JPH08226011A - 光学機能異形断面繊維製造用紡糸口金 - Google Patents

光学機能異形断面繊維製造用紡糸口金

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JPH08226011A
JPH08226011A JP7028520A JP2852095A JPH08226011A JP H08226011 A JPH08226011 A JP H08226011A JP 7028520 A JP7028520 A JP 7028520A JP 2852095 A JP2852095 A JP 2852095A JP H08226011 A JPH08226011 A JP H08226011A
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JP
Japan
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spinneret
island
polymer
conduit
modified cross
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Application number
JP7028520A
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English (en)
Inventor
Yuuji Kikutani
雄士 鞠谷
Katsumi Morohoshi
勝己 諸星
Susumu Shimizu
進 清水
Akio Sakihara
明男 先原
Hiroshi Tabata
洋 田畑
Kinya Kumazawa
金也 熊沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/36Matrix structure; Spinnerette packs therefor

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マルチ的光学機能を具現化する異形断面繊維
を効率よく製造できる紡糸口金を提供することを目的と
する。 【構成】 光学機能を現す海島型の異形断面繊維の芯材
である島部および島部の周囲を取り囲む海部とからなる
海島成形用の紡糸用口金において,島部形成のための口
金台座に設置され,島部を形成する溶融ポリマーが流れ
る微小流路を持つ多数のポリマー導管106が連続して
配設されてなるポリマー導管林と,ポリマー導管林を取
り囲むように設置された島部流路制御用隔壁器108と
を備え,ポリマー導管106は,口金台座と接続する部
分の導管口が開放されており,かつ,ポリマー導管10
6の外側で島部流路制御用隔壁器108で囲まれた部分
の導管口が閉鎖されており,さらに島部流路制御用隔壁
器108の形状が自由に設計・設置可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は,新規な光学機能を発
現する繊維を製造するための紡糸口金に関し,特に,紫
外線,赤外線の反射機能を有し,また可視光を反射,干
渉あるいは回折,散乱などにより発色する光学機能を有
する海島型繊維の紡糸時において,特に海部材と接合し
て上記海島型繊維を構成する島部を形成するための光学
機能異形断面繊維製造用紡糸口金に関する。
【0002】
【従来の技術】近年,布地の高度な風合いに対する訴求
から,単純な丸形繊維から繊維を異形断面にし,光沢や
肌触りなど各種物性を改良した多くの感性繊維が造られ
ている。一般的にこのような繊維の製法は,単一成分の
繊維では対応しきれないことが多く,二種以上の高分子
成分からなる溶融紡糸で造られ,紡糸する際の紡糸口金
として,口金孔形状が異形のノズルが用いられる。そし
てノズルの異形形状および溶融高分子が異形ノズルに到
達するまでの経路設計や吐出口の設計などに多くの工夫
がみられる。
【0003】例えば,特公昭44−13208号公報
は,複合の高分子配列体紡出装置に関するもので,一成
分を細いポリマー導管から吐出させ(島部相当部分),
他成分は該ポリマー導管の周りに設けられたポーラス材
を使用した中部口金からポーラス部位を通して吐出させ
(海部相当部分)複合流を形成させる複合紡出について
記述されている。
【0004】この場合の特徴は,他成分吐出口金材にポ
ーラス材を用いたことにある。また形成繊維断面は,他
成分による海部の中にポリマー細導管からの多数の島部
が分散している形態を成し,繊維特性として風合い光沢
や機械機能の向上が期待されている。
【0005】また,特公昭46−3816号公報や特公
昭62−25766号公報も異形断面を持った海島型多
