JPH0517222Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、プラスチツクシート製造用口金に関
する。

［従来の技術］ 従来、例えば各種イメージガイド、センサーヘ
ツドなどに用いられるプラスチツク製光フアイバ
シートなど、個々の光フアイバが一列状、または
複数列状に密接して配列されたプラスチツクシー
ト（以下、シートと称する。）を製造する口金と
しては、溶融ポリマを多数の吐出孔が直線状また
は千鳥状に近接して配列された口金から吐出さ
せ、溶融ポリマが冷却固化される前に糸条相互を
並列的に融着集束させて帯状のシートを形成する
口金が知られている。

このような口金の具体的構造としては、例えば
第４図に示す特公昭54−43605号公報に記載され
た口金のように、個々の紡糸孔断面が管１から芯
成分Ａを、複合板２に穿設された導入孔３から鞘
成分Ｂを導入させ、更にその下部の複合室４で両
成分を合流させて芯鞘二重構造の複合糸を形成さ
せた後、吐出孔５から紡糸する構造となつてお
り、これらの紡糸孔を直線状または千鳥状に近接
して複数配列した複合紡糸用口金（以下、前者の
従来口金と称する。）が一般的である。

ところで、プラスチツク製光フアイバは、上記
したように芯成分ポリマの周囲をこの芯成分ポリ
マの光屈折率よりもさらに光屈折率の小さい鞘成
分ポリマで被覆した、いわゆる芯鞘二重構造の複
合繊維であり、光伝達特性、可撓特性などに優れ
た品質の良いシートを得るには、その前提条件と
して、まず個々の糸条の真円度、同心度、鞘厚さ
等にむらのない糸条を紡糸することと、更に口金
からの吐出直後に隣接糸条との接触がないこと等
が重要である。

このような芯鞘複合繊維における芯成分と鞘成
分の真円度、同心度および鞘成分厚さの均一性等
を高める工夫がなされた口金として、第５図に示
す特開昭61−63708号公報に記載の口金（以下、
後者の従来口金と称する。）が知られている。

この口金は、糸条断面における芯成分ポリマＡ
と鞘成分ポリマＢの偏心を防ぐため、図に示す如
く、芯成分紡糸筒６の外周面７と鞘成分ポリマＢ
の紡糸孔の内周面８とで形成される鞘成分ポリマ
Ｂの吐出孔９に、筒型金属フイルタ１０を装着す
ることにより、両成分の同心度を維持することを
特徴とする口金である。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、前者の従来口金は、本来海島型
複合繊維製造用口金として提案されたものであ
り、芯成分ポリマＡの流入管である管１の下端１
２が海島複合流形成の安定化から複合板２の下面
１３に対し、芯鞘の二重構造を形成する複合室４
方向に突出するような位置関係に配されていた。
このような管１と複合板２の位置関係は、品質の
良い海島の複合構造を形成させる上では好ましい
ものであるが、たとえ、このような位置関係に組
立てても、管１の下端１２が下面１３から突出し
ているので、管１の導入孔３に対する同心度を検
査するのが困難であり、実際には同心度に問題の
ある口金しか得ることができなかつた。

また、後者の従来口金においても、上記したよ
うに鞘成分ポリマＢの吐出孔９に筒型金属フイル
タ１０が装着されているので、必然的に隣接吐出
孔との間隔が広くなり、たとえ口金下部において
ガイド等（図示せず）により集束しても、フアイ
バ同志の接触角度が大きくなり、透孔性の悪いシ
ートしか得られない問題点があつた。更に芯成分
ポリマＡの吐出孔１３と鞘成分ポリマＢの吐出孔
１４とは口金下面１５で同一面となるように仕上
げられているため、それぞれの吐出孔１３，１４
の加工精度の影響をまともに得け易く、しかも実
際に芯鞘複合糸が形成されるのは口金を出た後で
あり、この過程で紡糸筒（図示せず）の気流の影
響を受けて芯、鞘境界面に密着性のある優れた品
質のシートが得られないなどの問題点があつた。

