JPH06509144A - ４個の連続的空隙を含有する中空フィラメント断面 - 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】 ４個の連続的空隙を含有する中空フィラメント断面本出願は、１９９１年７月２ ４日の出願日を有する米国特許出願番号０７／７３５．２４１の一部継続出願で ある。

本発明は、別個位置に配置されている４個の連続的空隙を含有する４個面断面形 を有する連続的合成フィラメントに関する。該フィラメントは、改良された汚染 性能および耐性を示すカーベントを製造するために特に適している。

関連技術の記載 当該技術の専門家は、連続的合成フィラメントの「汚染性能」を改良するための 多種の方法をこれまでに提唱している。「汚染性能」という語は、実際に起きる 汚染とは無関係であってもよい目に見える汚染に対する織物物質の明白な耐性を 意味する。

ある研究は、長さ全体にわたり伸びている連続的空隙を有するフィラメントの製 造を含む。チャンバネリア（Ｃｈａｍｐａｎｅｒｉａ）他の米国特許第３゜７４ ５．０６１号により記載されている如く、少なくとも３個の連続的な非円形空隙 を有するフィラメントを製造することは知られている。これらの空隙はフィラメ ント容量の約１０％〜約３５％を構成しており、そして実質的に内向きのないフ ィラメントの断面輪郭の角に対して設定されている。

Ｗ、ｏチェルフェルド（Ｌｏｃｈｅｌｆｅｌｄ）他のドイツ特許第ＤＬ９０．８ ４０／′７２号は、４個の中空空間を有するフィラメントの紡糸方法を教示シテ いる。これらのフィラメントはほぼ円形である断面による高い安定性を有する。

しかしながら、円形断面はこれらのフィラメントのかさを減少させる傾向もある 。

そのような従来のフィラメントは上記の如く幾分は効果的な汚染性能を有するが 、高いかさおよび耐性をも示すさらに大きい汚染性能を有するフィラメントに関 する要望がある。本発明のフィラメントは汚染性能、かさ、および耐性の改良さ れた組み合わせを与えるものであり、そして大量の通行が課されるカーペット用 に特に適している。

−一の夏型 本発明は連続的フィラメントに関するものであり、それは熱可塑性合成重合体を 含んでなり、そして中空でない軸方向の芯および４個の実質的に等距離にある連 続的な非円形空隙、約６％〜２５％の空隙含量、並びに実質的に凸または凹曲線 のない４個面断面輪郭により特徴づけられ、それぞれの空隙は輪郭の側面」二に 実質的に集中している。空隙は実質的に円形または非円形を有しており、そして 実質的に輪郭の側面上に集中している。好適には、空隙の形は三角形状であり、 そこではそれぞれの空隙の頂点は芯の中央縦軸に向いており、そしてそれぞれの 空隙の基部は輪郭の側面上に実質的に集中している。

より好適には、空隙はＶ−形であり、それぞれの空隙の頂点は芯の中央縦軸に向 いており、そしてそれぞれの切り欠きは輪郭の側面上に実質的に集中している。

空隙の寸法、すなわち円周、面積など、は実質的に等しい。適している重合体に は、ポリオレフィン類、例えばポリプロピレン、ポリアミド類、例えばナイロン ６６およびナイロン６、並びにポリエステル類、例えばポリエチレンテレフタレ ートが包含される。カーベント糸（ｃａｒｐｅｔｙａｒｎｓ）を本発明のフィラ メントから製造しそして裏打ち（ｂａｃｋｉｎｇｓ）中にタフト化てふさ状にし て改良された汚染性能を示すカーペットを製造することができる。

本発明はまた、これらのフィラメントを製造するための紡糸口金も包含する。紡 糸口金は、４側面スロット付き毛管により連結されている上部および下部表面を 有するプレートを含んでなる。−態様では、スロットは４個の等間隔の円形部分 を規定し７ており、そこではそれぞれの部分は毛管の側面上に実質的に集中され ている。他の態様では、スロットが４個の実質的に等間隔の非円形部分を規定し ており、そこではそれぞれの部分は毛管の側面上に実質的に集中されている。好 適には、４個の実質的に等間隔の三角形状部分が存在しており、そこではそれぞ れの部分の頂点は毛管の中央縦軸に向いており、そしてそれぞれの部分の基部は 毛管の側面上に実質的に集中されている。