成分系繊維の製造に関したものである。前者の設計口金
では,島部を形成させるポリマー細導管の途中が開いて
おり,そこに海部を形成するポリマーの一部が流れ込み
両成分が層状を保ちつつ海島断面を形成させるものであ
る。また後者も海島型繊維成形に関するものであるが,
特に,島成分の断面形状が,クサビ型,十字型,偏平型
に成ることを特徴としており,またポリマー細導管数
は,管の間を流れる他成分の流体圧力低下の防止や吐出
ムラ低減のため少ないほうが良いとしており,この特許
では7本となっている。
【0006】さらに,特開平5−25705号公報に
は,複数の混練複合流同士の合流や衝突を無くし,繊維
の長尺方向に均整な積層貼合構造を得るための口金設計
が開示されており,口金に設けた紡糸孔の数や配置形状
について,約300〜2500個の孔を同心円状に複数
列設けた円盤状紡糸口金などが良いとしている。
【0007】いずれにしても,これらの口金による異形
断面複合繊維は,肌触りなどの風合いや機械特性の改良
であり,光学機能を発現するような光学的ディメンジョ
ンを持った複雑な異形断面の繊維を形成することはでき
ない。
【0008】ここで,図9および図10を参照して,従
来の紡糸口金例の一部を説明する。図9は,島部分散型
の繊維成形口金であるが,島部形成用溶融ポリマーのC
が上部口金201および中部口金202で保持されたポ
リマー導管204を通る。同時に海部形成用溶融ポリマ
ーDは,上部口金201に作られた経路206を通り上
部口金201と中部口金202の間を満たす。この場
合,中部口金202はポーラスな保持材で作られてお
り,島部形成ポリマーとともに平均的に集合口金ロート
部203に押し出され吐出孔209に至る。なお,図に
おいて,200は,各口金を保持するヘッド外壁,20
5は,C,Dの隔壁,207および208はパッキンを
示す。
【0009】島部の異形化には,ポリマー導管204の
吐出孔や集合口金ロート部の吐出孔の形状を変えること
で島部の異形化を行なっている。この方法は,島部の異
形化は行えるが,ポリマー導管部が単純な形のため,光
学的特性を得る異形化はできない。
【0010】また,図10に示す従来の紡糸口金例もほ
ぼ同様である。島部形成用溶融ポリマーEはフィルター
を装着した分配板309を通って導管303に入る。海
部形成用溶融ポリマーFは,通路301を通り上部板3
02と下部板305の間に溜まり,紡糸液導入孔304
から導管303に入り,混ぜ合わされることなく,バイ
メタル的構成で吐出孔306から紡糸口金板310のロ
ート状部307に吐出され,吐出孔308から絞られな
がら吐射される。なお,300は,各口金を保持するヘ
ッド外壁を示す。
【0011】この場合は,島部の形状を多少変化させる
ことはできるものの,島部に脆い非晶性ポリマーを使う
場合の延伸性改良方法であって,光学機能の発現に必要
な島部形状およびディメンジョンはできない。
【0012】一方,現代は,近い将来の知性社会につな
がる感性社会と言われており,消費財に対する高度な材
料質感への高い要望がある。繊維分野においても,前述
したようにこれまで言われてきた風合いの改良に留まら
ない機能繊維への要望がある。例えば,これまでにない
見えをする色味の実現や素材の劣化原因にもなる紫外線
の反射機能,あるいはまた保温機能である赤外線の反射
機能などを繊維素材に種々の処理をせずに実現できれば
極めて有用な繊維になるが,これまでの異形繊維成形
法,特に紡糸用口金では得ることができなかった。
【0013】このため,異形断面を持った繊維の成形に
あたり,吐出するポリマーの形状を制御する紡糸用口金
の設計やその使用方法が極めて重要になる。前述の光学
機能を得るためには,繊維断面の異形部形態が所定の光
学ディメンジョンを確保する必要があるが,このような
光学ディメンジョンを持つ異形形態は,極めて複雑であ
り,究極の異形形態および技術と言われている。
【0014】また,本出願人は,異形断面繊維におい
て,異種物質の相互積層の部分を持ち紫外線や赤外線の
反射および可視光線の反射による発色を有する繊維を発
明し,先に,特開平6−017349号公報で開示した
が,そのような発色を具現化するに必要な光学ディメン
ジョンを持つ異形断面繊維の異形部の一例を図11に示
し,その反射スペクトルの特性を図12で説明する。
【0015】図11は,海部の構成材料が空気層の場合
を示してある。凸型翼部1101の材料の屈折率をn
b,凸型翼部1101の間の空気層の縦方向の厚さをd
a,凸型翼部1101の縦方向の厚さをdbとした場
合,次式の関係を満足することが望ましい。 1.2≦nb≦1.8 0.02μm≦da≦0.4μm 0.02μm≦db
【0016】また,さらに海部を構成する材料の屈折率
をnaとした場合,nb/naは上記の1.2から1.
