３枚の主葉および３枚の副葉を有する六葉の断面フィラメント、かかるフィラメントを有する糸からタフトしたカーペット、ならびにかかるフィラメントを製造するためのキャピラリー紡糸口金オリフィス
合成ポリマーを含み、３枚の主葉と３枚の副葉、および主半径（Ｒ1）と副半径（Ｒ2）を有する六葉の断面によって特徴づけられるフィラメント。各葉断面は、外向きに伸びて各末端の凸状先端と接するほぼ直線の側面部を有する。主半径（Ｒ1）と副半径（Ｒ2）との比は、１を超える外面修正比（Ｒ1／Ｒ2）を画定する。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、３枚の主葉および３枚の副葉を有する、六葉の断面形状を有する合成ポリマーフィラメントに関する。フィラメントは、低光沢、艶消しされた控えめな光沢、高い色収率、および優れた防汚性能を示すカーペットを作製するのに特に適している。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は２００５年１２月６日に出願された米国仮特許出願第６０／７４２，７０６号の優先権の利益を主張する。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，１６８，１４３号明細書
【特許文献２】米国特許第３，５２５，１３４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，１０８，８３８号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、主半径（Ｒ1）内の中心軸に対して、前記中心軸に関して対称的に配置された３枚の主葉、および主葉間で前記中心軸に対して副半径（Ｒ2）内にそれぞれ対称的に配置された３枚の副葉を有する六葉の断面を有し、主半径（Ｒ1）と副半径（Ｒ2）との比が１を超える外面修正比（Ｒ1／Ｒ2）を画定する、合成ポリマーフィラメントである。本発明に係る断面を有する合成ポリマーフィラメントを含んでなるカーペットは、低光沢、艶消しされた控えめな光沢、高い色収率、および優れた防汚性能、すなわち汚れ隠蔽性能を示す。
【０００５】
本出願の一部を構成する添付図面に関連して、以下の詳細な説明から本発明をより良く理解できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下の発明の詳細な説明全体を通じて、全ての図面中で同様の要素を指すのに同様の参照数字が使用される。
【０００７】
本発明のフィラメントは、３枚の主葉と３枚の副葉を有するほぼ均一な中実六葉の断面を有する。各主葉部分は、外向きに伸びて一般に凸状先端に終結するほぼ直線の側面部を有する。一実施形態では、直線の側面部の側面は平行である。別の実施形態では、直線の側面部は、凸状先端の方向に中心軸から遠ざかって、幅広から幅狭に内向きに先細りにできる。さらに別の実施形態では、直線の側面部は、凸状先端から中心軸の方向に中心軸に向かって、幅広から幅狭に内向きに先細りにできる。
【０００８】
断面の主葉は、フィラメント断面の中心軸に対して、対称的にまたは非対称的に配置されてもよい。中心軸から凸状先端までで測定される各主葉の長さは、対応する各副葉の長さ寸法を超える。葉が対称的な実施形態において、葉は本質的に互いに鏡像である２つの側面を有するように配置される。
【０００９】
ここで図１を参照すると、本発明に従って一般に参照数字１０によって示されるフィラメントの断面図が示される。中心の、すなわち長手方向の軸１２は、フィラメント１０を貫いて伸び、その幾何学的中心の働きをする。中心軸１２から、軸からのフィラメント１０の外輪郭上の最外側の点までの距離が、フィラメントの主半径（Ｒ1）を画定する。点は、各主葉上でそれぞれ１６Ａ、１６Ｂ、および１６Ｃとして表される。副半径（Ｒ2）は、中心軸１２から、各副葉上にそれぞれ１７Ａ、１７Ｂ、および１７Ｃとして表される副葉の最外側の点までの距離と定義される。
【００１０】
ジェネレーション（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃのそれぞれの中心から各主葉１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃの凸状先端までの距離は、主先端半径Ｒ3によって示される（図１では説明を分かりやすくするためにその内１つのみを示す）。ジェネレーション（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃのそれぞれの中心から各副葉１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃの凸状先端までの距離は、副先端半径Ｒ4によって示される（図１では説明を分かりやすくするためにその内１つのみを示す）。