図面の記載 図１はフィラメント断面の角に位置する空隙を有するフィラメントを紡糸するた めの紡糸口金毛管の正面図である。

図１−Ａは図１に示されている型の毛管を通して紡糸されたポリプロピレンフィ ラメントの顕微鏡写真から得られた断面図である。

図２は本発明のフィラメントを紡糸するために適している紡糸口金毛管の正面図 であり、ここで空隙は三角形状である。

図２−Ａは図２に示されている型の毛管を通して紡糸されたポリプロピレンフィ ラメントの顕微鏡写真から得られた断面図である。

図３は本発明のフィラメントを製造するための方法を示している工程図である。

図４は図２に示されている型の毛管を通して紡糸されたナイロン６６フィラメン トの顕微鏡写真から得られた断面図である。

図５は図２に示されている型の毛管を通して紡糸されたポリエステルフィラメン トの顕微鏡写真から得られた断面図であり、ここで毛管の外径は領０７９１イン チである。

図６は図２に示されている型の毛管を通して紡糸されたポリエステルフィラメン トの顕微鏡写真から得られた断面図であり、ここで毛管の外径は０．０１２０イ ンチである。

図７は本発明のフィラメントを紡糸するのに適している紡糸口金毛管の正面図で あり、ここで空隙はＶ−形である。

図７−Ａは図７に示されている型の毛管を通して紡糸されたナイロン６６フィラ メントの顕微鏡写真から得られた断面図である。

図８は先行技術のフィラメントを紡糸するための紡糸口金毛管の正面図であり、 ここで空隙はフィラメント断面の角に位置している。

図８−Ａは図８に示されている型の毛管を通して紡糸されたナイロン６６フィラ メントの顕微鏡写真から得られた断面図である。

発明の詳細な説明 本発明のフィラメントは一般的には、希望する空隙の構造およびフィラメントの 全体的断面を提供するように設計されている紡糸口金毛管を通して融解重合体を 紡糸することにより製造される。

フィラメントは、融解紡糸可能な合成熱可塑性重合体がら製造することができる 。これらの重合体には、例えば、ポリオレフィン類、例えばポリプロピレン、ポ リアミド類、例えばナイロン６６およびナイロン６、並びにポリエステル類、例 えばポリエチレンテレフタレートが包含される。そのような重合体の共重合体お よび融解配合物の両者とも適している。

一般的には、融解紡糸方法においては、融解重合体が空気もしくは他の気体中に または適当な液体中に押し出され、そこでそれが冷却されそして固化する。適当 な急冷用気体および液体には、例えば、室温の空気および冷却された空気が包含 される。個々の紡糸条件は使用される重合体およびフィラメントに関して希望さ れる性質により変わるがもじれないことは認識されよう。

例えば、空隙のフィラメント百分率（空隙含量）は通常は、速度および／または 重合体融解粘度を増加させることにより、増加させることができる。本発明では 、フィラメントは約６〜２５％のそして好適には約８％〜２５％の間の空隙含量 を有する。汚染性能は約６％〜２５％の空隙含量では徐々に増加し、約２５％〜 ３５％空隙含量の間では汚染性能において実質的に改良はない。約３５％より高 い空隙含量においては、フィラメントは弱化する。重合体紡糸ドープはまた一般 的な添加剤、例えば酸化防止剤、染料、光沢除去剤、静電防止剤など、を含有す ることもできる。

図２に関すると、本発明のフィラメントを製造するために適している分割された 防止口金毛管が示されている。

４個面毛管は４個のスロット単位（１）、（２）、（３）および（４）を含んで おり、それぞれが周囲（５）および放射（６）スポークがらなっており、その中 を重合体が流れる。スロットの間には、４個の実質的に等間隔の部分（７）、（ ８）、（９）、および（１ｏ）があり、その中にはいずれの重合体も流れない。

これらの部分が生ずるフィラメント中の空隙の形および寸法を規定する。部分は 種々の非円形を有しており、フィラメント中の対応する非円形空隙を製造するこ とができる。一方、部分が円形を有しており、フィラメント中の対応する円形を 製造することもできる。好適には、４個の実質的に等間隔の三角形状部分も存在 している。それぞれの三角形状部分の頂点は毛管の中央縦軸に向けられており、 そしてそれぞれの部分の基部は実質的に毛管の側面上に集中されている。

典型的な毛管は０．０７９１インチの外径（Ａ）を有し、周囲スポーク（５）は ｏ、ｏｏｓｏインチの幅（Ｂ）を有し、そして放射スポーク（６）は０．００６ ５インチの幅（Ｃ）を有する。放射スポークの端部間の空間（Ｄ）は典型的には ０．０１００インチであるが、周囲スポークの端部間の空間（Ｅ）は０．００７ ９インチである。毛管の深さは０゜０３５インチであり、そして長さ対直径（Ｌ ／Ｄ）比（０，０３５１０゜００６５）は約５．４である。上記の寸法は個々の 重合体の融解粘度およびおよび表面張力により変わるかもしれないことは理解さ れよう。

好適には、紡糸口金毛管は図７に示されている構造を有しており、寸法は下記の 実施例８に記されている。しかしながら、他の紡糸口金デザインを使用して本発 明のフィラメントを製造できることも理解されよう。

該部分は生ずるフィラメントが角から離れて配向されておりそしてフィラメント 断面輪郭の側面に並べられるような順序で配列されていることが必須である。部 分は図２−Ａに示されている如くそれぞれの空隙が断面の側面上に実質的に集中 されるように配置される。１個の空隙は輪郭のそれぞれの側面上に配置されてお りそしてそれぞれの側面の角の間で実質的に等距離にある。フィラメントはさら に中空でない軸方向の芯により特徴づけられており、そして空隙は連続的であり 、実質的に等間隔であり、そして好適には等寸法である。軸方向の芯の中に空隙 を有するフィラメントも有効な汚染性能を示すことは認識されているが、そのよ うなフィラメントの耐性は中空でない軸方向の芯を有するフィラメントより劣っ ているかもしれない。さらに、空隙の形にかかわらず、空隙の最大寸法がフィラ メントの端部近くの側面に位置する時に最大の汚染性能が生ずると信じられてい る。

好適な構造では、図２−Ａに示されている如く、部分は三角形状の空隙を有する フィラメントを製造するように配置されており、そこではそれぞれの空隙の頂点 は芯の中央縦軸に向けられており、そしてそれぞれの空隙の基部はフィラメント 断面輪郭の側面上に実質的に集中されている。