8の範囲にあることが望ましい。また,凸部翼部110
1の長さをWs,それらに直交するスリットの幅をWr
とした時,3Wr≦Wsを満足することが望ましい。
【0017】図12は,異形断面の島部のみの形状にお
ける光反射機能(反射率と波長と関係)を示し,図12
(a)は,図11の凸型翼部1101の枚数が5枚,d
a=0.35μm,db=0.15μmの場合の波長に
対する反射率の状態を示し,図12(b)は,凸型翼部
1101の枚数が7枚,入射光側の凸型翼部の4枚のd
a,dbがそれぞれ0.13μm,0.06μmで他の
凸型翼部1101のda,dbがそれぞれ0.09μ
m,0.05μm程度のディメンジョンを持った異形断
面繊維の光反射機能を示している。
【0018】この場合の凸型翼部成形高分子材料の屈折
率nbは1.5である。これで分かるように凸型翼部1
101とその周囲,例えば海部や空気層のディメンジョ
ンにより紫外線や赤外線および発色のための可視光線を
反射し,所定のもしくは目的の光学機能を発現すること
ができるが極めて難しい異形断面の成形である。
【0019】なお,このような異形断面繊維成形の適用
素材としては,ポリエチレン,ポリプロピレン等のポリ
オレフィン類,ポリエチレンテレフタレート,ポリテト
ラメチレンテレフタレート等に代表されるポリエステル
類やポリスチレン,ポリカーボネート,ポリフッ化エチ
レン,ポリアセタール,ポリフェニレンサルファイド等
の通常の溶融熱可塑性重合体であり,それぞれ2種以上
の共重合体ポリマーおよび混合ポリマーなどをそれぞれ
の素材の一般的な溶融温度で普通に使用することができ
る。
【0020】さらに,光学機能発現に向けては,上記の
ような素材の内2種を選択し,さらにある所定ディメン
ジョンを持った2物質による薄膜海島構造にするか,あ
るいは1種を選択し,海部を空気層等にし島部のみによ
る所定のディメンジョンを持った2物質(この場合は空
気と高分子)の海島構造にする必要が生じる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,従来の
溶融紡糸法においてこのような条件を具備した異形断面
繊維を実現させる場合,通常,溶融高分子の流動状態を
制御するヘッド内経路の設計や口金形状の設計は,極め
て複雑で難しいとされ,これまで実現した例がなかっ
た。
【0022】この発明は,このようなマルチ的光学機能
を具現化する異形断面繊維を効率よく製造できる紡糸口
金を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,請求項1に係る光学機能異形断面繊維製造用紡糸口
金は,光学機能を現す海島型の異形断面繊維の芯材であ
る島部および島部の周囲を取り囲む海部とからなる海島
成形用の紡糸用口金において,島部形成のための口金台
座に設置され,島部を形成する溶融ポリマーが流れる微
小流路を持つ多数のポリマー導管が連続して配設されて
なるポリマー導管林と,前記ポリマー導管林を取り囲む
ように設置された島部流路制御用隔壁器とを備え,前記
ポリマー導管は,前記口金台座と接続する部分の導管口
が開放されており,かつ,前記ポリマー導管の外側で島
部流路制御用隔壁器で囲まれた部分の導管口が閉鎖され
ているものである。
【0024】また,請求項2に係る光学機能異形断面繊
維製造用紡糸口金は,前記島部流路制御用隔壁器で形成
される開口部の形状が,複数の平行に並んだ第1のスリ
ット形開口と,それら複数の第1のスリット形開口に直
交する第2のスリット形開口が組合わさった形状である
ものである。
【0025】また,請求項3に係る光学機能異形断面繊
維製造用紡糸口金は,前記島部流路制御用隔壁器で形成
される開口部の形状が,複数の平行に並んだ第1のスリ
ット形開口と,それら複数の第1のスリット形開口に直
交する第2のスリット形開口が組合わさった形状を1つ
の単位とした時,複数の単位が連続した形状,もしくは
複数の単位が台座となる芯材の島部上に連続し細い部位
とそれより太い部位とを有するものである。
【0026】また,請求項4に係る光学機能異形断面繊
維製造用紡糸口金は,前記島部流路制御用隔壁器で形成
される開口部の形状において,複数平行に並んだ第1の
スリット形開口の長さをWsとし,前記第1のスリット
形開口に直交する第2のスリット形開口のスリット幅を
Wrとした時,3Wr≦Wsを満足するものである。
【0027】また,請求項5に係る光学機能異形断面繊
維製造用紡糸口金は,前記島部流路制御用隔壁器の高さ
が,近接するポリマー導管の長さと等しいか,もしくは
ポリマー導管の長さより長いものである。
【0028】また,請求項6に係る光学機能異形断面繊
維製造用紡糸口金は,前記紡糸口金に設置したポリマー
導管の長さが,同一であるものである。
【0029】また,請求項7に係る光学機能異形断面繊
維製造用紡糸口金は,前記紡糸用口金台座に設置したポ
リマー導管の長さを,前記紡糸口金の外側から中央部に
向け傾斜的に長くするものである。
【0030】また,請求項8に係る光学機能異形断面繊
維製造用紡糸口金は,前記紡糸用口金台座に設置したポ
リマー導管の管径が前記第2のスリット形開口から離れ