【００１１】
凸状領域２２は、図のように各主葉と各副葉の間に配置される。
【００１２】
一実施形態に従って、フィラメント１０は１を超える外面修正比（Ｒ1／Ｒ2）を有する。換言すれば、フィラメント中心軸から主葉先端までで測定される各主葉（Ｒ1）の長さは、各副葉（Ｒ2）の対応する長さを超える。本発明の別の実施形態に従って、外面修正比（Ｒ1／Ｒ2）は１．２〜約３．５の範囲内である。さらに別の実施形態では、外面修正比（Ｒ1／Ｒ2）は、約１．５〜約２．５の範囲内である。
【００１３】
さらに主半径（Ｒ1）と主先端半径（Ｒ3）との比は、約２．０〜約１０．０の範囲内である「主先端比」（Ｒ1／Ｒ3）を画定する。本発明に係る別の実施形態では、主先端比（Ｒ1／Ｒ3）は約２．５〜約４．０の範囲内である。
【００１４】
主半径（Ｒ1）と副先端半径（Ｒ4）との比は、約２．０〜約４０．０の範囲である「副先端比」（Ｒ1／Ｒ4）を画定する。別の実施形態では、副先端比（Ｒ1／Ｒ4）は約３．７５〜約１４．０の範囲である。
【００１５】
本発明に従って、フィラメント、すなわちステープルファイバーまたは連続フィラメントは、合成の熱可塑性溶融紡糸可能ポリマーまたはコポリマーを使用して調製される。適切なポリマーおよびコポリマーとしては、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、およびポリアクリロニトリルが挙げられる。後述の「ポリマー」という用語は、ポリマー、およびランダムおよびブロックコポリマーを意味するように使用される。ポリマー組成物は溶融されて、次に使用される個々のポリマー組成物の物理特性および／または化学組成次第で変動する条件下で、図３および図４に示すような（以下に説明する）その中に適切な大きさのオリフィスを有する紡糸口金キャピラリー開口部５４を通して押し出され（すなわち「紡糸される」）、それによって所望のデニール、外面修正比、および主または副先端比を有するフィラメント１０が生成される。フィラメントを引き続いて、それらの上を流れる冷却空気によって急冷する。次にフィラメントを１つまたは複数の加熱される延伸コイル（ｄｒａｗ ｃｏｉｌ）上に通過させる。引き続いて当該技術分野で知られている任意の方法によって、フィラメントを捲縮し、短い長さに切断してステープルファイバーを作製してもよく、または嵩高にして嵩高連続フィラメント（ＢＣＦ）を作製してもよい。
【００１６】
フィラメントは、一般にそれらの長さに沿って断面が均一であり、既知の方法に従って、「嵩高」または「捲縮」としても知られているテクスチャー加工をしてもよい。それらはカーペット、テキスタイル、または不織物用途をはじめとする、いくつかの異なる用途のために使用できる。
【００１７】
本発明に従って製造された複数の嵩高連続フィラメントは、集成させて嵩高連続糸を形成できる。フィラメントの特有の所望の特性のために、それらから形成された糸は、（必要に応じてその他のタイプの糸を用いてまたは用いずに）特にタフトしてカーペットにするのに有利であると考えられ、それによって特に望ましい特性が得られる。必要に応じて、糸はその他の形状のフィラメントを含むことができる。
【００１８】
本発明に係るフィラメントを含む、ボンデッド白色糸カーペットは、ジェット染料プリンターの下を通過させることができる。デザインソフトウェアを使用して、ジェットは染料をカーペット上に発射し、無限の多様性と色のデザインおよびパターンを形成する。次にカーペットを蒸煮して、その後完全にすすぎ、次にそれを脱水する。ループパイルおよびカットパイルカーペットの双方を使用して、プリントカーペットを製造することができる。
【００１９】
図３は、本発明に係るフィラメント１０’を製造するのに有用な紡糸口金プレートの一例を例示する。紡糸口金プレートは、上面と底面を有する比較的大きい部材である。当業者には良く理解されるように、紡糸口金プレートの上面の一部には穿孔窪み（図示せず）が備わっており、それによってプレートはポリマー供給源とつながっている。押し出すポリマーのレオロジー次第で、穿孔窪みの下縁を傾斜させて、供給から紡糸口金プレートへのポリマーの流れを促進してもよい。
【００２０】
