JP2016188454A - Composite spinneret, method for producing multilayer laminate fiber using the same, and multilayer laminate fiber - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite spinneret for producing multilayer laminate fibers comprising multiple filaments in each of which resin layers of multiple polymers are alternately laminated in an annular form.SOLUTION: A composite spinneret 16 comprises: one or more distribution plates 6 in which distribution holes 7 and/or distribution grooves 8 for distributing a first component polymer and a second component polymer are formed; a lowermost-layer distribution plate 5 which is positioned on a downstream side in the polymer spinning path direction of the distribution plates 6, and in which multiple first component polymer discharge holes and multiple second component polymer discharge holes are formed; and a discharge plate 10 which is positioned on a downstream side in the polymer spinning path direction of the lowermost-layer distribution plate 5, and in which composite polymer discharge holes 27 communicating with the first component polymer discharge holes 1 and the second component polymer discharge holes are formed. In the lowermost-layer distribution plate 5, first component polymer discharge hole rows in which at least part of the first component polymer discharge holes are arranged in an annular form and second component polymer discharge hole rows in which at least part of the second component polymer discharge holes are arranged in an annular form are alternately arranged in a surrounding manner to form a discharge hole group.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、複合口金、それを用いた多層積層繊維の製造方法および多層積層繊維に関する。   The present invention relates to a composite die, a method for producing a multilayer laminated fiber using the same, and a multilayer laminated fiber.

ポリエステルやポリアミドなどの熱可塑性ポリマーを用いた繊維は、力学特性や寸法安定性に優れるため、衣料用途のみならずインテリアや車輌内装、産業用途等幅広く利用されている。例えば、衣料用途では、鮮明性に優れた染色の実現等の新たな機能性付与の狙いでポリマーを改質する等の改良が行われている。また、産業資材用途では、高強度化、高弾性化や、耐候性、難燃性等の新たな機能性付与を狙ったポリマーの改質等の改良が行われている。さらに、上記改良に加えて、2種類以上のポリマーを組み合わせることによって、単一成分のポリマーでは不十分な性能を補完するような、全く新しい機能を付与する複合繊維の開発も盛んに行われている。その機能の一つとして、染料や顔料などの色素を用いずに、複合繊維内に屈折率の異なる複数のポリマーを幾層も交互に積層させた構造とすることで、光の反射・干渉、回折、散乱などの物理現象を積極的に利用して構造性発色や熱線反射を発現させる光学機能繊維が提案されている。着色剤や発色剤を含めた繊維はその劣化により発色の経年劣化が見られるのに対して、構造性発色は発色原理がその構造自体にあるため、発色の経年劣化がほとんど見られないというメリットがある。また、積層構造が多層化し、かつ層厚みに傾斜をつけることで高効率に紫外線や赤外線を反射させることができるため、発色性、審美性といった感性的な効果や、高効率な反射特性を有する機能的な効果を得ることができる。これにより、衣料やインテリア、車輌内装などの素材へ付与する開発が行われてきた。   Since fibers using thermoplastic polymers such as polyester and polyamide are excellent in mechanical properties and dimensional stability, they are widely used not only for clothing but also for interiors, vehicle interiors, and industrial applications. For example, in apparel applications, improvements such as polymer modification have been made for the purpose of imparting new functionality such as realization of dyeing with excellent sharpness. In industrial material applications, improvements such as higher polymer strength, higher elasticity, and modification of polymers aimed at imparting new functionality such as weather resistance and flame retardancy have been made. Furthermore, in addition to the above improvements, the development of composite fibers that give completely new functions, such as the combination of two or more types of polymers, that complement the performance that single-component polymers do not have, is also being actively pursued. Yes. As one of its functions, without using dyes such as dyes and pigments, it has a structure in which multiple layers of different refractive indexes are laminated alternately in a composite fiber, thereby reflecting and interfering with light. Optical functional fibers have been proposed that actively utilize physical phenomena such as diffraction and scattering to develop structural color development and heat ray reflection. Fibers including colorants and color formers show deterioration over time due to their deterioration, whereas structural color development has the principle of color formation in the structure itself, so there is an advantage that there is almost no deterioration over time in color development. There is. In addition, since the laminated structure is multi-layered and the layer thickness is inclined, ultraviolet rays and infrared rays can be reflected with high efficiency, so that it has sensibility effects such as color development and aesthetics and high-efficiency reflection characteristics. A functional effect can be obtained. As a result, development has been carried out for materials such as clothing, interiors, and vehicle interiors.

多層積層繊維を得る複合口金として、例えば特許文献1では、図9(a)に示すような複合口金、および、それにより得られた複合繊維の断面が開示されている。図中、A、Bはそれぞれ異なる屈折率を有する2種のポリマー、Cは保護層ポリマー、28はポリマーAの導入流路、29はポリマーBの導入流路、30はポリマーAを供給する開孔群列、31は積層形成流路、32は漏斗状流路、33は芯鞘形成流路、27は複合ポリマー吐出孔をそれぞれ示す。   As a composite base for obtaining a multilayer laminated fiber, for example, Patent Document 1 discloses a composite base as shown in FIG. 9A and a cross section of the composite fiber obtained thereby. In the figure, A and B are two types of polymers having different refractive indexes, C is a protective layer polymer, 28 is an introduction channel for polymer A, 29 is an introduction channel for polymer B, and 30 is an opening for supplying polymer A. A hole group row, 31 is a lamination formation flow path, 32 is a funnel-shaped flow path, 33 is a core-sheath formation flow path, and 27 is a composite polymer discharge hole.

特許文献1の複合口金では、ポリマーAは導入流路28から開孔群列30へ導かれ、ここから積層形成流路31へと流下するのと同時に、ここでは図示はしないが、導入流路28から導入されたポリマーAの一部は、保護層ポリマーCを形成するための分流流路へと分流される。また、ポリマーBは、導入流路29から開孔群列30の下流側に設けられた積層形成流路31に流入し、ポリマー溜まりを形成し、他方で開孔群列30を流下してきたポリマーAと合流し、ポリマーAとポリマーBは交互積層流を形成する。その後、ポリマーの流れ方向に対して直角方向の断面が矩形形状である漏斗状流路32を通過して、前述した分流流路を通じてきたポリマーAによって形成される保護層ポリマーCと芯鞘形成流路33で合流し、複合ポリマー吐出孔27から吐出する。これにより、図9(b)に示すような屈折率の異なる2種のポリマーAとBが繊維の長軸方向と並行に交互に積層した交互積層体が保護ポリマー層Cに囲まれた複合繊維を形成することができる。この交互積層体の層間において、反射光が干渉を起こすことで、構造性発色の効果を得ることができる。   In the composite cap of Patent Document 1, the polymer A is introduced from the introduction flow path 28 to the aperture group row 30 and then flows down from here to the lamination formation flow path 31. A part of the polymer A introduced from 28 is diverted to the diversion flow path for forming the protective layer polymer C. In addition, the polymer B flows from the introduction flow channel 29 into the lamination forming flow channel 31 provided on the downstream side of the aperture group row 30 to form a polymer pool, and on the other hand, the polymer that has flowed down the aperture group row 30 Combined with A, polymer A and polymer B form an alternating laminar flow. Thereafter, the protective layer polymer C and the core-sheath forming flow formed by the polymer A that passes through the funnel-shaped flow path 32 having a rectangular cross-section in a direction perpendicular to the flow direction of the polymer and passed through the flow-dividing flow path described above. They merge at the passage 33 and are discharged from the composite polymer discharge hole 27. As a result, a composite fiber in which an alternating laminate in which two types of polymers A and B having different refractive indexes as shown in FIG. 9B are alternately laminated in parallel with the long axis direction of the fiber is surrounded by the protective polymer layer C. Can be formed. The reflected light causes interference between the layers of this alternate laminate, so that the effect of structural color development can be obtained.

ところで、特許文献1の複合口金を用いて得られる複合繊維は、積層される樹脂層はその方向が一方向であるため、樹脂層の積層面に対して垂直な方向以外では構造性発色を確認することができず、上述した素材に適用する場合には、光の入射方向を考慮しなければならない。そのため、審美性の効果を充分に発揮させるために、光の入射方向に依存することなく発色する多層積層繊維が強く求められてきた。   By the way, since the composite fiber obtained using the composite base of Patent Document 1 has a single resin layer direction, structural color development is confirmed in directions other than the direction perpendicular to the laminate surface of the resin layer. In the case of applying to the above-mentioned material, it is necessary to consider the incident direction of light. Therefore, in order to fully exhibit the effect of aesthetics, there has been a strong demand for multilayer laminated fibers that develop color without depending on the incident direction of light.

特許文献2では、図10(a)に示すような複合口金を用いて、図10(b)に示すような繊維の長さ方向を軸とした全周方向において発色する多層積層繊維とその製造方法が開示されている。図中、34は多層積層繊維、35は芯成分樹脂層、36は第1成分樹脂層、37は第2成分樹脂層、38は芯成分ポリマーの導入流路、39a、39b、39cは第1成分ポリマーの導入流路、40a、40b、40cは第2成分ポリマーの導入流路、41はガイドパイプ、42は各導入流路を構成する導入板をそれぞれ示す。   In Patent Document 2, a multilayer laminated fiber that develops color in the entire circumferential direction centering on the length direction of the fiber as shown in FIG. 10 (b) by using a composite base as shown in FIG. 10 (a) and its manufacture A method is disclosed. In the figure, 34 is a multilayer laminated fiber, 35 is a core component resin layer, 36 is a first component resin layer, 37 is a second component resin layer, 38 is a core component polymer introduction flow path, 39a, 39b, and 39c are first channels. Component polymer introduction channels, 40a, 40b, and 40c are second component polymer introduction channels, 41 is a guide pipe, and 42 is an introduction plate constituting each introduction channel.

特許文献2の複合口金では、各導入流路は、導入孔と隣り合う導入流路とは隔絶された1層分を形成できる環状流路とからなり、それを複数個重ね、芯成分ポリマーは導入流路38に、第1成分ポリマーを導入流路39a、39b、39cに、第2成分ポリマーを導入流路40a、40b、40cに、それぞれのポリマーが所定の厚みになるように定量的に供給し、順次積層して多層構造とした後に、ガイドパイプ41より吐出する。これにより、繊維の長さ方向に直交する断面形状が略円形である芯成分樹脂層35上に長さ方向に直交する断面形状が略円環形である第1成分樹脂層36および第2成分樹脂層37を複数積層した多層積層繊維34を得ることができる。これにより、繊維の長さ方向を軸とした全周方向において、構造性発色の効果を得ることができる。   In the composite base of Patent Document 2, each introduction channel is composed of an annular channel that can form a layer separated from the introduction channel adjacent to the introduction hole, and a plurality of the core channels are stacked. In the introduction channel 38, the first component polymer is quantitatively introduced into the introduction channels 39a, 39b, 39c, and the second component polymer is quantitatively introduced into the introduction channels 40a, 40b, 40c so that the respective polymers have a predetermined thickness. After being supplied and sequentially laminated to form a multi-layer structure, it is discharged from the guide pipe 41. Accordingly, the first component resin layer 36 and the second component resin whose cross-sectional shape orthogonal to the length direction is substantially circular on the core component resin layer 35 whose cross-sectional shape orthogonal to the fiber length direction is substantially circular. A multilayer laminated fiber 34 in which a plurality of layers 37 are laminated can be obtained. Thereby, the effect of structural color development can be obtained in the entire circumferential direction with the length direction of the fiber as an axis.

また、特許文献3では、紡糸パックの構造が詳細には記述されていないが、多層積層繊維の製造方法が開示されている。本発明者らがパック構造の検討を重ねた結果、図11に示すような紡糸パックを用いて、多層積層繊維が製造されていると推測する。図11(a)は紡糸パックの全体図であり、図11(b)は、スタティックミキサー43の内部に配置されたミキサーエレメント45a、45bの部分拡大図である。また、図12(a)〜(g)は、本発明者らが予想する特許文献3の紡糸パックを用いた場合の多層積層繊維の断面形成の流れを順に示す。図12(a)〜(c)は図11のスタティックミキサー43内での断面形成を、図12(d)〜(e)は分流板44における断面形成を、図12(f)は吐出板10における断面形成をそれぞれ示し、図12(g)は得られる多層積層繊維断面を示す。図中、43はスタティックミキサー、44は分流板、10は吐出板、45a、45bはそれぞれミキサーエレメントをそれぞれ示す。   In Patent Document 3, the structure of the spin pack is not described in detail, but a method for producing a multilayer laminated fiber is disclosed. As a result of repeated studies on the pack structure by the present inventors, it is assumed that a multilayer laminated fiber is manufactured using a spinning pack as shown in FIG. 11A is an overall view of the spinning pack, and FIG. 11B is a partially enlarged view of the mixer elements 45a and 45b arranged inside the static mixer 43. FIG. 12A to 12G sequentially show the flow of forming a cross section of the multilayer laminated fiber when the spin pack of Patent Document 3 predicted by the present inventors is used. 12 (a) to 12 (c) show the cross-section formation in the static mixer 43 of FIG. 11, FIGS. 12 (d) to 12 (e) show the cross-section formation in the flow dividing plate 44, and FIG. FIG. 12G shows a cross section of the resulting multilayer laminated fiber. In the figure, 43 is a static mixer, 44 is a flow dividing plate, 10 is a discharge plate, and 45a and 45b are mixer elements.

