JPH07173709A - 特殊断面合成繊維およびその紡糸口金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 衣料用あるいはモケット、ハイパイル、カー
ペット等にしたときの白ボケやフィンガーマークやフィ
ブリル化が少なく抑えられ、パイルの毛倒れが少なく、
柔軟な風合いを付与することが可能な繊維及び、その製
造のための紡糸口金を提供することにある。 【構成】 Ｈ型形状の断面形状を有する特殊断面合成繊
維であって、Ｈ型を形成する各軸は、その先端部でのふ
くらみ部を含めて各軸に少なくとも３個のふくらみ部
と、該ふくらみ部に続くくびれ部からなっており、１本
の軸の先端部のふくらみ部が他の２本の軸の中央の１個
のふくらみ部を共有した状態で結合してＨ型形状を形成
している特殊断面合成繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衣料用あるいはモケッ
ト、ハイパイル、カーペット等に適した特殊断面形状を
有する合成繊維及びその製造に使用する紡糸口金に関す
るものである。更に詳しくは、繊維断面形状がＨ型形状
であることと該繊維表面に付与された凹凸形状との相乗
効果によって、毛さばき性（ライティング）、表面反射
による白ボケ性および耐毛倒れ性が向上している特殊断
面合成繊維及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、衣料用あるいはモケット、ハ
イパイル、カーペット等の用途分野では、ポリエステ
ル、ナイロン、アクリル等の合成繊維がそれぞれの用途
分野にあわせてその断面形状を変えて使用されている。
例えば、衣料用では主に丸断面形状の繊維、モケット、
ハイパイル等では丸断面繊維の他に偏平異形断面繊維、
カーペットでは丸断面繊維、異形断面繊維が用いられて
いる。しかしながら、最近では用途分野を問わず、丸断
面繊維のような人工的な光沢および風合いが飽きられ、
異形断面繊維が広く用いられるようになってきており、
それは特殊な形状の吐出孔を有する紡糸口金を用いて得
られている。特にパイル用の異形断面繊維については、
特開昭５０−５９５２４号公報、特開昭６３−３１５６
０６号公報、特開昭６３−５９４５４号公報等に提案さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば、異形断面繊維
をパイル糸に使用してモケットをつくる場合、該パイル
糸が異形断面繊維であっても、断面に凹凸のない繊維、
あるいは凹凸があってもその凹凸条件が不適当な場合に
は、モケットに対する光線の当たり方や見る角度によっ
て、モケットの表面が白っぽく見えるいわゆる「白ボ
ケ」が目立ったり、またモケット表面を指でこすると、
その跡が残って見えるいわゆる「フィンガーマーク」が
目立ち、製品外観上好ましくない現象が発生する。ま
た、断面に凹凸を有している繊維であっても、凹凸条件
によっては、その凹部の部分が割れるいわゆる「フィブ
リル化」現象が問題となる。

【０００４】白ボケ、フィンガーマークおよびフィブリ
ル化をなくすために、繊度の大きな繊維をパイル糸とし
て、使用することが考えられているが、これでは、モケ
ットの風合いが粗硬なものになるという欠点を有してい
た。更に、上記の公報等に見られる異形断面繊維をパイ
ル糸とした織物は風合いが硬めであるか、毛倒れが目立
つものであり、風合いが柔軟で且つ、毛倒れの少ないパ
イル織物は得られていないのが現状である。