複数のキャピラリー開口部が、窪み上面から底面に紡糸口金プレートを貫いて伸びる。各キャピラリー開口部５４は、１本のフィラメントを形成する働きをする。図３にはこのようなキャピラリー開口部５４の１つだけが図示される。したがって所定の紡糸口金プレート中に提供されるキャピラリー開口部数は、集成されて所定の数の糸を形成するフィラメント数に対応する。言及されたように、追加的フィラメント（使用する場合）を任意な好都合な方法で糸中に組み込んでもよい。
【００２１】
図３で最も良く分かるように、本発明では、各キャピラリー開口部５４は、３本の主脚６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃと、３本の副脚６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃを有する６本の脚を有する。各主脚６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃは、脚先端からキャピラリー開口部の中心軸６８に伸びる、それぞれの長手方向軸６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃを有する。主軸６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃは、１２０度（１２０°）の角度で互いに隔たる。各副脚６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃは、脚先端からフィラメントの中心軸に伸びる、それぞれの長手方向軸６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃを有する。副軸６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃは、１２０度（１２０°）の角度で互いに隔たる。各主軸は最も近い副軸と約６０度（６０°）の角度で互いに隔たる。主脚６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃの主軸６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃと、副脚６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃの副軸６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃとは、キャピラリー開口部の中心軸６８で交差する。
【００２２】
主脚６２Ａ、６２Ｂ、および６２Ｃの幅寸法は、それぞれの参照文字Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3によって示される。副脚６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃの幅寸法は、それぞれの参照文字Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3によって示される。通常、主脚の幅は副脚の幅を超える。
【００２３】
主脚６２Ａ、６２Ｂ、および６３Ｃの長さ寸法は、それぞれの参照文字Ａ1、Ａ2、およびＡ3によって示される（図３では説明を分かりやすくするためにその内１つのみを示す）。副脚６３Ａ、６３Ｂ、および６３Ｃの長さ寸法は、それぞれの参照文字Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3によって示される（図３では説明を分かりやすくするためにその内１つのみを示す）。通常、主脚の長さは副脚の長さを超える。
【００２４】
各脚の側面はほぼ平行であり、外向きに伸びて凸状先端に終結する。あるいは、脚は、中心軸６８から円形先端の方向に、幅広から幅狭に幅を先細りにできる。さらに別の実施形態では、直線の側面部は、円形先端から断面の中心軸６８の方向に、幅広から幅狭に幅を先細りにできる。
【００２５】
図４は、本発明に係るフィラメント１０を製造するのに有用な紡糸口金プレートの別の例を例示する。図４に示すキャピラリー開口部５４は、各脚の凸状先端が図のようにいくらか拡大されていること以外は、図３と同一である。参照数字「Ｄ」は、各主脚上に位置する拡大先端の直径を示す。参照数字「ｄ」は、各副脚上に位置する拡大先端の直径を示す。
【００２６】
紡糸口金プレートは、米国特許公報（特許文献１）で記載されるようなレーザー技術を使用して、任意の適切な方法で製造してもよい。
【００２７】
ここで以下の非限定的例と併せて、本発明についてより詳細に説明する。
【実施例】
【００２８】
（試験法）
（相対粘度）
