JP2004514797A - 伸縮可能な高分子繊維、その繊維の成形に有用な紡糸口金、およびその繊維から製造される製品 - Google Patents

Abstract

弾性ポリマーから形成される軸となるコアと、前記コアに接合され、非弾性ポリマーから形成される２つ以上のウィングを備える伸縮可能な合成高分子繊維であり、前記ウィングの少なくとも１つが、前記の軸となるコアと機械的に固定されているのが好ましい。前記繊維を用いて、靴下のような衣料品を製造することが可能である。上記繊維を成形する紡糸口金パックに関しても提供する。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、熱可塑性弾性ポリマーを含んで成る軸であるコアと、熱可塑性非弾性ポリマーを含んで成り、コアの外縁に接合された、放射状に配置された複数のウィングとを有する伸縮可能な合成高分子繊維に関する。ウィングポリマーまたはコアポリマーの少なくとも一方が、他方のポリマーに突出して、コアへのウィングの接合を改善する。本発明は、また、上記の繊維の製造法、上記の繊維を製造するのに有用な紡糸口金パックにも関する。本発明は、また、ヤーン、被服などをはじめとする、繊維から製造される製品にも関する。
【０００２】
（背景技術）
スポーツウェアや靴下類などの様々な被服をはじめとする合成繊維から製造される多くの製品に伸縮可能性を付与することが望まれている。米国特許第４，８６１，６６０号（イシイ（Ｉｓｈｉｉ））の発明の背景に開示されている通り、合成フィラメントに伸縮可能性を付与する様々な方法が公知である。一方法において、繊維に２次元または３次元けん縮が発現する。別の方法において、弾性ポリマー（例えば、天然または合成ゴム、またはポリウレタンエラストマーなどの合成エラストマー）から伸縮可能なフィラメントを製造する。このタイプの伸縮可能なフィラメントは、ゴムまたはポリウレタンエラストマーのフィラメントそれ自体が、かなり不良な消耗性および編み加工性と、不良な染料特性を呈する点で欠点がある。従って、納得のいく加工性および染料特性を有する別のタイプのフィラメントで、ゴムまたはエラストマーフィラメントを被覆して、ポリウレタンエラストマーフィラメントのゴムの欠点を回避している。
【０００３】
しかしながら、上記の被膜されたエラストマーフィラメントに関する欠点がある。イシイ（Ｉｓｈｉｉ）は、２種のポリマーから成形されるフィラメントに対称性を付与して、このような欠点を克服することを試みる。それにもかかわらず、上記の繊維は、加工中、２種のポリマーが互いに容易に層間剥離することが多いという深刻な欠点がある。その結果成形されたスプリット繊維は、低い破壊靭性を有し、意図しているものよりも劣る薄さや熱伝導性を有する布帛を生じる結果となる。２種の異なる非弾性ポリマーから成形され、上記の欠点がある繊維を開示する、米国特許第３，０１７，６８６号（Ｂｒｅｅｎら）も参照のこと。
【０００４】
実際、米国特許第３，４１８，２００号（Ｔａｎｎｅｒ）において、コアポリマーがウィングポリマーに突出する特定の条件では、コアおよびウィングの突出部分とは異なるポリマーから形成されるウィングの一部が、突出部分からさらに容易に分離できると認められている。対照的に、ある種の機械的な固定を用いて、２種の高弾性率、低弾性ポリマーを一緒に接合すると米国特許第３，４５８，３９０号に開示されるように、フィラメント中の２種の異なるポリマーの接合を改善することがしばしば望まれる。しかしながら、このようなポリマーおよびＢｒｅｅｎおよびＴａｎｎｅｒが開示したポリマーは、ポリマーの低い弾性のために、伸縮性の高い被服が望まれる今日では、不適切な伸縮性および回復性を有することになる。
【０００５】
２種のポリマーを含有する繊維は、米国特許第３，４１８，２００号および米国特許第５，３４４，２９７号に開示される紡糸口金で、紡糸することができる。しかしながら、基本的に紡糸口金の前に供給チャネルで、多成分ポリマーストリームを混合する際に、上記特許の紡糸口金は、ポリマー移動を呈する。これらの問題は、「ジャーナルオブポリマーサイエンス（Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ）」物理編，１３（５）巻，１９７５年，ｐ．８６３に記載され、具体的に示され、またごく最近では、「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｆｉｂｅｒ　Ｊｏｕｒｎａｌ」１３（５）巻，１９９８年，ｐ．４８に、コアから分裂するように設計された端部を有する３葉繊維に関する別の方法による最先端の紡糸に関して記載されている。
【０００６】
優れた伸縮性および回復性を有し、加工処理中や使用中に靭性を維持する、繊維およびそれらの繊維から製造される製品に関して依然として必要性があり、また上記の繊維および製品の便宜な製造法にも依然として必要性がある。多成分ポリマーストリームが、基本的に紡糸口金オリフィスの前に供給チャネルで、混合される際のポリマー移動の問題を解消する２種ポリマーを紡糸するための紡糸口金に関しても必要性がある。
【０００７】
（発明の要約）
２種のポリマーのうち一方が、他方のポリマーに貫入するならば、即ち、１つ以上のウィングのうち、ウィングポリマーの少なくとも一部がコアポリマーに突出するか、或いは、コアポリマーの少なくとも一部が、１つのウィングポリマーに突出するならば、伸縮可能な２種のポリマー繊維内での層剥離（層間剥離）を、かなり減少させるか、或いは回避することが可能であることが、現在では発見されている。特に上記Ｔａｎｎｅｒの教示の観点から、ストレス下では、弾性ポリマーは容易に変形し、そして非弾性ポリマーとの相互接合から離れると予想されていたので、上記の挙動は、予想に反した。
【０００８】
これらの発見に基づいて、本発明は、熱可塑性弾性ポリマーを含んで成る軸となるコアと、熱可塑性非弾性ポリマーを含んで成り、コアに接合する複数のウィングを含む伸縮可能な合成高分子繊維を提供し、ウィングポリマーまたはコアポリマーの少なくとも一方が、他方のポリマーに突出する。一実施形態において、軸となるコアは、外半径Ｒ_１、内半径Ｒ_２を包含し、Ｒ_１／Ｒ_２は、約１．２より大きい。
【０００９】
別の実施形態において、本発明は、第一ポリマーを含んで成る軸となるコアと、第二ポリマーを含んで成りコアに接合する複数のウィングとを含む伸縮可能な合成高分子繊維を提供し、該繊維は、約１未満の層間剥離の等級、少なくとも約２０％のボイルオフ後の伸度を有する。
【００１０】
さらに、本発明の紡糸口金パックに関して、紡糸口金プレートの、繊維を形成するオリフィスの後部入り口の特定箇所で、多成分ポリマーストリームを直接調量することが可能である。この紡糸口金パックによって、多成分ポリマーストリームが、基本的に紡糸口金オリフィスの前の供給チャネルで混合される場合に生じるポリマー移動の問題が解消される。
【００１１】
さらに、本発明に従って、繊維を製造する多種の合成ポリマーの溶融押出のための紡糸口金パックを提供し、第一ポリマー溶融物を受け入れるのに適合した第一組の孔と、第二ポリマー溶融物を受け入れるのに適合した第二組の孔を含む調量プレートと、位置決めされて調量プレートと接触し、紡糸口金プレートを通る毛細管を有し、前記紡糸口金の毛細管の長さの約６０％未満の端ぐり長さを有する紡糸口金プレートと、および毛細管より大きい孔を有し、位置決めされて紡糸口金プレートと接触する紡糸口金の支持プレートとを備え、調量プレートに供給される多種のポリマーが、紡糸口金プレート、および紡糸口金の支持プレートを通過して繊維が形成されるようにプレートは位置決めされる。
【００１２】
（好適な実施形態の説明）
本発明は、図１、２、３、４、５、６、１１および１２の１０に概して示す伸縮可能な合成高分子繊維提供する。本発明の繊維は、図１、２の１２に示す軸となるコア、および図１、２の１４に示す複数のウィングを包含する。軸となるコアは、熱可塑性弾性ポリマーを含んで成り、ウィングは、軸となるコアに接合した熱可塑性非弾性ポリマーを少なくとも１種含んで成る。熱可塑性非弾性ポリマーは、永続的に延伸可能であるのが好ましい。
【００１３】
本明細書に用いる用語「繊維」は、用語「フィラメント」と交換できる。用語「ヤーン」には、モノフィラメントのヤーンが含まれる。用語「マルチフィラメント糸」は、一般的に２種以上のフィラメントのヤーンに関する。用語「熱可塑性」は、繰り返しの溶融処理が可能であるポリマー（例えば、メルト・スパン）に関する。「弾性ポリマー」は、単成分繊維形状において、無希釈で、１００％を越える破断時伸びを有し、その長さの２倍まで伸張させて、１分間保った後、弛緩し、弛緩して１分以内に、その元の長さの１．５倍未満にまで収縮するポリマーを意味する。本発明の繊維の弾性ポリマーは、ＲＴまたは２３℃、ほぼ本明細書に記載の通りの条件下で、ＡＳＴＭ標準Ｄ７９０曲げ特性（ＡＳＴＭ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄ７９０　Ｆｌｅｘｕｒａｌ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）に従って紡糸した単成分繊維が存在する場合、約１４，０００ポンド／平方インチ（９６，５００キロパスカル）未満、さらに典型的には約８５００ポンド／平方インチ（５８，６００キロパスカル）未満の曲げ弾性率を有することが可能である。本明細書に用いる「非弾性ポリマー」は、弾性ポリマーではないいずれかのポリマーを意味する。上記のポリマーを、「低弾性」、「硬弾性率」および「高弾性率」と定義することができる。「永続延伸可能」とは、ポリマーが降伏点を有し、ポリマーがこの降伏点を越えて伸張させると、ポリマーがその元の長さのに戻らないことを意味する。
【００１４】
本発明の繊維は、繊維の長さに沿って互いに接着する少なくとも２種のポリマーからなり、各ポリマーが異なる分類（例、ポリアミド、ポリエステルまたはポリオレフィン）に属する場合、本発明の繊維を「二成分」繊維と定義する。ポリマー弾性が著しく異なるならば、同じ分類のポリマーを使用することが可能であり、その結果成形された繊維は「二成分繊維」である。上記の二成分繊維もまた、本発明の範囲内である。
【００１５】
本発明に従って、ウィングポリマーおよびコアポリマーの少なくとも１つがもう一方のポリマーに突出する。図１にコアポリマーに突出するウィングポリマーを示し、図２にウィングポリマーに突出するコアポリマーを示す。繊維の層剥離が減少するのに効果的ないずれかの方法によって、コアおよびウィングポリマーの貫入を実現できる。例えば、一実施形態において、貫入するポリマー（例えば、ウィングポリマー）は、歯根のように、貫入されるポリマー（例えば、コアポリマー）の中に突出することが可能なので、複数の突出部が形成される（図３参照）。別の実施形態において、貫入するポリマー（例えば、コアポリマー）は、貫入されるポリマー（例えば、ウィングポリマー）のかなり中まで突出することが可能なので、貫入するポリマーは、スプラインのようである（図４参照）。スプラインは、ほぼ均一な直径を有する。さらに別の実施形態において、ポリマーの少なくとも１種は、１つの単一ウィングがコアに突出するか、或いはコアがウィングに突出する部位を少なくとも１種を有し、突出部には、僅かに遠方へ伸びた端部と、ポリマー残部の少なくとも１種に端部を接合する、縮小されたネック部が含まれ、くびれた部分の少なくとも１箇所をネック部に形成する。図５に、各ウィングポリマーに突出して、上記の遠方へ伸びた端部１６および縮小されたネック部１８を有するコアポリマーを示す。このように遠方へ伸びた端部と縮小されたネック部によって、互いに接合するウィングおよびコアは、「機械的に固定される」と呼ばれる。製造が簡単で、ウィングとコア間のさらに効果的な接着に関しては、最後に記載した縮小されたネック部を有する実施形態が好ましいことが多い。当業者ならば、他の突出方法を想定することができる。例えば、図６に示すように、コアが１つ以上のウィングの側面の一部を取り囲むことが可能であり、その結果ウィングがコアに貫入する。
【００１６】
本発明の繊維には、外半径と内半径（例えば、図１、図２において、各々「Ｒ_１」および「Ｒ_２」）を有する軸となるコアが含まれる。外半径は、コアの最も外側の部分に外接する円の半径であり、内半径は、ウィングの最も内側の部分に内接する円の半径である。本発明の繊維において、Ｒ_１／Ｒ_２は、概して約１．２より大きい。Ｒ_１／Ｒ_２が、約１．３〜約２．０の範囲であるのが好ましい。層間剥離に対する抵抗を低率に下げることが可能であり、高率において、ウィング内の高濃度の弾性ポリマー（またはコア内の高濃度の非弾性ポリマー）が、繊維の伸縮性および回復力を低下させる。コアがウィング内にスプラインを形成する場合、Ｒ_１／Ｒ_２は、２に近づく。対照的にウィングまたはコアポリマーのうちの一方が他方のポリマーに突出しない繊維においては、Ｒ_１はＲ_２に近いので、ウィングもコアも、他方のポリマーに貫入しない。複数のウィングのうち、一部のウィング内のポリマーがコアポリマーに貫入し、コアポリマーが他のウィングのポリマーに貫入する場合には、図２に示すように、Ｒ_１とＲ_２を、各ウィングに対応して対として定め、各比Ｒ_１／Ｒ_２およびＲ’_１／Ｒ’_２は、概して約１．２より大きく、約１．３〜２．０の範囲が好ましい。別の実施形態において、コアポリマーがウィングの一部に貫入し、隣接したウィングには貫入せず、貫入されたウィングに関して、Ｒ_１とＲ_２を定める。同様に、ウィングポリマーがコアの一部にだけ貫入する場合、貫入するウィングに関してＲ_１とＲ_２を定める。ウィングの少なくとも１つがコアに貫入するか、或いは、コアがウィングの少なくとも１つに貫入する限り、ウィングに貫入するコア、コアに貫入するウィング、および無貫入のいずれかの組み合わせを、ウィングに用いることが可能である。