より好適には、空隙は頂点と切り欠きすなわち解放端部部分を有する■−形であ る。それぞれの空隙の頂点は輪郭の中央縦軸に向けられており、そしてそれぞれ の空隙の切り欠きは輪郭の側面に向けられている。

図７−Ａに示されている如く、それぞれの空隙は輪郭のそれぞれの側面上に輪郭 側面の角の間の大体等距離のところに置かれている。

フィラメント断面輪郭が実質的に凸および凹曲線を有していないことも重要であ るが、４個の角がわずかに円くなっていてもよい。フィラメント周囲が実質的に 凸曲線を有しているなら、フィラメントの全体的断面は円形となる傾向がありそ してかさは悪影響を受ける。反対に、フィラメント周囲が実質的に凹曲線すなわ ち内向き曲線を有しているなら、汚染を集めそして汚染性能を減じさせる傾向の ある領域が生ずる。

本発明のフィラメントにより示される重要な改良はそれらの比較的大きい汚染性 能である。さらに、フィラメントは例えばかさ、光沢およびカーペット被覆力の 如き性質を保有しながら比較的大きい耐性も有している。

本発明のフィラメントは商業用および住宅用カーペット、特に水準ループバイル カーペット、を製造するために特に適している。フィラメントを使用して糸を製 造し、それを織物製作にかけそして次に当技術で既知の技術によりカーペント裏 打ち物質中でぶさ状にすることができる。

好適な織物製作方法には、ブリーノ（Ｂｒｅｅｎ）およびラウテルバッフ（Ｌａ ｕｔｅｒｂａｃｈ）の米国特許第３，１８６．１５５号中に記載されいるような 熱空気噴射積層方法が包含される。

空隙の面積およびフィラメントの全体断面の面積を測定するデュポン・シェーブ ・アナライザー、モデルＶＳＡ−１を使用して、フィラメント断面の空隙百分率 （空隙含量）を測定した。デュポン・シェーブ・アナライザーは、個々のフィラ メント断面のデジタル輪郭に関して数値的分析を行うことにより、織物繊維糸断 面を同定した。空隙面積を断面積により割算するという簡単な計算で、フィラメ ントの断面の％空隙が得られる。

カーペット汚染性能 本発明のフィラメントからなる商業用水準ループおよび住宅用バーバ水準ループ カーペットの汚染性能試験を行った。試験はカーペットを実際の足による通行試 験により相当な量の汚染に呈することを含んでいた。

典型的な足による通行水準は１５０．０００〜１．０００．　ＯＯ０回の範囲で あり、１週間当たり約６０，０００〜８０．０００回の通行の割合であった。カ ーペットの下におかれておりそして電子計測器と連結されている感圧パッドによ り、足による通行量が計測された。カーペットが廊下を通行する人間により踏ま れた時に、計測器が通行量を記録した。

カーペット試料の寸法は変えることができる。カーぺ、ト試料の幅は廊下幅を覆 うために典型的には約６フイートである。カーベントの長さは、利用可能な試料 数によるが、典型的には約６〜３０インチである。

この場合には、商業用水準ループカーペットは１５インチ×６フイートであると 測定され、そして住宅用バーパルカーベントは３０インチ×６フイートであると 測定された。正確な通行量にとは無関係に、カーペットは夜毎に掃除機で掃除さ れた。

１週間基準で、ミノルタ・クロマ・メーターＣＲ−１００測定装置を使用して、 異なるカーペット試料に関して反射測定を行った。ＣＲ−１００は、反射された 目的物の色を測定するためのコンパクトな三色刺激性の色分析器である。カーペ ット試料に関して５個の異なる領域で色を読み取った。クロマ・メーターがそれ ぞれの読みに関してΔＥ１すなわち色の差、を計算する。

６８色偏差は、全体的な色の差を表している。式は、色空間がユークリッド（三 次元）でありそして下記式により示されている如く試料および標準の座標間の差 を表している三成分の平方の合計の平方根としてΔＥを計算すると仮定している ： ΔＥ＝［（ΔＬ＊）２＋（Δａ　本）２＋Δ＊）２］１／２ここでＬ本は可変性 明色度であり、そして３本およびｂ＊は色度座標である。汚染性能比較試験を行 う時には、全ての試料を同時に試験しそして同じ床位置を保とうとすることが重 要である。廊下の入り口に最も近いカーペット試料が過度の通行量を受けるのを 防止するためにウオーク・オフ・マット（ｗａｌｋ　ｏｆｆ　ｍａｔ）も使用さ れる。これが試験における心理的傾斜を防止する。この試験でのカーペット試料 は押し出し工程中に溶液染色されていた。試料は試験前にいずれの種類の水処理 （染色、練りなど）にも呈されなかった。

フィラメント断面モデル 本発明のフィラメントの汚染性能における改良を測定するために、異なるフィラ メント断面を表示するためのモデルを製造した。このモデルの目的は、定量的方 法で汚染性能を測定することであった。この分析を行うために、２インチ×２イ ンチの測定値の中空でない透明プラスチックの四角い塊を使用してモデルを構成 した。次に中空でない塊のそれぞれの半分に４個の円形穴（空隙）をドリルで開 けて、１１％の累加的合計穴（空隙）含量を有する塊を製造した。

塊の一方の半分では、それぞれの穴が塊の角に位置するような方法で穴がドリル で開けられた。この構造は従来のフィラメントを表示しており、そこでは空隙が フィラメント断面の角と並べられている。