特許文献3の紡糸パックでは、各ポリマーの導入流路28、29から供給された2つの成分のポリマーA、Bは、円筒状のスタティックミキサー43内に供給され、スタティックミキサー43の内部にある、長方形の板を180°ねじった形状の複数のミキサーエレメント45aおよび45bを順次通過する。これにより、ポリマーAとポリマーBとは、左右に分割された後、上下への積層を複数回繰り返すことで、並行かつ交互に積層された複合ポリマー流を形成することができる(図12(a)〜(c))。次に、図12(d)〜(e)に示すように、スタティックミキサー43の下流側にある分流板44において、複合ポリマー流を扁平形状となるように導いた後(図12(e))に、一部分が欠けた円環状スリット孔が形成されている吐出板10から吐出する(図12(f))ことによって、異なる2つの成分のポリマーが同心円状に交互に積層した多層積層繊維34(図12(g))を得ることができる。   In the spinning pack of Patent Document 3, the two components of polymers A and B supplied from the introduction channels 28 and 29 of the respective polymers are supplied into the cylindrical static mixer 43 and inside the static mixer 43. A plurality of mixer elements 45a and 45b each having a shape obtained by twisting a rectangular plate by 180 ° are sequentially passed. Thereby, after the polymer A and the polymer B are divided into left and right, the composite polymer flow stacked in parallel and alternately can be formed by repeating the stacking up and down a plurality of times (FIG. 12 (a ) To (c)). Next, as shown in FIGS. 12D to 12E, after guiding the composite polymer flow into a flat shape in the flow dividing plate 44 on the downstream side of the static mixer 43 (FIG. 12E). In addition, by discharging from the discharge plate 10 in which a part of the annular slit hole is formed (FIG. 12 (f)), the multilayer laminated fiber 34 (in which two different polymer components are alternately laminated concentrically) FIG. 12 (g)) can be obtained.

特開2008−111205号公報JP 2008-111205 A 特開2009−174068号公報JP 2009-174068 A 特開平11−181630号公報JP-A-11-181630

しかしながら、特許文献1に開示されている複合口金ではポリマーAは導入流路28から開孔群列30へ一方向から供給されるため、導入流路28に近い側と遠い側では流れるポリマーの圧力損失が異なることから、導入流路28に近い側と遠い側とで開孔群列30から吐出されるポリマーの吐出量に差が生じてしまうため、均一な層厚みを形成することが困難である。例えば、開孔群列30の孔径を外周側へ向かうにつれて大きくすることで各孔の圧力損失を調整し、単孔吐出量を一定にできるが、積層数が数十層になると、その積層数毎に孔径の調整が必要となり、設計の難化や加工の複雑化を招いてしまう。また、ポリマーBも同様に、導入流路29から積層形成流路31に一方向から供給されるため、導入流路29に近い側の層と、遠い側の層において、ポリマーBの供給斑(近い側の層が厚く、遠い側の層が薄くなる)が生じ易くなる。そこで、導入経路29の両側から2方向(図9は1方向)で供給すればよいと考えるが、この場合、導入流路29の近い側(外側)と中心側の層において供給斑(外側は厚く、中心側は薄くなる)が生じ易くなり、層数が多くなれば、その供給斑はより顕著となる。   However, in the composite die disclosed in Patent Document 1, since the polymer A is supplied from the introduction flow path 28 to the opening group row 30 from one direction, the pressure of the polymer flowing on the side close to and far from the introduction flow path 28. Since the loss is different, there is a difference in the discharge amount of the polymer discharged from the aperture group row 30 between the side close to the introduction flow path 28 and the side far from the introduction flow passage 28, so that it is difficult to form a uniform layer thickness. is there. For example, the pressure loss of each hole can be adjusted by increasing the hole diameter of the opening group row 30 toward the outer peripheral side, and the single-hole discharge amount can be made constant. The adjustment of the hole diameter is required every time, resulting in difficult design and complicated processing. Similarly, since the polymer B is supplied from the introduction channel 29 to the stack formation channel 31 from one direction, the supply spots of the polymer B (in the layers closer to the introduction channel 29 and the layers far from the introduction channel 29) The near-side layer is thick and the far-side layer is thin). Therefore, it is considered that it is only necessary to supply in two directions (one direction in FIG. 9) from both sides of the introduction path 29, but in this case, supply spots (outside is on the outer side) and the center side layer of the introduction flow path 29. Thicker and thinner on the center side), and the more the number of layers, the more conspicuous the supply spots become.

また前述のとおり、この複合口金を用いて得られる複合繊維は、積層される樹脂層はその方向が一方向であるため、樹脂層の積層面に対して垂直な方向以外では構造性発色を確認することができない。   In addition, as described above, the composite fiber obtained using this composite die has a resin layer to be laminated in one direction, so structural color development is confirmed in directions other than the direction perpendicular to the laminate surface of the resin layer. Can not do it.

また、特許文献2に開示されている複合口金を用いれば、光の入射方向に依存することなく発色する多層積層繊維が得られるが、構造性発色効果を最大限に発揮させるためには、各層を構成するポリマーの屈折率差を大きくし、かつ入射光を高効率に反射するためには積層数を数多く配置する必要がある。ここで、屈折率差は、選択するポリマーの種類によって一意的に決まるが、特許文献2の複合口金を用いて、積層数が多い多層積層繊維を製造するためには、各導入流路を構成する導入板42の個数は、少なくともその積層の数だけ必要となる。そのため、流路の構造が極めて複雑となることから、口金の製作コストが過大となる場合がある。また、最終的に環状流路に繋がる第1成分ポリマーの導入流路39a、39b、39c、および第2成分ポリマーの導入流路40a、40b、40cは、環状流路に一方向から連結していることから、連結する側とその反対側とでポリマーの供給斑が生じ易くなり、多層積層繊維の厚み斑に繋がる。さらに、特許文献2の技術では、1つの複合口金から1本の多層積層繊維(モノフィラメント)を製造できるが、1つの複合口金から複数本の多層積層繊維(マルチフィラメント)を製造するには、複合口金の寸法が大型化し、繊維分野の多錘型の設備では生産性や操業性において好ましくない問題が生じる場合がある。また、多層積層繊維の各層の厚みに傾斜をつけるためには、環状流路の幅や板厚などを調整し、所望の層厚みにすることができるが、その場合には、厚みの異なる導入板42を別途準備する必要があり、コスト増大化に繋がる。   In addition, if the composite die disclosed in Patent Document 2 is used, a multilayer laminated fiber that develops color without depending on the incident direction of light can be obtained. In order to maximize the structural coloring effect, each layer In order to increase the difference in the refractive index of the polymers constituting the film and to reflect incident light with high efficiency, it is necessary to arrange a large number of layers. Here, the refractive index difference is uniquely determined by the type of polymer to be selected. In order to produce a multi-layer laminated fiber having a large number of layers using the composite die disclosed in Patent Document 2, each introduction flow path is configured. The number of introduction plates 42 to be used is at least the number of the stacked layers. As a result, the structure of the flow path becomes extremely complicated, and the manufacturing cost of the base may become excessive. Also, the first component polymer introduction channels 39a, 39b, 39c and the second component polymer introduction channels 40a, 40b, 40c, which are finally connected to the annular channel, are connected to the annular channel from one direction. Therefore, polymer supply spots are likely to occur on the connecting side and the opposite side, which leads to thickness unevenness of the multilayer laminated fiber. Furthermore, in the technique of Patent Document 2, one multi-layer laminated fiber (monofilament) can be manufactured from one composite base, but in order to manufacture a plurality of multi-layer laminated fibers (multifilament) from one composite base, In some cases, the size of the die becomes large, and an unfavorable problem in productivity and operability may occur in a multi-spindle type facility in the textile field. In addition, in order to incline the thickness of each layer of the multilayer laminated fiber, the width and plate thickness of the annular flow path can be adjusted to obtain a desired layer thickness. It is necessary to prepare the plate 42 separately, which leads to an increase in cost.

また、特許文献3に開示されている複合口金はスタティックミキサーを用いているため、装置構成の複雑化や長大化に伴う設備コストが増大する場合がある。また、スタティックミキサーは層状に重なった複合ポリマー流を左右に2つに分断した後に、層状に再度合流させる流路構成であるため、複合ポリマーの分断時、または合流時に流れが不安定化し、その結果、単層厚みにムラが生じる場合があり、均一な層厚みを有する多層積層繊維を製造することは困難である。さらに、得られる繊維の各層の厚みに傾斜をつけるといった多層積層繊維の構造を形成することができない。また、分流板44において、扁平状の複合ポリマー流を一部欠けた円環状の複合ポリマー流にその形状を変化させることは、極めて複雑な流路構造を形成するため、通常の加工方法(機械、放電加工)では製作は困難であると推測する。たとえ製作できたとしても、分流板44自体が非常に長尺となるため、設備コストが過大となる。また、円環状スリット孔から吐出された複合ポリマー流はC型形状であるため、内側の空隙部にはポリマーが存在しない。そのため、単に円環状スリット孔から吐出するだけでは、C型の内周側のポリマーが徐々に繊維断面の中心方向に向かうことで同心円状に積層された繊維断面を形成するまでに、外周側のポリマー同士が先に合流してしまい、積層繊維の内部に空気が抜けず残存してしまう可能性や、合流時の積層位置のズレ、厚みのバラツキを引き起こす可能性がある。これらを抑制する手段として、例えば、円環状の一部が欠けた箇所から外部から積極的に空気を抜いたり、もしくは空隙となる環状スリット孔の内周側に芯成分ポリマーを吐出する流路を別途設けたりすることで改善できるが、やはり装置の複雑化に繋がってしまう。また、C型の両端部が合流する際に、各層同士が上手く合流せず、合流部において、各層の厚み斑が発生する場合がある。   In addition, since the composite base disclosed in Patent Document 3 uses a static mixer, the equipment cost may increase due to the complexity and lengthening of the device configuration. In addition, since the static mixer has a flow path configuration in which the composite polymer flow overlapped in layers is divided into two on the left and right, and then recombines in layers, the flow becomes unstable when the composite polymer is divided or joined. As a result, unevenness may occur in the single layer thickness, and it is difficult to produce a multilayer laminated fiber having a uniform layer thickness. Furthermore, it is not possible to form a multilayer laminated fiber structure in which the thickness of each layer of the obtained fiber is inclined. Further, in the flow dividing plate 44, changing the shape of the flat composite polymer flow into an annular composite polymer flow partially lacking forms an extremely complicated flow path structure. It is presumed that it is difficult to manufacture by electrical discharge machining. Even if it can be manufactured, since the flow dividing plate 44 itself is very long, the equipment cost becomes excessive. Moreover, since the composite polymer flow discharged from the annular slit hole has a C shape, there is no polymer in the inner space. Therefore, by simply discharging from the annular slit hole, the polymer on the inner periphery side of the C type gradually moves toward the center of the fiber cross section to form a fiber cross section that is concentrically stacked. There is a possibility that the polymers will merge first and air may not remain inside the laminated fibers and may remain, or the lamination position may be displaced at the time of joining and the thickness may vary. As a means for suppressing these, for example, a flow path for positively drawing air from the outside from a portion where a part of the annular shape is missing, or discharging a core component polymer to the inner peripheral side of the annular slit hole serving as a void is provided. Although it can be improved by providing it separately, it also leads to complication of the apparatus. Moreover, when both ends of the C shape are merged, the layers do not merge well, and thickness unevenness of each layer may occur at the merged portion.

以上のように、光の入射角度に依存することなく高効率の構造発色性や熱線反射性を有するために、積層数が極めて多い、多糸条の多層積層繊維を製造することは重要な要素技術であるが、従来の技術では様々な問題がある。従って、この問題を解決することは、工業上、重要な意味を有するのである。   As described above, in order to have highly efficient structural color development and heat ray reflectivity without depending on the incident angle of light, it is an important factor to manufacture a multi-layered multi-layer laminated fiber having an extremely large number of layers. Although it is a technology, there are various problems with the conventional technology. Therefore, solving this problem has important industrial significance.

よって、本発明の目的は、繊維の長さ方向に直交する断面が略円環形状に交互に積層された多層積層繊維を製造するための複合口金において、積層数が非常に多い場合においても、複合口金を構成する部品点数を少なくしつつ、かつ単層厚みの均一性が高い多糸条の多層積層繊維を製造することができる複合口金を提供することである。   Therefore, the object of the present invention is a composite die for producing a multilayer laminated fiber in which cross sections perpendicular to the length direction of the fiber are alternately laminated in a substantially annular shape, even when the number of laminated layers is very large, An object of the present invention is to provide a composite base capable of producing a multi-layered multi-layer laminated fiber having a high single layer thickness uniformity while reducing the number of parts constituting the composite base.