【０００５】従って本発明の目的は、上記欠点を解決
し、更にモケット等にしたときの白ボケやフィンガーマ
ークやフィブリル化が少なく抑えられ、パイルの毛倒れ
が少なく、柔軟な風合いを付与することが可能な繊維お
よび、その製造のための紡糸口金を創出し提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の繊維発明
は、「Ｈ型形状の断面形状を有する合成繊維であって、
（イ） Ｈ型を形成する各軸は、その先端部でのふくら
み部を含めて各軸に少なくとも３個のふくらみ部と、該
ふくらみ部に続くくびれ部からなっており、（ロ） １
本の軸の先端部のふくらみ部が他の２本の軸の中央の１
個のふくらみ部を共通した状態で結合してＨ型形状を構
成しており、（ハ） 該軸の隣合うくびれ部とふくらみ
部で、くびれ部でのくびれ幅をａｍｍ、ふくらみ部に内
接する円の直径をｂｍｍとするとき、０．５≦ａ／ｂ≦
０．９を満足し、且つ（ニ） 繊維断面の２次モーメン
トが５．０×１０^-13 〜２０．０×１０^-13 を満足する
ことを特徴とする特殊断面合成繊維。」である。また、
該繊維を製造するための本発明の紡糸口金は、「断面形
状がＨ型形状のスリットからなり、該スリットの面積が
０．１００ｍｍ2 以上である吐出孔を有する紡糸口金で
あって、該吐出孔が該スリット分岐点及びＨ型を形成す
る各スリット軸上の少なくともスリット先端部に円孔を
有し、該スリット幅をＤｍｍ、円孔直径をＲｍｍ、隣合
う円孔の中心間距離をＬｍｍとするとき、次の条件
（１）〜（３）を満たしていることを特徴とする特殊断
面合成繊維の紡糸口金。 （１） Ｄ＜Ｒ （２） ２．０≦Ｒ／Ｄ≦３．０ （３） １．５≦１．０／Ｒ≦２．０」 である。

【０００７】本発明の繊維は、その断面形状が一例とし
て第１図に示すように基本的にＨ型形状であり、しかも
その断面で見てＨ型の各軸の先端部の凸部（ふくらみ
部）を含んで各軸に少なくとも３個のふくらみ部を有し
た、ふくらみ部とくびれ部とが連なった形状であり、該
１本の軸の先端部のふくらみ部が他の２本の軸の中央の
１個のふくらみ部を共通した状態で結合した断面形態で
あることが必要である。

【０００８】このふくらみ部、くびれ部の形態変化がな
く、また、ふくらみ部、くびれ部の形態変化があっても
該ふくらみ部、くびれ部の数が少ないと光沢をまろやか
にすることができず、モケット等にした場合に白ボケや
フィンガーマーク等の問題が解決できない。即ち、第１
図に示すように、隣合うふくらみ部とくびれ部との間
で、くびれ部でのくびれ幅ａとふくらみ部に内接する円
の直径ｂとの比（ａ／ｂ）が０．９より大で凹凸変化が
小さい場合には上記問題点を解消できない。また逆に、
各くびれ部は繊維断面の内部に向かってあまり深く形成
されているものは好ましくなく、上記の比ａ／ｂが０．
５未満のものは繊維の製造自体が難しくなるばかりか、
そのような繊維は、紡績工程、加工工程等で損傷を受
け、分繊する、いわゆる「フィブリル化」が問題とな
り、最終的に得られる製品も満足できるものではない。
なお本発明の繊維において、実際上そのくびれ幅ａの厚
みが薄すぎることになると、上記ａ／ｂ比の関係とは別
に、やはりフィブリル化の問題が生ずることとなるの
で、該くびれ部の幅ａは４．０μ以上であることが望ま
しい。

【０００９】ふくらみ部の形状は、円形または円形に近
い形が好ましいが、多角形であってもよい。ただ鋭い鋭
角状のものであったり、平坦面を有する単なるテーブル
状の形状のふくらみ部では、光沢が強すぎ、一般にまろ
やかな光沢をえることが出来なくなるので、そのような
形状は好ましくない。

【００１０】各軸上でのふくらみ部の大きさは、必ずし
も同一になっていることを要しないが、前記ａ／ｂが一
定範囲内に入るためには自ずと定まってくる。すなわ
ち、本発明繊維においては、繊維横断面で見た軸上の隣
合うくびれ部とふくらみ部との言わば高さ関係を規定し
ているが、くびれ部とその左隣りふくらみ部とがａ／ｂ
において一定範囲内に入っていなければならないと同時
に、該くびれ部とその右隣りのふくらみ部との関係も同
様でなければならないからであり、従って、各ふくらみ
部は各々一定範囲の大きさに定まってくる。そして過度
に大きすぎたり、また逆に小さすぎるふくらみ部が存在
することは、上記目的上効果がないばかりか、また紡糸
口金製作上からもコストがかさむこととなる。結局、一
般的には同一の大きさの円孔を穿った吐出孔から紡出す
ることとなるので、繊維としては、ほぼ均一の大きさの
ふくらみ部が連なった繊維となるが、本発明においては
これで充分その目的を達成する繊維となる。