相対粘度（ＲＶ）は、５．５グラムのナイロン６，６ポリマーを５０立方センチメートル（５０ｃｃ）のギ酸に溶解して測定した。ＲＶは、ナイロン６６／ギ酸溶液の絶対的粘度とギ酸の絶対的粘度との比である。双方の絶対的粘度は摂氏２５度（２５℃）で測定した。
【００２９】
（カーペット光沢）
異なるカットパイルカーペットサンプルの光沢の程度は、どのカーペットがどの糸からできているかという知識なしに、並列比較で視覚的に比較した。カーペットは、それぞれカーペットの構造および表面組織に精通している５人の熟練した検査官のパネルによって検査された。光沢値は検査官によって「１」から「５」の尺度で測定され、「５」が最も光沢が高い。各サンプルの光沢評価を平均し、平均評価を基準にして、サンプルに低い、中程度または高い光沢の評価を与えた。同じ方法でカーペット嵩を評価した。光沢結果を表３に報告する。
【００３０】
（実験室防汚試験）
ベターマン（Ｖｅｔｔｅｒｍａｎ）ドラムを使用して、各カーペットサンプルについて防汚試験を行った。ミノルタ・コーポレーション（Ｍｉｎｏｌｔａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から「クロマメーター（Ｃｈｒｏｍａｍｅｔｅｒ）」モデルＣＲ−２１０として販売されるハンドヘルド色測定機器を使用して、サンプルの基本色を測定した。
【００３１】
カーペットサンプルをベターマン（Ｖｅｔｔｅｒｍａｎ）ドラムに入れた。オンタリオ州ミシサーガのデュポンカナダ（ＤｕＰｏｎｔ Ｃａｎａｄａ，Ｍｉｓｓｉｓｓａｕｇａ，Ｏｎｔａｒｉｏ）からの２００グラム（２００ｇ）の清潔なナイロン１０１ザイテル（Ｚｙｔｅｌ）ナイロンビーズおよび５０グラム（５０ｇ）の汚れたビーズをサンプルの上に置いた。汚れたビーズは、ノースカロライナ州ウィンザーのマニュファクチャー・テキスタイル・イノベーターズ・コーポレーション（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｉｎｎｏｖａｔｏｒｓ Ｃｏｒｐ．（Ｗｉｎｄｓｏｒ，Ｎ．Ｃ．））からの１０グラム（１０ｇ）のＡＡＴＣＣＴＭ−１２２合成カーペット汚物と、１０００グラム（１０００ｇ）の新しいナイロン１０１ザイテル（Ｚｙｔｅｌ）ビーズとを混合して調製した。１６００から１７００グラム（１６００〜１７００ｇ）のセラミック円柱形状ビーズ［１１０〜１３０個の１／２”直径×１／２”長さの小型ビーズと、２５〜３５個の３／４”直径、３／４”長さ（１．９１ｃｍ直径、１．９１ｃｍ長さ）の大型ビーズ］をベターマン（Ｖｅｔｔｅｒｍａｎ）ドラムに入れた。ベターマン（Ｖｅｔｔｅｒｍａｎ）ドラムを５００サイクル作動させて、サンプルを取り出した。
【００３２】
サンプル色を再度測定し、汚れに起因する、対照値（デルタＥ）に対する色変化を記録した。サンプルをドラムに戻して５０グラム（５０ｇ）の汚れたビーズ混合物を廃棄し、５０グラム（５０ｇ）の新しい汚れたビーズをドラムに入れた。上述の手順をさらに３回の５００サイクル作動繰り返した。
【００３３】
全部で２０００サイクル後、対照値に対する色変化をバキューミングした後に測定して記録した。デルタＥ数の高いサンプルは、デルタＥの低いサンプルより性能が劣る。
【００３４】
（徒歩での交通による防汚試験）
本発明のフィラメントから構成されるループカーペット上の徒歩での交通の防汚性能試験を行った。試験は、実際の徒歩での交通試験によって、カーペットをかなりの量の汚物に曝露することを伴った。典型的な徒歩での交通レベルは週あたり約１００，０００〜２００，０００の交通量のペースで、１５０，０００〜１，０００，０００の範囲であった。
【００３５】
カーペットサンプルの寸法は変動できる。カーペットサンプルの幅は、廊下の幅を覆うために典型的に約６フィートである。カーペットの長さは、利用できるサンプル数次第で典型的に約１２〜１８インチの範囲である。この実施例では、業務用レベルループカーペットは１２インチ×６フィートと測定された。カーペットを、各測定の前にバキューミングした。
【００３６】
ミノルタ・クロマグラフ・メーター（Ｍｉｎｏｌｔａ Ｃｈｒｏｍａｇｒａｐｈ Ｍｅｔｅｒ）ＣＲ−２１０測定装置を使用して、異なるカーペットサンプル上で１２時間毎に反射率測定を行った。ＣＲ−２１０は反射対象色を測定するためのコンパクト三刺激値色分析器である。カーペットサンプル上の３つの異なる領域で色を読み取る。クロマグラフ・メーター（Ｃｈｒｏｍａｇｒａｐｈ Ｍｅｔｅｒ）は、各読み取りについて色差ΔＥを計算する。
【００３７】
ΔＥ色偏差は全色差を表す。式は、色空間がユークリッド（Ｅｕｃｌｉｄｅｓ）（三次元）であると仮定して、下の式で示されるように、サンプルと標準の間の座標の差を表す３つの成分の二乗の和の平方根としてΔＥを計算する。
