JPH0747249B2

JPH0747249B2 - 紡糸ノズル板の製法

Info

Publication number: JPH0747249B2
Application number: JP61158898A
Authority: JP
Inventors: ヴオルフガング・エールフエルト; ペーター・ハーグマン
Original assignee: ケルンフオルシユングスツエントルム・カ−ルスル−エ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング
Priority date: 1985-07-09
Filing date: 1986-07-08
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: AU5988886A; CA1258572A; DE3524411C2; DE3524411A1; JPS6244322A; EP0209651A2; DE3680837D1; US4694548A; EP0209651B1; BR8603196A; EP0209651A3; ATE66254T1; AU585624B2

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、グラビアリソグラフィー及び電気メツキ法を
使用してホツパ状前通路と、それに引続いたノズルキヤ
ピラルを有する紡糸ノズル板を製造する方法に関する。

従来の技術前記形式の方法は、西独国特許出願第P3517730.6号明細
書に開示されている。

この種の紡糸ノズル板は繊維を製造するために利用さ
れ、この場合には有機又は無機材料から成る出発物質は
流動性状態で板内の多数の紡糸ノズル通路を貫流せしめ
られ。該紡糸ノズル通路は大低の場合、材料が繊維とし
て押出されるノズルキヤピラルと、紡糸すべき材料が供
給される実質的に別の前通路とから成る。前通路はしば
しばホツパの形を有し、該ホツパはノズルキヤピラルに
向かつて細くなり、最後にノズルキヤピラルに移行す
る。前通路及びノズルキヤピラルを別々に製作する際に
は、分離継目の移行部に好ましからぬずれが生じる危険
がある。

発明が解決しようとする問題点本発明の課題は、前記形式の方法において、前通路から
ノズルキヤピラルへの連続的移行部を保証する方法を提
供することであつた。

問題点を解決するための手段前記課題は、本発明により、グラビアリソグラフイー及
び電気メツキ法を使用してホツパ状前通路と、それに引
続いたノズルキヤピラルを有する紡糸ノズル板を製造す
る方法において、ａ）ホツパ状前通路144を備えた金属板141を製造し、ｂ）高エネルギービームによつてその特性が可変な材料
（レジスト材料）から成る層142を、前通路144の先細の
端部が開口する金属板141の面と結合させ、ｃ）層142をマスクとして金属板141を使用して高エネル
ギービーム143で部分的に露光し、d₁）ネガ型レジスト
材料を使用する際には、前通路144に再び除去可能充填
材料152を充填しかつ層142の露光しなかつた領域を除去
し、そうしてノズルキヤピラルの充填材料152と結合さ
れた雌型151を金属板141の上に形成させるか、又は d₂）ポジ型レジスト材料を使用する際には、露光した領
域142bを層142aから除去しかつ除去された領域及び前通
路144に再び除去可能な充填材料152aを充填しかつ引続
き層142aの露光しなかつた領域を除去し、それにより同
様にノズルキヤピラルの雌型151aを金属板141上に形成
させ、ｅ）ノズルキヤピラルの雌型151を内包する電気メツキ
層162を電気メツキ電極として役立つ金属板141上に形成
させ、電気メツキ層162を平坦にし、かつ前記d₁）の場
合には充填材料152及び雌型151を除去し、又は前記d₂）
の場合には充填材料151a及び152aを除去し、それによつ
てホツパ状前通路144を有する板141及びノズルキヤピラ
ル161を有する電気メツキ層162から成る紡糸ノズル板16
3を形成させることにより解決される。

発明の作用及び効果露光マスクとしてホツパ状前通路を備えた金属板を使用
することにより、ずれの無い同一線上の移行部が達成さ
れ、この場合には感光性材料としてネガ型レジスト及び
ポジ型レジストを使用することができる。特許請求の範
囲第３項の記載によれば、同じ溶解原理に基づき管状突
起物の形のノズルキヤピラルを製造することもできる。
管状ノズルキヤピラルを有する紡糸ノズル板は、中空繊
維又は多成分繊維を製造するための紡糸ノズル装置を製
造するための構成部材として特に有利に使用することが
できる。このような紡糸ノズル装置は一般に上下に重ね
合わされた紡糸ノズル板から成る。本発明による方法に
よれば、ノズルキヤピラルはその個々の横断面において
並びにまたその向かい側の位置で極めて高い精度及び均
一性をもつて製作することができかつ紡糸ノズル装置を
組立てるために多数の比較的大きな紡糸ノズル板の向か
い合つた整合が大きな問題点にならないので、任意の横
断面及び構造を有する中空繊維又は多成分繊維を製造す
ることが可能である。特許請求の範囲第４項及び第５項
は、ホツパ状前通路を有する金属板をグラビアリソグラ
フイー電気メツキ法で製造すべき場合にはどのように実
施すべきかを示す。