【００１１】また、この本発明の繊維は、繊維断面の２
次モーメントが５．０×１０^-13 〜２０．０×１０^-13
ｃｍ⁴ を満たすものでなければならない。繊維断面の２
次モーメントが５．０×１０^-13 ｃｍ⁴ 未満であると、
モケット等にした場合、パイル織物は粗硬なものになる
傾向がある。

【００１２】本発明の繊維を構成する重合体は繊維形成
能を有する熱可塑性重合体であればよく、例えば、ポリ
エステル、ポリアミド、ポリオレフィン等を使用するこ
とができ、とりわけ、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポ
リエステルが好ましい。特にこれらポリエステルには、
第三成分としてイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸、アジピン酸などのカルボン酸成分、ジエチ
レングリコール、メトキシポリエチレングリコール、ペ
ンタエリスリトールなどのアルコール成分、その他一般
に共重合成分として用いられる化合物によって変性され
ていても良い。また無機物微粒子、芳香剤、抗菌剤、難
燃剤、消臭剤、顔料、艶消剤、熱安定剤、あるいは制電
剤などの改質剤を含んでいても良い。

【００１３】本発明の繊維は艶消剤を含有する場合にお
いて、従来の繊維では考えられない効果が期待できる。
例えば、従来より使用されている二酸化チタンを０．０
５〜０．８０重量％含有するポリエステル繊維（丸断
面）を衣料用途に適用した場合、色合いを薄くすると、
下地まで透けて見えるという欠点が生じるが、本発明の
繊維の場合においては、凹凸のランダム表面が形成する
光散乱効果により、透けるという現象はなくなるばかり
でなく、穏やかな光沢性がでてくるのである。また、二
酸化チタン量を増やし１重量％以上とし、いわゆるフル
ダル銘柄とし、これをハイパイル、モケット等に用いる
と繊維の不透明効果もさることながら、断面形状に合わ
せて非常に獣毛調に似た外観や風合を有する繊維を得る
ことができるものである。

【００１４】本発明繊維での凹凸形態は、前述第１図で
の断面形状のもの、即ち、Ｈ型を形成する各軸の先端部
でのふくらみ部と該各軸の結合部でのふくらみ部を有し
ているもの、即ち７個のふくらみ部と該ふくらみ部の間
の６個のくぶれ部からなるものが最も基本的な形態のも
のである。ただし、第１図は実施例であって、その断面
繊維に限定されるものではない。

【００１５】本発明の太さは（単繊維繊度）は用途によ
り変更されるものであるが、例えば１．０〜４０．０デ
ニールのものが好適に使用できる。

【００１６】このような本発明の繊維は、その形状が前
記の要件を満たすものであれば、その製法は特別に限定
されるものではないが、以下に該繊維を製造するために
好適な本発明の紡糸口金と共にその繊維の製造方法の一
例を説明する。

【００１７】本発明紡糸口金の吐出孔は、第２図に示し
たような円孔部と該円孔部を結ぶスリット部とからなる
ものであり、該円孔部が繊維の上記ふくらみ部をつくる
部位であり、スリット部が該ふくらみ部をつなぐくびれ
部をつくる部位である。該ノズル孔の面積は０．１００
ｍｍ² 以上が望ましく、より好ましくは０．１２０ｍｍ
² 以上、特に好ましくは０．１４０ｍｍ² 以上である。
この面積が０．１００ｍｍ² 未満の場合には、紡糸時の
バランス効果の影響が大きくなり、目的とする繊維断面
形状のものが得難い。