塊の残りの半分では、それぞれの穴が塊の側面と並べられるような方法で穴がド リルで開けられた。この構造は本発明のフィラメントを表示しており、そこでは それぞれの空隙はフィラメント断面の側面上に実質的に集中されている。

次に塊の外側表面に沿って４個の異なる視角で測定を行って、それぞれの代表的 断面モデルの汚染性能を測定した。第一の測定は平らな側面（を照０’角度）上 て行われ、そして次に１５°間隔で断面の角である４５°となるまで行われた。

４５°後の測定値は元の４点の鏡像であり、そして表面の周りで繰り返された。

測定値はそれぞれの視角における汚染性能の百分率として記録された。塊の合計 幅を越える視角歪みの帯幅の合計を測定しそしてそれを塊の合計幅により割算す ることにより、汚染性能が計算された。それによると、塊の合計幅はそれぞれの 視角で変化し、すなわち、Ｏｏては合計幅は塊の実際の幅（２インチ）てあった 。

４５°では、合計幅は立方体面を越える対角線の長さであった（２８インチ）。

式は下記の如くであった・ ここで、ＷＤは視角歪みの幅でありそしてＷＢは塊の合計幅である。

相対的粘度 ナイロン６６の相対的粘度（ＲＶ）は、蟻酸溶液（９０％の蟻酸および１０％の 水）の中に溶解された８　４重量％ナイロン６６（乾燥重量基準）の溶液の絶対 的粘度対蟻酸溶液の絶対的粘度の比であり、ここで両者の絶対的粘度は２５°Ｃ において測定された。重量測定前に、重合体試料を５０％相対的湿度の空気中で ２時間にわたりコンディショニングした。

ヘキサフルオロイソプロパツール中で測定されたポリエチレンテレフタレートの 相対的粘度（ＨＲＶ）は、ヘキサフルオロイソプロパツールの中に溶解された４ 　７５重量％ポリエチレンテレフタレート（乾燥重量基準）対へキサフルオロイ ソプロパツールの絶対的粘度の比であり、ここて両者の絶対的粘度は２５°Ｃに おいて測定された。

以上の試験方法が下記の実施例で使用された。これらの実施例は本発明を説明す るためのものであるが、本発明の範囲を限定しようとするものと考えるべきては ない。

この実施例では、異なる断面を有するポリプロピレンフィラメントを製造した。

試料Ａ 図２−Ａに示されている断面を有するポリプロピレンフィラメントを下記の方法 により製造した。

］７０゜８％のＭＦＩ（メルトフローインデックス）ポリプロピレン重合体を含 有している融解紡糸ドープを、重合体を２６０℃において融解させそしてそれを 約３％の淡いベージュ色の濃縮物と共にスクリュー押し出し機中に共同供給する ことにより、製造した。融解紡糸ドープを次に４．１グラム／分／穴において図 ２に示されている外形を有する紡糸口金を通して紡糸した。図２を関すると、紡 糸口金毛管の外径（Ａ）は０．０７９１インチであった。周囲スポーク（５）の 幅（Ｂ）は０００８０インチであったが、放射スポーク（６）の幅（Ｃ）は０． ００６５インチであった。放射スポークの端部間の空間（Ｄ）は０．０１００イ ンチであったが、周囲スポークの端部間の空間（Ｅ）は０．００７９インチであ った。毛管の深さは０゜０３５インチであり、そして長さ対直径（Ｌ／Ｄ）比（ ０，０３５１０，ＯＯ６５）は約５．４であった。

図３に関すると、フィラメントは紡糸口金（１１）から急冷用煙突（１２）の中 を１２０フイラメント／端邪の速度で通過し、そこでは冷却用気体が熱いフィラ メント（１３）の後方に約１．３フィート／秒の速度で吹き付けられていた。フ ィラメントを８１５ヤ一ド／分（ｙｐｍ）で回転しているプラーまたは供給ロー ル（１４）により紡糸口金（１１）から引っ張りそして冷却区域中に通した。約 １５°Ｃの空気中で急冷させた後に、仕上げアプリケーター（１５）を接触させ ることにより、フィラメントを水性液体（水と非−水性の延伸−仕上げ物質との 混合物）で処理した。次に、フィラメントは加熱された（６５℃）供給ロール（ １４）を越えて、２６５６ｙｐｍで回転している加熱された（１３５°Ｃ）延伸 ロール（１６）を通過した。延伸後に、加熱されたフィラメントをブリーノおよ びラウテルバッフの米国特許３．１８６．１５５に記載されている型の熱空気噴 射積層方法（１７）により挟んだ。積層空気温度は１６５°Ｃであった。熱い流 体は有孔表面を有する回転ドラム（１８）に対する糸ラインで消費され、該表面 上で糸が冷却されてしぼを硬化させた。ドラム（１８）から、積層形の糸ライン が回転している芯（２０）および（２０ａ）上の一対の駆動吸収ロール（１９） を通過してパッケージ（２１）および（２１ａ）を形成した。フィラメントの空 隙百分率は約１３％であった。

試料Ｂ（比較用） 融解紡糸ドープを図１に示されている構造を有する紡糸口金を通して紡糸したこ と以外は試料Ａフィラメントに関して記載されている方法により、図１−Ａに示 されている断面を有するポリプロピレンフィラメントを製造した。図１に関する と、紡糸口金毛管の外径（Ｆ）は０．０７９１インチであった。周囲スポーク（ ２２）の幅（Ｇ）はｏ、ｏｏｓ。