るに従って大きい,または,該ポリマー導管の設置ピッ
チが前記第2のスリット形開口から離れるに従って小さ
いものである。
【0031】また,請求項9に係る光学機能異形断面繊
維製造用紡糸口金は,前記紡糸用口金台座に設置したポ
リマー導管が複数の平行な列および該複数の列に直交す
る列を形成するようにならんでおり,複数の平行な列の
ポリマー導管の内径が列の中心部から先端部のポリマー
導管に向け大きくなるか,および/またはポリマー導管
の設置ピッチが小さくなるものである。
【0032】
【作用】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡糸口
金(請求項1)は,島部を形成する溶融ポリマーが流れ
る微小流路を持つ多数のポリマー導管は,口金台座と接
続する部分の導管口が開放されており,かつ,ポリマー
導管の外側で島部流路制御用隔壁器で囲まれた部分の導
管口が閉鎖されている。このポリマー導管が連続して配
設されてなるポリマー導管林と,該ポリマー導管林を取
り囲むように設置された島部流路制御用隔壁器とを備え
ているので,島部形成用溶融ポリマーは,島部流路制御
用隔壁器に囲まれたポリマー導管のみから吐出される。
また,島部形成用溶融ポリマーおよび海部形成用溶融ポ
リマーのように2種の物性の異なる溶融ポリマーの流路
が所定の合流部位まで個別に確保される。さらに導管か
らの流れを接合して島部を形成するため,島部の全ての
部位でポリマーの吐出線速度が均一になることから,島
部形状の転写性も良くなる効果がある。
【0033】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項2)は,島部流路制御用隔壁器で形成さ
れる開口部の形状が,複数の平行に並んだ第1のスリッ
ト形開口と,それら複数の第1のスリット形開口に直交
する第2のスリット形開口が組合わさった形状であるこ
とにより,マルチ的光学機能を具現化する異形断面繊維
が吐出される。
【0034】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項3)は,島部流路制御用隔壁器で形成さ
れる開口部の形状が,複数の平行に並んだ第1のスリッ
ト形開口と,それら複数の第1のスリット形開口に直交
する第2のスリット形開口が組合わさった形状を1つの
単位とした時,複数の単位が連続した形状,もしくは複
数の単位が台座となる芯材の島部上に連続し細い部位と
それより太い部位とを有することにより,マルチ的光学
機能を具現化する異形断面繊維が吐出される。
【0035】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項4)は,島部流路制御用隔壁器で形成さ
れる開口部の形状において,複数平行に並んだ第1のス
リット形開口の長さをWsとし,前記第1のスリット形
開口に直交する第2のスリット形開口のスリット幅をW
rとした時,3Wr≦Wsを満足することにより,マル
チ的光学機能を具現化する異形断面繊維が吐出される。
【0036】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項5)は,島部流路制御用隔壁器の高さ
が,近接するポリマー導管の長さと等しいか,もしくは
ポリマー導管の長さより長いことにより,特に海部形成
用溶融ポリマーを使用した場合に,島部形成用溶融ポリ
マーと海部形成用溶融ポリマーとの接触が僅かに遅れ
て,島部形成用溶融ポリマーの形状維持性(転写性)が
高まる。
【0037】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項6)は,紡糸口金に設置したポリマー導
管の長さが,同一であることにより,島部形成用溶融ポ
リマーが相互に接触しにくくなる。
【0038】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項7)は,紡糸用口金台座に設置したポリ
マー導管の長さを,紡糸口金の外側から中央部に向け傾
斜的に長くすることにより,外側のポリマー導管の吐出
流の乱れを最小にしつつ,島部形成用溶融ポリマーと海
部形成用溶融ポリマーとの接触を遅くでき,島部形成用
溶融ポリマーの形状維持性(転写性)を高めることがで
きる。
【0039】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項8)は,紡糸用口金台座に設置したポリ
マー導管の管径が前記第2のスリット形開口から離れる
に従って大きい,または,該ポリマー導管の設置ピッチ
が前記第2のスリット形開口から離れるに従って小さい
ことにより,例えば,先端に向けてポリマー導管の管径
を大きくしたり,設置ピッチを密にすることにより,ポ
リマー供給量のバランスがとられ,より精度よく紡糸を
行える。
【0040】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項9)は,紡糸用口金台座に設置したポリ
マー導管が複数の平行な列および該複数の列に直交する
列を形成するようにならんでおり,複数の平行な列のポ