【００１７】
本発明の繊維は、２次元または３次元のな捲縮をあまり生じることなく、繊維の軸線を旋回しながら撚られる。（上記のような高次の捲縮においては、繊維の軸線自体、Ｚ字形または螺旋形配置であると推定するが、このような繊維は本発明の繊維ではない。）本発明の繊維を、実質的に螺旋撚りを有し、１次元の螺旋撚りを有すると特徴づけうる。「実質的螺旋撚り」には、完全な３６０°の螺旋撚りは、繊維の所望な伸縮性を達成するためには必要でないと認められているので、弾性コアに完全に巻きつける螺旋撚りと、コアに部分的に巻きつける螺旋撚りの両方が含まれる。実質的螺旋撚りは、ほぼ全て環状であっても、或いは、ほぼ全て非環状であってもよい。「１次元」螺旋撚りとは、２次元または３次元の捲縮を有する繊維と比較すると、繊維のウィングはかなり螺旋状であり、繊維の軸が、低張力である場合でさえも、ほぼまっすぐであることを意味する。しかしながら、一部たるみを有する繊維は、本発明の範囲内である。
【００１８】
（まっすぐでない繊維を引っ張ることによって、）繊維をほぼまっすぐにするのに必要な伸縮性から、２次元または３次元の捲縮の有無を判断することが可能であり、螺旋撚りを有する繊維の放射相称の測定である。本発明の繊維は、繊維をほぼまっすぐにするには、約１０％未満の伸度が必要であり、さらに典型的には約７％未満の伸度、例えば、約４％〜約６％が必要である。
【００１９】
本発明の繊維は、殊に図１および２からわかる通り、ほぼ放射相称断面を有する。「ほぼ放射相称断面」とは、繊維が３６０／ｎ次（式中、ｎは繊維の「ｎ次」対称性を表す整数である）まで繊維の軸線の周りを回転すると、前回の回転とほぼ同一断面となるように、ウィングを配置した、次元を有する断面を意味する。サイズ、ポリマーおよびコアの周りの角間隔点から、上記断面はほぼ対称的である。上記のほぼ放射相称の断面は、２次元または３次元の捲縮を殆ど生じることなく、優れた伸縮性および優れた均一性という予期しない組み合わせを付与する。上記の均一性は、繊維を高速で処理する際に、例えば、ガイドおよび編み針を介して、平滑、「ほぐれ」のない布帛、特にメリヤスのような薄手の布帛を成形する際に有益な効果である。ほぼ放射相称な断面を有する繊維、繊維自体は、捲縮の潜在性を備えていない。つまり、本繊維は、２次元または３次元の捲縮をかなり生じる特性を備えていない。一般的には、「Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｊｏｕｒｎａｌ」１９６７年６月、ｐ．４４９参照のこと。
【００２０】
最大断面の放射相称に関しては、コアは、例えば、図１および２からわかるように、ほぼ円形または正多面体断面を有すことが可能である。「ほぼ円形」とは、繊維断面の中心で、互いに９０°で交差する２本の軸の長さの比が、約１．２：１以下であることを意味する。ウィングの数に関して後に記載するが、米国特許第４，８６１，６６０号のコアとは対照的に、ほぼ円形または正多面体のコアの使用により、エラストマーはロール、ガイドなどとの接触から保護される。複数のウィングを、コアの周りに所望のいずれかの方法で、例えば、図１および２に示すように不連続的に、配置することが可能である。つまり、ウィングポリマーは、米国特許第３，４１８，２００号の図４および５に例示する通り、コア上に連続的なマントルを形成しないし、コア表面で交わる隣接するウィングとも連続的なマントルを形成しない。ほぼ放射相称が維持されるならば、ウィングは、同一サイズでも、異なるサイズでもよい。さらに、各ウィングは、ほぼ放射状幾何およびポリマー組成の対称性が、さらにまた維持されるならば、別のウィングの異種ポリマーであってもよい。しかしながら、製造が単純化され、放射相称が容易に達成できるためには、ウィングがほぼ同じ寸法で、同じポリマーもしくはポリマーのブレンドからなるのが好ましい。製造の単純化のためには、ウィングが不連続にコアを取り囲むのが好ましい。
【００２１】
繊維断面は、サイズ、ポリマーおよびコアの周りの角間隔点から、ほぼ対称的であるが、不規則な急冷または欠陥のあるポリマー溶融流または欠陥のある紡糸オリフィスのような要因のために、完全な対称性から少し変形した断面が、一般的に、紡糸方法のいずれかで生じると理解されている。例えば、２次元および３次元の捲縮を最小限に抑える一方、１次元の螺旋撚りによって、所望の伸縮性および回復性を有する繊維を提供するといった本発明の目的から逸脱しない範囲であるならば、上記の変形は、許容されると理解する。即ち、米国特許第４，８６１，６６０号においてのように、上記繊維は、意図的に非対称に成形されたのではない。
【００２２】
ウィングは、接合しているコアから外へ突出して、少なくともコアの回りの一部で、特に効果的な加熱後、複数の螺旋を形成する。繊維が伸張すると、上記螺旋のピッチは、増加する。本発明の繊維は、複数のウィングを有し、好ましくは３〜８つ、さらに好ましくは５〜６つのウィングを有する。使用するウィングの数は、繊維の他の特徴、および繊維成形および使用下における条件によって異なる。例えば、モノフィラメントを、特にさらに高い延伸比および繊維張力で、成形する場合は、５〜６つのウィングを用いる。この場合、ロール、ガイドなどとの接触からエラストマーを保護するのに十分なくらいのウィング間隔が、コアの周りにあることが多いので、たとえ少数のウィングしか使用しないとした場合よりも、破壊、ロール巻付けおよび損耗の影響を受けることが少ない。さらに高い延伸比および繊維張力の効果によって、繊維は、ロール、ガイドにさらに堅固に押し付けられ、ウィングを外側に広げ、弾性コアをロールまたはガイドと接触させる。故に、さらに高い延伸比および繊維張力において、３つ以上のウィングが好ましい。モノフィラメントにおいて、５つまたは６つのウィングが、製造の簡易さおよび縮小されたコアの接触の最適な組み合わせのために、好ましい場合が多い。多繊維糸を望む場合、他の繊維が存在すると、弾性コアとロールまたはガイドとの接触の可能性が減少されるので、僅か２または３つのウィングが使用される。
【００２３】
製造の容易さのために、ウィングが不連続にコアを取り囲み、一方コアは、その外面上に、ウィングがコアに接触する点間の非弾性ポリマーの鞘を含むのが好ましい。鞘の厚さは、コア繊維の最大半径の約０．５％〜約１５％範囲となりうる。コアとウィングポリマー間にさらに多くの接触点を提供することによって、鞘がウィングのコアへの接着を助長する。二成分繊維中のポリマーが、互いに十分接着しないならば、特に有用な特徴である。特に繊維が少ない数のウィングを有する場合、鞘によって、コアとロール、ガイドなどとの研磨接触も減少できる。
【００２４】
本発明の複数のウィングがついた断面を有するコアおよび／またはウィングは、中身が詰まっていてもよいし、或いは中空または空孔を含んでもよい。通常、コアとウィングは両方とも中身が詰まっている。さらに、ウィングは、楕円形状、Ｔ形状、Ｃ形状、またはＳ形状などのいずれの形状を有してもよい（例えば、図４参照）。有用なウィング形状の例は、米国特許第４，３８５，８８６号に記載されている。前記記載の通り、Ｔ形状、Ｃ形状、またはＳ形状は、ガイドおよびロールとの接触から弾性コアを保護する一助となりうる。
【００２５】
コアポリマーに対する総ウィングポリマーの重量比を変えて、所望の特性の組み合わせ（例えば、コアの所望の弾性とウィングポリマーの低粘着性のような他の特性）を付与することが可能である。例えば、約１０／９０〜約７０／３０、好ましくは約３０／７０〜約４０／６０のウィング／コアの重量比を用いることが可能である。繊維を関連のヤーン（例えば、メリヤス）で用いる必要がない場合の使用において、優れた伸縮性と優れた耐久性の組み合わせには、ウィング／コアの重量比が約３５／６５〜約５０／５０が好ましい。コアとウィング間の最も良好な接着のためには、通常、総繊維重量の約５重量％〜約３０重量％が、コアに貫入する非弾性ポリマーか、或いはウィングに貫入する弾性コアポリマーでありうる。
【００２６】
上記に記載の通り、いずれの熱可塑性弾性ポリマーからも本発明の繊維のコアを成形できる。有用なエラストマーの例には、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性ポリオレフィン、熱可塑性ポリエステルアミドエラストマー、熱可塑性ポリエーテルエステルアミドエラストマーが挙げられる。
【００２７】
有用な熱可塑性ポリウレタンコアエラストマーには、グリコールポリマー、ジイソシアナート、およびジオールまたはジアミン鎖増量剤の少なくとも１種から調整されるポリウレタンエラストマーが含まれる。ジオール鎖を使って生成されたポリウレタンは、ジアミン鎖増量剤を用いたポリウレタンよりも低い融点を有すので、ジオール鎖増量剤が好ましい。ポリウレタンエラストマーの調整に有用なグリコールポリマーには、ポリエーテルグリコール、ポリエステルグリコール、ポリカーボネートグリコール、およびそれらの共重合体が含まれる。上記のグリコールの例には、ポリ（エチレン−エーテル）グリコール、ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール、ポリ（テトラメチレン−コ−２−メチル−テトラメチレンエーテル）グリコール、ポリ（エチレン−コ−１，４−ブチレンアジパート）グリコール、ポリ（エチレン−コ−１，２−プロピレンアジパート）グリコール、ポリ（ヘキサメチレン−コ−２，２−ジメチル−１，３−プロピレンアジパート）、ポリ（３−メチル−１，５−ペンチレンアジパート）グリコール、ポリ（３−メチル−１，５−ペンチレンノナネート）グリコール、ポリ（２，２−ジメチル−１，３−プロピレンドデカネート）グリコール、ポリ（ペンタン−１，５−カーボネート）グリコール、およびポリ（ヘキサン−１，６−カーボネート）グリコールが挙げられる。有用なジイソシアナートには、１−イソシアナト−４−［（４−イソシアナトフェニル）メチル］ベンゼン、１−イソシアナト−２−［（４−イソシアナトフェニル）メチル］ベンゼン、イソホロンジイソシアナート、１，６−ヘキサンジイソシアナート、２，２−ビス（４−イソシアナトフェニル）プロパン，１，４−ビス（ｐ−イソシアナト、アルファ，アルファ−ジメチルベンジル）ベンゼン、１，１’−メチレンビス（４−イソシアナトシクロヘキサン）、２，４−トリレンジイソシアナートが含まれる。有用なジオール鎖増量剤には、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、２，２−ジメチル１，３−プロピレンジオール、ジエチレングリコール、およびそれらの組み合わせが含まれる。好適なグリコールポリマーは、ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール、ポリ（テトラメチレン−コ−２−メチル−テトラメチレンエーテル）グリコール、ポリ（エチレン−コ−１，４−ブチレンアジパート）グリコール、およびポリ（２，２−ジメチル−１，３−プロピレンドデカネート）グリコールである。１−イソシアナト−４−［（４−イソシアナトフェニル）メチル］ベンゼンは、好適なジイソシアナートである。好適なジオール鎖増量剤は、１，３−プロパンジオールと１，４−ブタンジオールである。１−ブタノールおよび同類のものなどの単官能基鎖の停止剤を添加して、ポリマーの分子量を制御することが可能である。
【００２８】
有用な熱可塑性ポリエステルエラストマーには、低分子量（例えば、分子量約２５０未満）のジオールを有するポリエーテルグリコールとジカルボン酸またはジカルボン酸のジエステル（例えば、テレフタル酸またはジメチルテレフタラート）の反応によって生成されるポリエーテルエステルが含まれる。有用なポリエーテルグリコールには、ポリ（エチレン−エーテル）グリコール、ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール、［テトラヒドロフランと３−メチルテトラヒドロフランとの共重合によって誘導された］ポリ（テトラメチレン−コ−２−メチル−テトラメチレンエーテル）グリコールおよびポリ（エチレン−コ−テトラメチレンエーテル）グリコールが含まれる。有用な低分子量のジオールには、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロピレンジオール、およびそれらの組み合わせが含まれ、１，３−プロパンジオールと１，４−ブタンジオールが好ましい。有用なジカルボン酸には、テレフタル酸、場合によっては僅かの量（例えば、２０モル％未満）のイソフタル酸およびイソフタル酸のジエステルを含有するテレフタル酸が含まれる。