上記課題を解決する本発明の複合口金は、第1成分ポリマーおよび第2成分ポリマーによって構成される複合ポリマー流を吐出するための複合口金であって、
各ポリマー成分を分配するための分配孔および/または分配溝が形成された1枚以上の分配板と、 前記分配板のポリマー紡出経路方向の下流側に位置し、複数の第1成分ポリマー吐出孔と複数の第2成分ポリマー吐出孔とが形成された最下層分配板と、 前記最下層分配板のポリマー紡出経路方向の下流側に位置し、前記第1成分ポリマー吐出孔と前記第2成分ポリマー吐出孔に連通した複合ポリマー吐出孔が形成された吐出板と、で構成されており、
前記最下層分配板には、前記第1成分ポリマー吐出孔の少なくとも一部が環状に配列された第1成分ポリマー吐出孔列と、前記第2成分ポリマー吐出孔の少なくとも一部が環状に配列された第2成分ポリマー吐出孔列とが交互に取り囲んだ吐出孔群を形成しており、 前記吐出板には、前記吐出孔群に連通した前記複合ポリマー吐出孔が少なくとも2つ以上形成されている。
The composite die of the present invention that solves the above problems is a composite die for discharging a composite polymer stream constituted by a first component polymer and a second component polymer,
One or more distribution plates in which distribution holes and / or distribution grooves for distributing each polymer component are formed, and a plurality of first component polymer discharges located downstream of the distribution plate in the direction of the polymer spinning path A lowermost layer distribution plate in which a hole and a plurality of second component polymer discharge holes are formed; and located on the downstream side of the lowermost layer distribution plate in the polymer spinning path direction, the first component polymer discharge hole and the second And a discharge plate having a composite polymer discharge hole formed in communication with the component polymer discharge hole,
In the lowermost layer distribution plate, a first component polymer discharge hole array in which at least a part of the first component polymer discharge holes are annularly arranged, and at least a part of the second component polymer discharge holes are annularly arranged. The second component polymer discharge hole row alternately surrounds the discharge hole group, and the discharge plate has at least two or more composite polymer discharge holes communicating with the discharge hole group. .

本発明の多層積層繊維の製造方法は、本発明の複合口金を用いた複合紡糸機により、多層積層繊維を製造する方法である。   The method for producing a multilayer laminated fiber of the present invention is a method for producing a multilayer laminated fiber by a composite spinning machine using the composite die of the present invention.

本発明の多層積層繊維は、第1成分ポリマーで形成された第1成分樹脂層と第2成分ポリマーで形成された第2成分樹脂層とが同心円状に交互に積層され、各層の厚みのバラツキがそれぞれ1〜20%である。   In the multilayer laminated fiber of the present invention, the first component resin layer formed of the first component polymer and the second component resin layer formed of the second component polymer are alternately stacked concentrically, and the thickness of each layer varies. Is 1 to 20%.

本発明において、「分配孔」とは、複数の分配板の組合せにより、孔が形成され、ポリマーの紡出経路方向に、ポリマーを分配する役割を果たすものをいう。ここで、分配孔は、分配板を貫通していてもよく、また、分配板の厚み方向に対して、厚みの一部分が分配溝を形成し、その分配溝に連なるように分配孔が形成されて貫通していてもよい。   In the present invention, the “distribution hole” means a hole in which a hole is formed by a combination of a plurality of distribution plates and serves to distribute the polymer in the direction of the polymer spinning path. Here, the distribution hole may penetrate the distribution plate, and the distribution hole is formed so that a part of the thickness forms a distribution groove in the thickness direction of the distribution plate and is continuous with the distribution groove. And may penetrate.

「分配溝」とは、複数の分配板の組合せにより、溝が形成され、ポリマーの紡出経路方向に垂直な方向に、ポリマーを分配する役割を果たすものをいう。ここで、分配溝は、細長い穴(スリット)であってもよく、細長い溝が掘ってあってもよい。   The “distribution groove” means that a groove is formed by a combination of a plurality of distribution plates and plays a role of distributing the polymer in a direction perpendicular to the polymer spinning path direction. Here, the distribution groove may be an elongated hole (slit), or an elongated groove may be dug.

「ポリマーの紡出経路方向」とは、各成分のポリマーが、最上層の分配板に配置された吐出孔から吐出板に配置された複合ポリマー吐出孔まで流れる主方向をいう。   “Polymer spinning path direction” refers to the main direction in which the polymer of each component flows from the discharge hole arranged in the uppermost distribution plate to the composite polymer discharge hole arranged in the discharge plate.

「複合ポリマー吐出孔」とは、第1成分ポリマーと第2成分ポリマーとが層状に交互に積層された状態にて合流した複合ポリマーが吐出される吐出孔をいう。   The “composite polymer discharge hole” refers to a discharge hole through which a composite polymer that has joined together in a state where the first component polymer and the second component polymer are alternately laminated in layers is discharged.

「鼓形」とは、四辺形であり、2つの平行な線分の端点を結ぶ線分が中心線に対して弧状線によって結ばれる形状のことをいう。ここで、2つの平行な線分は互いの長さが同じであってもよく、異なっていてもよい。
「扁平形」とは、四辺形であり、2つの長辺と2つの短辺によって囲まれる形状のことをいう。ここで、長辺と短辺は共に直線であってもよく、その一部が曲線であってもよい。
“Drum” is a quadrilateral and refers to a shape in which a line segment connecting the end points of two parallel line segments is connected to a center line by an arcuate line. Here, the two parallel line segments may have the same or different length.
The “flat shape” is a quadrilateral and refers to a shape surrounded by two long sides and two short sides. Here, both the long side and the short side may be a straight line, or a part thereof may be a curved line.

本発明の複合口金を用いることで、1つの口金から多糸条で各層の厚みの均一性が高い多層積層繊維を得ることができる。また、複合口金の一部である分配板のみを変更するだけで多様な積層構成の多層積層繊維を得ることができる。   By using the composite die of the present invention, it is possible to obtain a multi-layer laminated fiber having a high uniformity of thickness of each layer with multiple yarns from one die. In addition, it is possible to obtain multi-layer laminated fibers having various laminated structures by changing only the distribution plate that is a part of the composite die.

本発明の実施形態に用いられる多層積層繊維を1本製造するための最下層分配板の断面図である。It is sectional drawing of the lowest layer distribution plate for manufacturing one multilayer laminated fiber used for embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態に用いられる多層積層繊維を1本製造するための最下層分配板の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the lowest layer distribution board for manufacturing one multilayer laminated fiber used for another embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に用いられる複合口金の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the composite nozzle | cap | die used for embodiment of this invention. 本発明の実施形態に用いられる複合口金と、紡糸パック、冷却装置周辺の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the composite nozzle | cap | die used for embodiment of this invention, a spinning pack, and a cooling device periphery. 図3の複合口金におけるX-X矢視図である。It is a XX arrow line view in the compound nozzle | cap | die of FIG. 本発明の実施形態に用いられる分配板、最下層分配板の概略部分展開図である。It is a general | schematic partial expanded view of the distribution plate used for embodiment of this invention, and a lowermost layer distribution plate. 本発明の別の実施形態に用いられる複合口金の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the composite nozzle | cap | die used for another embodiment of this invention. 本発明の実施形態における、多層積層繊維1本の形成順序を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the formation order of one multilayer laminated fiber in embodiment of this invention. (a)は特許文献1の実施形態に用いられる複合口金の概略斜視図、および(b)は(a)の複合口金により製造された複合繊維の断面形態を示した模式図である。(A) is a schematic perspective view of the composite nozzle | cap | die used for embodiment of patent document 1, (b) is the schematic diagram which showed the cross-sectional form of the composite fiber manufactured with the composite nozzle | cap | die of (a). (a)は特許文献2の実施形態に用いられる複合口金の概略断面図、および(b)は(a)の複合口金により製造された多層積層繊維の断面形態を示した模式図である。(A) is a schematic sectional drawing of the composite nozzle | cap | die used for embodiment of patent document 2, (b) is the schematic diagram which showed the cross-sectional form of the multilayer laminated fiber manufactured with the composite nozzle | cap | die of (a). (a)は特許文献3の実施形態に用いられる紡糸パックの概略断面図、および(b)は(a)の紡糸パックに用いられるミキサーエレメントを示した模式図である。(A) is a schematic sectional drawing of the spinning pack used for embodiment of patent document 3, (b) is the schematic diagram which showed the mixer element used for the spinning pack of (a). (a)〜(g)は、図11(a)の紡糸パックにより製造される多層積層繊維の形成順序を説明する概略模式図である。(A)-(g) is a schematic diagram explaining the formation order of the multilayer laminated fiber manufactured with the spinning pack of Fig.11 (a). 本発明の別の実施形態に用いられる吐出板の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the discharge plate used for another embodiment of this invention. (a)〜(h)は、本発明の別の実施形態に用いられる複合ポリマー吐出孔の概略断面図である。(A)-(h) is a schematic sectional drawing of the composite polymer discharge hole used for another embodiment of this invention. (i)〜(n)は、本発明の別の実施形態に用いられる複合ポリマー吐出孔の概略断面図である。(I)-(n) is a schematic sectional drawing of the composite polymer discharge hole used for another embodiment of this invention. (a)〜(c)は、本発明の別の実施形態に用いられる複合ポリマー吐出孔の概略断面図である。(A)-(c) is a schematic sectional drawing of the composite polymer discharge hole used for another embodiment of this invention. 本発明の複合口金により製造された楕円形状の多層積層繊維を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the elliptical multilayer laminated fiber manufactured with the composite nozzle | cap | die of this invention. 本発明の複合口金により製造された三角形状の多層積層繊維を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the triangular multilayer laminated fiber manufactured with the composite nozzle | cap | die of this invention.

以下、図面を参照しながら、本発明の複合口金および複合口金を用いて製造する多層積層繊維の実施形態について詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a composite die and a multilayer laminated fiber manufactured using the composite die of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図3は本発明の実施形態に用いられる複合口金の概略断面図であり、図4は本発明の実施形態に用いられる複合口金と、紡糸パック、冷却装置周辺の概略断面図であり、図5は図3の複合口金におけるX−X矢視図である。なお、図3は縦断面図になるので、第1成分ポリマー吐出孔1や第2成分ポリマー吐出孔2が集合した吐出孔群は2つしか記載されていないが、図5の複合口金を例に取ると、吐出孔群46が4つあり、吐出孔群46の数は限定されず、複数個が配置されていればよい。また、図6は本発明の実施形態に用いられる分配板、最下層分配板の概略部分断面図である。なお、これらは、本発明の要点を正確に伝えるための概略図であり、図を簡略化しており、本発明の複合口金は特に制限されるものではなく、孔および溝の数ならびにその寸法比などは実施の形態に合わせて変更できる。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the composite base used in the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the composite base used in the embodiment of the present invention, the spinning pack, and the periphery of the cooling device. FIG. 4 is a view taken along the line XX in the composite base of FIG. 3. Since FIG. 3 is a longitudinal sectional view, there are only two discharge hole groups in which the first component polymer discharge holes 1 and the second component polymer discharge holes 2 are gathered, but the composite die shown in FIG. 5 is an example. In other words, there are four discharge hole groups 46, the number of discharge hole groups 46 is not limited, and a plurality of discharge hole groups 46 may be arranged. FIG. 6 is a schematic partial sectional view of a distribution plate and a lowermost layer distribution plate used in the embodiment of the present invention. Note that these are schematic diagrams for accurately transmitting the main points of the present invention, simplifying the drawings, and the composite base of the present invention is not particularly limited, and the number of holes and grooves and the size ratio thereof. These can be changed according to the embodiment.

本発明の実施形態に用いられる複合口金16は、図4に示すように、紡糸パック13に装備され、スピンブロック14の中に固定され、複合口金16の直下に冷却装置15が構成される。そこで、複合口金16に導かれた2成分のポリマーは、各々、計量板9、分配板6、最下層分配板5を通過して、吐出板10の複合ポリマー吐出孔27から吐出された後、冷却装置15により吹き出される気流により冷却され、油剤を付与された後に、多層積層繊維として巻き取られる。なお、図4では、環状内向きに気流を吹き出す環状の冷却装置15を採用しているが、一方向から気流を吹き出す冷却装置を用いてもよい。また、計量板9の上流側に装備する部材に関しては、既存の紡糸パック13にて使用された流路などを用いればよく、特別に専有化する必要はない。   As shown in FIG. 4, the composite base 16 used in the embodiment of the present invention is mounted on the spin pack 13 and fixed in the spin block 14, and the cooling device 15 is configured directly below the composite base 16. Therefore, after the two-component polymer guided to the composite base 16 passes through the measuring plate 9, the distribution plate 6, and the lowermost layer distribution plate 5 and is discharged from the composite polymer discharge hole 27 of the discharge plate 10, After being cooled by an air flow blown out by the cooling device 15 and given an oil agent, it is wound up as a multilayer laminated fiber. In addition, in FIG. 4, although the cyclic | annular cooling device 15 which blows off airflow in cyclic | annular inward is employ | adopted, you may use the cooling device which blows off airflow from one direction. In addition, as for the member provided on the upstream side of the measuring plate 9, the flow path used in the existing spinning pack 13 may be used, and it is not necessary to dedicate specially.

また、本発明の実施形態に用いられる複合口金16は、図3に示すように、計量板9と、少なくとも1枚以上の分配板6、最下層分配板5、吐出板10を順に積層して構成され、特に、分配板6と最下層分配板5は薄板にて構成されるのが好ましい。その場合、計量板9と分配板6、分配板6と最下層分配板5、および最下層分配板5と吐出板10は、位置決めピンにより、紡糸パック13の中心位置(芯)が合うように位置決めを行い、積層した後に、ネジやボルトなどで固定してもよく、熱圧着により金属接合(拡散接合)させてもよい。特に、分配板6同士や、分配板6と最下層分配板5は、薄板を使用するため、熱圧着により金属接合(拡散接合)させるのが好ましい。   Further, as shown in FIG. 3, the composite base 16 used in the embodiment of the present invention is configured by laminating a measuring plate 9, at least one distribution plate 6, a lowermost layer distribution plate 5, and a discharge plate 10 in order. In particular, the distribution plate 6 and the lowermost layer distribution plate 5 are preferably formed of thin plates. In that case, the measuring plate 9 and the distribution plate 6, the distribution plate 6 and the lowermost layer distribution plate 5, and the lowermost layer distribution plate 5 and the discharge plate 10 are aligned with the center position (core) of the spin pack 13 by the positioning pins. After positioning and stacking, they may be fixed with screws, bolts, or the like, or may be metal bonded (diffusion bonded) by thermocompression bonding. In particular, since the distribution plates 6 and the distribution plate 6 and the lowermost layer distribution plate 5 use thin plates, it is preferable to perform metal bonding (diffusion bonding) by thermocompression bonding.