リマー導管の内径が列の中心部から先端部のポリマー導
管に向け大きくなるか,および/またはポリマー導管の
設置ピッチが小さくなることにより,ポリマー供給量の
バランスがとられ,より精度よく紡糸を行える。
【0041】
【実施例】以下,この発明の光学機能異形断面繊維製造
用紡糸口金について,〔この発明の紡糸口金の概略〕,
〔実施例1〕,〔実施例2〕,〔実施例3〕の順で図面
を参照して詳細に説明する。
【0042】〔この発明の紡糸口金の概略〕図1を参照
して,この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡糸口金
の概略について説明する。なお,図1はこの発明のポイ
ントである島部形成用口金をポリマー吐出口より見たも
のである。異形断面を持つ繊維成形等においては,先
ず,島部および海部等を形成する2種の物性の異なる溶
融ポリマーの流路が所定の合流部位に至るまで個別に確
保される。
【0043】島部形成用口金台座には下流に向け,島部
形成用の溶融ポリマーの微小量が流れるようにした所定
の長さの導管106が連続的に多数埋設されており,島
部形成用の溶融ポリマーも相互に接触しないようになっ
ている。
【0044】一方,導管林の部分には所定の異形断面に
なるように設計された島部流路制御用隔壁器108が設
置されてあり,島部形成用の溶融ポリマーは,この隔壁
器108に囲まれた内部にある導管106からのみ吐出
され,しかも島部流路制御用隔壁器内部で導管からの流
れのみを接合して島部を形成するため,島部形状の転写
性も良くなる効果がある。
【0045】また,海部形成用溶融ポリマーを同時に使
用すれば海島構造になり,使用しない場合は海部が空気
層の島部のみの異形断面形状が得られる。さらにこの隔
壁器の高さは,導管長に依存し,ほぼ同等か僅かに高く
すると海部形成用溶融ポリマーを使用した場合,特に海
部形成用溶融ポリマーとの接触が僅かに遅れ形状維持性
(転写性)に効果がある。
【0046】なお,ポリマー導管の管径,設置ピッチ
は,通常紡糸口金製造コストの面から,同一管径,同一
ピッチとされるが,複数の平行なスリット形開口に直交
するスリット形開口が組み合わさった異形断面形状とす
る場合,凸型翼部先端へのポリマー供給量が直交部より
少なくなることもあるため,図2に示すように,先端に
向けてポリマー導管径を大きくしたり,あるいは図3に
示すように,先端に向けて設置ピッチを密にすることに
より,直交開口部への供給量と平行スリット開口部への
供給量のバランスがとられるものである。
【0047】また,本出願人によって,特開平6−01
7349号公報で開示された光学機能を持たせるための
異形断面形状には,複数の平行なスリット形開口に直交
するスリット開口が組み合わさった形状が好ましく,平
行なスリット長をWs,直交するスリット形開口のスリ
ット幅をWrとした時,3Wr≦Wsがあるとき,光学
機能が強く発現するものである。
【0048】以上のように,光学機能を持つ繊維は,所
定の形状をきちんと保っていることが必要であるが,微
細でかつ複数の平行に並んだスリットをきちんと分離さ
せ,その形状を維持させることが溶融ポリマーから繊維
化するまでの工程で極めて重要な点である。
【0049】したがって,この発明の紡糸口金は,芯材
である島部の溶融ポリマーを吐出する部位に設置した多
数のポリマー導管106とその周囲を取り囲む島部流路
制御用隔壁器108で構成され,それにより島部の周囲
を取り囲む海部材料の溶融ポリマーが島部を形成する凹
部をきちんと満たす流路が確保され,設計の形状と相似
形に近い形状になった状況で,最終の紡糸吐出孔に導か
れるように工夫されているものである。
【0050】ポリマー導管の長さは,全て同一としたほ
うが機械加工上,容易であるが,ポリマー導管の長さ
は,海島形成用溶融ポリマーの集合凹部の形状に依存
し,ロート状に傾斜が始まる部位近傍までの長さにする
ことで,島部形成用溶融ポリマー相互の接触時間をでき
るだけ延ばすと同時にロート状壁面からの圧縮影響もで
きるだけ小さくできる。また,導管林の外周に位置する
導管の長さは前述の長さで,中央に向かって暫時長くす
るとさらに効果的である。
【0051】さらに,この発明の光学機能繊維製造用紡
糸口金の最終絞り吐出孔107の形状は,通常,丸型で
あるが,それに限らず流路制御用隔壁器の形状を考慮
し,例えば,櫛のような長手方向と短い方向とがあるよ
うな場合,吐出孔形状は,長手方向に狭く,短い方向に
長い逆短冊にするなど圧縮吐出方向のバランスを考慮す
ることで,島部流路制御用隔壁器108で形成される開
口部の形状と縦横比の異なる所定のもしくは目的の縦横
比を有する異形形状の維持が得られる。
【0052】〔実施例1〕図4は,実施例1の光学機能
異形断面繊維製造用紡糸口金を用いた紡糸装置の概要図
を示し,Aは海部を形成する紡糸用溶融高分子(海部形
成用溶融ポリマー)で中部口金105で囲まれた流路1
03を通る。Bは島部を形成する溶融高分子(島部形成
用溶融ポリマー)であり,紡糸用溶融高分子Aの流路と
は隔離された中部口金105内の流路104を通り,さ
らにポリマー導管106と一体になっている中部口金1