【００２９】
本発明の繊維のコアを成形するのに使用される有用な熱可塑性ポリエステルアミドエラストマーには、米国特許第３，４６８，９７５号に記載される熱可塑性ポリエステルアミドエラストマーが含まれる。例えば、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、１，４−ジ（メチロール）シクロへキサン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールと、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、２−メチル−アジピン酸、３−メチルアジピン酸、３，４−ジメチルアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、またはドデカ二酸、またはそれらの酸のエステルとの反応によって生成されたポリエステルセグメントで、上記のエラストマーを調整することができる。上記のポリエステルアミド中のポリアミドセグメントには、ヘキサメチレンジアミンまたはドデカメチレンジアミンと、テレフタル酸、シュウ酸、アジピン酸、またはセバシン酸との反応によって調整されるポリアミドセグメント、およびカプロラクタムの開環重合によって調整されたポリアミドセグメントが含まれる。
【００３０】
米国特許第４，２３０，８３８号に記載されるような熱可塑性ポリエーテルエステルアミドエラストマーを用いて繊維のコアを成形することが可能である。例えば、低分子量（例えば、約３００〜約１５，０００）のポリカプロラクタム、ポリエナントラクタム、ポリドデカノラクタム、ポリウンデカンラクタム、ポリ（１１−アミノウンデカン酸）、ポリ（１２−アミノドデカン酸）、ポリ（ヘキサメチレンアジパート）ポリ（ヘキサメチレンアゼラート）、ポリ（ヘキサメチレンセバケート）、ポリ（ヘキサメチレンウンデカネート）、ポリ（ヘキサメチレンドデカネート）、ポリ（ノナメチレンアジパート）などと、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、テレフタル酸、ドデカン二酸など、からのジカルボン酸末端基を有するポリアミドプレポリマーを調整することによって、上記のエラストマーを調整できる。プレポリマーは、ヒドロオキシ末端基を有するポリエーテル、例えば、ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール、ポリ（テトラメチレン−コ−２−メチル−テトラメチレンエーテル）グリコール、ポリ（プロピレンエーテル）グリコール、ポリ（エチレン−エーテル）グリコールなどと反応可能である。
【００３１】
上記に記載の通り、いずれの非弾性ポリマーまたは硬質ポリマーからも、ウィングを成形できる。上記のポリマーの例には、非弾性ポリエステル、ポリアミド、およびポリオレフィンが含まれる。
【００３２】
有用な熱可塑性非弾性ウィングポリエステルには、ポリ（エチレン−テレフタラート）（「２Ｇ−Ｔ」）およびそれらの共重合体、ポリ（トリメチレンテレフタラート）（「３Ｇ−Ｔ」）、ポリブチレンテレフタラート（「４Ｇ−Ｔ」）と、ポリ（エチレン−２，６−ナフタラート）、ポリ（１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタラート）、ポリ（ラクチド）、ポリ（エチレン−アゼラート）、ポリ［エチレン−２，７−ナフタラート］、ポリ（グリコール酸）、ポリ（エチレン−スクシナート）、ポリ（アルファ，アルファ−ジメチルプロピオラクトン）、ポリ（パラ−ヒドロオキシベンゾアート）、ポリ（エチレン−オキシベンゾアート）、ポリ（エチレン−イソフタレート）、ポリ（テトラメチレンテレフタラート）、ポリ（ヘキサメチレンテレフタラート）、ポリ（デカメチレンテレフタラート）、ポリ（１，４−シクロへキサンジメチレンテレフタラート）（トランス）、ポリ（エチレン−１，５−ナフタラート）、ポリ（エチレン−２，６−ナフタラート）、ポリ（１，４−シクロヘキシリデンジメチレンテレフタラート）（シス）、およびポリ（１，４−シクロヘキシリデンジメチレンテレフタラート）（トランス）が含まれる。
【００３３】
好適な非弾性ポリエステルには、ポリ（エチレン−テレフタラート）、ポリ（トリメチレンテレフタラート）、およびポリ（１，４−ブチレンテレフタラート）およびそれらの共重合体が含まれる。ポリ（エチレン−テレフタラート）などの比較的に高融点のポリエステルを用いる場合、換算温度で紡糸できるように、コモノマーをポリエステルに組み入れることも可能である。上記のコモノマーには、炭素数４〜１２を有する直鎖、環状、および分岐の脂肪族ジカルボン酸（例えば、ペンタン二酸）、テレフタル酸以外で炭素数８〜１２を有する芳香族ジカルボン酸（例えば、イソフタル酸）、炭素数３〜８を有する直鎖、環状、および分岐の脂肪族ジオール（例えば、１，３−プロパンジオール、１，２−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、および２，２−ジメチル１，３−プロパンジオール）、および炭素数４〜１０を有する脂肪族およびアリール脂肪族エーテルグリコール（例えば、ヒドロキノンビス（２−ヒドロオキシエチル）エーテル）が含まれる。約０．５〜１５モル％の濃度範囲でポリエステル中にコモノマーが存在することが可能である。イソフタル酸、ペンタン二酸、ヘキサン二酸、１，３−プロパンジオール、および１，４−ブタンジオールは、市販されており、手軽に入手でき、高価でないので、ポリ（エチレン−テレフタラート）の好適なコモノマーである。
【００３４】
ウィングポリエステルは、コモノマーが繊維特性に悪作用を有さないならば、僅かの量の別コモノマーを含んで成ってもよい。上記と別のコモノマーには、例えば、約０．２〜５モル％の濃度範囲で、５−ナトリウムスルホイソフタレートが含まれる。非常に少量、例えば、総含有成分を基準として、約０．１重量％〜約０．５重量％の三官能基のコモノマー、例えば、トリメリト酸を粘性制御のために組み入れることが可能である。
【００３５】
有用な熱可塑性非弾性ウィングのポリアミドには、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）（ナイロン６６）、ポリカプロラクタム（ナイロン６）、ポリエナントアミド（ナイロン７）、ナイロン１０、ポリ（１２−ドデカノラクタム）（ナイロン１２）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４，６）、ポリヘキサメチレンセバクアミド（ナイロン６，１０）、ポリ（ヘキサメチレンドデカンアミド）（ナイロン６，１２）、ドデカメチレンジアミンおよびｎ−ドデカン二酸酸（ナイロン１２，１２）のポリアミド、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタンとドデカン二酸から誘導されたＰＡＣＭ−１２ポリアミド、ヘキサメチレンジアンモニウムイソフタレート３０％とヘキサメチレンジアンモニウムアジパート７０％のコポリアミド、ビス−（Ｐ−アミドシクロヘキシル）メチレン３０％までのコポリアミド、およびテレフタル酸とカプロラクタム、ポリ（４−アミノ酪酸）（ナイロン４）、ポリ（８−アミノオクタン酸）（ナイロン８）、ポリ（ヘプタ−メチレンピメリンアミド）（ナイロン７，７）、ポリ（オクタメチレンスベリンアミド）（ナイロン８，８）、ポリ（ノナメチレンアゼルアミド）（ナイロン９，９）、ポリ（デカメチレンアゼルアミド）（ナイロン１０，９）、ポリ（デカメチレンセバクアミド（ナイロン１０，１０）、ポリ［ビス（４−アミノ−シクロヘキシル）メタン−１，１０−デカンジカルボキサミド］、ポリ（ｍ−キシレンアジパミド）、ポリ（ｐ−キシレンセバクアミド）、ポリ（２，２，２−トリメチルヘキサメチレンピメリンアミド）、ポリ（ピペラジンセバクアミド）、ポリ（１１−アミノ−ウンデカン酸）（ナイロン１１）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド、およびポリ（９−アミノノナン酸）（ナイロン９）ポリカプロアミドが含まれる。コポリアミドは、例えば、ヘキサメチレン成分が、誘導されたジアミン総成分の約７５〜９０モル％存在することが可能であるポリ（ヘキサメチレンコ−２−メチル−ペンタメチレンアジパミド）を用いることも可能である。
【００３６】
有用なポリオレフィンには、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンタン、１種以上のエチレンまたはプロピレンと別の不飽和モノマーとの共重合体およびターポリマーが含まれる。例えば、非弾性ポリプロピレンウィングと弾性ポリプロピレンコアを含んでなる繊維は、本発明の範囲内であり、上記の繊維は二成分繊維である。
【００３７】
弾性ポリマーと非弾性ポリマーの組み合わせは、ポリエーテルアミド（例えば、ポリエーテルエステルアミド）エラストマーのコアとポリアミドのウィング、ポリエーテルエステルエラストマーコアとポリエステルウィングの組み合わせを含むことが可能である。例えば、ウィングポリマーは、ナイロン６−６、およびそれらの共重合体、例えば、ヘキサメチレン成分が約８０モル％存在し、場合によっては、約１重量％〜約１５重量％までのナイロン−１２を混合したポリ（ヘキサメチレンコ−２−メチル−ペンタメチレンアジパミド）を含有することが可能であり、コアポリマーは、弾性のセグメント化ポリエーテルエステルアミドを含有することが可能ある。「セグメント化ポリエーテルエステルアミド」は、ハードセグメント（短鎖ポリアミド）とソフトセグメント（長鎖ポリエーテル）が共有接合したポリマーを意味する。同様の定義がセグメント化ポリエーテルエステル、セグメント化ポリウレタンなどに当てはまる。特にコアが、ＰＥＢＡＸ^ＴＭ３５３３ＳＮ（Ａｔｏｆｉｎａ）に基づく場合、ナイロン１２により、ウィングとコアの接着は改善できる。別の好適なウィングポリマーは、ポリ（エチレン−テレフタラート）、およびそれらの共重合体、ポリ（トリメチレンテレフタラート）、ポリ（テトラメチレンテレフタラート）の群から選択される非弾性ポリエステルを含有することが可能であり、ウィングポリマーと共に用いるのに適切な弾性コアは、ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコールおよびポリ（テトラメチレン−コ−２−メチル−テトラメチレンエーテル）グリコールの群から選択されるポリエーテルグリコールとテレフタル酸またはジメチルテレフタラートとの反応生成物を含んでなるポリエーテルエステルと、および１，３−プロパンジオールおよび１，４−ブタンジオールの群から選択される低分子量のジオールとを含んでなる。
【００３８】
本明細書に記載の通り、弾性ポリエーテルエステルコアを、非弾性ポリアミドウィングと共に用いることも可能であり、特に、接着促進添加剤を用いる場合に可能である。例えば、上記の繊維のウィングは、（ａ）ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）およびそれらと２−メチル−ペンタメチレンジアミンの共重合体と（ｂ）ポリカプロラクタムとの群から選択され、上記繊維のコアは、（ａ）ポリエーテルエステルアミドおよび（ｂ）ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコールまたはポリ（テトラメチレン−コ−２−メチル−テトラメチレンエーテル）グリコールとテレフタル酸またはジメチルテレフタラートとの反応生成物、および１，３−プロパンジオールと１，４−ブテンジオールの群から選択されるジオール、の群から選択されること可能である。
【００３９】
上記記載のポリマーを生成する方法は、当技術分野では周知であり、当技術分野において周知である触媒、共触媒、および鎖分岐剤の使用を含んでもよい。
【００４０】
繊維を伸張し、弛緩する場合に、コアの優れた弾性により、接合するウィングがコアを撚り合わせるように、コアは圧縮力および伸長力を取り入れることが可能である。それらの接合が非常に弱いならば、上記の力は、２種のポリマーの層間剥離の原因と成りうる。本発明は、場合によっては、ウィングとコアポリマーを機械的固定する方法を用い、結合力を高め、繊維処理および使用時に、層間剥離をさらに最小限に抑える。ウィングおよびコア組成の選択および／またはどちらか一方または両方のポリマーに接着促進添加剤を使用することによって、コアとウィング間の接合をなおさらに強化することが可能である。各々ウィングに、或いは一部だけのウィングに、接着プロモーターを使用することが可能である。従って、個々のウィングは、コアへ異なる程度で積層を有することが可能であり、例えば、ウィングの一部を意図的に層間剥離することが可能である。上記の添加剤の一例は、総ウィングポリマーを基準として、例えば５重量％のナイロン１２であり、つまりポリ（１２−ドデカノラクタム）、また「１２」または「Ｎ１２」として周知であり、Ｒｉｌｓａｎ（登録商標）「ＡＭＮＯ」としてＡｔｏｆｉｎａから市販されている。また、無水マレイン酸の誘導体（例えば、Ｂｙｎｅｌ（登録商標）ＣＸＡ、Ｅ．Ｉ．ｄｕ　Ｐｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標、或いはＡｔｏｆｉｎａ社のＬｏｔａｄｅｒ（登録商標）エチレン／アクリルエステル／無水マレイン酸ターポリマー）を用いてポリアミドへの接着を改善するポリエーテル−アミドエラストマーに改質することが可能である。