本考案の目的は、芯成分ポリマの吐出孔を鞘成
分ポリマの吐出孔に対して同心度を精度良く配置
し、更に口金吐出孔に至るまでに両成分を完全な
芯鞘二重構造に形成させることにより、上記問題
点を解消して、個々の光フアイバが一列状、また
は複数列状に密接して配列された、優れた品質の
芯鞘二重構造のプラスチツクシートを製造し得る
口金を提供するにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための本考案の構成は、
次の通りである。すなわち、 芯成分ポリマＡの流入管である管２１が列状に
複数近接して懸架されると共に少なくとも一つの
鞘成分ポリマＢの流入孔２２が穿設された上板２
０と、該上板２０の下面側に配された複合板２３
とで前記流入孔２２と連通する鞘成分ポリマＢの
配分室２５が形成されると共に、該複合板２３に
は、前記配分室２５と連通されると共に前記複数
の管２１のそれぞれと同心状に配置され、かつ、
管２１の外径よりも大なる内径の導入孔２６が穿
設され、口金下部には、前記導入孔２６を介して
吐出される芯成分ポリマＡに鞘成分ポリマＢが被
覆された糸条を、列状に集束しシート化する集束
ガイドを設けたプラスチツクシート製造用口金に
おいて、 前記管２１の下端３０と前記複合板２３の下面
３１とは、実質的に同一面に配置されると共に、 前記複合板２３の下方に、前記導入孔２６に対
応し、前記管２１毎に、かつ、同心状に設けられ
た複合室２８と該複合室２８に連通する吐出孔２
９とが形成された下板２７を備えたことを特徴と
するプラスチツクシート製造用口金である。

以下、本考案をその一実施例を示す図面に基づ
いて具体的に説明する。

第１図は、この考案に係るプラスチツクシート
製造用口金の縦断面図である。

図において、２０は、上板で、芯成分であるポ
リマＡの流入管である一定長さの複数の管２１が
図の左右方向に一列状に固定されている。この実
施例では、管２１を一列状に配列したが、複数列
状、あるいは千鳥状配列などであつても良い。ま
た管２１の配設間隔は、特に限定されないが紡出
糸条径を0.01〜１mm（但し、固化後の直径）とし
た場合、略１〜５mmの範囲とするのが良い。ま
た、この複数の管２１の両側には、ポリマＢの流
入孔２２が穿設されている。２３は、上板２０の
下部に中間板２４を介挿することにより、ポリマ
Ｂの配分室２５を形成するための複合板で、前記
管２１の外径よりもやや大なる内径を備えたポリ
マＢの導入孔２６が前記管２１に対応して、同心
状に複数穿設されている。２７は、前記管２１か
ら流入されたポリマＡと、流入孔２２から配分室
２５、導入孔２６を経て流入したポリマＢとが合
流して心鞘の二重構造の複合糸を形成するため上
記管２１毎に、かつ、同心状に設けられた複合室
２８と、この複合室２８に連接された吐出孔２９
とを備えた下板である。

そして、これら上板２０、中間板２４、複合板
２３、下板２７は、それぞれの境界面の面精度が
が高精度に仕上げられたうえ、それぞれの部材の
両端部に挿通された図示しないボルト、ナツトで
相互に固着されて複合紡糸用口金を形成してい
る。

ところで、上記口金において、芯成分ポリマＡ
が鞘成分ポリマＢに対して、偏心、変形などのな
い品質の良い芯鞘二重構造の糸条を得るには、管
２１の導入孔２６に対する配設位置が精度良く、
すなわち、同心度が精度良い状態で配されると共
に、管２１の内外径、導入孔２６の内径共に円筒
度が精度良く加工されていることが大切である。

このような加工条件が満足された口金を得るに
は、第１図に示した口金を下板２７を外した状
態、つまり上板２０、中間板２４、複合板２３を
仮組みしてボルトで固着した状態で、前記同心
度、真円度、円筒度を検査する検査精度の良し悪
しに依存するところが大きく、口金精度の良し悪
しはこの検査精度如何によつて決るといつても過
言ではない。

このような検査を精度良く行なうには、前記前
者の従来口金のように管１の下端１２が導入孔３
の下面１３よりも下方に突出していても、また逆
に導入孔３の内部に位置する状態となつていても
検査しにくい。このような検査を精度良く行なう
には、第１図において、管２１の下端３０の位置
が複合板２３の下面３１を基準として、複合室２
８側に0.1mm、導入孔２６側に0.1mmの範囲内に位
置されていることが好ましく、より好ましくは両
者が一致していることである。

よつて、本考案における口金は、この検査を精
度良く行なうため、第１図に示す如く管２１の位
置を導入孔２６に対して同心度が精度良い状態で
上板２０から懸架されると共に、その下端３０の
位置が複合板２３の下面３１と実質的に同一面と
なるように構成されている。

このような管２１の下端３０が好ましい位置に
設けられた本考案の口金を製造するための方法を
第２図を用いて説明する。

第２図は、第１図の上板２０、管２１、中間板
２４および複合板２３が仮組みされて治具３２に
装着された状態を示す縦断面図であり、管芯出し
板３３と、管押え板３４と、ボルト３５，３６と
で治具３２を構成している。

ここで、まず管芯出し板３３の上に導入孔２
６、ボルト孔３７、管２１の固着孔３８、ポリマ
Ｂの流入孔２２などが予め穿設された、複合板２
３と、中間板２４および上板２０とをこの順に下
から載置し、ボルト３６で固着する。次に管２１
をこれらの部材に挿通の上、管２１の上部から管
押え板３４ではさみ込んでボルト３５で固定す
る。