【００１８】また本発明紡糸口金の吐出孔は、第２図の
如く基本的にスリット軸がＨ型を形成しており、その分
岐点、及びスリット軸先端、更にはスリット軸上に円孔
を有している。この円孔は上記のように同一円孔でよ
い。そしてその円孔とそれを連結するスリットとは、円
孔をＲｍｍ、スリット幅をＤｍｍ、また隣合う円孔間の
中心間距離をＬｍｍとするときに、 （１） Ｄ＜Ｒ （２） ２．０≦Ｒ／Ｄ≦３．０ （３） １．５≦Ｌ／Ｒ≦２．０ を満たさなければならない。Ｒ、Ｄが上記（１）、
（２）の条件を、Ｌ、Ｒが上記（３）の条件を満たさな
ければ本発明の特定された特殊断面合成繊維を得ること
はできない。

【００１９】本発明の特殊断面合成繊維は上記の紡糸口
金を用いて熱可塑性重合体の溶融物を公知の方法で紡糸
し、適宜延伸、捲縮、熱処理等を行い製造することがで
きるが、好ましくは、口金直下３．０〜５０．０ｃｍの
ゾーンで０．３〜２．０ｍ／秒の冷却風を吹きつけて冷
却し、ドラフト５０．０以上で引き取ることが望まし
い。冷却風の方向は、紡糸口金の吐出孔の断面Ｈ型形状
の開いた方向より吹きつけることが好ましい。上記の条
件範囲よりも暖い条件で冷却する場合、目的とする繊維
断面形状は得難く、またより過酷な条件で冷却する場合
には、紡糸調子が低下し、操業に問題が出る場合があ
る。

【００２０】紡糸ドラフトは、５０．０未満では曳糸性
が低下したり、繊維断面がダンゴ状になることがあるの
で、好ましくは１５０以上である。また紡糸引取り速度
は一般に用いられる速度で６００．０〜１５００．０ｍ
／分が適当であるが、これを越えて高速紡糸しても何ら
差し支えない。

【００２１】

【実施例】以下実施例によってさらに本発明を説明す
る。 実施例１：極限粘度［η］が０．６０ｄｌ／ｇのポリエ
チレンテレフタレート溶融物を第２図に示すような断面
形状の吐出孔を５６４個穿った紡糸口金から温度２８
５．０℃、１孔当たりの吐出量０．７６ｇ／分で押出し
て引き取った。吐出孔での各円孔直径は、すべてＲ＝
０．２２ｍｍ、スリット幅はＤ＝０．０８ｍｍ、隣合う
円孔間の中心間距離はＬ＝０．３８ｍｍであった。紡出
条件は、口金直下４．０〜２４．０ｃｍのところで紡出
条件の周りより２４．０℃の冷却風を０．７５ｍ／秒で
吹きつけ、紡糸グラフトは２５１、引取り速度は８５
０．０ｍ／分で引き取った。この紡糸原糸を集束してト
ウとし、このトウを常法にしたがって水浴延伸、切断し
て、単糸繊度が３．０３デニールのステープルファイバ
ーとした。この繊維の断面は第１図に示すような形状を
しており、くびれ部でのくびれ幅距離ａとその隣の凸部
に内接する円の直径ｂの比（ａ／ｂ）は０．８、繊維断
面の２次モーメントは１５．７×１０^-13 ｃｍ⁴ であっ
た。この繊維を用いたモケットは、白ボケ、フィンガー
マーク、毛倒れ等の問題もなく非常に柔らかい風合いで
あった。

【００２２】比較例１：極限粘度［η］が０．６２ｄｌ
／ｇで、二酸化チタン含有量が２．０重量％のポリエチ
レンテレフタレート溶融物を第３図に示すようなドッグ
ボーン型断面形状で円孔直径がＲ＝０．２０ｍｍ、スリ
ット幅がＤ＝０．１０ｍｍ、円孔間中心距離がＬ＝０．
３６ｍｍの吐出孔を６５９個穿った紡糸口金から、温度
２８５．０℃、１孔当たりの吐出量０．７５ｇ／分で押
出し引き取った。紡出条件は、口金直下４．０〜２４．
０ｃｍのところで紡出条件の周りより２５．０℃の冷却
風を０．５５ｍ／秒で吹きつけ、紡糸ドラフト１６１、
引取り速度を７２５．０ｍ／分で引き取った。この紡糸
原糸を集束しトウとし、このトウを常法にしたがって水
浴延伸、切断して、単糸繊度が２．５８デニールのステ
ープルファイバーとした。この繊維の断面は第４図のよ
うな形状をしており、くびれ部でのくびれ幅距離ａとそ
の隣の凸部に内接する円の直径ｂの比（ａ／ｂ）は０．
７５、繊維断面の２次モーメントは３．０×１０^-13 ｃ
ｍ⁴ であった。この繊維を用いたモケットは白ボケにつ
いては良好であったが、フィンガーマーク、毛倒れにつ
いては満足されるものではなかった。