【００４１】
別の実施例の通り、約４００〜約５０００範囲の平均分子量を有する熱可塑性ボラック樹脂、例えば、ＨＲＪ１２７００（Ｓｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）を弾性（コ）ポリエーテルエステルコアに添加して、（コ）ポリアミドウィングへの接着を改善し得る。ノボラック樹脂の量は、１〜２０重量％範囲で、さらに好ましくは、２〜１０重量％であるべきである。本明細書において有用なノボラック樹脂の例には、非限定ではあるが、フェノール−ホルムアルデヒド、レソルシノール−ホルムアルデヒド、ｐ−ブチルフェノール−ホルムアルデヒド、ｐ−エチルフェノール−ホルムアルデヒド、ｐ−ヘキシルフェノール−ホルムアルデヒド、ｐ−プロピルフェノール−ホルムアルデヒド、ｐ−ペンチルフェノール−ホルムアルデヒド、ｐ−オクチルフェノール−ホルムアルデヒド、ｐ−ヘプチルフェノール−ホルムアルデヒド、ｐ−ノニルフェノール−ホルムアルデヒド、ビスフェノール−Ａ−ホルムアルデヒド、ヒドロオキシナプタレンホルムアルデヒド、およびアルキル−（ｔ−ブチル−など）ロジン（特に、部分的にマレイン酸エステル化されたロジン）のフェノール改質エステル（ペンテリトリトールエステルなど）が挙げられる。コポリエステルエラストマーとポリアミド間の改善された接着を提供する技術の例に関しては、米国特許出願公開第０９／３８４，６０５号（１９９９年８月２７日出願）を参照のこと。
【００４２】
無水マレイン酸（「ＭＡ」）と官能基を形成するポリエステルを、接着促進添加剤として使用してもよい。例えば、ポリ（ブチレンテレフタラート）（「ＰＢＴ」）は、Ｊ．Ｍ．Ｂｈａｔｔａｃｈａｒｙａ著「ポリマー・インターナショナル（ＰｏｌｙｍｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）」２０００年８月，４９：８，ｐｐ．８６０−８６６に基づいて、ツインスクリュー押出機内で、フリーラジカルグラフトによって、ＭＡと官能基を形成することが可能であり、Ｊ．Ｍ．Ｂｈａｔｔａｃｈａｒｙａは、結果として生成したＰＢＴ−ｇ−ＭＡの数重量％を、ナイロン６６を有するポリ（ブチレンテレフタラート）とナイロン６６を有するポリ（エチレン−テレフタラート）との二成分ブレンド用の相溶化剤として、用いたことも報告した。例えば、上記の添加剤を使用して、（コ）ポリアミドウィングを本発明の繊維のポリエーテルエステルコアにさらにしっかりと接着しうる。
【００４３】
本発明に用いるポリマーおよび結果として生じる繊維、ヤーン、および製品は、従来の添加剤を含有することが可能であり、添加剤は重合方法中、或いは、生成したポリマーまたは製品に添加され、ポリマーまたは繊維の特性の改善に寄与する。上記の添加剤の例には、静電防止剤、酸化防止剤、抗菌剤、防炎化剤、染料、耐光剤、重合触媒および補助剤、接着助触媒、艶消剤（二酸化チタンなど）、艶消剤（ｍａｔｔｉｎｇ　ａｇｅｎｔｓ）および有機リンが挙げられる。
【００４４】
例えば、紡糸および／または延伸方法中に、繊維に加えてもよい他の添加剤には、静電防止剤、滑面剤（ｓｌｉｃｋｅｎｉｎｇ　ａｇｅｎｔ）、接着助触媒、親水性酸化剤防止剤、抗菌剤、防炎化剤、潤滑剤およびそれらの組み合わせが挙げられる。さらに、上記の追加の添加剤を、当技術分野では周知である方法の様々な工程中に添加してもよい。
【００４５】
上記の記載は、繊維がほぼ放射相称な（対称性など）断面を有す場合の利益を中心に取り扱い、望まれることが多いが、以下の本発明の実施形態に関しては必要でない。
（ａ）伸縮可能な合成高分子繊維は、約１未満の層間剥離の等級、少なくとも約２０％のボイルオフ後収縮率を有する。
（ｂ）伸縮可能な合成高分子繊維は、少なくとも約２０％のボイルオフ後収縮率を有し、繊維をほぼまっすぐに伸ばすために約１０％未満の伸度が必要である。
（ｃ）伸縮可能な合成高分子繊維は、弾性ポリマーを含んで成る軸となるコアと、コアに接合し、非弾性ポリマーを含んでなる複数のウィングを備え、コアは、その外面上に、ウィングがコアに接触する点間の非弾性ポリマーの鞘を含む。
（ｄ）伸縮可能な合成高分子繊維は、弾性ポリマーを含んでなる軸となるコアと、コアに接合し、非弾性ポリマーを含んでなる複数のウィングを備え、コアは、ほぼ円形または正多面体断面有す。または、
（ｅ）伸縮可能な合成高分子繊維は、弾性ポリマーを含んでなる軸となるコアと、コアに接合し、非弾性ポリマーを含んでなる複数のウィングを備え、少なくとも１つのウィングがＴ、Ｃ、またはＳ形状を有する。
【００４６】
本発明の繊維は、連続フィラメント（マルチフィラメント糸またはモノフィラメントのどちらか）または（例えば、トウまたはスパンヤーンをはじめとする）スフ形状で存在することが可能である。本発明の延伸繊維は、約１．５〜約６０の繊維当たりのデニール（約１．７−６７ｄｔｅｘ）を有することが可能である。ポリアミドウィングを有する本発明の完全延伸繊維は、通常、ウィング／コア比に応じて、約１．５〜３．０ｇ／ｄｔｅｘの靭性を有し、ポリエステルウィングを有する繊維は、約１〜２．５ｇ／ｄｔｅｘを有する。最終繊維は、少なくとも約２０％のボイルオフ後の伸度を有することが可能である。本発明の繊維から成形される布帛でのさらに高い伸縮性および回復性を得るために、本繊維は、少なくとも約４５％のボイルオフ後の伸度を有することが可能である。
【００４７】
複数の繊維を含んでなるヤーンを成形する場合、繊維は、いかなる所望の繊維番手、いかなる所望のｄｐｆでもよく、弾性ポリマー対非弾性ポリマーの比は、繊維によって異なってもよい。マルチフィラメント糸は、複数の異なる繊維、例えば、２〜１００の繊維を含有することが可能である。さらに、本発明の繊維を含んでなるヤーンは、繊維当たりの線密度範囲を有することができ、本発明でない繊維も含んでなる。
【００４８】
本発明の合成高分子繊維を用いて、製織、たて編み、横編み（円形を含む）またはメリヤス編みをはじめとする周知の方法によって、布帛を成形してもよい。上記の布帛は、優れた伸縮性および回復力を有する。本繊維は、室内装飾用品などの織物および布帛において、および（ランジェリーおよび靴下をはじめとする）被服などにおいて有用であり、狭義の衣類を含めて全てまたは一部の衣類を成形することが可能である。本発明の繊維およびヤーンを用いて成形したメリヤスおよび布帛などのアパレルは、良好な伸張および回復性を有すると共に、平滑、軽量、およびかなり均一（「さらにほぐれがない」）と確認されている。
【００４９】
さらに本発明に基づいて、連続ポリマー繊維を紡糸する溶融紡糸方法を提供する。本方法を、本発明の繊維の製造に使用可能な装置の概略図である図７を参照して説明する。しかしながら、他の装置を使用してもよいことを理解しておくべきである。本発明の方法は、弾性ポリマーを含んで成る軸であるコアと、コアに接合し、非弾性ポリマーを含有する複数のウィングとを含む複数の伸縮可能な合成高分子繊維を成形するために、弾性ポリマーを含有する溶融物を紡糸口金へ通すことを備える。図７を参照すると、熱可塑性硬質ポリマー供給材料（図示せず）を２０で導入し、積み重ねプレート紡糸口金の組み立て部品３５へ送り、熱可塑性弾性ポリマーの供給材料（図示せず）を２２で導入し、紡糸パック組み立て部品３０へと送る。前合体または後合体の紡糸口金パックを使用することが可能である。所望の断面を得られるよう設計されたオリフィスを有する積み重ねプレート紡糸口金組み立て部品３５から、上記の２種のポリマーを、未延伸フィラメント４０として押し出すことが可能である。本発明の方法には、さらに、フィラメントが紡糸口金の毛細管を出た後、例えば、図７の５０で冷却空気を用いるなどの既知の方法で、繊維を冷却するためのフィラメントの急冷も含まれる。横流空気または半径方向に流れる空気など、いかなる適切な急冷方法をも使用してもよい。
【００５０】
場合によっては、図７に示す通りの仕上げ用アプリケータ６０で、既知の技術を用いて、シリコーン油または状況に応じてステアリン酸マグネシウム等の仕上げ剤でフィラメントを処理する。上記のフィラメントを、急冷後、延伸し、少なくとも約２０％のボイルオフ後の伸度を呈する。例えば、延伸フィラメント１００を成形するのに、図７に示す、供給ロール８０（運転速度：１５０〜１０００メートル／分）と延伸ロール９０の間に、少なくとも１回、延伸工程で、フィラメントを延伸してもよい。完全延伸糸を成形するには、延伸工程は紡糸と共に行われ、或いは、部分延伸糸を所望するならば、紡糸と延伸の間で時間的ずれがある層剥離方法において行われる。ヤーンのたて糸として、フィラメントを巻き取り中に、延伸を完了することも可能であり、当業者に「延伸整経（ｄｒａｗ　ｗａｒｐｉｎｇ）」と呼ばれている。（フィラメントを破壊することにより処理に支障を来たすもの以外の）いかなる所望の延伸比をフィラメントに付与することが可能であり、例えば完全延伸糸は約３．０〜４．５倍、部分延伸糸は１．２〜３．０倍の延伸比で、成形可能である。本明細書において、延伸比は、延伸ロール９０の周速を供給ロール８０の周速で割ったものである。約１５〜１００℃で延伸を実施可能であり、通常は、約１５〜４０℃で実施する。
【００５１】
場合によって、例えば、図７の１１０で水蒸気を用いて、延伸フィラメント１００を、部分的に弛緩することが可能である。紡糸中は、いかなる量の熱弛緩も実施可能である。弛緩の量が多いほど、フィラメントの弾性はさらに強くなり、以後の工程での収縮が少なくなる。下記の通りに弛緩後、最終延伸フィラメントは、少なくとも約２０％のボイルオフ後の伸度を有することが可能である。巻き取り前に、紡糸直後のフィラメントを、延伸フィラメントの長さを基準にして約１〜３５％まで熱弛緩するのが好ましく、その結果、通常の硬質糸として扱うことができる。
【００５２】
急冷、延伸、場合によっては弛緩が施されたフィラメントを、その後、図７のワインダー１３０で、２００〜約３５００メートル／分、最大４０００メートル／分の速度で、巻き取って回収できる。または複合繊維を紡糸し、急冷するならば、繊維を集束し、場合によっては交錯することが可能であり、例えば、最大４０００メートル／分まで、例えば、約２００〜３５００メートル／分の範囲で、巻き取ることができる。図７のワインダー１３０で、モノフィラメント糸またはマルチフィラメント糸も同じ方法で巻き取りうる。マルチフィラメントを紡糸し、急冷する場合、当技術分野において施されている巻き取りに先立って、集束し、場合によっては交錯することが可能である。
【００５３】
所望の伸縮性および回復性に高めるために十分に弛緩が行われる間、延伸後であればいつでも、二成分フィラメントに、乾式または湿式熱処理を施してもよい。フィラメント成形中（例えば、上記に記載の弛緩工程）、または、フィラメントをヤーンまたは布帛に組み込み後（例えば、精錬、染色の間など）に、上記の弛緩を実施することが可能である。繊維またはヤーン形状における熱処理を、例えば、熱間ロール、温チェストを用いて、またはジェットスクリーン嵩高工程において実施することができる。上記の弛緩熱処理を非弾性繊維のやり方で処理できるように、繊維がヤーンまたは布帛状になった後に行うのが好ましいが、望むならば、高伸度繊維として巻き取る前に、熱処理および完全弛緩することが可能である。さらに均一に、繊維を熱処理および弛緩して、さらに高い均一性の最終布帛を得ることが可能である。熱処理および弛緩温度は、熱媒体がドライエアの場合約８０℃〜１２０度、熱媒体が温水の場合約７５℃〜１００℃、熱媒体が加圧水蒸気（例えば、オートクレーブ内）の場合約１０１℃〜１１５℃の範囲である。温度が低すぎると熱処理が僅かか、或いは全く行われないという結果を招き、温度が高すぎると弾性コアポリマーを溶融しうる。熱処理／弛緩工程を、概して数秒以内に完了できる。
【００５４】
上記に記載の通り、紡糸口金毛細管は、本発明の所望の繊維断面に対応した、または上記記載通り、他の（異なる分類に属する）二成分繊維または（弾性が著しく異なる同じ分類に属する）二成分繊維を製造するための設計を有する。米国特許第５，１６８，１４３号に記載されているレーザー切削、当技術分野では、既知の穿孔、放電加工（ＥＤＭ）、および打ち抜きなどのいずれかの適切な方法を用いて、毛細管または紡糸口金毛細管を切削してもよい。本発明の繊維断面の対称性を適切に保つようにレーザー光線を用いて、毛細管オリフィスを切削することができる。紡糸口金毛細管のオリフィスはいかなる適切な寸法をも有することが可能で、連続毛細管（前合体）または不連続毛細管（後合体）に切削することが可能である。ポリマーが、紡糸口金表面下で接合し、本発明の複数のウィング断面を形成するようなパターンで、小さな孔を開けることにより、不連続毛細管を獲得してもよい。