本発明で達成可能な、前通路からノズルキヤピラルへの
連続的移行は、円形横断面においてだけでなく、またノ
ズルキヤピラルの成形された、例えば星形の横断面にお
いても可能である。

実施例次に図示の実施例につき本発明による個々の工程を説明
する。

第１図は、ホツパ状前通路144を有する金属板を示す。
前通路144の細くなつた端部が開口した板141の面は、感
光性ネガ型レジスト材料から成る層142と結合されてい
る。この層142に部分的に前通路144を貫通して電子シン
クロトロンのＸ線を照射する、それによりその形がノズ
ルキヤピラルの形に相当する難溶性領囲145が生成す
る。

その後、前通路144に再び除去可能な充填材料152を充填
し、該充填材料を領域145と結合する（第２図）。層142
の露光しなかつた領域を現像液で除去した後に、板141
上にノズルキヤピラルの柱状の雌型151が形成される。
次いで電気メツキ電極として役立つ金属板141上に雌型1
51を包囲する電気メツキ層162を形成する。充填材料152
及びノズルキヤピラルの雌型151を電気メツキ層162の平
坦化後に溶解除去する、それによつてノズルキヤピラル
161が継目無くホツパ状前通路144に接続される（第４
図）、部分141及び162から成る紡糸ノズルが形成され
る。

感光性層142aとしてポジ型レジスト材料を使用する際に
は、まず露光した領域142bを現像液で除去し（第2a図）
かつ次いで除去された領域及び前通路144に、層142a
（第2b図）のポジ型レジスト材料よりも難溶性である再
除去可能な充填材料を充填する。次いで、層142aの露光
しなかつた領域を除去する、それによつてこの場合も第
2c図に相当して金属板141上にノズルキヤピラルの柱状
雌型が形成される。引続いての固定〔電気メツキ層162
の製造及び平坦化（第3a図）、充填材料152aの除去〕は
前記と同じである、従つてこの場合も、第４図に略示さ
れているように、紡糸ノズル板163が形成される。

本発明による方法は、管状ノズルキヤピラルを有する紡
糸ノズル板を製造するために適用することもできる。こ
の場合も、前通路144を有する金属板141を露光マスクと
して利用する（第５図）、次いで層142を再度部分的に
反対側から露光する。ネガ型レジスト材料を使用する際
には、高エネルギービーム181（第６図）で露光するた
めに、吸収体構造182がノズルキヤピラルの管状突起の
外径に相当するマスクを利用する、従つて露光領域174
及び175は層142の露光されない管状領域183を包括しな
い。再除去可能な充填材料191を前通路144に充填した後
に、露光しなかつた管状領域183を現像液で溶解除去す
る、それにより管状中空192が形成される（第７図）。
この中空室192内で、電極として板141を使用して管状の
金属製突起202の形の電気メツキ構造物を形成する（第
８図）。次いで、電気メツキ構造を平坦化した後に層14
2の残留レジスト材料及び充填材料191を除去する、その
際ホツパ状前通路144及び管状ノズルキヤピラル202を有
する板から成る紡糸ノズルが形成される（第９図）。

ポジ型レジスト材料を使用する際には、まずノズルキヤ
ピラルの内部に相当する露光した領域を現像液で除去し
かつ非感光性充填材料191aと交換する。該材料は前通路
144にも充填する（第6a図）。次いで、層142aの再度の
部分的露光は、高エネルギービームで用いてマスクを介
して行い、該マスクの吸収体、構造182aは、ノズルキヤ
ピラルのための管状突起物の外径に相当する貫通孔182b
を有する。

このようにして、充填材料191aと層142aの露光しなかつ
たレジスト材料との間に管状の露光した領域183aが生
じ、該領域を現像液で除去する、そうして管状中空室19
2aが形成される（第7a図）。その後の処理（電気メツキ
202、電気メツキ構造の平坦化、充填材料191a及び残留
レジスト材料142aの除去）は、第８図及び第９図に関し
て記載に類似して行う。