【００３８】
【数１】
【００３９】
式中、Ｌ*は明度変数であり、ａ*およびｂ*は色度座標である。防汚性能比較試験を行う場合、全サンプルを同時に試験して、同一床位置の維持を試みることが重要である。また、ウォーク・オフ・マットを使用して、廊下入り口に最も近いカーペットサンプルが過度の量の汚物を被るのを防止する。これは試験におけるバイアスを防止する。徒歩での交通後にΔＥが低い試験サンプルは、ΔＥが高いサンプルよりも良い性能を有すると見なされる。
【００４０】
（実施例１〜３）
（紡糸工程）
以下の実施例では、様々な断面を有するナイロン６，６フィラメントを製造した。ナイロン６，６フィラメントは、図３、４、および５に示すタイプの異なる紡糸口金から紡糸された。
【００４１】
全ての実施例のために使用されるナイロン６，６ポリマーは艶消しポリマーであり、これはポリマースピンドープが０．１５重量％のＴｉＯ2を含有し、６８＋／−約３単位の相対粘度（ＲＶ）を有したことを意味する。紡糸パック前のポリマー温度は、摂氏約２８５＋／−１度（２８５＋／−１℃）に制御された。紡糸処理能力は、１時間あたり７０ポンド（７０ｌｂ；３１．８ｋｇ）であった。
【００４２】
異なる紡糸口金を通してポリマーを押し出し、８０本のフィラメントのセグメント２つに分割した。紡糸口金のためのキャピラリー寸法については下述する。次に噴出口内で溶融繊維を迅速に急冷し、そこでは急冷ゾーンを通って摂氏約９度（約９℃）の冷却空気が、１分あたり３００立方フィート（３００ｃｆｍ；８．４９立方メートル／分）でフィラメントに吹き付けられる。次に延伸と捲縮のために、１分あたり８００ヤード（８００ｙｄ／分；７３１．５２ｍ／分）で潤滑剤によってフィラメントを被覆した。１対の加熱延伸ロールを使用して、１分あたり２１９７ヤード（２００９ｍ／分および２．７５×延伸比）で被覆された糸を延伸した。延伸ロール温度は摂氏１９０度（１９０℃）であった。次にフィラメントを米国特許公報（特許文献２）で記載されるのに類似した二重衝突膨化ジェット（２１０℃の熱風）内に進めて、フィラメントあたり９９５デニール（１１０６デシテックス）、および１２．５デニール（ｄｐｆ）（フィラメントあたり１３．９デシテックス）の２つの糸を形成した。
【００４３】
紡糸、延伸、捲縮された嵩高連続フィラメント（ＢＣＦ）糸をケーブル撚り糸機上でインチあたり５．０回転（ｔｐｉ）にケーブル撚りして、設定温度華氏２６５度（２６５°Ｆ；１２９．４℃）のスペルバ（Ｓｕｐｅｒｂａ）熱処理機上でヒートセットした。
【００４４】
次に試験糸を１／１０インチゲージ（０．２５４ｃｍ）タフト機上で、０．６２５インチ（５／８”；１．５９ｃｍ）パイル高さを有する平方ヤードあたり５５オンス（５５ｏｚ／ｙｄ2；１８６５ｇ／ｍ2）のカットパイルカーペットにタフトした。タフトしたカーペットを連続範囲染色機上で、羊毛ベージュ色カーペットに染色した。専門家パネルによってカーペットの美観を評価した。それらはまた、ベターマン（Ｖｅｔｔｅｒｍａｎ）ドラム内での防汚試験の対象でもあった。
【００４５】
（実施例１（比較例））
上述の工程を使用して、図６に示すような波形の三葉断面（米国特許公報（特許文献３））を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図５に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。
【００４６】
（実施例２（本発明））
上述の工程を使用して、図１に示すような本発明に係る六葉の断面を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図４に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。キャピラリー寸法を表１および２に記載する。
【００４７】
表１は、図３〜４に示す主脚の様々な寸法Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3、およびＤの規模を表す。表２は、図３〜４に示す副脚の様々な寸法Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3、およびｄの規模を表す。寸法はｃｍ単位である。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【表２】
【００５０】
（実施例３（本発明））