05を通る。その後,紡糸用溶融高分子Aおよび溶融高
分子Bは,同時にロート状集合部を持った下部口金10
2に吐出され,絞られつつ吐出孔107から吐射され
る。
【0053】図5は,ポリマー導管106および周辺部
の部品例を示し,図5(a)は溶融高分子Bの分配板で
ある中部口金105の例であるが,流路103のような
設計によって,より低い圧損で均一に溶融高分子Bがポ
リマー導管106に流れる。図5(c)は中部口金10
5に埋設されたポリマー導管の縦断面の例(実施例1で
は,内径0.3mm)であり,この場合の導管と導管の
中心間隔,つまりピッチは1.0mm程度である。
【0054】また,導管の長さはできるだけ長く(実施
例1では,8mm)し,海部ポリマーとの接触をぎりぎ
りまで避けつつ,ロート状集合部の凹部の上段(図4の
点線部107a)近傍までもってきた。ただし,使用す
る海部形成ポリマーの吐出流速により,特に外周導管の
吐出流の乱れを最小にする程度の長さにすることが肝要
である。また,図5(d)のように中央部に向かって長
くしてもよいが,実施例1では,均一に8mmとした。
【0055】図6(a)は,ポリマー導管106を埋設
した中部口金105を下方から見た場合の一例である。
図6(b)は,導管林に図6(a)のようにはめ込む異
形島部流路制御用隔壁器の例(実施例1では,この図の
ように凸型翼部を持ち,翼部長を図6(a)のように徐
々に変化させてあり,凸型翼部数5枚)であり,高さは
ポリマー導管106の長さプラス1mmにしてある。こ
の異形隔壁器を嵌め込み,この場合,黒丸印で示したポ
リマー導管106の入り口部はめくらにしてあり,白丸
部からのみポリマーが吐出するようにした。
【0056】したがって,図5に示したごとくの基本的
口金と,図6(b)に示したような各種の異形隔壁器を
作製することにより,多数の光学ディメンジョンを持っ
た異形断面繊維を得ることができる。
【0057】図7は,海部形成ポリマーにポリスチレン
系(PS系)を用い,島部にポリカーボネート系(PC
系)を用いて紡糸して得られ繊維の島部のラメラ型異形
1本(図7(a):ラメラ長同一,図7(b):ラメラ
長変化)の断面図である。ここで,図7(a)の繊維の
光学機能を測定したところ図12(a)のような光学機
能を発現した。すなわち,実施例1によれば,マルチ的
光学機能を具現化する異形断面繊維を効率よく製造でき
る紡糸口金を提供することができる。
【0058】前述したように実施例1によれば,特に島
部流路制御用隔壁器を用いることで,その開口部形状か
ら得られる繊維は,本繊維の目的の光学機能を発現でき
る形状をきちんと保った繊維が得られるものであり,そ
のような繊維の製造時の品質,生産性にも大きく寄与す
るものである。
【0059】〔実施例2〕実施例2は,実施例1のポリ
マー流路制御用異形隔壁器に代えて,他の形状のポリマ
ー流路制御用異形隔壁器を使用するものである。
【0060】実施例2は,図2に示したように,島部流
路制御用隔壁の凸型翼部長を全て同一とし,ポリマー導
管の内径を直交部0.5mm,先端部1.5mmとなる
ように漸増させた他は全て実施例1と同様の紡糸口金で
紡糸を行なった。得られた繊維の島部のラメラ型異形断
面は,図7と同等あるいは良好な異形転写度であった。
すなわち,実施例2によれば,マルチ的光学機能を具現
化する異形断面繊維を効率よく製造できる紡糸口金を提
供することができる。
【0061】〔実施例3〕実施例1,2と同様のパッケ
ージヘッドを用い,図8のごとく島部流路制御用隔壁器
108を用いた。図中の斜線部は,島部形成用ポリマー
の導管が位置する。図8(b)は複数の平行に並んだス
リット長が異なり,しかも太い台座となる部分に接続さ
れるように設計した隔壁器である。このように,長さ・
幅が同一でも極めて細いスリット幅と太いスリット幅と
の組み合せでも良好な転写性が得られれた。
【0062】
【発明の効果】この発明の光学機能繊維製造用紡糸口金
(請求項1)は,光学機能を現す海島形の異形断面繊維
の芯材である島部および島部の周囲を取り囲む海部とか
らなる海島成形用の紡糸用口金において,島部形成のた
めの口金台座に設置され,島部を形成する溶融ポリマー
が流れる微小流路を持つ多数のポリマー導管が連続して
配設されてなるポリマー導管林と,前記ポリマー導管林
を取り囲むように設置された島部流路制御用隔壁器とを
備え,前記ポリマー導管は,前記口金台座と接続する部
分の導管口が開放されており,かつ,前記ポリマー導管
の外側で島部流路制御用隔壁器で囲まれた部分の導管口
が閉鎖されているため,島部形成用溶融ポリマーは,島
部流路制御用隔壁器に囲まれたポリマー導管のみから吐
出され,島部形成用溶融ポリマーおよび海部形成用溶融
ポリマーのように2種の物性の異なる溶融ポリマーの流
路が所定の合流部位まで個別に確保され,さらにポリマ
ー導管を出た島部形成用ポリマーどうしは島部流路制御
用隔壁器内部で接合し,島部形状の転写性が良くなる。
したがって,マルチ的光学機能を具現化する異形断面繊
維を効率よく製造できる。
【0063】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項2)は,島部流路制御用隔壁器で形成さ