この際、管芯出し板３３の上面には、管２１の
外径と同じ内径の孔３９が中間嵌め程度の嵌合精
度で穿設されているので、この孔３９に管２１の
下端３０を挿入のうえ立設することにより、管押
え板３４ではさみ込んでボルト３５で固定する際
に生じる曲り、傾きなどを容易に防止することが
できる。

次に、管２１と上板２０とを固定して一体化す
る。一体化する手段としては、金属ロウを用いて
真空炉中で加熱融着させる真空ブレージング、レ
ーザー溶接、カシメ加工、押し込み加工等種々の
加工法が適用できる。

管２１と上板２０とが一体化された後で、管押
え板３４および管芯出し板３３を解体し、管２１
の上板２０の上面から突出している部分と下面３
１から突出している部分を削り取る。そしてこれ
らの両面をそれぞれ同一面となるように精度良く
仕上げる。同一面に仕上げる加工法としては、液
体ホーニング、電界研磨等なるべく外力のかから
ない加工法を選ぶのが好ましい。

以上のように加工することにより、Ａ成分ポリ
マーの流入管である管２１と、複合板２３に穿設
されたＢ成分ポリマーの導入孔２６との同心度を
高精度に設定することができる。すなわち、管２
１の下端３０と複合板２３の下面３１とを同一面
とし、下端３０の加工を管２１と上板２０の一体
化後に行うことにより、高精度の同心度で加工で
きると共に、管２１と導入孔２６との同心度の検
査もし易くなる。両者が万一偏心していた場合に
は顕微鏡等で拡大しながら修復することができ
る。

なお、第２図に示した治具３２を用いずとも、
中間板２４または、複合板２３自体の厚さで管下
端３０を複合板下面３１に一致させる加工法もあ
るが、精度維持上の理由で好ましくない。

次に、第３図に示す口金は、ポリマＡ，Ｂ，Ｃ
の３成分からなる３層複合構造の本考案にかかる
口金の縦断面図である。

第１図に示す口金との相違は、第１図に示す口
金を２段に積み重ね、上板２０に第３のポリマ成
分であるポリマＣの導入孔４０を穿設し、下部の
口金のＢ成分ポリマの流入孔２２に連通させた点
であり、他の点においては第１図に示す口金と変
わる点はない。

ここで、最外層成分であるポリマＣは、ポリマ
Ａ，Ｂとは異なる成分であつても、あるいはＡま
たはＢと同じ成分であつてもかまわない。

このような３層構造の口金とし、最外層のポリ
マを保護層Ｃとしてシート化すれば、隣接糸条は
この保護層Ｃを介して融着接着されるため、融着
接着時の芯、鞘成分の偏心、変形等を起すことが
なくなり、またシートを引き裂いて分割使用する
場合、あるいはシートの端をそれぞれ単独の光フ
アイバに分割して接続するために引き裂こうとし
た場合に保護層Ｃの融着接着部で引き裂くことが
できるため、芯、鞘成分を傷つけることがなく、
より透光性に優れたシートを得ることができる。

更に、一般的に鞘成分ポリマＢは、フツ素系ポ
リマが使用されているが、これらのポリマーは接
着強度が弱く、また種類によつては融着接着が難
かしい場合が多い。このような場合でも保護層Ｃ
として適当な物性を備えたポリマを選ぶことによ
りこの問題を容易に解決することができる。更に
は、一般的に高価な鞘成分ポリマＢの使用量を減
らして薄膜化することが可能となるので、安価な
プラスチツクシートを製造することが可能とな
る。

なお、この口金を製造する場合にも第２図に示
した治具３２を用いることは第１図の口金の場合
と同様である。

そして、これら第１図、第３図に示した口金下
部には、隣接糸条を列状に集束のうえ、相互に融
着接着してシート化する集束ガイド、冷却装置、
巻取機などが設けられている。

［作用］ 上記の口金によれば、管２１から流入した芯成
分ポリマＡは、夫々の管２１内を流下し、管端３
０近傍に至る。

一方、流入孔２２から流入した鞘成分ポリマＢ
は、配分室２５を経て、夫々の複合板２３の導入
孔２６から流入し、前記芯成分ポリマＡと複合室
２８で合流し、ここで芯鞘の複合流を形成する。

この際、管２１は、導入孔２６に対して、同心
度、真円度、円筒度などが高精度の状態で上板２
０から懸架されているので、複合室２８には芯成
分ポリマＡが鞘成分ポリマＢに対して偏心、すな
わち心成分Ａに対する鞘成分ポリマＢの厚さむら
がない状態で流入する。また、複合室２８では、
芯、鞘両成分ポリマの密着性がより高められた状
態とされ、次いで吐出孔２９から紡出される。