インチてあったが、放射スポーク（２３）の幅（Ｈ）は０．００６５インチであ った。放射スポークの端部間の空間（Ｊ）は０．０１４２インチであったが、周 囲スポークの端部間の空間（Ｋ）は０．００６０インチであった。毛管の深さは ００３５インチであり、そして長さ対直径（Ｌ／Ｄ）比（０，０３５１０，００ ６５）は約５．４であった。

上記のポリプロピレンフィラメント、試料Ａおよび比較用試料Ｂからなる糸束を 次にそれぞれ別個の一次裏打ちの中に挿入し、そしてラテックスを適用した。糸 をループ状で挿入して商業用および住宅用水準ループカーペット試料を製造した 。下表では、試料Ａフィラメントがら製造された糸束からなるカーペットは試料 Ａ（商業用）およびＡ−１（住宅用）カーペットと同定されており、そして比較 用試料Ｂフィラメントから製造された糸束からなるカーペットは比較用試料Ｂ（ 商業用）およびＢ−１（住宅用）カーペットと同定されている。

カーペット汚染性能試験／商業用カーペット商業用カーペット試料からなる糸は 、５５％水準における延伸仕上げ値を有していた。糸束は単独終結されており、 ２５００デニールのベース糸を含んでおり、そして１個の糸東当たり１２０フイ ラメントを有していた。カーペット試料は２０オンス／ヤード２の基準重量およ び、１８フインチのパイル高さを有していた。糸上での一定水準の仕上げ値を保 つために、湿潤処理はカーペット構造中に含まれなかった。

商業用カーペット試料（ＡおよびＢ）をカーペット汚染性能に関して試験した。

それぞれの試料に、商業用カーペットの典型的な寿命である４９１．０００回の 足による通行を課した。汚染ΔＥ測測定４９１．０００回の水準に到達するまで 異なる間隔で行った。試験の結果は下表１に示されている。

表Ｉ（ΔＥ） 通行　７０Ｍ本　１３９Ｎ１　２２６Ｖ　２９６Ｍ　ユ９１．　Ｍ試料 Ａ　７．０　９．２　９．４　９．６　９．９Ｂ（比較用）　７．１　９，６　 １０，４　１０，８　１０．９上記の２５００デニール商業用糸の６個の端部の 空気絡み合いにより、住宅用カーペットバーバ糸を製造した。糸束は１５．００ ０デニールを有しており、１個の糸束当たり７２０本のフィラメントであった。

糸は５５％の延伸仕上げ値を有していた。これらの重いデニール糸を１／４ゲ一 ジ水準ループ機械で４０オンス／ヤード２においてふさ状にした。

生じたカーペットに関するパイル高さは、３７５インチであった。カーペットは 寸法安定性用に適用されたラテックスの付いた一次裏打ちを有しており、そして 糸上での一定水準の仕上げ直を保つために、湿潤処理はカーペット構造中に含ま れなかった。

住宅用カーペット試料（Ａ−１およびＢ−１）を３４０．０００回の足による通 行に関して床試験した。（住宅用途は商業用途はど多くの通行を必要としなＬつ 。試験の結果は下表ＩＩに示されている。

Ａ−１５，３８，０８，９１０，０ Ｂ−１（比較用）　７．１　８，９　１０，８　１２．２Ｍ本＝千 この実施例では、ポリプロピレンフィラメントが実施例１に記載されている三方 法により製造されそして異なるベース糸デニールを有する糸束が製造された。

試料Ｃ 試料Ａフィラメントの製造に関して記載されている方法により、図２−Ａに示さ れている断面を有するポリプロピレンフィラメントが製造された。

試料Ｄ（比較用） 比較用試料Ｂフィラメントの製造に関して記載されている方法により、図１−Ａ に示されている断面を有するポリプロピレンフィラメントが製造された。

カーペット汚染性能試験／商業用カーペット次に上記のポリプロピレンフィラメ ント、試料Ｃおよび比較用試料りからなる糸束をそれぞれ別個の一次裏打ちの中 に挿入し、そしてラテックスを適用した。糸をループ状で挿入して商業用ループ カーペット試料を製造した。下表ＩＩＩでは、試料Ｃフィラメントから製造され た糸束からなるカーペットは試料ＣおよびＣ−１カーペツトと同定されており、 そして比較用試料Ｄフィラメントから製造された糸束からなるカーペットは比較 用試料りおよびＤ−１カーペツトと同定されている。糸束は１３２０デニールの ベース糸を含んでおり、そして１個の糸束当たり７０本のフィラメントを有して いた。ベース糸（試料ＣおよびＤ）の３個の端部またはベース糸（試料Ｃ−１お よびＤ−１）の４個の端部を空気絡み合わせすることにより、糸束を製造した。

カーベント試料は２２オンス／ヤード２の基準重量および、２１８インチのパイ ル高さを有しており、そして３５２．０００回の通行に関して試験した。結果は 表ＩＩＩに示され通行　１５７Ｍ＊　３５２Ｍ 試料 Ｃ（３９６０デニール）１１，３　１２．９Ｄ（比較用） （３９６０デニール）　１２，４　１３．９Ｃ−１（５２８０デニール）　９． １　１０．５Ｄ−１（比較用） （５２８０デニール）　１０．４　１１．３この実施例では、フィラメント断面 モデルを使用した。測定を行って、異なる視角においてフィラメント断面が供す ることのできる汚染性能を測定した。第一の測定はＯ０視角と称されている平ら な表面上で行われた。視覚的歪み幅を合計幅で割算することにより、計算を行っ た。視覚的歪み幅および合計幅はそれぞれの視角に伴い変化した。０°測定を行 った後に、測定を００の角度から１５°、３０°および４５°の点で行った。

