％～70％；

C.至少构成皮成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯中含有金属微粒0.2～0.4重量％；

D.纤度为5～15dtex的单丝满足伸长率为5％时的模量为3～4.5cN/dtex、断裂伸长率为20～40％的条件；

E.从制品卷绕次日开始经10日测定的最内层部分的自由收缩率在0.3％以下，其中所谓制品的最内层部分是指卷绕在筒管上的聚酯单丝中从卷取开始后500m以内的部分，并且所述自由收缩率的定义为：从卷取1分钟的拉伸丝上剥离除去多余的丝，从最内层部分采取5,000mm的丝样品，在绞纱状态、室温·无负荷下，松弛地贴附在墙壁上放置，10天后再次测定丝的长度，用初始丝长除10天后的丝长与初始丝长之差，用百分比表示，作为自由收缩率；

F.在聚酯单丝的纤维长度方向10万米范围内，比纤维直径粗10μm以上的节点在1个以下。

2.原液染色的聚酯单丝，其特征是在结构单元的80摩尔％以上由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的皮芯型复合聚酯单丝中满足下述A～F条件，

A.芯成分聚酯的特性粘度在0.70dL/g以上，并且皮成分聚酯的特性粘度范围为0.55～0.60dL/g；

B.芯成分的重量比率为50％～70％；

C’.至少构成皮成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯中含有金属微粒0.2～0.4重量％和有机颜料0.2～1.0重量％，单丝的b值在60以上，L值在70～80；

D.纤度为5～15dtex的单丝满足伸长率为5％时的模量为3～4.5cN/dtex、断裂伸长率为20～40％的条件；

E.从制品卷绕次日开始经10日测定的最内层部分的自由收缩率在0.3％以下，其中所谓制品的最内层部分是指卷绕在筒管上的聚酯单丝中从卷取开始后500m以内的部分，并且所述自由收缩率的定义为：从卷取1分钟的拉伸丝上剥离除去多余的丝，从最内层部分采取5,000mm的丝样品，在绞纱状态、室温·无负荷下，松弛地贴附在墙壁上放置，10天后再次测定丝的长度，用初始丝长除10天后的丝长与初始丝长之差，用百分比表示，作为自由收缩率；

F.在聚酯单丝的纤维长度方向10万米范围内，比纤维直径粗10μm以上的节点在1个以下。

3.权利要求1或2中所述的聚酯单丝的熔融纺丝方法，其特征是在对芯成分和皮成分聚合物含有聚酯的皮芯型复合聚酯单丝进行熔融纺丝时，将芯成分聚合物导入喷丝板组件，使直至纺出为止的芯成分聚合物的滞留时间为10秒钟至3分钟。

4.根据权利要求3中所述的聚酯单丝的熔融纺丝方法，其中，使芯成分聚合物的上述滞留时间在10秒钟至1分钟。

5.根据权利要求3或4中所述的聚酯单丝的熔融纺丝方法，其中，通过过滤介质对导入到喷丝板组件中的皮成分聚合物进行过滤后，不使用动力，而进行静态混合。

6.根据权利要求3中所述的聚酯单丝的熔融纺丝方法，其中，使芯成分聚合物∶皮成分聚合物的复合重量比达到50∶50～70∶30。

7.根据权利要求3中所述的聚酯单丝的熔融纺丝方法，其中，从一个喷丝板组件熔融纺丝一根皮芯型复合聚酯单丝。

8.权利要求1或2中所述的聚酯单丝的纺丝喷丝板组件，它是芯成分和皮成分聚合物含有聚酯的皮芯型复合聚酯单丝的纺丝喷丝板组件，其特征是在上述喷丝板组件内形成的芯成分聚合物流路夹着在过滤介质部形成的聚合物流路，上下在一条直线上重合而排列；芯成分聚合物的在过滤介质部形成的上述聚合物流路在过滤介质的外周部形成环状；芯成分聚合物在喷丝板组件内的滞留时间为10秒钟至3分钟。

9.根据权利要求8中所述的聚酯单丝的纺丝喷丝板组件，其中，在上述过滤介质的正下方设置在从下方支承该过滤介质的同时，形成使通过过滤介质的聚合物从外周部流下的环状流路，并且使经该环状流路流下的聚合物再度合流的圆盘状聚合物分配构件。

10.根据权利要求8或9中所述的聚酯单丝的纺丝喷丝板组件，其中，在上述过滤介质的正上方不设置滤砂层。

11.根据权利要求8中所述的聚酯单丝的纺丝喷丝板组件，其中，上述过滤介质含有多层的金属制无纺织物过滤器和/或金属网过滤器。

12.根据权利要求8中所述的聚酯单丝的纺丝喷丝板组件，其中，在对导入到纺丝喷丝板组件的皮成分聚合物进行过滤的过滤介质下游侧设置静态混合元件。

13.根据权利要求8中所述的聚酯单丝的纺丝喷丝板组件，其中，在喷丝板上穿孔设置的纺丝孔是一个孔，并且该纺丝孔的穿孔位置设置在偏离喷丝板中央的位置。

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