【００５５】
例えば、図８、８Ａ、８Ｂおよび８Ｃに例示するように、前合体の紡糸口金パックで、本発明のフィラメントを成形することが可能である。図８は、図７に示す積み重ねプレート紡糸口金組み立て部品の断面図であるが、図８のポリマーの流れは矢印Ｆ方向である。紡糸口金組み立て部品の１段目のプレートは、ポリマー溶融プールを含むプレートＤで、従来型の設計である。プレートＤは、調量プレートＣ（図８Ｃに断面図を示す）の上に載り、プレートＣは、順番に、任意の分配プレートＢ（図８Ｂに断面図を示す）の上に載り、プレートＢは、紡糸口金プレートＡ（図８Ａに断面図を示す）の上に載り、紡糸口金組み立て部品支持プレートＥが支えている。調量プレートＣはその下に分配プレートＢになるように位置決めされてプレートＢと接触し、分配プレートは毛細管を有するが十分な座ぐりのない紡糸口金プレートＡの上に位置決めされてプレートＡと接触し、紡糸口金プレートは位置決めされて、毛細管より大きい孔を有する紡糸口金支持プレート（Ｅ）と接触する。調量プレートＣへ供給されるポリマーが、分配プレートＢ、紡糸口金プレートＡおよび紡糸口金支持プレートＥを通過して、繊維を成形するように位置決めされている。調量プレートに供給するのに、従来型のプレートである溶融プールプレートＤを用いる。ポリマー溶融プールプレートＤおよび紡糸口金組み立て部品支持プレートＥは、紡糸口金組み立て部品の積み重ねプレート間からのポリマーの漏れを防止するために互いにしっかりと圧着されるように、十分に厚く、剛体である。プレートＡ、ＢおよびＣは、レーザー光線の手法でオリフィスを切削できるように、十分に薄い。紡糸口金支持プレート（Ｅ）の孔は、紡糸直後の繊維が孔の縁に接触しないように、例えば、４５°〜６０°のフレアであるのが好ましい。また、ポリマーの前合体を望む場合、調量プレートＣ、任意の分配プレートＤおよび紡糸口金設計Ｅの意図する断面形状が、繊維にさらに正確に現れるように、繊維が形成される前に、ポリマーを互いに約０．３０ｃｍ未満、概して０．１５ｃｍ未満接触させる（前合体）のが好ましい。固体レーザーからのマルチモード光線が、好ましいシングルモード光線（例えば、ＴＭ_００モード）に弱まり、直径１００ミクロン未満で、金属板の０．２〜０．３ｍｍ上の地点に焦点を合わせる、米国特許第５，１６８，１４３に記載の通り、プレートに孔を切削することで、繊維断面のさらに明確な定義を促すことができる。レーザー光線と同軸方向に流れる加圧された流体によって、結果として生じる溶解金属を金属板の下面から排出する。最上層の分配プレートの最上部から紡糸口金面までの距離を約０．３０ｃｍ未満に縮小することが可能である。
【００５６】
対称的に配置されるウィングポリマー部をいくつか有するフィラメントを成形するには、各プレートで、対称的に配置された同数のオリフィスを用いる。例えば、図８Ａに、紡糸口金プレートＡを、図７の積み重ねプレート紡糸口金組み立て部品に対して９０°方向づけた平面図で示す。図８ＡのプレートＡは、中央の円形紡糸口金孔１４２に接続する、対称的に配置された６つのウィング紡糸口金オリフィス１４０からなる。ウィングオリフィス１４０各々が、異なる幅１４４および１４６を有する。図８Ｂに、中央の円形の孔１５６に分配オリフィスを接続する任意のスロット１５４に向って開放端１５２が先細りする分配オリフィス１５０を有する補助的な分配プレートＢを示す。図８Ｃに、ウィングポリマー用の調量毛細管１６０およびコアポリマー用の調量毛細管１６２を有する調量プレートＣを示す。ポリマー溶融プールプレートＤは、当技術分野における従来設計のいずれのものでもよい。図７および図８に側面図で示すように、紡糸口金支持プレートＥは、フィラメントが孔の縁に接触しないように十分な大きさで、新たに紡糸されるフィラメントの経路から（例えば４５°〜６０°で）フレアをつけた通し孔を有する。コアポリマーが、ポリマー溶融プールプレートＤから、調量プレートＣの中央の調量孔１６２および６つの小さな毛細管１６４を通過して、分配プレートＢの中央の円形毛細管１５６を通り、紡糸口金組み立て部品プレートＡの中央の円形毛細管１４２を経て、紡糸口金支持プレートＥの大型のフレア孔を通過して流れるように、積み重ねプレート紡糸口金組み立て部品のプレートＡ〜Ｄは、位置決めされている。同時に、ウィングポリマーは、ポリマー溶融プールプレートＤから、調量プレートＣのウィングポリマー調量毛細管１６０を通り、分配プレートＢ（任意のスロット１５４がある場合は、２種のポリマーが互いに最初に接触する）の分配オリフィス１５０を経て、紡糸口金プレートＡのウィングポリマーオリフィス１４０を経て、最後に紡糸口金組み立て部品支持プレートＥの孔を通って流れる。
【００５７】
本発明の紡糸口金パックを多種の合成ポリマーの溶融押出に利用して、繊維を製造することが可能である。本発明の紡糸口金パックでは、紡糸口金プレートに十分な座ぐりがないので、ポリマーを紡糸口金毛細管に直接供給できる。十分な座ぐりがないということは、（多数の毛細管の入り口に接続する全てのくぼみを含んで）存在するいずれの座ぐりの長さも、紡糸口金毛細管の長さの約６０％未満であり、約４０％未満であるのが好ましいことを意味する。従来技術の紡糸口金プレートの断面図である図９Ａと、本発明の紡糸口金プレートの断面図である図９ＢおよびＣを参照のこと。繊維形成オリフィスの後部入り口の特定箇所で、多成分ポリマーストリームを直接に調量することにより、規定通りではあるが、基本的に紡糸口金オリフィスの前に供給チャネルで多成分ポリマーストリームを混合する場合に生じる、ポリマー移動の問題を回避できる。
【００５８】
引き込み溝を接続するプレートを通る適切な通し穴を有する単一プレートの片側または両側にある引き込み溝を利用して２つのプレートの機能を一体化させることは有用である。例えば、くぼみ、溝および凹部は、紡糸口金プレートの上流側で（例えば放電加工で）切削可能であり、分配チャネルまたは浅く不十分な座ぐりとしての役割を果たすことが可能である。
【００５９】
本発明の紡糸口金パックで、２種以上のポリマーを含んでなる様々な繊維を成形できる。例えば、米国特許第４，８６１，６６０、同３，４５８，３９０号、および同３，６７１，３７９号に開示される断面をはじめとして、本明細書に開示および／または記載されていない他の（異なる分類に属する）二成分および（弾性が著しく異なる同分類に属する）二成分繊維をも成形可能である。結果として生じる繊維断面は、例えばサイド・バイ・サイド型、偏心シース・コア型、同心シース・コア型、ウィング・コア型、ウィング・シース・コア型などの断面でありうる。さらに、本発明の紡糸口金パックを用いて、分裂可能な繊維（スプリット繊維）または非分裂繊維を紡糸することが可能である。
【００６０】
本発明の紡糸口金パックを修正して、様々なマルチウィング繊維を実現することが可能であり、例えば、フィラメントまたはヤーンの番手ごとに異なるデニールを有する製品を求める必要性に応じて、または多種の合成ポリマーでの使用に対する願望に応じて幾何学的パラメーターを変更するために、様々な所望のウィング番手に合わせて毛細管の数を変えることによって、スロットの寸法を変更するなどして、実現される。例えば、図１０の実施形態に、以下のの実施例７で例証する通り、３つのウィングを有する繊維を成形するのに用いる相対的に薄い紡糸口金パックを示す。図１０Ａにおいて、紡糸口金プレートは厚さ０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）であり、本明細書に開示するレーザー光線の方法で、十分に厚みのあるステンレス鋼を切削し、各々２つの幅（各々長さ１４４と１４６）を有す３つのまっすぐなウィング１４０の形状で、対称中心の周りで１２０°離れて対称的に配置されたオリフィスを有し、毛細管オリフィス上に座ぐりは存在しなかった。各ウィング１４０は、先端から、中心が対称中心と一致する直径０．０１２インチ（０．０３０ｃｍ）の中央の円形紡糸口金孔１４２の外周まで、０．０４０インチ（０．１０２ｃｍ）の長さであった。次に図１０Ｂを参照すると、厚さ０．０１０インチ（０．０２５ｃｍ）の分配プレートＢは、分配プレートＢの他の全てのウィングオリフィス１５０が紡糸口金プレートＡのウィング１４０と共に位置決めされるように、紡糸口金プレートＡと同軸方向に位置決めされ、分配プレートＢの各ウィングオリフィス１５０の先端から対称中心までの長さは０．１３７５インチ（０．３４９ｃｍ）であった。調量プレートＣ（図１０Ｃ）は、厚さ０．０１０インチ（０．０２５ｃｍ）で、直径０．０２５インチ（０．０６４ｃｍ）の孔１６０、直径０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）の孔１６２、および直径０．０１０インチ（０．０２５ｃｍ）の中央の孔１６４を有した。プレートＣは、分配プレートＢと共に位置決めされ、その結果、使用時に、溶融プールプレートＤ（図１０参照）によって、孔１６０に供給されるウィングポリマー、および分配プレートＣの孔１６２および１６４に供給されるコアポリマーを、プレートＢが、プレートＡに分配して、ウィングがコアに貫入した繊維が形成される。紡糸口金プレートＡには座ぐりは存在せず、プレートＡ、ＢおよびＣを合体した厚みは、たった約０．０３５インチ（０．０８９ｃｍ）であった。
【００６１】
別の紡糸口金パック組み立て部品の実施形態において、紡糸口金支持プレートＥ（図８参照）を使用しなかった。これは、以下の実施例８で例証する。図１１Ａにおいて、紡糸口金プレートＡは、厚さ０．３１２５インチ（０．７９４ｃｍ）であり、各紡糸オリフィスは、直径０．１００インチ（０．２５４ｃｍ）の座ぐりを有し、座ぐりの下部に、長さ０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）の毛細管を有した。図１１Ａで示す通り、紡糸口金プレートＡの各紡糸口金オリフィスは、６つのまっすぐなウィングオリフィス１７０を有し、各ウィングオリフィスは、対称中心を通過する長軸中心線を有し、先端から中心の孔１７２の外周まで、０．０３５インチ（０．０８９ｃｍ）の長さを有した。各ウィングの先端から０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）の長さ１７４は、幅０．００４インチ（０．０１０ｃｍ）であり、長さ１７６は、長さ０．０２０インチ（０．０５１ｃｍ）、幅０．００２８インチ（０．００７ｃｍ）であった。各ウィングの先端は、先端幅の２分の１に半径で切り取られている。分配プレートＢ（図１１Ｂ参照）は、厚さ０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）であり、６つのウィングオリフィスを有し、プレートＢの各ウィングオリフィスは、紡糸口金プレートＡの対応する座ぐりの上に中心を置き、方向を合わせ、各ウィングオリフィスをプレートＡのウィングオリフィスと共にアリメントした。プレートＢの各ウィングオリフィス１５０は、長さ０．０６０インチ（０．１５２ｃｍ）、幅０．０２０インチ（０．０５１ｃｍ）であり、その先端を半径０．０１０インチ（０．２５４ｃｍ）に丸くした。プレートＢの中央の孔１５２は、半径０．１００インチ（０．２５４ｃｍ）であった。調量プレートＣ（図１１Ｃを参照）も厚さ０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）であった。プレートＣにおいて、孔１６０は、半径０．００８インチ（０．０２０ｃｍ）であり、プレートＢ、プレートＡの繊維のコアが形成される中央の孔１６２の中心からは０．１００インチ（０．２５４ｃｍ）であった。非弾性ウィングポリマーを、プレートＣの孔１６０に供給し、プレートＢおよびＡのウィングオリフィスを通過させて繊維のウィングを形成する。ウィングおよびコアポリマーを、（直径０．０８０インチ（０．２０３ｃｍ）であった）繊維が押し出される紡糸口金プレートＡの表面より０．３２８インチ（０．８３３ｃｍ）上にある分配プレートＢの最上部で最初に接触させる。プレートＣの６つの孔１６０が、プレートＢのウィングオリフィス１５０の中心線上部にあるように、プレートＣはプレートＢと共に位置決めされる。プレートＣの孔１６２に供給される弾性コアポリマーが、中心を通過するように、プレートを位置決めした。
【００６２】
以下の非限定の実施例によって、本発明を例証する。以下の試験方法を用いた。
【００６３】
（試験方法）
用語ボイルオフ後の伸度は、当技術分野において、以下の用語、「伸張％」、「回復可能な伸張」、「回復可能な収縮」および「潜在的捲縮」とそれぞれ交換して使用できる。用語「回復不可能な収縮」は、以下の用語、「収縮％」、「見かけの収縮」および「絶対収縮」とぞれぞれ交換して使用できる。
【００６４】