次に、第10図、第11図及び第12図につき、ホツパ状前通
路を有する金属板はグラビアリソグラフイー−電気メツ
キ法で製造することもできること示す。このために、電
気メツキ電極として役立つ板12上にネガ型レジスト材料
から成る層121を施す。この層121に短い距離に配置した
マスク122を介して部分的に電子シンクロトロンの平行
Ｘ線123で露光する。露光中に、マスク122、レジスト層
121及び板12から成るユニツトを照射方向に対して反転
運動（矢印）させる。マスク122の吸収体構造内の貫通
口128は、ノズルキヤピラルの横断面に相当する横断面
を有する。ビーム123により、レジスト層121内に板12に
向かつて拡大するホツパ状横断面を有する領域124が形
成され、該領域は露光に基づき層121の露光しなかつた
領域に比較して難溶性である。レジスト層121の露光し
なかつた領域を現像液で除去した後に、板10上にホツパ
状前通路の雌型131が現われる。板12上に金属を電気メ
ツキで析出させかつこの電気メツキ層141（第11図）を
平坦化した後、板12及び雌型131を除去する、それによ
り第12図によるホツパ状前通路144を備えた金属板141が
得られる。

ホツパ状前通路を有する金属板は、ポジ型レジスト層を
使用する際にもグラビアリソグラフイー−電気メツキ法
で製造することができる。この場合には、第10図に基づ
き転動運動を伴いながら露光する際に生じる領域を除去
しかつ充填材料と交換する。こうして、残留レジスト材
料を１種の現像剤で除去した後に、充填材料から成るホ
ツパ状の雌型が得られ、該雌型を第11図及び第12図に相
応して後処理する。台形状前通路の場合には、転動運動
の代りに傾斜運動を実施することができる。