れる開口部の形状が,複数の平行に並んだ第1のスリッ
ト形開口と,それら複数の第1のスリット形開口に直交
する第2のスリット形開口が組合わさった形状であるた
め,マルチ的光学機能を具現化する異形断面繊維を効率
よく製造できる。
【0064】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項3)は,島部流路制御用隔壁器で形成さ
れる開口部の形状が,複数の平行に並んだ第1のスリッ
ト形開口と,それら複数の第1のスリット形開口に直交
する第2のスリット形開口が組合わさった形状を1つの
単位とした時,複数の単位が連続した形状,もしくは複
数の単位が台座となる芯材の島部上に連続し細い部位と
それより太い部位とを有するため,マルチ的光学機能を
具現化する異形断面繊維を効率よく製造できる。
【0065】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項4)は,島部流路制御用隔壁器で形成さ
れる開口部の形状において,複数平行に並んだ第1のス
リット形開口の長さをWsとし,前記第1のスリット形
開口に直交する第2のスリット形開口のスリット幅をW
rとした時,3Wr≦Wsを満足するため,マルチ的光
学機能を具現化する異形断面繊維を効率よく製造でき
る。
【0066】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項5)は,島部流路制御用隔壁器の高さ
が,近接するポリマー導管の長さと等しいか,もしくは
ポリマー導管の長さより長いため,特に海部形成用溶融
ポリマーを使用した場合に,島部形成用溶融ポリマーと
海部形成用溶融ポリマーとの接触が僅かに遅れて,島部
形成用溶融ポリマーの形状維持性(転写性)が高まり,
マルチ的光学機能を具現化する異形断面繊維を効率よく
製造できる。
【0067】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項6)は,紡糸口金に設置したポリマー導
管の長さが,同一であるため,島部形成用ポリマーが相
互に接触し易くなり,マルチ的光学機能を具現化する異
形断面繊維を効率よく製造できる。
【0068】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項7)は,紡糸用口金台座に設置したポリ
マー導管の長さを,紡糸口金の外側から中央部に向け傾
斜的に長くしたため,外側のポリマー導管の吐出流の乱
れを最小にしつつ,島部形成用溶融ポリマーと海部形成
用溶融ポリマーとの接触を遅くでき,島部形成用溶融ポ
リマーの形状維持性(転写性)を高めることができ,マ
ルチ的光学機能を具現化する異形断面繊維を効率よく製
造できる。
【0069】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項8)は,紡糸用口金台座に設置したポリ
マー導管の管径および設置ピッチが全て同一で連続して
設置するため,紡糸口金の製造コストを低減できる。ま
た,管径および設置ピッチが同一でなく設置されている
場合,例えば,先端に向けてポリマー導管の管径を大き
くしたり,設置ピッチを密にすることにより,ポリマー
供給量のバランスがとられ,より精度よく紡糸を行え
る。したがって,マルチ的光学機能を具現化する異形断
面繊維を効率よく製造できる。
【0070】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡
糸口金(請求項9)は,紡糸用口金台座に設置したポリ
マー導管が複数の平行な列および該複数の列に直交する
列を形成するようにならんでおり,複数の平行な列のポ
リマー導管の内径が列の中心部から先端部のポリマー導
管に向け大きくなるか,もしくはポリマー導管の設置ピ
ッチが小さくなるため,ポリマー供給量のバランスがと
られ,より精度よく紡糸を行える。したがって,マルチ
的光学機能を具現化する異形断面繊維を効率よく製造で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の光学機能異形断面繊維製造用紡糸口
金の概略を示す説明図である。
【図2】島部形成用中部紡糸口金のポリマー導管設置例
を示す説明図である。
【図3】島部形成用中部紡糸口金のポリマー導管設置例
を示す説明図である。
【図4】光学機能異形断面繊維製造用紡糸口金を用いた
紡糸装置の概要図である。
【図5】ポリマー導管および周辺部の部品例を示す説明
図である。
【図6】同図(a)は中部口金を下方から見た場合の一
例,同図(b)は導管林にはめ込む異形島部流路制御用
隔壁器の例を示す説明図である。
【図7】海部形成ポリマーにポリエチレンテレフタレー
ト系を用い,島部にポリカーボネート系を用いた場合
に,紡糸して得られ繊維の島部のラメラ型異形1本の断
面図である。
【図8】流路制御用隔壁器の例(斜線部が島部形成用の
溶融ポリマーの流路)を示す説明図である。
【図9】従来の紡糸口金例の一部を示す説明図である。
【図10】従来の紡糸口金例の一部を示す説明図であ