また、紡糸された糸条は、隣接する管２１が近
接して列状に配列されているため、口金下方に於
て容易にガイド等で集束することにより、シート
状に融着接着される。

［実施例］ 第１図に示す口金において、下板２７に孔径２
mmの吐出孔２９を、間隔2.5mm、孔数40、配列数
１列に穿設し、更に厚さ10mmの複合板２３に内径
2.3mmの導入口２６を前記吐出孔位置に対応して
穿設し、厚さ10mmの上板２０から懸架された内径
１mm、外径２mm、長さ30mmの管２１を第３図に示
した治具３２を用いてその下端３０が複合板２３
の下面３１に一致するようにして本考案の口金を
形成した。

そして、この口金に、芯成分ポリマＡにポリメ
チルメタクリレート、鞘成分ポリマＢにフツ化ビ
ニリデン系ポリマーを溶融紡糸し、口金下方に設
けたガイド（図示せず）により集束融着させなが
ら22.7ｍ／minで引き取り、次いで150℃に設定
した熱風循環加熱ヒータにより2.2倍の延伸を施
し、50ｍ／minで巻取機に巻き取つた。

ここで得られたシートは、単糸径が250μ、シ
ート幅が10mm±30μであり、個々の単糸には変
形、芯鞘間の偏心、外観上のむら、曲りなどのな
い均質なシートが得られた。

なお、このフアイバシートの透光性は650nmの
波長で250dB／Kmであり、実用的には問題のない
優れた品質のものであつた。

［考案の効果］ 本考案は、以下に述べる優れた効果を奏するこ
とができる。

Ａ 管２１と導入孔２６とを同心状に配置し、し
かも、各々の管２１の下端３０と複合板２３の
下面３１とを実質的に同一面としたので、同心
度、真円度、円筒度等の精度の良い口金の製造
が可能となり、管２１の中心と導入孔２６の中
心とを、すなわち両者間の同心度を高精度に合
致させることが可能になる。

Ｂ また、芯成分ポリマＡの流入孔として、管２
１を用い、列状に配置したので、隣接する吐出
孔２９同志を極めて近接させて配置することが
できる。

Ｃ さらに、複合板２３の下方に、導入孔２６に
対応して、管２１毎に、かつ同心状に設けられ
た複合室２８とこれに連通する吐出孔２９とを
有する下板２７を設け、口金下部の集束ガイド
で隣接糸条を集束したので、芯、鞘の同心度を
維持したまま複数の糸条を列状に集束して相互
に融着させることができる。

したがつて、本考案は、上記Ａ〜Ｃの効果によ
り、芯、鞘二成分間に偏心のない、個々の光フア
イバが一列状、または複数列状に密接して配列さ
れた、優れた品質の芯鞘二重構造のプラスチツク
シートを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係るプラスチツクシート製
造用口金の一実施例を示す縦断面図、第２図は、
第１図に示す口金を製造するための治具の縦断面
図、第３図は、第１図とは別の態様の本考案に係
るプラスチツクシート製造用口金の縦断面図であ
る。また、第４図と第５図は、従来公知の芯鞘複
合繊維製造用口金の要部縦断面図である。 図面中の符号の説明、２０……上板、２１……
管、２２……流入孔、２３……複合板、２４……
中間板、２５……配分室、２６……導入孔、２７
……下板、２８……複合室、２９……吐出孔、３
０……下端、３１……下面、３２……治具、Ａ…
…芯成分ポリマ、Ｂ……鞘成分ポリマ、Ｃ……保
護層成分ポリマ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 芯成分ポリマＡの流入管である管２１が列状に
   複数近接して懸架されると共に少なくとも一つの
   鞘成分ポリマＢの流入孔２２が穿設された上板２
   ０と、該上板２０の下面側に配された複合板２３
   とで前記流入孔２２と連通する鞘成分ポリマＢの
   配分室２５が形成されると共に、該複合板２３に
   は、前記配分室２５と連通されると共に前記複数
   の管２１のそれぞれと同心状に配置され、かつ、
   管２１外径よりも大なる内径の導入孔２６が穿設
   され、口金下部には、前記導入孔２６を介して吐
   出される芯成分ポリマＡに鞘成分ポリマＢが被覆
   された糸条を、列状に集束しシート化する集束ガ
   イドを設けたプラスチツクシート製造用口金にお
   いて、 前記管２１の下端３０と前記複合板２３の下面
   ３１とは、実質的に同一面に配置されると共に、 前記複合板２３の下方に、前記導入孔２６に対
   応し、前記管２１毎に、かつ、同心状に設けられ
   た複合室２８と該複合室２８に連通する吐出孔２
   ９とが形成された下板２７を備えたことを特徴と
   するプラスチツクシート製造用口金。