前通路の品質に対する要求が低い場合には、転動運動を
伴う露光を実施する代りに平面状光源の強分散性光線で
の露光を実施することができる。

ポジ型レジスト材料としてはPMMAを使用し、該PMMAを露
光後にブチルジグリコール、モルホリン、エタノール及
び水から成る現像液中で溶解させる。該ネガチブ型−レ
ジスト材料はポリスチレンをベースとして構成されてお
り、このために必要な現像剤はケトンと高級アルコール
の混合物から成る。金属の電気メツキ的析出は、塩化物
不含のスルフアミン酸ニツケル浴中で52℃の温度で実施
する。その他の浴成分はpH＝４で電界液を緩衝するため
に役立つホウ酸及び穿孔予防のための潤滑剤である。Ｘ
線マスクはＸ線に対して充分に透過性の、厚さ約20μｍ
のビリリウムから成るマスク支持体と、Ｘ線に対して十
分に不透過性の、約15μｍの金から成る吸収体とから成
る。高エネルギービームとしては、λＣ＝0.2nmの特徴
的波長を有するシンクロトロンビームを使用することが
できる。再び除去可能な非感光性充填材料は、エポキシ
樹脂と内部分離剤の混合物から成る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第2a図、第2b図、第2c図、第３図、第
3a図、第４図は本発明の第１実施例の各工程における紡
糸ノズル板の断面図、第５図、第６図、第6a図、第７、
第7a図、第８図、第９図、第10図、第11図、第12図は別
の実施例の各工程における紡糸ノズル板の断面図であ
る。 12……電気メツキ電極、121……レジスト層、122……マ
スク、141……金属板、142,142a……感光層、142b,183a
……露光領域、123,143,181……高エネルギービーム、1
44……前通路、151,151a,131……雌型、152,152a,191,1
91a……充填材料、162……電気メツキ層、163……紡糸
ノズル板、182,182a……吸収体構造、182b……貫通孔、
183……非露光領域、192,192a……中空室、202……電気
メツキ構造。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グラビアリソグラフィー及び電気メッキ法
を使用してホッパ状前通路と、それに引続いたノズルキ
ャピラルを有する紡糸ノズル板を製造する方法におい
て、ａ）ホッパ状前通路（144）を備えた金属板（141）を製
造し、ｂ）高エネルギービームによってその特性が可変な材料
（レジスト材料）から成る層（142）を、前通路（144）
の先細の端部が開口する金属板（141）の面と結合さ
せ、ｃ）層（142）をマスクとして金属板（141）を使用して
高エネルギービーム（143）で部分的に露光し、 d₁）ネガ型レジスト材料を使用する際には、前通路（14
4）に再び除去可能な充填材料（152）を充填しかつ層
（142）の露光しなかった領域を除去し、そうしてノズ
ルキャピラルの充填材料（152）と結合された雌型（15
1）を金属板（141）の上に形成させるか、又は d₂）ポジ型レジスト材料を使用する際には、露光した領
域（142b）を層（142a）から除去しかつ除去された領域
及び前通路（144）に再び除去可能な充填材料（152a）
を充填しかつ引続き層（142a）の露光しなかった領域を
除去し、それにより同様にノズルキャピラルの雌型（15
1a）を金属板（141）上に形成させ、ｅ）ノズルキャピラルの雌型（151）を内包する電気メ
ッキ層（162）を電気メッキ電極として役立つ金属板（1
41）上に形成させ、金属メッキ層（162）を平坦にし、
かつ前記d₁）の場合には充填材料（152）及び雌型（15
1）を除去し、又は前記d₂）の場合には充填材（151a及
び152a）を除去し、それによってホッパ状前通路（14
4）を有する板（141）及びノズルキャピラル（161）を
有する電気メッキ層（162）から成る紡糸ノズル板（16
3）を形成させることを特徴とする紡糸ノズル板の製
法。
【請求項２】高エネルギービームとして電子シンクロト
ロンによって発生せしめられたＸ線を使用する特許請求
の範囲第１項記載の方法。
【請求項３】グラビアリソグラフィー及び電気メッキ法
を使用してホッパ状前通路と、それに引続いたノズルキ
ャピラルを有する紡糸ノズル板を製造する方法におい
て、ａ）ホッパ状前通路（144）を備えた金属板（141）を製
造し、ｂ）高エネルギービームによってその特性が可変な材料
（レジスト材料）から成る層（142）を、前通路（144）
の先細の端部が開口する金属板（141）の面と結合さ
せ、ｃ）層（142）をマスクとして金属板（141）を使用して
高エネルギービーム（143）で部分的に露光し、 f₁）ネガ型レジスト材料を使用する際には、層（142）
を高エネルギービーム（181）で、その吸収体構造（18
2）がノズルキャピラルの管状突起の外径に相当するマ
スクの介在下に再度部分的に露光し、かつ前通路（14
4）に再除去可能な充填材料（191）を充填するか又は f₂）ポジ型レジスト材料を使用する際には、露光した領
域を除去しかつ除去された領域及び前通路（144）に再
除去可能な非感光性充填材料（191a）を充填し、層（14
2a）を、その吸収体構造（182a）がノズルキャピラルの
管状突起物の外径に相当する貫通口（182b）を有するマ
スクの介在下に再度部分的に露光し、 g₁）f₁）の場合には、ネガ型レジスト材料から成る層
（142）の露光しなかった領域（183）を除去し、それに
より管状中空室（192）を形成させるか又は g₂）f₂）の場合には、ネガ型レジスト材料から成る層
（142a）の、マスクの介在下に露光した領域（183a）を
除去し、それにより管状中空室（192）を形成させ、ｈ）管状中空室（192又は192a）内に電気メッキ構造（2
02）を形成させ、該構造を平坦にしかつ工程ｅ）に相応
して充填材料（191又は191a）及び残りのレジスト材料