ここで分配板6、最下層分配板5の作製方法としては、通常電気・電子部品の加工に用いられるエッチング加工が好適である。エッチング加工に用いられる薄板の板厚みは、具体的には、0.01〜1mm範囲となるのがよく、更には、0.1〜0.5mmの範囲となるのが好適である。薄板の板厚を薄くすることで、分配板6に加工できる分配孔7の孔径や分配溝8の溝幅、さらには孔間、溝間ピッチを小さくすることができるため、最下層分配板5の各成分ポリマー吐出孔1または2を密に配置することができる。   Here, as a method for producing the distribution plate 6 and the lowermost layer distribution plate 5, etching processing that is usually used for processing electric / electronic parts is suitable. Specifically, the thickness of the thin plate used for the etching process is preferably in the range of 0.01 to 1 mm, and more preferably in the range of 0.1 to 0.5 mm. By reducing the thickness of the thin plate, the diameter of the distribution hole 7 that can be processed into the distribution plate 6, the groove width of the distribution groove 8, and the pitch between the holes and the pitch between the grooves can be reduced. These component polymer discharge holes 1 or 2 can be arranged densely.

また、吐出導入孔11はポリマーの紡出経路方向において、最下層分配板5の下面より一定の助走区間を設けることで、第1成分ポリマーと第2成分ポリマーが合流した直後の流速差を緩和させ、複合ポリマー流を安定化させることができる。また、本発明における縮流孔12は、吐出導入孔11から複合ポリマー吐出孔27に至る流路の縮小角度αを50〜90°の範囲に設定することで、複合口金16を小型化でき、且つ、複合ポリマー流のドローレゾナンス等の不安定現象を抑え、安定的に複合ポリマー流を供給することができる。   In addition, the discharge introduction hole 11 is provided with a constant run-up section from the lower surface of the lowermost layer distribution plate 5 in the direction of the polymer spinning path, so that the flow velocity difference immediately after the first component polymer and the second component polymer merge is reduced. And the composite polymer stream can be stabilized. Further, the contraction hole 12 in the present invention can reduce the size of the composite base 16 by setting the reduction angle α of the flow path from the discharge introduction hole 11 to the composite polymer discharge hole 27 in the range of 50 to 90 °, Moreover, instability phenomena such as draw resonance of the composite polymer flow can be suppressed, and the composite polymer flow can be supplied stably.

図6に示すように、本発明の複合口金では複数の分配板6が積層されている。各分配板6にはポリマーの紡出経路方向にポリマーを導く分配孔7、またはポリマーの紡出経路方向に垂直な方向にポリマーを導く分配溝8が形成されている。そして、ポリマーの紡出経路方向の上流側に位置する分配孔7とポリマーの紡出経路方向の下流側に位置する分配孔7とが分配溝8によって連通するようにし、分配板6に形成された分配孔7の孔数がポリマーの紡出経路方向の下流側に向かって増加するように各分配板6が積層されている。また、一枚の分配板6に分配板6を貫通する分配孔7と分配板6を貫通する分配溝8が形成されていてもよく、一枚の分配板6の片側の面に分配孔7が、他方の面に分配溝8が形成され、それら分配孔7と分配溝8が連通していてもよい。このように、分配板6には様々な形態で分配孔7および/または分配溝8が形成できる。   As shown in FIG. 6, a plurality of distribution plates 6 are laminated in the composite base of the present invention. Each distribution plate 6 is formed with a distribution hole 7 for guiding the polymer in the direction of the polymer spinning path, or a distribution groove 8 for guiding the polymer in a direction perpendicular to the direction of the polymer spinning path. A distribution hole 7 located on the upstream side in the polymer spinning path direction and a distribution hole 7 located on the downstream side in the polymer spinning path direction communicate with each other through the distribution groove 8 and are formed in the distribution plate 6. Each distribution plate 6 is laminated so that the number of distribution holes 7 increases toward the downstream side in the polymer spinning path direction. Further, a distribution hole 7 that penetrates the distribution plate 6 and a distribution groove 8 that penetrates the distribution plate 6 may be formed in one distribution plate 6, and the distribution hole 7 is formed on one surface of the one distribution plate 6. However, the distribution groove 8 may be formed on the other surface, and the distribution hole 7 and the distribution groove 8 may communicate with each other. As described above, the distribution plate 6 can be formed with the distribution holes 7 and / or the distribution grooves 8 in various forms.

まず、本発明の重要なポイントである、光の入射角度に依存しない多層積層繊維、つまりは単層の厚み均一性に優れ、かつ層数が極めて多い多層積層繊維を得ることができる原理について説明する。   First, an explanation will be given of the principle that can provide a multilayer laminated fiber that does not depend on the incident angle of light, that is, an excellent single-layer thickness uniformity and an extremely large number of layers. To do.

前述したように特許文献1の複合口金を用いた場合、一方向に積層された扁平形状の多層積層繊維を得ることはできるが、この口金構成では、光の入射角度に依存することのない各層が環状に積層された多層積層繊維を得ることはできない。また、各ポリマーは積層形成流路31へ一方向から供給されるため、ポリマーの供給斑が生じ易くなり、単層の厚み斑に繋がる。そこで、光の入射角度に依存することのない多層積層繊維を形成する方法として、特許文献2に示したように導入板42を複数枚重ねて、ガイドパイプ41の端面の口金吐出断面内に、2つの異なるポリマーを吐出する環状流路を同心円状に交互に配置させる方法がある。しかし、多層積層繊維の積層数が増大になるにつれ、口金を構成する導入板42の数が増え、口金全体が長大なものとなってしまい、取り扱い性が悪くなる可能性がある。また、既存の口金サイズに適用する場合には、配置できる環状流路には限界があるため、層数が非常に多い多層積層繊維を製造することができず、また、特許文献1と同様に、導入流路は一方向から環状流路に連結されているため、ポリマーの供給斑が生じ易くなり、単層の厚み斑に繋がってしまう。また、特許文献3の複合口金を用いれば、光の入射角度に依存せず、かつ積層数が非常に多い多層積層繊維を得られるかもしれないが、スタティックミキサーを用いているため単層厚み斑の問題は解消できていない。   As described above, when the composite base of Patent Document 1 is used, a flat multi-layer laminated fiber laminated in one direction can be obtained, but in this base configuration, each layer does not depend on the incident angle of light. It is not possible to obtain a multilayer laminated fiber in which are laminated in a ring shape. Moreover, since each polymer is supplied to the lamination | stacking formation flow path 31 from one direction, it becomes easy to produce the supply spot of a polymer, and leads to the thickness spot of a single layer. Therefore, as a method of forming a multi-layer laminated fiber that does not depend on the incident angle of light, as shown in Patent Document 2, a plurality of introduction plates 42 are stacked, in the die discharge section of the end face of the guide pipe 41, There is a method in which annular flow paths for discharging two different polymers are alternately arranged concentrically. However, as the number of laminated multi-layered fibers increases, the number of introduction plates 42 constituting the base increases, and the entire base becomes long, and the handleability may deteriorate. In addition, when applied to an existing base size, there is a limit to the annular flow path that can be arranged, so it is not possible to produce a multi-layer laminated fiber having a very large number of layers. Since the introduction flow path is connected to the annular flow path from one direction, polymer supply spots are likely to occur, leading to single layer thickness spots. In addition, if the composite base of Patent Document 3 is used, it may be possible to obtain a multi-layer laminated fiber that does not depend on the incident angle of light and has a very large number of laminated layers. The problem has not been solved.

従って、口金を構成する部品点数を抑えつつ、単層厚みの均一性が優れた光の入射角度に依存しない多層積層繊維を製造することは極めて重要な技術となる。そこで、本発明者らは、従来の技術では何の考慮もされていなかった上記問題に関して、鋭意検討を重ねた結果、本発明の新たな技術を見出すに至った。   Therefore, it is an extremely important technique to produce a multilayer laminated fiber that has an excellent single layer thickness uniformity and does not depend on the incident angle of light while suppressing the number of parts constituting the die. Accordingly, the present inventors have intensively studied the above-mentioned problem that has not been considered in the conventional technique, and as a result, have found a new technique of the present invention.

即ち、本発明の複合口金は、各ポリマー成分を分配するための分配孔7および/または分配溝8が形成された1枚以上の分配板6と、分配板のポリマー紡出経路方向の下流側に位置し、複数の第1成分ポリマー吐出孔1と複数の第2成分ポリマー吐出孔2とが形成された最下層分配板5と、第1成分ポリマー吐出孔1と第2成分ポリマー吐出孔2に連通した複合ポリマー吐出孔27が形成された吐出板10とで構成されている。さらに、図1に示すように、最下層分配板5は、第1成分ポリマー吐出孔1の少なくとも一部が環状に配列された第1成分ポリマー吐出孔列3と、第2成分ポリマー吐出孔2の少なくとも一部が環状に配列された第2成分ポリマー吐出孔列4とが交互に取り囲むように配置されている。   That is, the composite die of the present invention includes one or more distribution plates 6 in which distribution holes 7 and / or distribution grooves 8 for distributing each polymer component are formed, and a downstream side of the distribution plate in the polymer spinning path direction. A lowermost layer distribution plate 5 in which a plurality of first component polymer discharge holes 1 and a plurality of second component polymer discharge holes 2 are formed, and a first component polymer discharge hole 1 and a second component polymer discharge hole 2. And a discharge plate 10 having a composite polymer discharge hole 27 communicating therewith. Further, as shown in FIG. 1, the lowermost layer distribution plate 5 includes a first component polymer discharge hole row 3 in which at least a part of the first component polymer discharge holes 1 are arranged in an annular shape, and a second component polymer discharge hole 2. Are arranged so as to alternately surround the second component polymer discharge hole rows 4 in which at least a part of the second component polymer discharge holes are arranged in an annular shape.

本発明の複合口金は、分配板および最下層分配板を用いた分配方式口金を採用しており、図6に示すように、計量板9から導入される異なる2成分のポリマー(第1成分ポリマーと第2成分ポリマー)を、ポリマーの紡出経路下流側に向かって垂直な方向にポリマーを導く分配孔7および/または分配溝8が形成された分配板6を交互に積層させることで、最下層分配板5内に配置できる第1成分ポリマー吐出孔1または第2成分ポリマー吐出孔2の孔密度を各段に増加させることができ、これらポリマー吐出孔を列状として交互に配置することで積層数を非常に多くすることができる。さらに最下層分配板の孔密度が非常に高いことから、第1成分ポリマー吐出孔1と第2成分ポリマー吐出孔2とをまとめた1つの吐出孔群46を、1つの複合口金16(1枚の最下層分配板5)の中に複数個配置することができ、各吐出孔群46に連通する複合ポリマー吐出孔27も1つの複合口金16(1枚の吐出板10)の中に複数個配置することができるので、マルチフィラメント化が可能となる。また、多層積層繊維の各層は、吐出量の均一化が図りやすい吐出孔の集合体により環形状の一つの層を形成しているので、各層の厚みの均一性に優れた多層積層繊維を得ることできる。以後、多層積層繊維の第1成分ポリマーで形成された層を第1成分樹脂層と、第2成分ポリマーで形成された層を第2成分樹脂層とする。   The composite base of the present invention employs a distribution type base using a distribution plate and a lowermost layer distribution plate. As shown in FIG. 6, two different component polymers (first component polymer) introduced from the measuring plate 9 are used. And the second component polymer) are alternately stacked on the distribution plate 6 in which the distribution holes 7 and / or the distribution grooves 8 that guide the polymer in a direction perpendicular to the downstream side of the polymer spinning path are alternately laminated. The hole density of the first component polymer discharge holes 1 or the second component polymer discharge holes 2 that can be arranged in the lower layer distribution plate 5 can be increased in each stage, and these polymer discharge holes are arranged alternately in a row. The number of stacked layers can be greatly increased. Furthermore, since the hole density of the lowermost layer distribution plate is very high, one discharge hole group 46 in which the first component polymer discharge holes 1 and the second component polymer discharge holes 2 are combined into one composite base 16 (one sheet). A plurality of composite polymer discharge holes 27 communicating with each discharge hole group 46 are also provided in one composite base 16 (one discharge plate 10). Since it can arrange | position, multifilarization is attained. In addition, each layer of the multi-layer laminated fiber forms a single ring-shaped layer by an aggregate of discharge holes that facilitate uniform discharge amount, so that a multi-layer laminated fiber having excellent thickness uniformity of each layer is obtained. I can. Hereinafter, a layer formed of the first component polymer of the multilayer laminated fiber is referred to as a first component resin layer, and a layer formed of the second component polymer is referred to as a second component resin layer.