実施例１．Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤで調整した繊維の伸縮性（ボイルオフ後の伸度、ボイルオフ後収縮率およびボイルオフ後の伸縮回復）を、以下の通り検定した。５０００デニール（５５５０ｄｔｅｘ）かせを５４インチ（１３７ｃｍ）のリール上に巻いた。ループかせの両側を総デニールに含んだ。初期のかせ長を、２グラム重（長さＣＢ）と１０００グラム重（０．２ｇ／デニール）（長さＬＢ）で測定した。かせを９５℃の温水中に３０分間浸漬して（「ボイルオフ後」）、初期（ボイルオフ後）の長さを、２グラム重（長さＣＡ_初期）と１０００グラム重（長さＬＡ_初期）で、測定した。１０００グラム重で測定後、３０秒後（長さＣＡ_{３０ 秒}）および２時間後（長さＣＡ_{２ 時間}）に、２グラム重で、追加の長さを測定した。ボイルオフ後の収縮を、１００ｘ（ＬＢ−ＬＡ）／ＬＢとして、計算した。ボイルオフ後の伸張パーセント（伸度）を１００ｘ（ＬＡ−ＣＡ＠３０秒）／ＣＡ＠３０秒として、計算した。ボイルオフ後の回復率を、１００ｘ（ＬＡＣＡ_{２ 時間}）／（ＬＡ−ＣＡ_初期）として計算した。
【００６５】
２０％および３５％の有効伸度での無負荷試験を以下の通り実施した。ボイルオフ後５０００（５５５０ｄｔｅｘ）の総デニールを有する二成分繊維かせを調整した。ループかせの両側を総デニールに含んだ。２１℃、６５％相対湿度で、インストロン引張試験機（Ｃａｎｔｏｎ，ＭＡ）を使用した。３インチ（７６ｍｍ）隙間で、かせを試験機のジョーに置いた。試験機を３周期の伸張−弛緩（負荷−無負荷）で循環し、各負荷サイクルが、最大値５００グラム重（０．２グラム／デニール）を有した後、３回目の無負荷サイクルにおける力を検定した。実効デニール（つまり、試験伸長時の実測線密度）を、３回目の無負荷サイクルでの２０％および３５％の有効伸度に関して決定した。「２０％および３５％有効伸度」とは、かせが、３回目のサイクルでの５００グラム重から、各々２０％と３５％弛緩されることを意味する。２０％および３５％の有効伸度での無負荷重をミリグラム／実効デニール（ｍｇ／デニール）で記録した。
【００６６】
５０００デニール（５５５０ｄｔｅｘ）かせ（かせのサイズは結果として現れたループを含む）を１．２５メートルのリール上で巻いて、１回目の巻きで、繊維のコアからのウィングの層間剥離を検定した。オートクレーブ中で１０２℃の水蒸気に、かせを３０分間さらした。２０ｍ長の個々の繊維かせから選んで、半分に１回折りたたんだ。結果として現れたループの開放端を下部で一緒にテープで巻き、テープで巻いたループをフックに垂直にかけた。１グラム／デニール（２５デニールループに対して５０グラム）の重りをループの端（テープで巻かれた）下部に取り付けた。ループが緩む点まで重りを増加後、ループを伸張し、全重をかけるために徐々に重りを減らた。１０回の上記サイクル後、拡大して層間剥離を検査し、評価した。上記のサンプルを以下の通りに評価した。
０＝繊維の辺りに肉眼ではウィング／コア層間剥離を観察しない
１＝１つ以上のノード反転に僅かな層間剥離を観察
２＝繊維が懸かっているフックに擦れ合う際に層間剥離を観察
３＝周縁の層間剥離（小さなループで、２，３の箇所だけで）
４＝小さいループが全繊維に沿って層間剥離を示す
５＝大層間剥離（繊維に沿った全体で大きなループ）
【００６７】
３つのサンプルの結果を平均した。
【００６８】
円（Ｒ_１）がコアポリマーのおよそ最外側に外接し、（Ｒ_２）がウィングポリマーのおよそ最内側に内接するように、繊維断面の顕微鏡写真に重ね合わせて、Ｒ_１およびＲ_２を測定した。
【００６９】
（実施例）
実施例１
各延伸繊維は、２６デニール（２８．６ｄｔｅｘ）の線密度を有し、ほぼ放射相称であった。ボイルオフ後特性を表１に公表する。
【００７０】
（実施例１．Ａ（比較例））
図７に図示する装置および図８の積重ねプレート紡糸口金アセンブリを用いて、二成分繊維を紡糸した。繊維のコアを形成する第一ポリマーを図７の２０で紡糸フィルターパック３０に導入した。コアポリマーは、ポリエーテルエステルアミド（ＰＥＢＡＸ^ＴＭ３５３３ＳＮ、Ａｔｏｆｉｎａ社から）であり、容積を測定して、各繊維５１重量％のコアを成形した。図７の２２で、紡糸フィルターパック３０に、溶融ナイロン共重合体を導入した。６つのウィングを形成したナイロン共重合体は、ヘキサメチレン成分がジアミン誘導成分８０モル％で存在するポリ（ヘキサメチレンコ−２−メチルペンタメチレンアジパミド）であった。コアがウィングへのかなり貫入またはウィングがコアへのかなり貫入はなかった（Ｒ_１／Ｒ_２＝１．０９）。
【００７１】
前合体の紡糸口金パックアセンブリは、Ａ〜Ｅのラベル付積重ねプレートからなり、図８に側面図を示す。米国特許第５，１６８，１４３号に記載される通りの方法を用いて、６つのウィングが対称中心の周りに、６０°で対称的に配置されるように、０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）厚のステンレス鋼の紡糸口金プレートＡを通り抜けてオリフィスを切削した。図８Ａに図示するように、各ウィングオリフィス１４０は、対称の中心を通過する長軸中心線に垂直であり、端から、対称の中心と同じ半径原点を有する中央の円形紡糸口金孔１４２（直径０．０１２インチ［０．０３０ｃｍ］）の外周まで、０．０４９インチ（０．１２４ｃｍ）の長さを有した。紡糸口金の毛細管への入口に座ぐりはなかった。端から０．０２７インチ（０．０６９ｃｍ）までのウィングの長さ１４４は、０．００４２インチ（０．０１０７ｃｍ）幅であり、０．０２２インチ（０．０５６ｃｍ）の残りの長さ１４６は、０．００３２インチ（０．００８１ｃｍ）幅であった。各ウィングの端は、端の幅の２分の１に半径で切り取られている。分配オリフィスが紡糸口金プレートＡの紡糸口金オリフィスと相合するように、０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）厚の分配プレートＢ（図８Ｂ）を、紡糸口金プレートＡ（図８Ａ）と共に位置決めした。プレートＢの６つウィングオリフィス１５０は、長さ０．０９４インチ（０．２３９ｃｍ）、幅０．０２０インチ（０．０５１ｃｍ）であり、それらのウィング端を、それらの幅の２分の１の半径に丸みをつけた。図８Ｂに図示する通り、分配プレートＢの各６つのウィングオリフィス１５０は、丸みのある０．００６インチ（０．０１５ｃｍ直径）の開放端で先細にした後、長さ０．０１３インチ（０．０３３ｃｍ）と長さ０．００１８インチ（０．００４６ｃｍ）のスロット１５４として、中央の孔１５６まで延ばした。このプレートの中央の孔１５６は、直径０．０１２５インチ（０．０３２ｃｍ）であった。スロット１５４は、中央の孔を各ウィングの分配オリフィスの端に接続した。調量プレートＣは、０．０１０インチ（０．０２５ｃｍ）の厚さである（図８Ｃ参照）。各調量孔をウィングの長軸中心線の上または分配プレートＢの対称中心の上の中央に置いた。中央の調量孔１６２とウィング当たり１つの孔１６０は、直径０．０１０インチ（０．０２５ｃｍ）で、孔１６０の中心は、孔１６２の中心から０．１２０インチ（０．３０５ｃｍ）であった。中央の調量孔に、従来の溶融プールプレートＤ（図７参照）から溶融弾性ポリマーを濾過して供給し、最終繊維内にコア要素を形成した。プレートＣの外側の６つの調量孔１６０に溶融プールプレートＤからポリマーウィングになる非弾性ポリマーを供給した。紡糸口金の支持プレートＥ（図８参照）の大きな孔（通常、直径０．１８７５インチ（０．４７６３ｃｍ））を紡糸口金プレートＡの紡糸口金オリフィスと共に位置決めして、４５°フレアさせた。図８に示す通り、紡糸口金プレートＡ、分配プレートＢ、および調量プレートＣを、溶融プールのプレートＤと紡糸口金の支持プレートＥによって、サンドイッチ状に挟み込んだ。通常、プレートＥは、厚さ０．２〜０．５インチ（０．４〜１．３ｃｍ）、プレートＤは、厚さ０．０２〜０．０３インチ（０．０５〜０．０８ｃｍ）であった。
【００７２】
紡糸口金プレートＡに座ぐりは無く、プレートＡ、Ｂ、およびＣを合わせた厚さは、僅か約０．０４０インチ（０．１０２ｃｍ）であった。ウィングとコアポリマーを最初に分配プレートＢ上で互いに接触させ、繊維が形成される前に、約０．０７６ｃｍ（分配プレート０．０３８ｃｍ＋紡糸口金プレート０．０３８ｃｍ）間を互いに前合体した。
【００７３】
新たに紡糸された繊維４０（図７参照）を空気流５０で冷却して凝固させ、シリコーン油とステアリン酸の金属塩を含有する（繊維の重量を基準にして）５重量％の仕上げ剤を６０で加えた。繊維を原料ロール８０と延伸ロール９０の間の延伸域へ送り、各ロールの周りの数ラップを巻き取った。延伸ロール９０の速度は、延伸比４．０に対して、原料ロール８０の４倍（後者は、３５０メートル／分）だった。フィラメントを、６ポンド／平方インチ（０．８７キロパスカル）で、チャンバ１１０内で水蒸気処理した。延伸ロールペア９０の速度よりも２０％遅い速度で、巻き取り機１３０を稼動して、最終繊維の収縮を減少するために、繊維を部分的に（２０％）弛緩した。延伸繊維および部分弛緩繊維１２０を、巻き取り機１３０で巻取り、線密度２６デニール（２９ｄｔｅｘ）を有した。
【００７４】
（実施例１．Ｂ（比較例））
ナイロン１２［ポリ（ドデカノラクタム）「Ｎ１２」］（Ｒｉｌｓａｎ（登録商標）ＡＭＮＯ　Ａｔｏｆｉｎａ社）を、総ウィングポリマー重量を基準として、総ウィングポリマーの５重量％、ウィングポリマーに添加して、ウィングとコアの接合を助長したことを除いて、ヘキサメチレン成分が８０モル％存在するポリ（ヘキサメチレンコ−２−メチル−ペンタメチレンアジパミド）の６つのウィングと、ＰＥＢＡＸ^ＴＭ３５５３ＳＮのコアを有する繊維をほぼ実施例１．Ａの通りに紡糸した。ウィング／コアの重量比は、４８／５２、Ｒ_１／Ｒ_２は、１．０５であった。
【００７５】
（実施例１．Ｃ（本発明））
調量プレートＣが、ウィングの中心線上にウィング当たり１つ、各孔の直径０．００５インチ（０．０１３ｃｍ）、孔の対称中心から０．０４７５インチ（０．１２１ｃｍ）の別の孔１組１６４（図８Ｃに示す通り）を有することを除いて、ポリ（ヘキサメチレンコ−２−メチル−ペンタメチレンアジパミド）（２−メチル−ペンタメチレン成分を、ジアミン誘導成分を基準として２０モル％）の６つのウィングとＰＥＢＡＸ^ＴＭ３３ＳＮのコア（曲げ弾性率２８００ｐｓｉ（１９，３００キロパスカル）を有する繊維をほぼ実施例１．Ａの通りに調整した。これらの追加の孔および中央の孔に、共通の溶融プールから溶融ポリマーを供給して、ウィング内にコアおよび突出コア部を成形した。結果として、コアポリマー（Ｒ_１／Ｒ_２＝１．６、同様に調整した繊維比から推定）がウィングに貫入し、ウィングとコアがさらに良好に接着した。繊維断面は、ほぼ図２に図示す通りであった。
【００７６】
（実施例１．Ｄ（本発明））
繊維をほぼ実施例１．Ｃの通りに紡糸したが、ナイロン１２［ポリ（ドデカノラクタム）］（Ｒｉｌｓａｎ（登録商標）ＡＭＮＯ）接合添加剤５重量％をウィングに添加した。繊維は、コアポリマー（Ｒ_１／Ｒ_２＝１．５）が部分的にウィングに貫入し、ウィングとコアがさらに良好に接合した。繊維断面は、ほぼ図２に図示す通りであった。
【００７７】
【表１】

【００７８】
上記のデータから、本繊維が靴下類および衣料への適用に非常に良好であることがわかる。コアと接着するウィングを有する本繊維の優れた性能は、層間剥離のデータにより明らかである。本発明の繊維　は、約１．０未満の層間剥離の等級を有することが可能である。さらに、Ｎ１２などの接合添加剤をウィングポリマーに使用することは有益な効果であることがデータによりわかる。
【００７９】
（実施例２．Ａ）
本発明の３フィラメント二成分糸を、ほぼ実施例１．Ｄの通り、以下の相違点で、紡糸した。各プレートは、各繊維が５ウィングを有すように、対称に７２°離れて配置されたウィングポリマーに対して、５つの孔を有した。５つのウィングのポリマーは、５重量％のナイロン１２添加剤を添加した、９５重量％のポリカプロラクタム（３．１４ＩＶ、従来のように調整、Ｄｕ　Ｐｏｎｔ　ｄｏ　Ｂｒａｓｉｌから入手）であった。ウィング／コア比は、表２．Ａに示すように様々であった。仕上げ剤は、やし油、第４級アミン、水、および非イオン界面活性剤の混合物であり、繊維を基準として、２重量％使用した。原料ロールの速度は、４２０メートル／分であり、巻き取る前に、延伸繊維に１５％の弛緩を施した。断面は、ほぼ図２に示す通りであり、Ｒ_１／Ｒ_２は、約１．４であり、延伸繊維は２３デニール（２５ｄｔｅｘ）であった。
【００８０】
様々なウィングコア比のヤーンに関するボイルオフ後の伸度％を前記の通りに検定した。
【００８１】
【表２】

【００８２】
表２．Ａの結果から、ウィング／コアの重量比が、実施例の繊維で、約５０／５０未満の場合、さらに高いボイルオフ後の伸度に達することがわかり、もう一方の繊維に本発明の繊維を使用しない場合に好適である。もう一方の繊維に本発明の繊維を使用して、ヤーンの組み合わせにおいて、回復力が増加する場合は、さらに低いウィング／コア比（例えば、約２０／８０〜約４０／６０）が好ましい場合も多い。
【００８３】
（実施例２．Ｂ）