（142又は142a）を除去し、それによりホッパ状前通路
（144）及び管状ノズルキャピラル（202）を有する板
（141）から成る紡糸ノズル板（211）を形成させること
を特徴とする紡糸ノズル板の製法。
【請求項４】グラビアリソグラフィー及び電気メッキ法
を使用してホッパ状前通路と、それに引続いたノズルキ
ャピラルを有する紡糸ノズル板を製造する方法におい
て、ａ）グラビアリソグラフィー電気メッキ法で、ｉ）高エネルギービームによってその特性が可変な材料
（ネガ型レジスト材料）を充実性の電気メッキ電極（1
2）と結合させ、ｊ）マスク（122）を介して高エネルギービーム（123）
でレジスト材料（121）を部分的に露光することにより
ホッパ状前通路の、充実性電気メッキ電極（12）と結合
された雌型（131）を形成させ、その際マスク（122）、
レジスト材料（121）及び充実性電気メッキ電極（12）
から成るユニットをビーム方向に対して相対的な回転又
は傾斜運動を実施させ、かつ露光しなかったレジスト材
料（121）を除去し、ｋ）充実性電気メッキ電極（12）上にホッパ状前通路の
雌型（131）を内包する電気メッキ層（141）を形成さ
せ、電気メッキ層（141）を平坦にしかつ雌型（131）を
除去し、ｌ）充実性電気メッキ電極（12）を完全に又は部分的に
除去し、それによりホッパ状前通路（144）を有する金
属板（141）を形成し、ｂ）高エネルギービームによってその特性が可変な材料
（レジスト材料）から成る層（142）を、前通路（144）
の先細の端部が開口する金属板（141）の面と結合さ
せ、ｃ）層（142）をマスクとして金属板（141）を使用して
高エネルギービーム（143）で部分的に露光し、 d₁）ネガ型レジスト材料を使用する際には、前通路（14
4）に再び除去可能な充填材料（152）を充填しかつ層
（142）の露光しなかった領域を除去し、そうしてノズ
ルキャピラルの充填材料（152）と結合された雌型（15
1）を金属板（141）の上に形成させるか、又は d₂）ポジ型レジスト材料を使用する際には、露光した領
域（142b）を層（142a）から除去しかつ除去された領域
及び前通路（144）に再び除去可能な充填材料（152a）
を充填しかつ引続き層（142a）の露光しなかった領域を
除去し、それにより同様にノズルキャピラルの雌型（15
1a）を金属板（141）上に形成させ、ｅ）ノズルキャピラルの雌型（151）を内包する電気メ
ッキ層（162）を電気メッキ電極として役立つ金属板（1
41）上に形成させ、金属メッキ層（162）を平坦にし、
かつ前記d₁）の場合には充填材料（152）及び雌型（15
1）を除去し、又は前記d₂）の場合には充填材（151a及
び152a）を除去し、それによってホッパ状前通路（14
4）を有する板（141）及びノズルキャピラル（161）を
有する電気メッキ層（162）から成る紡糸ノズル板（16
3）を形成させることを特徴とする紡糸ノズル板の製
法。
【請求項５】グラビアリソグラフィー及び電気メッキ法
を使用してホッパ状前通路と、それに引続いたノズルキ
ャピラルを有する紡糸ノズル板を製造する方法におい
て、ａ）グラビアリソグラフィー電気メッキ法で、ｉ）高エネルギービームによってその特性が可変な材料
（ネガ型レジスト材料）を充実性の電気メッキ電極（1
2）と結合させ、ｊ）マスク（122）を介して高エネルギービーム（123）
でレジスト材料（121）を部分的に露光することにより
ホッパ状前通路の、充実性電気メッキ電極（12）と結合
された雌型（131）を形成させ、その際マスク（122）、
レジスト材料（121）及び充実性電気メッキ電極（12）
から成るユニットをビーム方向に対して相対的な回転又
は傾斜運動を実施させ、かつ露光しなかったレジスト材
料（121）を除去し、ｋ）充実性電気メッキ電極（12）上にホッパ状前通路の
雌型（131）を内包する電気メッキ層（141）を形成さ
せ、電気メッキ層（141）を平坦にしかつ雌型（131）を
除去し、ｌ）充実性電気メッキ電極（12）を完全に又は部分的に
除去し、それによりホッパ状前通路（144）を備えた金
属板（141）を製造し、ｂ）高エネルギービームによってその特性が可変な材料
（レジスト材料）から成る層（142）を、前通路（144）
の先細の端部が開口する金属板（141）の面と結合さ
せ、ｃ）層（142）をマスクとして金属板（141）を使用して
高エネルギービーム（143）で部分的に露光し、 f₁）ネガ型レジスト材料を使用する際には、層（142）
を高エネルギービーム（181）で、その吸収体構造（18
2）がノズルキャピラルの管状突起の外径に相当するマ
スクの介在下に再度部分的に露光し、かつ前通路（14
4）に再除去可能な充填材料（191）を充填するか又は f₂）ポジ型レジスト材料を使用する際には、露光した領
域を除去しかつ除去された領域及び前通路（144）に再
除去可能な非感光性充填材料（191a）を充填し、層（14
2a）を、その吸収体構造（182a）がノズルキャピラルの
管状突起物の外径に相当する貫通口（182b）を有するマ
スクの介在下に再度部分的に露光し、 g₁）f₁）の場合には、ネガ型レジスト材料から成る層
（142）の露光しなかった領域（183）を除去し、それに
より管状中空室（192）を形成させるか又は g₂）f₂）の場合には、ネガ型レジスト材料から成る層
（142a）の、マスクの介在下に露光した領域（183a）を
除去し、それにより管状中空室（192）を形成させ、ｈ）管状中空室（192又は192a）内に電気メッキ構造（2
02）を形成させ、該構造を平坦にしかつ工程ｅ）に相応
して充填材料（191又は191a）及び残りのレジスト材料
（142又は142a）を除去し、それによりホッパ状前通路
（144）及び管状ノズルキャピラル（202）を有する板
（141）から成る紡糸ノズル板（211）を形成させること
を特徴とする紡糸ノズル板の製法。