上述の工程を使用して、図２に示すような本発明に係る六葉の断面を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図３に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。キャピラリー寸法を表１および２に記載する。
【００５１】
上のフィラメントを使用して製造されたカーペットに、既述したようにベターマン（Ｖｅｔｔｅｒｍａｎ）ドラム内での防汚試験を行った。防汚性能はデルタＥ測定によって判断した。デルタＥが低いカーペットサンプルはより良い防汚性能を有し、すなわちデルタＥが高いカーペットよりも良い防汚性能を有すると見なされた。デルタＥを１単位以上低下させることは、顕著な改善と見なされた。
【００５２】
カーペットサンプルはまた、艶および光沢についても専門家のパネルによって評価した。光沢の全くないカーペットは、高い光沢のカーペットよりも望ましい。全ての天然繊維は不快な光沢を有さなかった。試験結果を下の表３に要約する。
【００５３】
【表３】
【００５４】
（実施例４〜６）
（紡糸工程）
以下の実施例では、様々な断面を有するナイロン６，６フィラメントを製造した。ナイロン６，６フィラメントは、図３、４、５、および７に示すような異なる紡糸口金から紡糸した。
【００５５】
全ての実施例のために使用されるナイロン６，６ポリマーは艶消しポリマーであり、これはポリマーが０．２重量％のＴｉＯ2を含有し、６８＋／−約３単位の相対粘度（ＲＶ）を有したことを意味する。紡糸パック前のポリマー温度は、摂氏約２８６＋／−１度（２８６＋／−１℃）に制御された。紡糸処理能力は、１時間あたり７５ポンド（７５ｌｂ；３４．１ｋｇ）であった。
【００５６】
異なる紡糸口金を通してポリマーを押し出し、６４本のフィラメントのセグメント２つに分割した。次に噴出口内で溶融繊維を迅速に急冷し、そこでは急冷ゾーンを通って摂氏約９度（約９℃）の冷却空気が、１分あたり３００立方フィート（３００ｃｆｍ；８．４９立方メートル／分）でフィラメントに吹き付けられる。次に延伸と捲縮のために、１分あたり７１５ヤード（７１５ｙｄ／分；６５４ｍ／分）で潤滑剤によってフィラメントを被覆した。１対の加熱延伸ロールを使用して、１分あたり１９３０ヤード（１１１ｍ／分および２．７５×延伸比）で被覆された糸を延伸した。延伸ロール温度は摂氏１９０度（１９０℃）であった。次にフィラメントを、クーン（Ｃｏｏｎ）に付与された米国特許公報（特許文献２）で記載されるのに類似した二重衝突膨化ジェット（２３０℃の熱風）内に進めて、フィラメントあたり１２４５デニール（１３８５デシテックス）、および１９デニール（ｄｐｆ）（フィラメントあたり２１．１デシテックス）の２つの糸を形成した。
【００５７】
ケーブル撚り糸機上でインチあたり４．５回転（ｔｐｉ）にケーブル撚りして、設定温度華氏２６５度（２６５°Ｆ；１２９．４℃）のスペルバ（Ｓｕｐｅｒｂａ）熱処理機上でヒートセットし、防汚試験のためのカーペットを調製した。
【００５８】
次にこれらの試験糸を１／１０インチゲージ（０．２５４ｃｍ）のタフト機上で、０．２５インチ（８／３２”；０．６３５ｃｍ）のパイル高さを有する平方ヤードあたり３２オンス（３２ｏｚ／ｙｄ2；１０８５ｇ／ｍ2）のカットパイルカーペットにタフトした。タフトしたカーペットをベック（ｂｅｃｋ）染色機内でおよそＬ*＝７１のベージュ色カーペットに染色した。
【００５９】
ケーブル撚り糸機上でインチあたり４．８回転（ｔｐｉ）にケーブル撚りして、設定温度華氏２６５度（２６５°Ｆ；１２９．４℃）のスペルバ（Ｓｕｐｅｒｂａ）熱処理機上でヒートセットし、印刷試験のためのカーペットサンプルを調製した。
【００６０】
次にこれらの試験糸を１／１０インチゲージ（０．２５４ｃｍ）タフト機上で、０．３１インチ（５／１６”；０．７９４ｃｍ）パイル高さを有する平方ヤードあたり３６オンス（３６ｏｚ／ｙｄ2；１２２１ｇ／ｍ2）のカットパイルカーペットにタフトした。
【００６１】
（実施例４（比較例））
上述の溶融紡糸工程を使用して、図６に示すような三葉断面を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図５に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。
【００６２】
（実施例５（本発明））
上述の溶融紡糸工程を使用して、図２に示すような本発明に係る六葉の断面を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図３に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。キャピラリー寸法を表１および２に記載する。