メリヤス耐久性、薄さおよび伸張性を、ウィングの総線密度（デニール、デシテックス）の関数として評価した。実施例２．Ａからの繊維でメリヤスを編んだ。他の繊維は使用しなかった。繊維の総デニールおよびウィング／コアの容量比を変えた。検査官がメリヤスを以下に関して主観的に評価した。ａ）損耗寿命に基づいた耐久性、ｂ）美的感覚での薄さ（７デニール（８ｄｔｅｘ）ナイロン６−６の５繊維で被膜した１０デニールＬＹＣＲＡ^ＴＭスパンデックスから同様に編んだ標準ゲージのメリヤスと対比して）、ｃ）ボイルオフ後の伸張パーセント（伸度）。耐久性が７日を超えるならば、許容範囲の耐久性と評価した。標準ゲージに等しいならば、許容範囲の薄さと評価した。伸度が４０〜１２０％で、メリヤスのたるみおよび「耳まくれ（ｒｉｄｅ−ｄｏｗｎ）」を防ぐならば、許容範囲の伸度と評価した。表２．Ｂにおいて、アステリスク（^＊）のついた数字および太字の数字は、３つの評価領域を標準として、性質的に好ましいデシテックスおよびウィング／コア比を示す。表の本文書体の数字は、各繊維のウィングの合計デシテックスである。
【００８４】
【表３】

【００８５】
総デシテックスが、約３３より大きくなると、メリヤスは、薄くなった。総デシテックスが、約２２未満に減少し、ウィングデシテックスの合計が、約１１未満に下がると、耐久性が損なわれ始めた。ウィング／コアの重量比が約５０／５０を上回って大きくなると、（実施例２．Ａに既に示す通り）伸度は下がり始めた。
【００８６】
本試験の結果として、本発明の好適な二成分繊維は、約２２〜３３ｄｔｅｘの範囲での総線密度、少なくとも合計約１１ｄｔｅｘのウィング部分、および３５／６５〜５０／５０のウィング／コアの重量比を有すことが可能であると結論付けた。
【００８７】
（実施例３Ａ）
（繊維の重量を基準として）４重量％のポリシロキサンベースの仕上げ剤（米国特許第４，９９９，１２０号に記載の通り）を実施例２Ａの仕上げ剤の代わりに使用し、巻取る前に繊維を２０％弛緩させ、弛緩工程中に用いた水蒸気が、３ｐｓｉ（２０．７キロパスカル）であったことを除いて、本発明二成分繊維をほぼ実施例２Ａに記載の通り紡糸した。ウィング／コア／突出コアの重量比は、３８／５３／９であり、Ｒ_１／Ｒ_２は、約１．４であった。図５は、繊維断面の顕微鏡写真であり、その繊維は、３２デニール（３６ｄｔｅｘ、延伸繊維として）、１０８％のボイルオフ後の伸度、２４％のボイルオフ後収縮率、および９２％ボイルオフ後回復を有した。
【００８８】
（実施例３．Ｂ）
通常、全コース機械的に二重被膜のスパンデックスでの脚組み立てに設定された工業用機械で、メリヤス生地を実施例３Ａの繊維から編んだ。機械は、ＭＡＴＥＣ　ＨＳＥ４．５であり、太腿部を約７００ＲＰＭで、足首部を８００ＲＰＭで編み、サイズＦとして設定した。１脚用生地を約２分以内で編んだ。硬質糸用の通常の方法で、ヤーンを機械に供給した。電子テンション装置は使用しなかった。生機メリヤス生地（ｇｒｅｉｇｅ　ｈｏｓｅ　ｂｌａｎｋｓ）を、大気圧で３０分間タンブル蒸しによって仕上げ加工した。標準工業自動オートクレーブ型入れ装置を用いて、１０２℃で４秒間被服を型入れし、９５℃で３０秒間乾燥した。皺のよらない状態に布帛を維持する間、型入れの布帛の長さをできる限り短くするように選択した。標準酸性染料を用いて、９８℃で４５分間、被服を染色し、同寸法の型入れおよび条件を用いて、型仕上げをした。
【００８９】
結果として成形された布帛は、意外にも、３．３８ｘ１０^−４ワット／ｃｍ⁻℃の高い熱伝導性を有した。
【００９０】
（実施例４）
本発明に係る３フィラメント二成分糸を、図７に図示した装置を用い、ポリエステルウィングとポリエーテルエステルコアで、調整した。繊維４．Ａのコアポリマーは、ＨＹＴＲＥＬ（登録商標）３０７８ポリエーテルエステルエラストマー（Ｅ．Ｉ．ｄｕ　Ｐｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標；曲げ弾性率４０００ｐｓｉ（２７，６００キロパスカル）であった。実施例４．Ｂおよびの実施例４．Ｃの繊維のコアポリマーは、ポリ（テトラメチレン−コ−２−メチルテトラメチレンエーテル）グリコールソフトセグメントとブチレンテレフタラート（４Ｇ−Ｔ）ハードセグメントを有するポリエーテルエステルエラストマーであり、ほぼ米国特許第４，９０６，７２１号に記載の通りに調整した。ポリエーテルグリコールに組み入れた３−メチルテトラヒドロフランの量は、９モル％であり、グリコールの総平均分子量は、２７５０であり、４Ｇ−Ｔ／コポリエーテルグリコールのモル比は、４．６：１であった。表４において、本ポリマーを「２ＭｅＰＯ４Ｇ：４Ｇ−Ｔ」と明示する。実施例４Ａおよび４Ｂの繊維に含まれるウィングポリマーは、ポリ（ブチレンテレフタラート）（４Ｇ−Ｔ，Ｃｒａｓｔｉｎ（登録商標）６１２９、Ｅ．Ｉ．ｄｕ　Ｐｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標、曲げ弾性率３５０，０００ｐｓｉ（２．４ミリオンキロパスカル））であり、繊維４．ｃでは、ポリ（トリメチレンテレフタラート）（３Ｇ−Ｔ）であった。３Ｇ−Ｔを、テトライソプロピルチタネート触媒、Ｔｙｚｏｒ（登録商標）ＴＰＴ（Ｅ．Ｉ．ｄｕ　Ｐｏｎｔｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標）を、ポリマーを基準として６０ｐｐｍで用いて、２槽方法で、１，３−プロパンジオールとジメチルテレフタラートから調整した。溶融ＤＭＴを、エステル交換反応槽内、１８５℃、３Ｇおよび触媒に添加し、温度は、メタノールが除去する間、２１０℃まで上昇した。結果として生じた中間生成物を重縮合槽に移し、重縮合槽の圧力を１ミリバール（１０．２ｋｇ／ｃｍ^２）まで下げ、温度を２５５℃まで上げた。所望の溶融粘度に達した時、圧力を上げて、ポリマーを押し出し、冷却して、ペレットに切断した。２１２℃で稼動させるタンブル乾燥機で、ペレットをさらに１．０４ｄｌ／ｇの固有の粘性まで固相で重合した。本実施例の各繊維の紡糸口金パックおよび紡糸条件は、ウィング中にポリマー添加剤を添加しないこと、ウィングは、総繊維の４０重量％であり、実施例３Ａに記載の仕上げ剤（繊維を基準として）４重量％を使用し、繊維を巻取る前に、水蒸気の働きによって、３ポンド／平方インチ圧（２０．７キロパスカル）で、２０％弛緩したこと以外は、実施例２．Ａとほぼ同一であった。本繊維は、表４に公表する特性を有した。
【００９１】
【表４】

【００９２】
実施例４Ｂの繊維に対する層間剥離の等級は、０．０であった。実施例４Ａ、４Ｂおよび４Ｃの繊維から薄手のメリヤス生地を編み、水蒸気で型入れし、染色して、仕上げ加工し、均一な外観および良好な伸縮性と回復率を有した。
【００９３】
（実施例５．Ａ）
繊維の重量を基準として１３重量％の仕上げ剤を使用したことを除いて、図７の装置と、実施例３Ａの紡糸口金パックおよび紡糸条件を用いて、実施例１．Ｄのポリマーと仕上げ剤で、本発明に係る二成分繊維を紡糸した。ウィングとコアポリマーを繊維に紡糸する前に、最初に互いに約０．０７６ｃｍ接触させた。
【００９４】
コアがウィングに貫入し、その結果、ウィング／コア／突出コアの重量比は、３９／５１／１０であった（Ｒ_１／Ｒ_２は約１．５であった）。繊維は、２０デニール（２２ｄｔｅｘ）の線密度、１００％のボイルオフ後の伸度、２３％のボイルオフ後収縮率、９４％のボイルオフ後弛緩を有した。
【００９５】
（実施例５Ｂ）
実施例５の繊維の４端を、エアジェットで混ぜ合わせ、二成分糸を成形した。ＳＵＬＺＥＲ　ＲＵＴＩ　５１００（エアジェットルーム）で、よこ糸として、３８ヤーン／ｃｍ（９６ｐｉｃｋｓ／インチ）でエアジェットで混合した二成分糸を用い、たて糸として、４８たて糸端／ｃｍ（１２１／インチ）で４４デニール（４８ｄｔｅｘ）／３４フィラメントＴＡＣＴＥＬ^ＴＭ（Ｅ．Ｉ．ｄｕ　Ｐｏｎｔｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標）Ｔｙｐｅ　６３４２　ナイロンを用いて、３／１構成で布帛を織った。１１５℃で水蒸気弛緩し、７０℃でＭＣＦジェット精練して、ナイロン用の標準酸性染料を用いて、１００℃で６０分間ＭＣＦジェット染料し、１９０℃で３０秒間熱硬化して、織布を仕上げ加工した。これらの布帛は、空気乾燥でしわにならずに、嵩高でなく、平滑であり、良好な伸縮性および回復性を示し、優れた硬質繊維の手触りおよび視覚的美観を示す。弛緩仕上げの織布は、以下の特性を有する。
坪量＝３．２９オンス／平方ヤード（ｓｑ　ｙｄ）（１１２グラム／ｍ^２）
厚＝０．０７９インチ（２ｍｍ）
よこ糸数＝１６０／インチ（６３／ｃｍ）
たて糸数＝２０８／インチ（８２／ｃｍ）
【００９６】
５ｃｍ幅ｘ１０ｃｍ長の布帛を手動で、４０％伸張後、布帛は９５％を上回って回復した。
【００９７】
（実施例６）
本実施例は、本発明の繊維を成形する全層紡糸口金の使用を例証する。紡糸口金プレートＡ（図８Ａ）および０．１４０６インチ（０．３５７ｃｍ）直径の丸形座ぐりのオリフィスと同一パターン、サイズ、アキシアルレジストリ（ａｘｉａｌ　ｒｅｇｉｓｔｒｙ）および放射配向を有し、支持プレートＥを、紡糸口金の毛細管（０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）長さ）を有する厚さ０．３１２５インチ（０．７９４ｃｍ）の紡糸口金（図１１Ａ）と置き換えたこと以外、同一の前合体の紡糸口金パックを実施例１Ｃの通り用いた。繊維が形成される前に、ウィングおよびコアポリマーを最初に互いに約０．８７ｃｍ（０．７９４ｃｍの紡糸口金＋０．０３８ｃｍのプレートＡ＋０．０３８ｃｍのプレートＢ）間、接触させた。ヘキサメチレン成分がジアミン誘導成分（従来の調整、相対粘性９０）の８０モル％存在するポリ（ヘキサメチレンコ−２−メチルペンタメチレンアジパミド）の６つのウィングと、ＰＥＢＡＸ　３５３３ＳＮ　ポリエーテルエステルアミドのコアとを有する２５デニール（２８ｄｔｅｘ）の二成分繊維を、４Ｘ延伸比で、図７の装置を用いて紡糸し、１４００メートル／分で巻取った。ウィング／コア／突出コアの重量比は、４５／４８／７、Ｒ_１／Ｒ_２は、約１．４であった。上記のように紡糸された繊維では、図３に示す通り、コアがウィングに貫入するが、好適であることが多いとされる縮小されたネック部は存在しなかった。
【００９８】
（実施例７）
本実施例は、ウィングがコアに貫入した３つのウィングを有する二成分繊維を例証し、本繊維を成形するための薄い紡糸口金パックの使用も例証する。ウィングポリマーは、ポリ（ヘキサメチレンドデカンアミド）（固有の粘性１．１８、Ｚｙｔｅｌ（登録商標）１５８、Ｅ．Ｉ．ｄｕ　Ｐｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標）で、コアポリマーは、ＰＥＢＡＸ（登録商標）３５３３ＳＡポリエーテルエステルアミドであった。７０デニール（７８ｄｔｅｘ）の１０フィラメント糸を、ウィング／コア容量比４０／６０、２６５℃の紡糸口金の温度で、紡糸した。概略を図１０に示す前合体の紡糸口金パックを使用したが、前記の実施例の紡糸口金パックとは、個々のプレートにおいて異なっていた。図１０Ａに示す、ステンレス鋼の紡糸口金プレートＡは、０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）の厚さで、実施例１Ａの方法で、紡糸口金プレートを通り抜けて切削したオリフィスを有し、３つのまっすぐなウィング形状において、２幅に各１つ、対称中心の周りに対称的に１２０°離れて配置され、毛細管オリフィス上に座ぐりは存在しなかった。各ウィング１４０は、その端から、中心が対称中心と一致する、直径０．０１２インチ（０．０３０ｃｍ）の中央の円形紡糸口金孔１４２の円周まで、０．０４０インチ（０．１０２ｃｍ）の長さ（図１０Ａにおいて、長さ１４４＋長さ１４６）であった。次に、図１０Ｂに関して、厚さ０．０１０インチ（０．０２５ｃｍ）分配プレートＢは、紡糸口金プレートＡ上に同軸で位置決めされ、その結果、分配プレートＢの他の全てのウィングオリフィス１５０は、紡糸口金プレートＡのウィング１４０と位置決めされ、分配プレートＢの各ウィングオリフィス１５０は、その端から対称中心まで０．１３７５インチ（０．３４９ｃｍ）の長さであった。調量プレートＣ（図１０Ｃ）は、０．０１０（０．０２５ｃｍ）インチの厚さで、直径０．０２５インチ（０．０６４ｍ）の孔１６０、直径０．０１５インチ（０．０３ｃｍ）の孔１６２、直径０．０１０インチ（０．０２５ｍ）の中央の孔１６４を有した。プレートＣを分配プレートＢと位置決し、使用時に、溶融プールプレートＤ（簡略図１０参照）によって孔１６０に供給されるウィングポリマーと、分配プレートＣの孔１６２および１６４に供給されるコアポリマーを、プレートＢによってプレートＡに分配し、ウィングがコアに貫入したフィラメントが形成された。紡糸口金プレートＡには座ぐりは存在せず、プレートＡ、Ｂ、およびＣの合体した厚さは、僅か約０．０３５インチ（０．０８９ｃｍ）であった。１２２５メートル／分の延伸ロール速度で、ヤーンを３．５Ｘ延伸し、大気圧の水蒸気ジェットで、１０４５メートル／分の巻き取り速度まで、弛緩した。ヤーンに弛緩された状態で水蒸気処理を施して、ヤーンが優れた伸縮性および回復性を有する場合、ヤーンの螺旋撚りは強まった。本実施例に基づいて成形した繊維断面の顕微鏡写真を図１３に示す。