４５°角度はフィラメント断面の角の点である。これらの３回の角度測定はフィ ラメント断面のスペクトルを表しており、それを４個の穴のの表面の周りで繰り 返し続けた。結果は表ＩＶに挙げられている。

Ｅ　５７％　８０％　９７％　９４％　８４％Ｆ（比較用）　３８％　６６％　 ８９％　９８冗　７４％試料Ｅ−この試料は本発明のフィラメントを表しており 、そこではそれぞれの空隙は実質的にフィラメント断面の側面上に集中されてい る。

試料Ｆ−この試料は従来のフィラメントを表しており、そこでは空隙はフィラメ ント断面の角に向いている。

実施例４ この実施例では、図４に示されているものと同様な断面を有しているが、それよ り円形である空隙が主な差であるナイロン６６フィラメントを下記の方法により 製造した。

約４１の相対的粘度（ＲＶ）を有するナイロン６６重合体（ポリヘキサメチレン アジパミド）を固相重合方法により約７２の比較的高いＲＶとなるまでさらに重 合し、スクリュー融解機中で２８８℃において融解させ、そして図２に示されて いる構造を有する紡糸口金を通して４．３グラム／穴／分で急冷用煙突中に紡糸 した。

紡糸口金は下記の寸法を有していた。紡糸口金毛管の外径（Ａ）は０゜０７９１ インチであった。周囲スポーク（５）の幅（Ｂ）は０．００８０インチであった が、放射スポーク（６）の幅（Ｃ）は領００６５インチてあった。放射スポーク の端部間の空間（Ｄ）は０．０１０インチであったが、周囲スポークの端部間の 空間（Ｅ）は０．００７９インチであった。毛管の深さはＯ０３５インチであり 、そして長さ対直径（Ｌ／Ｄ）比（０，０３５１０，ＯＯ６５）は約５４であっ た。

急冷用空気流速は約２２フィート／秒であり、そして空気の温度は１０’Ｃであ った。フィラメントを水性液体（水と非−水性の延伸−仕上げ物質との混合物） で処理し、８５８ｙｐｍて回転している延伸ロールにより引っ張り、そして２０ ５℃に加熱されている一対のロールにより２．７延伸比で延伸した。延伸後に、 加熱されたフィラメントを実施例１に記載されている型の熱空気（２３０°Ｃ） 噴射積層方法で挟んだ。フィラメント当たりのデニールは約１９であった。フィ ラメントの空隙百分率は約９％であった。

上記のフィラメントからなる糸束を製造した。糸束は２個の端部で終わっており 、１個の端部当たり約８６０デニールでありそして１個の端部（束）当たり４５ 本のフィラメントを有していた。

実施例５ この実施例では、図４に示されているような断面を有するナイロンフィラメント を下記の方法により製造した。

約４１の相対的粘度（ＲＶ）を有するナイロン６６重合体（ポリヘキサメチレン アジパミド）を固相重合方法により約９２の比較的高いＲＶとなるまでさらに重 合し、スクリュー融解機中で２８８℃において融解させ、そして図２に示されて いる構造を有する紡糸口金を通して４．３グラム／穴／分で急冷用煙突中に紡糸 した。

紡糸口金は実施例４中の紡糸口金と同じ寸法を有していた。

急冷用空気流速は約２．２フィート／秒であり、そして空気の温度は１０℃であ った。フィラメントを水性液体（水と非−水性の延伸−仕上げ物質との混合物） で処理し、８５８ｙｐｍで回転している延伸ロールにより引っ張り、そして２０ ５℃に加熱されている一対のロールにより２．７延伸比で延伸した。延伸後に、 加熱されたフィラメントを実施例１に記載されている型の熱空気（２３０°Ｃ） 噴射積層方法で挟んだ。フィラメント当たりのデニールは約１９であった。フィ ラメントの空隙百分率は約１１％であった。

上記のフィラメントからなる糸束を製造した。糸束は２個の端部で終わっており 、１個の端部当たり約８６０デニールでありそして１個の端部（束）当たり４５ 本のフィラメントを有していた。フィラメントの相対的粘度（ＲＶ）対空隙含量 は表Ｖに示されている。

実施例番号　相対的粘度（ＲＶ）　空隙百分率４　７２　８．６％ ５　９２　１１．１％ 実施例に の実施例では、図５に示されているような断面を有するポリエステルフィラメン トを下記の方法により製造した。

２４のへキサフルオロイソプロパツール中で測定された相対的粘度（ＨＲＶ）を 有するポリエチレンテレフタレート重合体をスクリュー融解機中で２８１℃にお いて融解させ、そして図２に示されている構造を有する紡糸口金を通して３．０ グラム／分／穴の速度で紡糸した。