なお、図1において、第1成分ポリマー吐出孔列3と第2成分ポリマー吐出孔列4は、各層の同一円周線上にそれぞれ第1ポリマー吐出孔1、第2成分ポリマー吐出孔2を配置しているが、これに限らず、図2(a)や(b)に示すように、ポリマー吐出孔が同一円周線上から外周方向もしくは内周方向にポリマー吐出孔の中心位置がずれていても構わないし、ポリマー吐出孔列は2列構成であっても構わない。   In FIG. 1, the first component polymer discharge hole array 3 and the second component polymer discharge hole array 4 have the first polymer discharge hole 1 and the second component polymer discharge hole 2 arranged on the same circumference of each layer, respectively. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIGS. 2A and 2B, even if the polymer discharge hole is displaced from the same circumferential line in the outer peripheral direction or the inner peripheral direction, the center position of the polymer discharge hole is shifted. Of course, the polymer discharge hole row may have a two-row configuration.

本発明において、同心円状に多重に積層された繊維構造の形成は、分配板6、最下層分配板5を用いた分配方式口金を採用することによってなし得ることができる。前述した通り、最下層分配板5内に配置できる第1成分ポリマー吐出孔1と第2成分ポリマー吐出孔2の孔数を極大まで増やすことができるため、計量板9や吐出板10の構成は同一のものを使用しながら、所望する多層積層繊維の仕様に合わせて、各層を形成する第1成分ポリマー吐出孔1と第2成分ポリマー吐出孔2の孔数や配置を変えた最下層分配板5を決定し、ポリマー吐出孔に至るまでの流路(分配板6の分配孔7の孔径や孔長、分配溝8の溝幅や溝長)のみを設計することで、積層数の数を変更したり、各層の厚みに傾斜を付けたりなど多様な形態の多層積層繊維を得ることができる。また、分配板6や最下層分配板5は1枚の厚みが0.01〜0.5mmの範囲の薄板材であることから、分配板6の枚数が増えても総厚みは高々3〜5mm程度となり、口金の全長は既存口金とほぼ同一の長さとしながらも、積層数が膨大な多層積層繊維を得ることができる。   In the present invention, the formation of a fiber structure laminated in a concentric manner can be achieved by adopting a distribution type base using the distribution plate 6 and the lowermost layer distribution plate 5. As described above, since the number of the first component polymer discharge holes 1 and the second component polymer discharge holes 2 that can be arranged in the lowermost layer distribution plate 5 can be increased to the maximum, the configuration of the measuring plate 9 and the discharge plate 10 is as follows. The lowermost layer distribution plate in which the number and arrangement of the first component polymer discharge holes 1 and the second component polymer discharge holes 2 are changed according to the specifications of the desired multilayer laminated fiber while using the same one 5 is designed, and only the flow path (hole diameter and hole length of the distribution hole 7 of the distribution plate 6, groove width and groove length of the distribution groove 8) up to the polymer discharge hole is designed. Various forms of multilayer laminated fibers can be obtained, such as changing the thickness of each layer or inclining the thickness of each layer. Further, since the distribution plate 6 and the lowermost distribution plate 5 are thin plate materials having a thickness of 0.01 to 0.5 mm, even if the number of distribution plates 6 increases, the total thickness is 3 to 5 mm at most. Thus, it is possible to obtain a multi-layer laminated fiber with a large number of laminated layers while the length of the die is almost the same as that of the existing die.

また、本発明の最下層分配板5の別の形態として、最下層分配板5に形成されている全ての隣り合うポリマー吐出孔列が、最内層側からm層目を形成するポリマー吐出孔列の孔数をNm、m+1層目を形成するポリマー吐出孔列の孔数をNm+1としたとき、次の式(1)を満足するように配置するのが好ましい。
(1)Nm+1/Nm=(2m+1)/(2m−1) (ここでmは自然数)
式(1)を満足するようなポリマー吐出孔の配置とすることで、各層厚みが均一な多層積層繊維を得ることができる。
As another form of the lowermost layer distribution plate 5 of the present invention, all adjacent polymer discharge hole rows formed in the lowermost layer distribution plate 5 form a mth layer from the innermost layer side. When the number of holes is Nm, and the number of holes in the polymer discharge hole array forming the m + 1th layer is Nm + 1, it is preferable to arrange so as to satisfy the following formula (1).
(1) Nm + 1 / Nm = (2m + 1) / (2m-1) (where m is a natural number)
By arranging the polymer discharge holes so as to satisfy the formula (1), a multilayer laminated fiber having a uniform thickness can be obtained.

ここで、(1)式の導出に関して詳細に説明する。最下層分配板5における各ポリマー吐出孔の孔径が全て同一である場合、m層目を形成するポリマーの体積吐出量Qmは、m層目を構成する吐出孔の孔数Nmに吐出孔の面積を掛けた値になる。また、各層の断面積比は各層を形成するポリマーの体積吐出量比と等しくなることから、以下の(i)式が成り立つことになる。
・R1^2:(R2^2−R1^2):(R3^2−R2^2):・・・:(Rm^2−Rm-1^2)
= Q1:Q2:Q3:・・・:Qm
= N1:N2:N3:・・・:Nm ・・・(i)
ここで、Rmはm層目までの積層繊維の半径を示す。
Here, the derivation of the expression (1) will be described in detail. When the hole diameters of the polymer discharge holes in the lowermost layer distribution plate 5 are all the same, the volume discharge amount Qm of the polymer forming the m-th layer is equal to the number Nm of discharge holes constituting the m-th layer. Multiplied by. Moreover, since the cross-sectional area ratio of each layer becomes equal to the volume discharge rate ratio of the polymer forming each layer, the following equation (i) is established.
・ R1 ^ 2: (R2 ^ 2-R1 ^ 2) :( R3 ^ 2-R2 ^ 2): ... :( Rm ^ 2-Rm-1 ^ 2)
= Q1: Q2: Q3: ...: Qm
= N1: N2: N3: ...: Nm (i)
Here, Rm represents the radius of the laminated fiber up to the m-th layer.

各層厚みが一定の多層積層繊維を得るためには、m層目までの積層繊維の半径Rmを
・Rm=m×R1 ・・・(ii) (ここでmは自然数)
とする必要がある。
In order to obtain a multilayer laminated fiber having a constant thickness, the radius Rm of the laminated fiber up to the m-th layer is set as follows: · Rm = m × R1 (ii) (where m is a natural number)
It is necessary to.

(ii)式を(i)式の左辺に代入して式を整理すると、各層を形成する孔数の比は、
・N1:N2:N3:・・・:Nm=1:3:5:・・・:2m−1 ・・・(iii)
と表すことができるので、最内層を形成するポリマー吐出孔列の孔数をNaとした場合、m層目を形成するためのポリマー吐出孔の孔数Nmは(iv)式で表すことができる。
・Nm=(2m−1)×Na ・・・(iv)。
By substituting the equation (ii) into the left side of the equation (i) and rearranging the equation, the ratio of the number of holes forming each layer is
N1: N2: N3: ...: Nm = 1: 3: 5: ...: 2m-1 (iii)
Therefore, when the number of holes in the polymer discharge hole row forming the innermost layer is Na, the number Nm of polymer discharge holes for forming the m-th layer can be expressed by the formula (iv). .
Nm = (2m-1) * Na (iv).

(iv)式からm層目を形成するためのポリマー吐出孔の孔数Nmとm+1層目を形成するためのポリマー吐出孔の孔数Nm+1の比をとると、(1)式を導出することができる。よって、(1)式を満足するように各ポリマー吐出孔を配置すると、隣り合う層の厚みが均一な多層積層繊維を得ることができる。   When the ratio of the number Nm + 1 of the polymer discharge holes for forming the mth layer and the number Nm + 1 of the polymer discharge holes for forming the m + 1th layer is taken from the equation (iv), the equation (1) is derived. can do. Therefore, when each polymer discharge hole is arranged so as to satisfy the expression (1), a multilayer laminated fiber having a uniform thickness of adjacent layers can be obtained.

次に、外層に向かって層厚みを厚くする、もしくは薄くする場合のポリマー吐出孔の配置例を説明する。まず、口金サイズと所望する多層積層繊維の繊維径や積層数を決めると、ポリマー吐出孔の孔径と吐出導入孔の外径が一定であれば、1つの吐出孔群を構成するのに必要な各ポリマー吐出孔の総孔数Nをおおよそ求めることができる。吐出孔群を構成する孔数Nが決まると、多層積層繊維の断面積Sとその吐出量Qの比の関係式(Q:Qn=SL×N:S×N)から、ある任意の層において、所望とする層厚みとなる断面積Sを得るために必要なポリマー吐出孔の孔数Nを求めることができる。この考え方を元に、外層に向かって層厚みを厚くする、もしくは薄くする場合には、最内層の層厚みを基準として、次の層を形成するのに必要な孔数を順々に決めていくことができ、ポリマー吐出孔の総孔数や配置を容易に決めることができる。 Next, an arrangement example of the polymer discharge holes when the layer thickness is increased or decreased toward the outer layer will be described. First, when determining the size of the die and the desired fiber diameter and the number of laminated multi-layer laminated fibers, if the hole diameter of the polymer discharge hole and the outer diameter of the discharge introduction hole are constant, it is necessary to constitute one discharge hole group. The total number of holes N L of each polymer discharge hole can be roughly determined. When the hole number N L constituting the discharge hole groups is determined, relation of the ratio of the sectional area S L and its discharge amount Q L of the multi-layer laminated fiber (Q L: Qn = S L × N L: S n × N n ) from, in one optional layer, it is possible to obtain the number of pores n n of the polymer discharge holes required to obtain the cross-sectional area S n as a layer thickness for the desired. Based on this concept, when increasing or decreasing the layer thickness toward the outer layer, the number of holes required to form the next layer is determined in order based on the innermost layer thickness. Therefore, the total number and arrangement of the polymer discharge holes can be easily determined.

本発明の好ましい実施形態によれば、各ポリマー吐出孔1、2から吐出される質量流量が同一であることが好ましい。そのため、各分配板6に形成される分配孔7の孔径や孔長および分配溝8の溝幅や溝長は、各ポリマー成分においては同一とすることが好ましい。このような構成とすることで、計量板9から各ポリマー吐出孔1、2に至るまでの流路圧損を等しくすることができる。その結果、各ポリマー吐出孔からの吐出量差が小さくなり、多層積層繊維の単層厚みの均一性を向上させることができる。ここで、流路圧損は各成分のポリマーが押出機から供給され、複合ポリマー吐出孔27にて吐出されるまでの流路全長に渡って発生するが、分配板7よりポリマー紡出経路方向の下流側で発生する流路圧損が支配的なため、分配板6から吐出板10までの流路圧損を等しくすればよい。   According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the mass flow rate discharged from each of the polymer discharge holes 1 and 2 is the same. Therefore, it is preferable that the hole diameter and hole length of the distribution hole 7 formed in each distribution plate 6 and the groove width and groove length of the distribution groove 8 are the same in each polymer component. By setting it as such a structure, the flow path pressure loss from the measurement board 9 to each polymer discharge hole 1 and 2 can be made equal. As a result, the discharge amount difference from each polymer discharge hole becomes small, and the uniformity of the single layer thickness of the multilayer laminated fiber can be improved. Here, the flow path pressure loss occurs over the entire length of the flow path until the polymer of each component is supplied from the extruder and discharged through the composite polymer discharge hole 27, but from the distribution plate 7 in the direction of the polymer spinning path. Since the flow path pressure loss generated on the downstream side is dominant, the flow path pressure loss from the distribution plate 6 to the discharge plate 10 may be made equal.

ここで、多層積層繊維の各層の厚みは、2つの樹脂層を交互に積層した積層数が増えるほど、各層厚みのバラツキが大きくなる傾向にあるが、本発明の複合口金16を用いれば、各層厚みのバラツキが1〜20%の多層積層繊維を製造することができる。   Here, the thickness of each layer of the multilayer laminated fiber tends to increase the variation in the thickness of each layer as the number of laminated layers in which two resin layers are alternately laminated increases. However, if the composite die 16 of the present invention is used, A multilayer laminated fiber having a thickness variation of 1 to 20% can be produced.

また、本発明の複合口金16によって得られる多層積層繊維は、隣り合う第1成分樹脂層と第2成分樹脂層の各層の厚みが多層積層繊維の中心から外層側に向かって任意の比率で厚く、もしくは薄くなっている多層積層繊維を製造する場合に対しても有効である。層厚みを段階的に厚く、もしくは薄くすることにより、入射する光をある任意の波長のみならず、広領域に渡って反射させることができる。さらに、最も薄い層の厚みと最も厚い層の厚みとの比を1.1〜3.0の間とすることにより、可視光の波長領域を広範囲に網羅することができるので好ましい。この場合、干渉光のピーク波長は発生せず、広範囲なブロードな波長が発生する。また、得られる多層積層繊維の反射効率を高めるためには単層厚みを薄くし、かつ積層数を増やすことが有効である。   Further, in the multilayer laminated fiber obtained by the composite die 16 of the present invention, the thicknesses of the adjacent first component resin layer and second component resin layer are increased at an arbitrary ratio from the center of the multilayer laminated fiber toward the outer layer side. It is also effective for the production of thin multi-layer laminated fibers. Increasing or decreasing the layer thickness stepwise allows the incident light to be reflected over a wide area as well as any arbitrary wavelength. Further, it is preferable to set the ratio of the thickness of the thinnest layer to the thickness of the thickest layer between 1.1 and 3.0, since the wavelength region of visible light can be covered in a wide range. In this case, the peak wavelength of the interference light is not generated, and a broad broad wavelength is generated. In order to increase the reflection efficiency of the obtained multilayer laminated fiber, it is effective to reduce the single layer thickness and increase the number of laminated layers.