る。
【図11】異形断面繊維の形成島部の斜視図および断面
図である。
【図12】異形部形態に伴う反射スペクトルを示す説明
図である。
【符号の説明】
A,D,F 海部形成用溶融ポリマー(紡糸用溶融高
分子) B,C,E 島部形成用溶融ポリマー(溶融高分子) 101 パッケージヘッド 102 ロート状ポリマー集合口金 103 海部形成用溶融ポリマー流路 104 島部形成用溶融ポリマー流路 105 中部口金 106 ポリマー導管 107 圧縮吐出孔 108 島部流路制御用隔壁器
フロントページの続き (72)発明者 清水 進 東京都中央区日本橋茅場町二丁目6番6号 田中貴金属工業株式会社内 (72)発明者 先原 明男 東京都中央区日本橋茅場町二丁目6番6号 田中貴金属工業株式会社内 (72)発明者 田畑 洋 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 熊沢 金也 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学機能を現す海島型の異形断面繊維の
    芯材である島部および島部の周囲を取り囲む海部とから
    なる海島成形用の紡糸用口金において,島部形成のため
    の口金台座に設置され,島部を形成する溶融ポリマーが
    流れる微小流路を持つ多数のポリマー導管が連続して配
    設されてなるポリマー導管林と,前記ポリマー導管林を
    取り囲むように設置された島部流路制御用隔壁器とを備
    え,前記ポリマー導管は,前記口金台座と接続する部分
    の導管口が開放されており,かつ,前記ポリマー導管の
    外側で島部流路制御用隔壁器で囲まれた部分の導管口が
    閉鎖されていることを特徴とする光学機能異形断面繊維
    製造用紡糸口金。
  2. 【請求項2】 前記島部流路制御用隔壁器で形成される
    開口部の形状が,複数の平行に並んだ第1のスリット形
    開口と,それら複数の第1のスリット形開口に直交する
    第2のスリット形開口が組合わさった形状であることを
    特徴とする請求項1記載の光学機能異形断面繊維製造用
    紡糸口金。
  3. 【請求項3】 前記島部流路制御用隔壁器で形成される
    開口部の形状が,複数の平行に並んだ第1のスリット形
    開口と,それら複数の第1のスリット形開口に直交する
    第2のスリット形開口が組合わさった形状を1つの単位
    とした時,複数の単位が連続した形状,もしくは複数の
    単位が台座となる芯材の島部上に連続し細い部位とそれ
    より太い部位とを有することを特徴とする請求項1また
    は2記載の光学機能異形断面繊維製造用紡糸口金。
  4. 【請求項4】 前記島部流路制御用隔壁器で形成される
    開口部の形状において,複数平行に並んだ第1のスリッ
    ト形開口の長さをWsとし,前記第1のスリット形開口
    に直交する第2のスリット形開口のスリット幅をWrと
    した時,3Wr≦Wsを満足することを特徴とする請求
    項2または3記載の光学機能異形断面繊維製造用紡糸口
    金。
  5. 【請求項5】 前記島部流路制御用隔壁器の高さが,近
    接するポリマー導管の長さと等しいか,もしくはポリマ
    ー導管の長さより長いことを特徴とする請求項1,2,
    3または4記載の光学機能異形断面繊維製造用紡糸口
    金。
  6. 【請求項6】 前記紡糸口金に設置したポリマー導管の
    長さが,同一であることを特徴とする請求項1,2,
    3,4または5記載の光学機能異形断面繊維製造用紡糸
    口金。
  7. 【請求項7】 前記紡糸用口金台座に設置したポリマー
    導管の長さを,前記紡糸口金の外側から中央部に向け傾
    斜的に長くすることを特徴とする請求項1,2,3,4
    または5記載の光学機能異形断面繊維製造用紡糸口金。
  8. 【請求項8】 前記紡糸用口金台座に設置したポリマー
    導管の管径が前記第2のスリット形開口から離れるに従
    って大きい,または,該ポリマー導管の設置ピッチが前
    記第2のスリット形開口から離れるに従って小さいこと
    を特徴とする請求項1,2,3,4,5,6または7記
    載の光学機能異形断面繊維製造用紡糸口金。
  9. 【請求項9】 前記紡糸用口金台座に設置したポリマー
    導管が複数の平行な列および該複数の列に直交する列を
    形成するようにならんでおり,複数の平行な列のポリマ
    ー導管の内径が列の中心部から先端部のポリマー導管に
    向け大きくなるか,および/またはポリマー導管の設置
    ピッチが小さくなることを特徴とする請求項1,2,
    3,4,5,6または7記載の光学機能異形断面繊維製
    造用紡糸口金。
JP7028520A 1995-02-16 1995-02-16 光学機能異形断面繊維製造用紡糸口金 Pending JPH08226011A (ja)

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