紡糸口金は実施例４中の紡糸口金と同じ寸法を有していた。紡糸口金毛管の外径 は０．０７９１インチであった。周囲スポークの幅は０００８０インチであった が、放射スポークの幅は０．００６５インチであった。放射スポークの端部間の 空間は０．０１００インチであったが、周囲スポークの端部間の空間は０．００ ７９インチであった。毛管の深さは００３５インチであり、そして長さ対直径（ Ｌ／Ｄ）比（０，０３５１０、ＯＯ６５）は約５．４であった。

１個の端部あたり６本のフィラメントがあった。押し出されたフィラメントはあ る室の中を通過し、そこでそれらは室温空気で十字流で急冷されそして水性液体 （水と非−水性の延伸−仕上げ物質との混合物）で処理された。糸を５６０ｙｐ ｍの供給ロール速度で引っ張りそして２５Ｘ延伸比で延伸した。１本のフィラメ ント当たりのデニールは約２１であった。フィラメントの空隙百分率は約６％で あった。上記のフィラメントからなる糸束を製造した。

実施例７ この実施例では、図６に示されているような断面を有するポリエステルフィラメ ントを下記の方法により製造した。

２４のへキサフルオロイソプロパツール中で測定された相対的粘度（ＨＲＶ）を 有するポリエチレンテレフタレート重合体をスクリュー融解機中で２８１℃にお いて融解させ、そして図２に示されている構造を有する紡糸口金を通して３．０ グラム／分／穴の速度で紡糸した。

紡糸口金は、外径以外は、実施例４中の紡糸口金と同じ寸法を有していた。紡糸 口金毛管の外径は０．０１２０インチであった。

１個の端部あたり６本のフィラメントがあった。押し出されたフィラメントはあ る室の中を通過し、そこでそれらは室温空気で十字流で急冷されそして水性液体 （水と非−水性の延伸−仕上げ物質との混合物）で処理された。糸を５６０ｙｐ ｍの供給ロール速度で引っ張りそして２゜５ｘ延伸比で延伸した。１本のフィラ メント当たりのデニールは約２１であった。フィラメントの空隙百分率は約９％ であった。上記のフィラメントからなる糸束を製造した。

実施例８ 図７Ａに示されているような断面を有するナイロンフィラメントを下記の方法に より製造した。

約４１の相対的粘度を有するナイロン６６重合体（ポリへキザメチレンアジパミ ド）を固相重合方法により約７８の比較的高いＲＶとなるまでさらに重合し、ス クリュー融解機中で２８５℃において融解させ、そして図７に示されている構造 を有する紡糸口金を通して４３グラム／穴／分で急冷用煙突中に紡糸した。

図７に関すると、紡糸口金毛管の外径（Ｌ）は０９００インチであった。周囲ス ポークの幅（Ｍ）は００３２インチであったが、放射スポークの幅（Ｎ）は００ ２４インチであった。放射スポークの長さく○）は０１００インチであった。内 部スポークの幅（Ｐ）は００２フインチであり、そして内部スポークの長さくＱ ）は、０５５０インチであった。毛管の深さは０１５インチであった。

急冷用空気流速は約２．２フィート／秒であり、そして空気の温度は１０°Ｃで あった。フィラメントを紡糸仕上げ剤で処理し、８５８ｙｐｍで回転している延 伸ロールにより引っ張り、そして２０５°Ｃに加熱されている一対のロールによ り２．７延伸比で延伸した。延伸後に、加熱されたフィラメントをブリーノおよ びラウテルバッフの米国特許３，１８６．１５５に記載されている型の熱空気噴 射積層方法により挾んだ。束のデニールは１２２２であった。１本のフィラメン ト当たりのデニールは約１９であった。フィラメントの空隙百分率は約１．８％ であった。

実施例９（比較用） （ａ）融解紡糸ドープを図８に示されている構造を有する紡糸口金を通して紡糸 し、 （ｂ）ＲＶが７２であり、そして （Ｃ）急冷速度が１．９フィート／秒であったこと以外は、実施例８のフィラメ ントを製造するために記載されている方法により、図８Ａに示されているような 断面を有するナイロンフィラメントを製造した。

図８に関すると、紡糸口金毛管の外径（Ｒ）は、ｏｓｏｏインチであった。周囲 スポークの幅（Ｓ）は、００３１インチであったが、放射スポークの幅（Ｔ）は 、００２４インチであった。放射スポークの距離（Ｕ）はｏｏｓｏインチであっ た。内部スポークの距離（Ｖ）は、０１５０インチであった。毛管の深さは、０ ０４インチであった。

束デニールは１２１９であった。１本のフィラメント当たりのデニールは約１９ であった。フィラメントの空隙百分率は約１５．３％であった。

カーペット汚染性能試験 試料Ａ（実施例８）およびＢ（実施例９）を、３／１６’パイル高さを有する２ ２オンス／平方ヤード水準ループパイルカーペツトにした。

カーペットをベルナイロンイエロー３Ｇを用いて明るい黄色に染色した。

それぞれのカーペットの半分にデュポン・カンパニーから供給されている弗素化 学製品である「デュラテク（ＤＵＲＡＴＥＣＨ）Ｊで処理をした。

カーペット試料（ＡおよびＢ、弗素化学処理ありおよびなし）をカーペット汚染 性能に関して試験した。汚染デルタＥ測定を異なる間隔で測定した。試験の結果 は下表に示されている。