積層数に関しては、第1成分樹脂層と第2成分樹脂層とを合わせた合計層数を40層以上にすることが好適であるが、60層以上にすることがより好ましい。60層以上とすることで入射光の反射率をほぼ100%にすることができる。しかし、単層厚みを薄くなると積層繊維の層間において剥離が発生しやすくなるため、層間剥離を抑制するために積層繊維の最外層の層厚みは他の層と比べて厚くすることが好ましい。   Regarding the number of layers, the total number of layers including the first component resin layer and the second component resin layer is preferably 40 or more, more preferably 60 or more. By using 60 layers or more, the reflectance of incident light can be almost 100%. However, if the monolayer thickness is reduced, peeling is likely to occur between the layers of the laminated fibers. Therefore, in order to suppress delamination, the thickness of the outermost layer of the laminated fibers is preferably thicker than other layers.

また、多層積層繊維34の形状は、図16に示すように楕円形状にすることが好ましい。楕円形状にすること、つまり多層積層構造に向きを揃えることで、得られる多層積層繊維の反射効率を高め、より濃い発色性の繊維を得ることができる。ここで、多層積層繊維の長径d1と短径d2の比d1/d2が1以上10以下であることが好ましい。より好ましくは5以下であり、風合いや高次加工の自由度という観点からすると、2以下であることが特に好ましい。   Moreover, it is preferable that the multilayer laminated fiber 34 has an elliptical shape as shown in FIG. By making the shape elliptical, that is, by aligning the direction of the multilayer laminated structure, the reflection efficiency of the resulting multilayer laminated fiber can be increased, and a darker colored fiber can be obtained. Here, the ratio d1 / d2 between the major axis d1 and the minor axis d2 of the multilayer laminated fiber is preferably 1 or more and 10 or less. More preferably, it is 5 or less, and it is particularly preferably 2 or less from the viewpoint of the texture and the degree of freedom of high-order processing.

次に、本発明の別の実施形態として、多層積層繊維の積層数をさらに増やす場合の複合口金の形態について、図7、8を用いて説明する。
図7は、本発明の別の実施形態に用いられる複合口金の概略断面図であり、図8は図7の複合口金を用いた場合、Y−Y、Z−Z断面での複合ポリマー流とポリマー吐出孔の断面状態を示した概略矢視図である。複合口金16に導かれる2成分のポリマーは、各々、上段部と下段部の2つの流れに分かれて導入される。上段部に供給された各成分ポリマー流は、上段計量板17、上段分配板18、上段最下層分配板19を通過して合流し、環状の多層積層構造となった複合ポリマー流を形成し、上段縮流板20の上段縮流孔21を通じて、その断面を縮小させて、下段計量板22にある上段縮流孔21と連通する上段導入孔23を流下する(図8のY−Y断面)。一方、上段計量板17、上段分配板18、上段最下層分配板19を貫通した下段導入孔24を通じて、下段部に供給された各成分ポリマー流は、下段計量板22、下段分配板25を通過して、下段最下層分配板26から縮流孔12に吐出される。このとき、下段最下層分配板26を通じて吐出された各成分のポリマーは、上段導入孔23を流下してきた環状の複合ポリマー流を囲むように環状に層を形成した状態で合流する(図8のZ−Z断面)。合流した複合ポリマー流は吐出板10の複合ポリマー吐出孔27から吐出されることで、多層積層繊維を得ることができる。
Next, as another embodiment of the present invention, the form of a composite die when the number of laminated multi-layer laminated fibers is further increased will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a composite base used in another embodiment of the present invention. FIG. 8 shows a composite polymer flow in the YY and ZZ cross sections when the composite base of FIG. 7 is used. It is the schematic arrow view which showed the cross-sectional state of the polymer discharge hole. The two-component polymer guided to the composite base 16 is separately introduced into two flows of an upper stage and a lower stage. Each component polymer stream supplied to the upper stage part passes through the upper metering plate 17, the upper stage distribution plate 18, and the uppermost lowermost layer distribution plate 19 to form a composite polymer stream having an annular multilayer laminated structure, The cross-section is reduced through the upper flow-reducing hole 21 of the upper flow-reducing plate 20 and flows down the upper-stage introduction hole 23 communicating with the upper-stage flow-reducing hole 21 in the lower measurement plate 22 (YY cross section in FIG. 8). . On the other hand, each component polymer flow supplied to the lower stage through the lower stage introduction hole 24 penetrating the upper stage distribution plate 17, the upper stage distribution plate 18 and the upper stage lowermost layer distribution plate 19 passes through the lower stage measurement plate 22 and the lower stage distribution plate 25. Then, it is discharged from the lowermost lowermost layer distribution plate 26 to the contracted hole 12. At this time, the polymer of each component discharged through the lowermost lowermost layer distribution plate 26 merges in a state where an annular layer is formed so as to surround the annular composite polymer flow that has flowed down the upper stage introduction hole 23 (FIG. 8). ZZ cross section). The combined composite polymer flow is discharged from the composite polymer discharge hole 27 of the discharge plate 10, whereby a multilayer laminated fiber can be obtained.

上述したように、複合口金16を2段構成とすることで、上段部で形成した多層積層構造の複合ポリマー流を一旦、上段縮流板20で縮流させることにより、口金断面内にスペースが生まれ、その空いたスペースを活用することで、下段分配板25に分配孔および分配溝を配置することができる。それにより、下段最下層分配板26にポリマー吐出孔1または2を配置することができるため、より多重な多層積層繊維を得ることができる。つまりは、上段部で形成した環状ポリマー流を一旦、縮流させ、その周囲に環状ポリマー流を形成し、これを繰り返すことにより、極めて多い層構造を有した複合ポリマー流が形成することができる。図7においては、2段構成の複合口金であるが、3段以上の多段構成であってもよい。   As described above, by forming the composite base 16 in a two-stage configuration, the composite polymer flow having a multilayer structure formed in the upper stage is temporarily contracted by the upper contraction plate 20, so that a space is formed in the cross section of the base. Boring and utilizing the vacant space, distribution holes and distribution grooves can be arranged in the lower distribution plate 25. Thereby, since the polymer discharge holes 1 or 2 can be arranged in the lowermost lowermost layer distribution plate 26, more multiple multilayer laminated fibers can be obtained. In other words, the cyclic polymer flow formed at the upper stage is once contracted to form a cyclic polymer flow around it, and this can be repeated to form a composite polymer flow having an extremely large number of layer structures. . In FIG. 7, the composite base has a two-stage structure, but a multistage structure having three or more stages may be used.

次に、図3、図4、図7に示した本発明の実施形態の複合口金16に共通した各部材、各部材の形状について詳細に説明する。
本発明における複合口金16は、円形状に限定されず、四角形であってもよく、多角形であってもよい。また、複合口金16における複合ポリマー吐出孔27の配列は、マルチフィラメント糸の本数、糸条数、冷却装置15に応じて、適宜決定すればよい。
Next, each member common to the composite nozzle | cap | die 16 of embodiment of this invention shown in FIG.3, FIG.4, FIG.7 and the shape of each member are demonstrated in detail.
The composite base 16 in the present invention is not limited to a circular shape, and may be a quadrangle or a polygon. Further, the arrangement of the composite polymer discharge holes 27 in the composite die 16 may be appropriately determined according to the number of multifilament yarns, the number of yarns, and the cooling device 15.

複合ポリマー吐出孔27のポリマーの紡出経路方向に垂直な方向の断面は丸形状に限定されず、丸形以外の断面形状であってもよい。例えば、図13は本発明における吐出板10をポリマーの紡出経路方向に垂直な方向からみた概略断面図になるが、複合ポリマー吐出孔27を楕円形状にすることで、多層積層構造に向きが揃い、多層積層繊維の反射効率が向上し、より濃い発色性の繊維を得ることができる。   The cross section in the direction perpendicular to the polymer spinning path direction of the composite polymer discharge hole 27 is not limited to a round shape, and may be a cross sectional shape other than a round shape. For example, FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the discharge plate 10 according to the present invention as seen from the direction perpendicular to the direction of the polymer spinning path. By making the composite polymer discharge hole 27 elliptical, the orientation of the multilayer laminated structure is improved. As a result, the reflection efficiency of the multilayer laminated fiber is improved, and a darker colored fiber can be obtained.

複合ポリマー吐出孔27のポリマーの紡出経路方向に垂直な方向の断面は、楕円形、長方形、鼓形および扁平形からなる群より選ばれる少なくとも1種類の形からなる2つ以上が、各々の一端のみを重ねられた形状であってもよい。例えば、図14A(a)〜(h)、図14B(e)から(n)に、複合ポリマー吐出孔27の形状が楕円形47、長方形48、鼓形49および扁平形50からなる郡より選ばれる少なくとも1種の形からなる4つを選択し、その一端を互いに重なり合わせて十字形状とした場合を示す。図14A(a)〜(d)は、それぞれ楕円形47、長方形48、鼓形49、扁平形50のうちの1種類のみを4つ選択し、各々の一端のみを重ねた形状である。図14A(e)〜(h)および図14B(i)〜(m)は、楕円形47、長方形48、鼓形49、扁平形50のうちの2種類以上の形を4つ選択し、各々の一端のみを重ねた形状である。図14B(n)は、楕円形47、長方形48、鼓形49、扁平形50を1つずつ選択し、各々の一端のみを重ねた形状である。このような吐出孔形状にすることで、十字型断面の多層積層繊維を得ることができ、これにより、任意の方向に構造発色性を有する繊維を得ることが可能になる。なお、本実施形態では、複合ポリマー吐出孔が十字形状である例に示したが、これに限らず、Y字、星字であってもよい。   The cross section in the direction perpendicular to the polymer spinning path direction of the composite polymer discharge hole 27 has at least two of at least one shape selected from the group consisting of an ellipse, a rectangle, a drum shape, and a flat shape. It may have a shape in which only one end is overlapped. For example, in FIGS. 14A (a) to 14 (h) and FIGS. 14B (e) to (n), the shape of the composite polymer discharge hole 27 is selected from a group consisting of an ellipse 47, a rectangle 48, a drum 49, and a flat 50. In this example, four of at least one shape selected from the above are selected and one end thereof is overlapped to form a cross shape. FIGS. 14A (a) to 14 (d) each show a shape in which only one of four types of an ellipse 47, a rectangle 48, a drum 49, and a flat shape 50 is selected and only one end of each is overlapped. 14A (e) to (h) and FIGS. 14B (i) to (m) select four or more shapes of ellipse 47, rectangle 48, hourglass 49, and flat shape 50, respectively. It is the shape which piled up only one end. FIG. 14B (n) shows a shape in which an ellipse 47, a rectangle 48, a drum 49, and a flat shape 50 are selected one by one and only one end of each is overlapped. By adopting such a discharge hole shape, it is possible to obtain a multi-layer laminated fiber having a cross-shaped cross section, and thereby, it is possible to obtain a fiber having a structure coloring property in an arbitrary direction. In the present embodiment, the composite polymer discharge hole is shown as an example having a cross shape. However, the present invention is not limited to this, and it may be Y-shaped or star-shaped.

複合ポリマー吐出孔27のポリマーの紡出経路方向に垂直な方向の断面は、多角形であってもよい。図15(a)〜(c)に、複合ポリマー吐出孔27の形状が三角形、四角形、五角形の例を示す。複合ポリマー吐出孔27の形状が多角形であっても、任意の方向に構造発色性を有する多層積層繊維を得ることができる。例えば、図17に、繊維断面形状が三角断面形状の場合の多層積層繊維を示す。繊維の外縁線が、繊維の各角部に内接する円51の中心点を結んだ線分52に対して平行な直線であることが好ましいが、外周側(図17(a))または繊維中心側(図17(b))に湾曲していてもよい。   The cross section in the direction perpendicular to the polymer spinning path direction of the composite polymer discharge hole 27 may be polygonal. 15A to 15C show examples in which the shape of the composite polymer discharge hole 27 is a triangle, a quadrangle, or a pentagon. Even if the shape of the composite polymer discharge hole 27 is a polygon, a multilayer laminated fiber having a structure coloring property in an arbitrary direction can be obtained. For example, FIG. 17 shows a multilayer laminated fiber when the fiber cross-sectional shape is a triangular cross-sectional shape. It is preferable that the outer edge line of the fiber is a straight line parallel to the line segment 52 connecting the center points of the circles 51 inscribed in each corner of the fiber, but the outer peripheral side (FIG. 17A) or the fiber center It may be curved to the side (FIG. 17 (b)).

複合ポリマー吐出孔27を丸形状以外の断面形状とする場合は、ポリマーの計量性を確保するために、複合ポリマー吐出孔27の長さを大きくするのが好ましい。また、本発明における第1成分ポリマー吐出孔1や第2成分ポリマー吐出孔2は、ポリマーの紡出経路方向に垂直な方向の断面は丸形状に限定されず、丸形以外の断面状であってもよい。   When the composite polymer discharge hole 27 has a cross-sectional shape other than a round shape, it is preferable to increase the length of the composite polymer discharge hole 27 in order to ensure the measurement property of the polymer. Further, in the first component polymer discharge hole 1 and the second component polymer discharge hole 2 in the present invention, the cross section in the direction perpendicular to the polymer spinning path direction is not limited to a round shape, and has a cross section other than a round shape. May be.