【００２３】比較例２：極限粘度［η］が０．６３ｄｌ
／ｇのポリエチレンテレフタレート溶融物を第５図に示
すようなＴ型形状断面の吐出孔を２０４個穿った紡糸口
金から２８５．０℃、１孔当たりの吐出量１．４０ｇ／
分で押出し、引き取った。紡出条件は、口金直下４．０
〜２４．０ｃｍのところで紡出条件の周りより２４．０
℃の冷却風を０．４０ｍ／秒で吹きつけ、紡糸ドラフト
は５５．６、引取り速度は６００．０ｍ／分で引き取っ
た。この紡糸原糸を集束してトウとし、このトウを常法
にしたがって水浴延伸、切断して、単糸繊度が６．１０
デニールのステープルファイバーとした。この繊維の断
面は第６図のような形状をしており、繊維断面の２次モ
ーメントが３１．４×１０^-13 ｃｍ⁴ であった。この繊
維を用いたモケットは、フィンガーマーク、毛倒れにつ
いては良好であったが、白ボケについては満足されるも
のではなく、また風合いが硬目であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特殊断面合成繊維の一例を示す繊維断
面図である。

【図２】本発明の図１の繊維を得るための吐出孔形状を
示す図である。

【図３】ドッグボーン型断面繊維を得るための吐出孔形
状を示す図である。

【図４】ドッグボーン型断面繊維の一例を示す繊維断面
図である。

【図５】Ｔ型断面繊維を得るための吐出孔形状を示す図
である。

【図６】Ｔ型断面繊維の一例を示す繊維断面図である。

【符号の説明】

ａ 本発明の繊維くびれ部でのくびれ幅 ｂ 本発明の繊維ふくらみ部に内接する円の直径 Ｄ 本発明の紡糸口金での吐出孔のスリット幅 Ｒ 本発明の紡糸口金での吐出孔の円孔直径 Ｌ 本発明の紡糸口金での吐出孔の隣合う円孔間の中心
間距離

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｈ型形状の断面形状を有する合成繊維で
   あって、（イ） Ｈ型を形成する各軸は、その先端部で
   のふくらみ部を含めて各軸に少なくとも３個のふくらみ
   部と、該ふくらみ部に続くくびれ部からなっており、
   （ロ） １本の軸の先端部のふくらみ部が他の２本の軸
   の中央の１個のふくらみ部を共有した状態で結合してＨ
   型形状を構成しており、（ハ） 該軸の隣合うくびれ部
   とふくらみ部で、くびれ部でのくびれ幅をａｍｍ、ふく
   らみ部に内接する円の直径をｂｍｍとするとき、０．５
   ≦ａ／ｂ≦０．９を満足し、且つ、（ニ） 繊維断面の
   ２次モーメントが５．０×１０^-13 〜２０．０×１０
   ^-13 を満足することを特徴とする特殊断面合成繊維。
2. 【請求項２】 断面形状がＨ型形状スリットからなり、
   該スリットの面積が０．１００ｍｍ² 以上である吐出孔
   を有する紡糸口金であって、該吐出孔が、該スリット分
   岐点及びＨ型を形成する各スリット軸上の少なくともス
   リット先端部に円孔を有し、該スリット幅をＤｍｍ、円
   孔直径をＲｍｍと、隣合う円の中心間距離をＬｍｍとす
   るとき、次の条件（１）〜（３）を満たしていることを
   特徴とする特殊断面合成繊維の紡糸口金。 （１） Ｄ＜Ｒ （２） ２．０≦Ｒ／Ｄ≦３．０ （３） １．５≦１．０／Ｒ≦２．０