表ＶＩ（デルタＥ） 通行　１１９！ＩＩ本　１８７Ｍ　２０３Ｍ　２８４Ｍ　３０４Ｍ試料Ａ試料　 ２６，３　２７，８　２７，６　２８，９　２９．３試料Ｂ（比較用’）　２６ ，４　２９，８　３０．３　３０，３　３１．２試料Ａ　（３７６ｐｐｍの弗素 化学処理あり）１９，１　１９，０　２０．５　２２，１　２１．５試料Ｂ　（ ２９３ｐｐｍの弗素 化学処理あり）　２２，０　２３．３　２３．４　２６．７　２５．１零嵯＝千 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ 国際調査報告 国際調査報告 丁＝二二＝Ｗｅ”ｌ−ニニ：＝コに＝；＝：フーｓ、ＩＩ；、Ｈ二＋ＩＯ；み、 ７；、フｔｚご；＝＝゛゛１−ｋ　ｈａ　ｍ−２勧ｆｆａ２求iＶヨＢｎ＋ｌｍ ５ｌ　＋−ゝ Ｔ軛・１１８＠Ｎｌ＊ａｌｅｌ１１ｍｌ嘗１ａＭｗｗｌＩａ＆１＠ｓｒｌｋＭｄ ｌｅｗ１６＋ｖｗｌ−１−ａｌｌｌ−瞥←−−−ｍ１ｋｓｆ■煤煤翌hＩｌｄｗ ｗｎｌｌｓｍ。

フロントページの続き （８１）指定回　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＰＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、ＡＵ、ＣＡ 、ＪＰ、ＫＲ，ＲＵ（７２）発明者　リン、ベリー・ハンーチェングアメリカ合 衆国プラウエア州１９９７３シーフォード・パークドライブ９０７

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．熱可塑性合成重合体を含んでなり、そして中空でない軸方向の芯および４個 の実質的に等間隔の連続的な非円形空隙、約６％〜２５％の空隙含量、並びに実 質的に凸または凹曲線のない４側面断面輪郭により特徴づけられる、それぞれの 空隙が輪郭の側面上に実質的に集中している連続的フィラメント。
2. ２．熱可塑性合成重合体を含んでなり、そして中空でない軸方向の芯および４個 の実質的に等間隔の連続的な円形空隙、約６％〜２５％の空隙含量、並びに実質 的に凸または凹曲線のない４側面断面輪郭により特徴づけられる、それぞれの空 隙が輪郭の側面上に実質的に集中している連続的フィラメント。
3. ３．熱可塑性合成重合体を含んでなり、そして中空でない軸方向の芯および４個 の実質的に等間隔の連続的な三角形状空隙、約６％〜２５％の空隙含量、並びに 実質的に凸または凹曲線のない４側面断面輪郭により特徴づけられる、それぞれ の空隙の頂点が芯の中央縦軸に向いており、そしてそれぞれの空隙の基部が輪郭 の側面上に実質的に集中している連続的フィラメント。
4. ４．空隙が実質的に等寸法である請求の範囲第１、２、または３項に記載の連続 的フィラメント。
5. ５．重合体がポリオレフィン類、ポリアミド類、およびポリエステルからなる群 から選択される請求の範囲第１、２、または３項に記載の連続的フィラメント。
6. ６．重合体がポリプロピレンである請求の範囲第５項に記載の連続的フィラメン ト。
7. ７．重合体がナイロン６６である請求の範囲第５項に記載の連続的フィラメント 。
8. ８．重合体がポリエチレンテレフタレートである請求の範囲第５項に記載の連続 的フィラメント。
9. ９．請求の範囲第１、２、または３項に記載のフィラメントを含んでなるカーペ ット糸。
10. １０．請求の範囲第９項に記載の糸を含んでなるカーペット。
11. １１．４側面スロット付き毛管により連結されている上部および下部表面を有す るプレートを含んでなり、ここでスロットが実質的に等間隔の非円形部分を規定 しており、それぞれの部分が実質的に毛管の側面上に集中している紡糸口金。
12. １２．４側面スロット付き毛管により連結されている上部および下部表面を有す るプレートを含んでなり、ここでスロットが実質的に等間隔の円形部分を規定し ており、それぞれの部分が実質的に毛管の側面上に集中している紡糸口金。
13. １３．４側面スロット付き毛管により連結されている上部および下部表面を有す るプレートを含んでなり、ここでスロットが実質的に等間隔の三角形部分を規定 しており、それぞれの部分の頂点が毛管の中央縦軸に向いておりそしてそれぞれ の部分の基部が実質的に側面上に集中している紡糸口金。
14. １４．熱可塑性合成重合体を含んでなり、そして中空でない軸方向の芯および４ 個の実質的に等間隔の連続的なＶ形空隙、約６％〜２５％の空隙含量、並びに実 質的に凸または凹曲線のない４側面断面輪郭により特徴づけられる、それぞれの 空隙の頂点が芯の中央縦軸に向いており、そしてそれぞれの空隙の切り欠きが実 質的に側面上に集中している連続的フィラメント。
15. １５．空隙が実質的に等寸法を有する請求の範囲第１４項に記載の連続的フィラ メント。
16. １６．重合体がポリオレフィン類、ポリアミド類、およびポリエステルからなる 群から選択される請求の範囲第１４項に記載の連続的フィラメント。
17. １７．重合体がナイロン６６である請求の範囲第１６項に記載の連続的フィラメ ント。
18. １８．請求の範囲第１４項に記載のフィラメントを含んでなるカーペット糸。
19. １９．請求の範囲第１８項に記載の糸を含んでなるカーペット。