次に、本発明の複合口金16によって得られる多層積層繊維とは、2つの異なるポリマー成分の組み合わされた繊維のことを意味し、繊維断面において、異なる成分の樹脂層が交互に環状に配置されている形態の繊維を言う。ここで、2つのポリマー間で屈折率差が大きいもの同士を選択することが好ましく、屈折率差を大きくすることで光の干渉による構造発色効果を高めることができる。屈折率差のあるポリマーの組み合わせとしては、ポリ乳酸とポリブチレンテレフタレートや、ナイロン6と低非晶・共重合ポリエチレンテレフタレートなどの組み合わせが考えられるが、2つのポリマー間で屈折率差があれば、これに限定しない。また、本発明の複合口金16によって得られる繊維の単糸断面は、丸形状はもとより、三角、扁平等の丸形以外の形状や中空であってもよい。また、本発明は、極めて汎用性の高い発明であり、繊維の単糸繊度により特に限られるものではなく、さらに、複合繊維の糸条数により特に限られるものでも無く、1糸条であってもよく、2糸条以上の多糸条であってもよいが、単糸繊度が小さい方が、また糸条数が多い方が、本発明の効果がより顕著となる。また、1つの複合口金16から得られる多層積層繊維の数は、複数の方が本発明の効果がより顕著となる。   Next, the multilayer laminated fiber obtained by the composite die 16 of the present invention means a fiber in which two different polymer components are combined. In the fiber cross section, resin layers of different components are alternately arranged in an annular shape. Refers to the form of fibers. Here, it is preferable to select those having a large refractive index difference between the two polymers. By increasing the refractive index difference, the structure coloring effect due to the interference of light can be enhanced. As a combination of polymers having a difference in refractive index, a combination of polylactic acid and polybutylene terephthalate, nylon 6 and low amorphous / copolymerized polyethylene terephthalate, etc. can be considered, but if there is a difference in refractive index between two polymers, It is not limited to this. Further, the single yarn cross section of the fiber obtained by the composite base 16 of the present invention may be not only round but also a shape other than a round shape such as a triangle or a flat shape or a hollow shape. Further, the present invention is an extremely versatile invention, and is not particularly limited by the single yarn fineness of the fiber, and is not particularly limited by the number of yarns of the composite fiber, and is a single yarn. However, the effect of the present invention is more remarkable when the single yarn fineness is smaller and the number of yarns is larger. Further, the effect of the present invention is more remarkable when the number of multilayer laminated fibers obtained from one composite die 16 is plural.

以下実施例を挙げて、本実施形態の複合口金の効果を具体的に説明する。   Hereinafter, the effects of the composite die of the present embodiment will be specifically described with reference to examples.

(1)多層積層繊維の単層厚み、および単層厚みのバラツキ(CV%)
得られた多層積層繊維からなるマルチフィラメントをエポキシ樹脂で包埋し、Reichert社製FC・4E型クライオセクショニングシステムで凍結し、ダイヤモンドナイフを具備したReichert−Nissei ultracut N(ウルトラミクロトーム)で切削した後、その切削面を(株)キーエンス製 VE−7800型走査型電子顕微鏡(SEM)にて倍率5000倍で撮影した。得られた写真から無作為に選定した10本の繊維を抽出し、画像処理ソフト(WINROOF)を用いて、繊維断面の中心を通り、45度毎に8本の直線を引いた線上に位置する各層の厚みを測定(1層当たり8個所を測定)した。各層において円周方向8点の平均単層厚み、および単層厚み標準偏差を算出し、これらの結果から下記式を基づき単層厚みのバラツキCV%(変動係数:Coefficient of Variation)を算出した。
・単層厚みのバラツキ(CV%)=(単層厚み標準偏差/平均単層厚み)×100。
(1) Single layer thickness of multilayer laminated fiber and variation of single layer thickness (CV%)
After embedding the obtained multifilament made of multilayer laminated fiber with epoxy resin, freezing with Reichert's FC-4E cryosectioning system, and cutting with Reichert-Nissei ultracut N equipped with diamond knife The cut surface was photographed at a magnification of 5000 times with a VE-7800 scanning electron microscope (SEM) manufactured by Keyence Corporation. Ten randomly selected fibers are extracted from the obtained photograph, and using image processing software (WINROOF), it passes through the center of the fiber cross section and is positioned on a line obtained by drawing eight straight lines every 45 degrees. The thickness of each layer was measured (eight points were measured per layer). In each layer, the average single layer thickness at the eight points in the circumferential direction and the single layer thickness standard deviation were calculated, and from these results, the single layer thickness variation CV% (coefficient of variation) was calculated.
Single layer thickness variation (CV%) = (single layer thickness standard deviation / average single layer thickness) × 100.

(2)干渉光のピーク波長の測定
得られた多層積層繊維の長さ方向に直交する断面における干渉光のピーク波長を、可視紫外吸収スペクトル装置(株式会社日本分光製V−570)で測定した。
(2) Measurement of peak wavelength of interference light The peak wavelength of interference light in a cross section perpendicular to the length direction of the obtained multilayer laminated fiber was measured with a visible ultraviolet absorption spectrum device (V-570 manufactured by JASCO Corporation). .

(3)繊度
多層積層繊維からなるマルチフィラメントを抜き出し、この1mの重量を測定し、10000倍することで繊度を算出した。これを10回繰り返し、その単純平均値の小数点第2位を四捨五入した値を繊度とした。
(3) Fineness A multifilament made of a multilayer laminated fiber was extracted, the weight of 1 m was measured, and the fineness was calculated by multiplying it by 10,000. This was repeated 10 times, and the value obtained by rounding off the second decimal place of the simple average value was defined as the fineness.

(4)ポリマーの溶融粘度
チップ状のポリマーを真空乾燥機によって、水分率200ppm以下とし、東洋精機製“キャピログラフ1B”によって、歪速度を段階的に変更して、溶融粘度を測定した。なお、測定温度は紡糸温度と同様にし、実施例あるいは比較例には、1216s−1の溶融粘度を記載している。ちなみに、加熱炉にサンプルを投入してから測定開始までを5分とし、窒素雰囲気下で測定を行った。
(4) Polymer melt viscosity The chip-like polymer was adjusted to a moisture content of 200 ppm or less by using a vacuum dryer, and the melt speed was measured stepwise by "Capillograph 1B" manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The measurement temperature is the same as the spinning temperature, and the melt viscosity of 1216 s −1 is described in the examples or comparative examples. By the way, it took 5 minutes from putting the sample into the heating furnace to starting the measurement, and the measurement was performed in a nitrogen atmosphere.

(5)極限粘度[η]
オルソクロロフェノールを溶媒として25℃で測定した。
(5) Intrinsic viscosity [η]
Measurement was performed at 25 ° C. using orthochlorophenol as a solvent.

(6) 98%硫酸相対粘度[ηr]
(a)試料を秤量し、98%重量%濃硫酸に試料粘度Cが1g/100mlとなるように溶解する。
(b)(a)項の溶液をオストワルド粘度計にて25℃で落下秒数T1を測定する。
(c)試料を溶解していない98%重量%濃硫酸の25℃での落下秒数T2を測定する。
(d)試料の98%硫酸相対粘度ηrを下記の式にて算出する。測定温度は25℃とする。
ηr=(T1/T2)+{1.891×(1.000−C)}。
(6) 98% sulfuric acid relative viscosity [ηr]
(A) A sample is weighed and dissolved in 98% by weight concentrated sulfuric acid so that the sample viscosity C is 1 g / 100 ml.
(B) Measure the falling seconds T1 of the solution of item (a) at 25 ° C. with an Ostwald viscometer.
(C) Measure the falling time T2 at 25 ° C. of 98% by weight concentrated sulfuric acid not dissolving the sample.
(D) The 98% sulfuric acid relative viscosity ηr of the sample is calculated by the following formula. The measurement temperature is 25 ° C.
ηr = (T1 / T2) + {1.891 × (1.000−C)}.

[実施例1]
第1成分ポリマーとして極限粘度[η]が0.65のポリエチレンテレフタレート(PET)と、第2成分ポリマーとして98%硫酸相対粘度ηrが2.8のチップ(ナイロン6)とを280℃で溶融後、計量し、図2に示した本実施形態の複合口金に流入させ、口金吐出孔から複合ポリマー流を吐出した。第1成分ポリマーと第2成分ポリマーの体積比率は50/50とし、吐出された複合ポリマー流を冷却固化した後、油剤を付与し、紡糸速度1500m/minで巻き取り、168dtex−18フィラメント(単孔吐出量4g/min)の未延伸繊維を採取した。巻き取った未延伸繊維を90℃と130℃に加熱したローラ間で3.0倍延伸を行い、56dtex−18フィラメントの多層積層繊維を採取した。
[Example 1]
After melting polyethylene terephthalate (PET) with an intrinsic viscosity [η] of 0.65 as the first component polymer and chips (nylon 6) with a 98% sulfuric acid relative viscosity ηr of 2.8 as the second component polymer at 280 ° C. The sample was weighed and allowed to flow into the composite die of the present embodiment shown in FIG. 2, and the composite polymer flow was discharged from the die discharge hole. The volume ratio of the first component polymer to the second component polymer was 50/50, and the discharged composite polymer stream was cooled and solidified, then applied with an oil agent, wound at a spinning speed of 1500 m / min, and 168 dtex-18 filament (single Unstretched fibers with a hole discharge rate of 4 g / min) were collected. The wound unstretched fiber was stretched 3.0 times between rollers heated to 90 ° C. and 130 ° C., and a multilayer laminated fiber of 56 dtex-18 filaments was collected.

ここで、実施例1に用いた複合口金は、分配孔が穿孔された分配板と、分配溝が穿孔された分配板とが交互に積層され、その下流側において、図1に示すような最下層分配板が積層されている。最下層分配板には、第1成分ポリマー吐出孔と第2成分ポリマー吐出孔とが、交互に環状に配列されており、40層の環状列(中心を1列として外周に向けて40列の環状列)が形成されている。ポリマー吐出孔は、環状列の1列目に1個、2列目に3個、3列目に5個、そして40列目に79個が形成(m列目には2m−1個が形成(mは自然数))されており、これらが1つの吐出孔群を形成している。この吐出孔群に連通した複合ポリマー吐出孔が18個穿孔されている。最下層分配板の板厚みは0.1mmであり、第1成分ポリマー吐出孔および第2成分ポリマー吐出孔が孔直径0.2mm、最小孔間ピッチ0.4mmにて配置されている。表1に記載の通り、得られたマルチフィラメントの繊維径は14μmとなり、樹脂層の単層厚みのバラツキは10.4%、そして多層積層繊維の干渉光のピーク波長は320nmとなり、構造性発色が得られた。   Here, in the composite base used in Example 1, the distribution plate with the distribution holes perforated and the distribution plate with the distribution grooves perforated are alternately laminated, and the downstream side thereof is as shown in FIG. A lower distribution plate is laminated. In the lowermost layer distribution plate, the first component polymer discharge holes and the second component polymer discharge holes are alternately arranged in an annular shape, and 40 layers of annular rows (40 rows toward the outer periphery with the center as one row). An annular row) is formed. One polymer discharge hole in the first row of the annular row, 3 in the second row, 5 in the third row, and 79 in the 40th row (2m-1 in the mth row are formed) (M is a natural number)), and these form one discharge hole group. Eighteen composite polymer discharge holes communicating with the discharge hole group are formed. The thickness of the lowermost layer distribution plate is 0.1 mm, and the first component polymer discharge holes and the second component polymer discharge holes are arranged with a hole diameter of 0.2 mm and a minimum hole pitch of 0.4 mm. As shown in Table 1, the fiber diameter of the obtained multifilament is 14 μm, the single layer thickness variation of the resin layer is 10.4%, and the peak wavelength of the interference light of the multilayer laminated fiber is 320 nm. was gotten.

[実施例2]
多層積層繊維の樹脂層の厚みを中心から外周に向けて増加させる効果を確認するために、本実施例を実施した。環状列を36層とし、1列目を1個、2列目に4個、3列目に8個、4列目に12個、そして36列目に140個のポリマー吐出孔を配置した。各列のポリマー吐出孔の数は、各層の厚みが外側層に向かうにつれて厚くなるような孔数とした。それ以外は実施例1と同じ複合口金、紡糸条件を用いた。表1に記載の通り、得られたマルチフィラメントの繊維径は14.4μmとなり、樹脂層の単層厚みのバラツキは16.2%、そして多層積層繊維の干渉光のピーク波長は発生せず、玉虫色となる発色効果が得られた。
[Example 2]
In order to confirm the effect of increasing the thickness of the resin layer of the multilayer laminated fiber from the center toward the outer periphery, this example was carried out. There were 36 annular rows, 1 polymer in the 1st row, 4 in the 2nd row, 8 in the 3rd row, 12 in the 4th row, and 140 polymer discharge holes in the 36th row. The number of polymer discharge holes in each row was such that the thickness of each layer became thicker toward the outer layer. Otherwise, the same composite die and spinning conditions as in Example 1 were used. As shown in Table 1, the fiber diameter of the obtained multifilament was 14.4 μm, the variation of the single layer thickness of the resin layer was 16.2%, and the peak wavelength of the interference light of the multilayer laminated fiber did not occur, A coloring effect of iridescence was obtained.