【００９９】
（実施例８）
本実施例は、本発明の繊維成形において、従来の厚さの紡糸口金プレートの使用を例証する。
【０１００】
以下の相違点で、実施例１．Ａを繰り返した。紡糸口金の支持プレートＥを使用しなかった（図８参照）。紡糸口金プレートＡは、０．３１２５インチ（０．７９４ｃｍ）の厚さで、各紡糸オリフィスは、直径０．１００インチ（０．２５４ｃｍ）の座ぐりと、座ぐりの下部に０．０１５インチ（．０３８ｃｍ）の長さの毛細管を有した。図１１Ａに示す通り、紡糸口金プレートＡの各紡糸口金オリフィスは、６つのまっすぐなウィングオリフィス１７０を有し、その各々は、対称中心を通過し、その端から中央の円形孔１７２の円周まで、０．０３５インチ（０．０８９ｃｍ）の長さを有する長軸中心線を有した。各ウィング端から０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）の長さ１７４は、幅０．００４インチ（０．０１０ｃｍ）であり、長さ１７６は、０．０２０インチ（０．０５１ｃｍ）の長さ、０．００２８インチ（０．００７ｃｍ）幅であった。各ウィングの端は、先端幅の２分の１に半径で切り取られている。分配プレートＢ（図１１Ｂ参照）は、０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）の厚さで、６つのウィングオリフィス１５０を有し、その各々は、紡糸口金プレートＡの対応する座ぐりの上方に中心を置き、プレートＢの各ウィングオリフィス１５０をプレートＡのウィングオリフィス１７０と位置決めした。プレートＢの各ウィングオリフィス１５０は、長さ０．０６０インチ（０．１５２ｃｍ）、幅０．０２０インチ（０．０５１ｃｍ）であり、０．０１０インチ（０．０２５ｃｍ）の半径で、端に丸みをつけた。プレートＢの中央の孔１５２は、直径０．１００インチ（０．２５４ｃｍ）であった。調量プレートＣ（図１１Ｃ参照）も、０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）の厚さであった。プレートＣにおいて、孔１６０は、直径０．００８インチ（０．０２０ｃｍ）を有し、直径０．０８０インチ（０．２０３ｃｍ）の中央の孔１６２の中心から０．１００インチ（０．２５４ｃｍ）であった。プレートＣをプレートＢと位置決めして、プレートＣの６つの孔１６０が、プレートＢのウィングオリフィス１５０の中心線上方であるようにした。プレートを位置決めして、弾性コアポリマーをプレートＢおよびＡの中心を通過するプレートＣの孔１６２に供給し、繊維のコアを成形した。非弾性ウィングポリマーをプレートＣに孔１６０に供給し、プレートＢおよびＡのウィングオリフィスを通過させ、繊維のウィングを成形した。ウィングとコアポリマーを、繊維が押し出される紡糸口金プレートＡ面の上方０．３２８インチ（０．８３３ｃｍ）にある分配プレートＢの上面で、最初に接触させる。
【０１０１】
紡糸口金の温度は、２４７℃であった。前に使用の仕上げ剤の代わりに、ポリエーテルエステルベースの仕上げ剤を５重量％用いて、１４フィラメント糸を紡糸し、巻取る前に、（延伸糸の長さを基準として）１５％ヤーンを弛緩した。延伸および部分的に弛緩されたヤーンは、線密度７５デニール（８３デシテックス）を有し、Ｒ_１／Ｒ_２は１．２０であった。繊維断面の顕微鏡写真を図６に示す。
【０１０２】
本発明は、発明の詳細な説明と関連して記載されているが、前述の記載は、本質的に、典型的で説明的であると理解されるべきであり、本発明およびその好適な実施形態を例証する意図がある。日常の実験を通して、当業者は、本発明の範囲から逸脱しない明白な変更形態および変形形態を理解するだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】コアに突出するウィングポリマーを有する本発明の繊維の断面図である。
【図２】ウィングに突出するコアポリマーを有する本発明の繊維の断面図である。
【図３】突出ポリマー（例えばウィングポリマー）が、貫入されるポリマー（例えばコアポリマー）の中に、歯根のように突出する、本発明の繊維の実施形態における断面図である。
【図４】突出ポリマー（例えば、コアポリマー）が、貫入されるポリマー（例えばウィングポリマー）に、貫入ポリマーがスプラインであるように、遠くへ突出する、本発明の繊維の実施形態における断面図である。
【図５】コアポリマーが、ウィングポリマーの中に突出して、僅かに遠方へ伸びた端部と、少なくとも１箇所のくびれた部分を形成する、コアポリマーの残部に接合する縮小されたネック部を含む、本発明の繊維の実施形態における断面図である。
【図６】１つ以上のウィングの一部面を、コアが取り囲んで、ウィングがコアに貫入している、本発明の繊維の実施形態における断面図である。
【図７】本発明の繊維を成形するのに有用な方法装置の概略図である。
【図８】本発明の繊維の成形に使用可能な積重ねプレート紡糸口金のアセンブリの側面図である。
【図８Ａ】図８に示す積重ねプレート紡糸口金のアセンブリに対して９０°で、図８の線８Ａ−８ＡでのオリフィスのプレートＡの平面図である。
【図８Ｂ】図８に示す積重ねプレート紡糸口金のアセンブリに対して９０°で、図８の線８Ｂ−８ＢでのオリフィスのプレートＢの平面図である。
【図８Ｃ】図８に示す積重ねプレート紡糸口金のアセンブリに対して９０°で、図８の線８Ｃ−８ＣでのオリフィスのプレートＣの平面図である。
【図９Ａ】従来技術の紡糸口金プレートの切断面図を示す。
【図９Ｂ】本発明の紡糸口金プレートの切断面図を示す。
【図９Ｃ】本発明の紡糸口金プレートの切断面図を示す。
【図１０】本発明の別の実施形態における繊維を成形するのに使用可能である、積重ねプレート紡糸口金のアセンブリの側面図である。
【図１０Ａ】本発明の別の実施形態における繊維を成形するために、本発明の紡糸口金パックのアセンブリに使用可能である、図１０の積重ねプレート紡糸口金のアセンブリに対して９０°での別の実施形態の紡糸口金プレートの平面図を示す。
【図１０Ｂ】本発明の別の実施形態における繊維を成形するために、本発明の紡糸口金パックのアセンブリに使用可能である、図１０の積重ねプレート紡糸口金のアセンブリに対して９０°での別の実施形態の分配プレートの平面図を示す。
【図１０Ｃ】本発明の別の実施形態における繊維を成形するために、本発明の紡糸口金パックのアセンブリに使用可能である、図１０の積重ねプレート紡糸口金のアセンブリに対して９０°での別の実施形態の調量プレートの平面図を示す。
【図１１Ａ】本発明のまた別の実施形態における繊維を成形するために、本発明の紡糸口金パックのアセンブリを使用可能である紡糸口金プレートの平面図を示す。
【図１１Ｂ】本発明のまた別の実施形態における繊維を成形するために、本発明の紡糸口金パックのアセンブリを使用可能である分配プレートの平面図を示す。
【図１１Ｃ】本発明のまた別の実施形態における繊維を成形するために、本発明の紡糸口金パックのアセンブリを使用可能である調量プレートの平面図を示す。
【図１２】実施例６で例証した通りの本発明における繊維の断面図である。
【図１３】実施例７で例証した通りの本発明における繊維の断面図である。

Claims (20)

1. 熱可塑性弾性ポリマーを含んで成る軸となるコアと、前記コアに接合され、熱可塑性非弾性ポリマーを含んで成る複数のウィングとを含む伸縮可能な合成高分子繊維であって、ウィングポリマーまたはコアポリマーの少なくとも一方が、他方のポリマーの中に突出していることを特徴とする繊維。
2. 前記コアが、外半径Ｒ_１、内半径Ｒ_２を含み、Ｒ_１／Ｒ_２が、約１．２より大きいことを特徴とする請求項１に記載の繊維。
3. Ｒ_１／Ｒ_２が、約１．３〜約２．０の範囲であり、非弾性ウィングポリマーの弾性コアポリマーに対する重量比が、約１０／９０〜約７０／３０の範囲であり、ボイルオフ後の伸度が、少なくとも約２０％であることを特徴とする請求項２に記載の繊維。
4. 前記の突出ポリマーが、遠方へ伸びた端部と、前記端部を前記の突出ポリマーの残部に接合している縮小されたネック部とを含み、前記突出ポリマーの中に少なくとも１箇所くびれた部分が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の繊維。
5. 前記ウィングが、ほぼ同一寸法であり、軸となるコアの周りにほぼ対称的に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の繊維。
6. 前記非弾性ポリマーが、ポリアミド、非弾性ポリオレフィン、およびポリエステルからなる群から選択され、かつ前記弾性ポリマーが、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性ポリオレフィン、熱可塑性ポリエステルアミドエラストマー、および熱可塑性ポリエーテルエステルアミドエラストマーからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の繊維。
7. 前記コアへの前記ウィングの接着性を改善するために前記ウィングポリマーに添加される添加剤をさらに含んで成り、前記繊維の層間剥離の等級が約２．５未満であることを特徴とする請求項１に記載の繊維。
8. 前記非弾性ポリマーが、（ａ）ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）およびポリ（ヘキサメチレンアジパミド）と２−メチルペンタメチレンジアミンの共重合体と、（ｂ）ポリカプロラクタムとからなる群から選択され、かつ前記弾性ポリマーがポリエーテルエステルアミドであることを特徴とする請求項７に記載の繊維。
9. 請求項１に記載の繊維を含んでなる被服。
10. 熱可塑性弾性ポリマーを含んで成る軸となるコアと、前記コアに接合された、少なくとも１種の熱可塑性非弾性ポリマーを含んで成る複数のウィングとを含む伸縮可能な合成高分子繊維であって、前記繊維の層間剥離の等級が約１未満であり、ボイルオフ後の伸度が少なくとも約２０％であることを特徴とする繊維。
11. 連続高分子繊維を紡糸するための溶融紡糸方法であって、
    非弾性ポリマーを含む溶融物と弾性ポリマーを含む溶融物を紡糸口金に通過させて、コアに接合されている複数のウィングを有し、前記ウィングポリマーまたはコアポリマーの少なくとも一方が他方のポリマーに突出している伸縮性合成高分子繊維を形成することと；前記紡糸口金を出た前記繊維を急冷して該繊維を冷却することと；前記繊維を回収することとから成る方法。
12. 前記急冷後、、ボイルオフ後少なくとも約２０％の伸度を呈するように前記繊維を熱弛緩する追加の工程を含む請求項１１に記載の方法。
13. 前記熱弛緩工程が、ドライエア、温水、または加圧水蒸気の熱媒体を用い、前記熱媒体が前記ドライエアの場合約８０℃〜約１２０℃、前記熱媒体が前記温水の場合約７５℃〜約１００℃、熱媒体が前記加圧水蒸気の場合約１０１℃〜約１１５℃の温度範囲で実行されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記急冷後、弛緩前の前記繊維の長さを基準として、約１％〜約３５％の範囲で、前記繊維を弛緩する追加の工程を含む請求項１１に記載の方法。
15. 第一および第二合成ポリマーの溶融押出により繊維を製造するための紡糸口金パックであって、
    第一ポリマー溶融物を受け入れるのに適合した第一組の孔と、第二ポリマー溶融物を受け入れるのに適合した第二組の孔を含む調量プレートと、
    前記分配プレートと位置合わせされ、これと接触している紡糸口金プレートであって、該紡糸口金プレートを貫通する毛細管を有し、前記紡糸口金の毛細管の長さの約６０％未満の端ぐり長さを有する紡糸口金プレートと、
    前記毛細管より大きい孔を有し、前記紡糸口金プレートと位置合わせされ、これと接触している紡糸口金支持プレートとを備えてなり、
    前記調量プレートに供給される第一および第二ポリマーが、前記分配プレート、前記紡糸口金プレート、および前記紡糸口金の支持プレートを通過して繊維を形成するように前記各プレートが、位置合わせされていることを特徴とする紡糸口金パック。
16. 前記紡糸口金プレートの端ぐりの長さが、前記紡糸口金の毛細管の長さの約４０％未満であることを特徴とする請求項１５に記載の紡糸口金パック。
17. 前記紡糸口金の支持プレートの孔がフレアされていることを特徴とする請求項１５に記載の紡糸口金パック。
18. 前記孔および毛細管が、レーザーで切削されていることを特徴とする請求項１５に記載の紡糸口金パック。
19. 分配プレートをさらに含む請求項１５に記載の紡糸口金パック。
20. 前記分配プレートと前記紡糸口金プレートを合わせた厚さの最大値が約０．３ｃｍ未満であることを特徴とする請求項１９に記載の紡糸口金パック。

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