[実施例3]
多層積層繊維の樹脂層の厚みの効果を確認するために、本実施例を実施した。環状例を60層とし、1列目に1個、2列目に3個、3列目に5個、そして60列目に119個(m列目には2m−1個(mは自然数))のポリマー吐出孔を配置し、それ以外は実施例1と同じ複合口金、紡糸条件を用いた。表1に記載の通り、得られたマルチフィラメントの繊維径は14.4μmとなり、樹脂層の単層厚みのバラツキは18.0%、そして多層積層繊維の干渉光のピーク波長は210nmとなり、構造性発色が得られた。
[実施例4」
多層積層繊維の扁平化の効果を確認するために、本実施例を実施した。複合ポリマー吐出孔の断面が楕円形状である吐出板を用い、それ以外は実施例1と同じ複合口金、紡糸条件を用いた。表1に記載の通り、得られたマルチフィラメントの長径d1は22.9μm、短径d2は15.3μmとなり、樹脂層の単層厚みバラツキは13.3%、そして多層積層繊維の干渉光のピーク波長は330nmとなり、濃い構造発色が得られた。
[実施例5]
多層積層繊維の異形化の効果を確認するために、本実施例を実施した。複合ポリマー吐出孔が三角形状である吐出板を用い、それ以外は実施例1と同じ複合口金、紡糸条件を用いた。表1に記載の通り、得られたマルチフィラメントの外接円径は22.1μmとなり、樹脂層の単層厚みバラツキは14.8%、そして多層積層繊維の干渉光のピーク波長は310nmとなり、濃い構造発色が得られた。
[Example 3]
This example was carried out in order to confirm the effect of the thickness of the resin layer of the multilayer laminated fiber. An annular example with 60 layers, 1 in the 1st row, 3 in the 2nd row, 5 in the 3rd row, and 119 in the 60th row (2m-1 in the mth row (m is a natural number) The same polymer nozzle and spinning conditions as in Example 1 were used. As shown in Table 1, the fiber diameter of the obtained multifilament is 14.4 μm, the single layer thickness variation of the resin layer is 18.0%, and the peak wavelength of the interference light of the multilayer laminated fiber is 210 nm. Sexual color development was obtained.
Example 4
This example was carried out in order to confirm the effect of flattening the multilayer laminated fiber. A discharge plate having a cross section of the composite polymer discharge hole having an elliptical shape was used, and other than that, the same composite die and spinning conditions as in Example 1 were used. As shown in Table 1, the major axis d1 of the obtained multifilament was 22.9 μm, the minor axis d2 was 15.3 μm, the single layer thickness variation of the resin layer was 13.3%, and the interference light of the multilayer laminated fiber The peak wavelength was 330 nm, and a deep structural color development was obtained.
[Example 5]
This example was carried out in order to confirm the effect of deforming the multilayer laminated fiber. The same composite nozzle and spinning conditions as in Example 1 were used except that a discharge plate having a composite polymer discharge hole having a triangular shape was used. As shown in Table 1, the circumscribed circle diameter of the obtained multifilament is 22.1 μm, the single layer thickness variation of the resin layer is 14.8%, and the peak wavelength of the interference light of the multilayer laminated fiber is 310 nm, which is dark A structural color was obtained.

[比較例1]
図10に示すように、15個の環状流路が形成できるように導入板を構成し、環状流路には円周方向の1方向からの導入流路が形成される以外は、実施例1と同じ紡糸条件を用いた。実施例1と同じ紡糸口金のサイズでは、環状流路15個を配置するのが限界であった。表1に記載の通り、得られたルチフィラメントの繊維径は14μmとなり、樹脂層の単層厚みのバラツキは28.8%と悪化した。多層積層繊維の干渉光のピーク波長は800nmとなり、構造性発色が得られなかった。
[Comparative Example 1]
As shown in FIG. 10, the introduction plate is configured so that 15 annular channels can be formed, and the introduction channel is formed in one direction from the circumferential direction in the annular channel. The same spinning conditions were used. With the same spinneret size as in Example 1, it was the limit to arrange 15 annular channels. As shown in Table 1, the fiber diameter of the obtained rutile filament was 14 μm, and the variation of the single layer thickness of the resin layer deteriorated to 28.8%. The peak wavelength of the interference light of the multilayer laminated fiber was 800 nm, and structural color development was not obtained.

Figure 2016188454
Figure 2016188454

本発明は、一般的な溶液紡糸法に用いられる複合口金に限らず、メルトブロー法およびスパンボンド法に適用でき、湿式紡糸法や、乾湿式紡糸法に用いられる口金にも応用することができるが、その応用範囲がこれらに限られるものではない。   The present invention is not limited to a composite die used for a general solution spinning method, but can be applied to a melt-blowing method and a spunbond method, and can also be applied to a die used for a wet spinning method and a dry-wet spinning method. The application range is not limited to these.

1:第1成分ポリマー吐出孔
2:第2成分ポリマー吐出孔
3:第1成分ポリマー吐出孔列
4:第2成分ポリマー吐出孔列
5:最下層分配板
6:分配板
7:分配孔
8:分配溝
9:計量板
10:吐出板
11:吐出導入孔
12:縮流孔
13:紡糸パック
14:スピンブロック
15:冷却装置
16:複合口金
17:上段計量板
18:上段分配板
19:上段最下層分配板
20:上段縮流板
21:上段縮流孔
22:下段計量板
23:上段導入孔
24:下段導入孔
25:下段分配板
26:下段最下層分配板
27:複合ポリマー吐出孔
28:ポリマーAの導入流路
29:ポリマーBの導入流路
30:ポリマーAを供給する開孔群列
31:積層形成流路
32:漏斗状流路
33:芯鞘形成流路
34:多層積層繊維
35:芯成分樹脂層
36:第1成分樹脂層
37:第2成分樹脂層
38:芯成分ポリマーの導入流路
39a、39b、39c:第1成分ポリマー導入流路
40a、40b、40c:第2成分ポリマー導入流路
41:ガイドパイプ
42:導入板
43:スタティックミキサー
44:分流板
45a、45b:ミキサーエレメント
46:吐出孔群
47:長楕円形
48:長方形
49:鼓形
50:扁平形
51:内接円
52:線分
53:外線
A:ポリマーA
B:ポリマーB
C:保護層ポリマー
d1:多層積層繊維の長径
d2:多層積層繊維の短径
1: First component polymer discharge hole 2: Second component polymer discharge hole 3: First component polymer discharge hole row 4: Second component polymer discharge hole row 5: Lowermost layer distribution plate 6: Distribution plate 7: Distribution hole 8: Distribution groove 9: Metering plate 10: Discharge plate 11: Discharge introduction hole 12: Shrinkage hole 13: Spin pack 14: Spin block 15: Cooling device 16: Composite base 17: Upper metering plate 18: Upper metering plate 19: Uppermost plate Lower layer distribution plate 20: Upper stage flow reduction plate 21: Upper stage flow reduction hole 22: Lower stage measurement plate 23: Upper stage introduction hole 24: Lower stage introduction hole 25: Lower stage distribution plate 26: Lower stage lowermost layer distribution plate 27: Composite polymer discharge hole 28: Polymer A introduction flow path 29: Polymer B introduction flow path 30: Opening group row 31 for supplying polymer A: Lamination formation flow path 32: Funnel-shaped flow path 33: Core sheath formation flow path 34: Multilayer laminated fiber 35 : Core component resin layer 36: first component resin layer 37: first Component resin layer 38: Core component polymer introduction flow path 39a, 39b, 39c: First component polymer introduction flow path 40a, 40b, 40c: Second component polymer introduction flow path 41: Guide pipe 42: Introduction plate 43: Static mixer 44: Dividing plates 45a, 45b: Mixer element 46: Discharge hole group 47: Ellipse 48: Rectangle 49: Hourglass 50: Flat 51: Inscribed circle 52: Line segment 53: Outer line A: Polymer A
B: Polymer B
C: protective layer polymer d1: major axis of multilayer laminated fiber d2: minor axis of multilayer laminated fiber

Claims (10)

第1成分ポリマーおよび第2成分ポリマーによって構成される複合ポリマー流を吐出するための複合口金であって、
各ポリマー成分を分配するための分配孔および/または分配溝が形成された1枚以上の分配板と、
前記分配板のポリマー紡出経路方向の下流側に位置し、複数の第1成分ポリマー吐出孔と複数の第2成分ポリマー吐出孔とが形成された最下層分配板と、
前記最下層分配板のポリマー紡出経路方向の下流側に位置し、前記第1成分ポリマー吐出孔と前記第2成分ポリマー吐出孔に連通した複合ポリマー吐出孔が形成された吐出板と、で構成されており、
前記最下層分配板には、前記第1成分ポリマー吐出孔の少なくとも一部が環状に配列された第1成分ポリマー吐出孔列と、前記第2成分ポリマー吐出孔の少なくとも一部が環状に配列された第2成分ポリマー吐出孔列とが交互に取り囲んだ吐出孔群が形成されており、
前記吐出板には、前記吐出孔群に連通した前記複合ポリマー吐出孔が2つ以上形成されている複合口金。
A composite base for discharging a composite polymer stream constituted by a first component polymer and a second component polymer,
One or more distribution plates formed with distribution holes and / or distribution grooves for distributing each polymer component;
A lowermost layer distribution plate, which is located downstream of the distribution plate in the polymer spinning path direction, and in which a plurality of first component polymer discharge holes and a plurality of second component polymer discharge holes are formed,
Disposed on the downstream side of the lowermost layer distribution plate in the direction of the polymer spinning path, and composed of a discharge plate in which a composite polymer discharge hole communicating with the first component polymer discharge hole and the second component polymer discharge hole is formed. Has been
In the lowermost layer distribution plate, a first component polymer discharge hole array in which at least a part of the first component polymer discharge holes are annularly arranged, and at least a part of the second component polymer discharge holes are annularly arranged. The second component polymer discharge hole row is alternately surrounded by a discharge hole group,
A composite base having two or more composite polymer discharge holes communicating with the discharge hole group formed in the discharge plate.
前記複合ポリマー吐出孔の形状が楕円形である、請求項1の複合口金。 The composite base according to claim 1, wherein the composite polymer discharge hole has an elliptical shape. 前記複合ポリマー吐出孔の形状が、楕円形、長方形、鼓形および扁平形からなる群より選ばれる少なくとも1種類の形からなる2つ以上が、各々の一端のみを重ねられた形状である、請求項1の複合口金。   The shape of the composite polymer discharge hole is a shape in which two or more of at least one shape selected from the group consisting of an ellipse, a rectangle, a drum shape, and a flat shape are overlapped only at one end. Item 1. Compound cap of item 1. 前記複合ポリマー吐出孔の形状が多角形である、請求項1の複合口金   The composite base according to claim 1, wherein the composite polymer discharge hole has a polygonal shape. 請求項1〜4いずれかの複合口金を用いた複合紡糸機により、多層積層繊維を製造する多層積層繊維の製造方法。   The manufacturing method of a multilayer laminated fiber which manufactures a multilayer laminated fiber with the composite spinning machine using the composite nozzle | cap | die in any one of Claims 1-4. 第1成分ポリマーで形成された第1成分樹脂層と第2成分ポリマーで形成された第2成分樹脂層とが同心円状に交互に積層され、各層の厚みのバラツキがそれぞれ1〜20%である多層積層繊維。   The first component resin layer formed of the first component polymer and the second component resin layer formed of the second component polymer are alternately stacked concentrically, and each layer has a thickness variation of 1 to 20%. Multi-layer laminated fiber. 前記多層積層繊維の隣り合う前記各層の厚みが繊維の中心から外層側に向かい任意の比率で厚くもしくは薄くなっており、最も薄い層の厚みと最も厚い層の厚みとの比が1.1〜3.0である、請求項6の多層積層繊維。   The thickness of each adjacent layer of the multilayer laminated fiber is increased or decreased at an arbitrary ratio from the center of the fiber toward the outer layer side, and the ratio of the thickness of the thinnest layer to the thickness of the thickest layer is 1.1 to The multilayer laminated fiber of claim 6, which is 3.0. 前記多層積層繊維の前記第1成分樹脂層と前記第2成分樹脂層との合計の層数が60層以上である、請求項6または7の多層積層繊維。   The multilayer laminated fiber according to claim 6 or 7, wherein the total number of the first component resin layer and the second component resin layer of the multilayer laminated fiber is 60 or more. 前記多層積層繊維の繊維断面が楕円形状であり、繊維断面の長径d1と短径d2との比が、1<d1/d2<10を満たす、請求項6〜8のいずれかの多層積層繊維。   The multilayer laminated fiber according to any one of claims 6 to 8, wherein a fiber cross section of the multilayer laminated fiber has an elliptical shape, and a ratio of a major axis d1 and a minor axis d2 of the fiber section satisfies 1 <d1 / d2 <10. 前記多層積層繊維の繊維断面が多角形であり、多角形の外縁を構成する各辺が、多角形の各角部に内接する円の中心点を結ぶ線分に平行な線よりも、多角形の中心側または外周側に湾曲している、請求項6〜8のいずれかの多層積層繊維。   The cross-section of the multilayer laminated fiber is polygonal, and each side constituting the outer edge of the polygon is polygonal, rather than a line parallel to a line segment connecting the center points of the circles inscribed at each corner of the polygon. The multilayer laminated fiber according to any one of claims 6 to 8, wherein the multilayer laminated fiber is curved toward the center side or the outer peripheral side.
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