【００６３】
（実施例６（本発明））
上述の溶融紡糸工程を使用して、図２に示すような本発明に係る六葉の断面を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図４に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。キャピラリー寸法を表１および２に記載する。
【００６４】
（実施例７（比較例））
前述の溶融紡糸工程と類似した工程を使用して、図８に示すような三葉断面を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図７に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。
【００６５】
実施例４〜６を１／１０インチゲージ、１／４インチパイル高さ、３２オンスループのパイルカーペットに加工して、個別に淡いベージュ（Ｌ*約≒７１）色に染色した。徒歩での交通を使用して、これらのサンプル上で防汚試験を実施した。汚れデータを表４に列挙する。
【００６６】
【表４】
【００６７】
実施例５〜７をゲージ１／１０インチゲージ、パイル高５／１６インチ、平方ヤードあたり３６オンスのカットパイルカーペットに加工した。カーペットサンプルを蒸気で処理し、クロモジェット（Ｃｈｒｏｍｏｊｅｔ）プリンター上でプリントして、多色模様入りカーペットにした。全てのカーペットサンプルに同量の染料を施した。次にプリントカーペットを蒸気で処理して染料を定着させ、水で完全にすすいで未使用染料を除去した。ミノルタ（Ｍｉｎｏｌｔａ）比色計を使用して、カーペット（ベージュ部分のみ）の色濃度（Ｌ*値）を測定した。Ｌ*値が低いカーペットは、印刷品質のカーペットよりも濃い色を有する。残りの結果を表５に列挙する。
【００６８】
【表５】
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係るフィラメントの断面図である。
【図２】本発明の代案の実施形態に対応するフィラメントの断面図である。
【図３】本発明に係るフィラメントを製造するための紡糸口金プレートの平面図である。
【図４】本発明の代案の実施形態を製造するための紡糸口金プレートの平面図である。
【図５】比較例１で使用されるフィラメントを紡糸するための紡糸口金プレートの平面図である。
【図６】比較例１で使用される三葉フィラメントの断面図である。
【図７】比較例４のフィラメントを紡糸するために使用される紡糸口金プレートの平面図である。
【図８】比較例４で使用される三葉フィラメントの断面図である。
【背景技術】
【０００１】
本発明は、３枚の主葉および３枚の副葉を有する、六葉の断面形状を有する合成ポリマーフィラメントに関する。フィラメントは、低光沢、艶消しされた控えめな光沢、高い色収率、および優れた防汚性能を示すカーペットを作製するのに特に適している。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は２００５年１２月６日に出願された米国仮特許出願第６０／７４２，７０６号の優先権の利益を主張する。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，１６８，１４３号明細書
【特許文献２】米国特許第３，５２５，１３４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，１０８，８３８号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、主半径（Ｒ1）内の中心軸に対して、前記中心軸に関して対称的に配置された３枚の主葉、および主葉間で前記中心軸に対して副半径（Ｒ2）内にそれぞれ対称的に配置された３枚の副葉を有する六葉の断面を有し、主半径（Ｒ1）と副半径（Ｒ2）との比が１を超える外面修正比（Ｒ1／Ｒ2）を画定する、合成ポリマーフィラメントである。本発明に係る断面を有する合成ポリマーフィラメントを含んでなるカーペットは、低光沢、艶消しされた控えめな光沢、高い色収率、および優れた防汚性能、すなわち汚れ隠蔽性能を示す。
【０００５】
本出願の一部を構成する添付図面に関連して、以下の詳細な説明から本発明をより良く理解できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下の発明の詳細な説明全体を通じて、全ての図面中で同様の要素を指すのに同様の参照数字が使用される。
【０００７】
本発明のフィラメントは、３枚の主葉と３枚の副葉を有するほぼ均一な中実六葉の断面を有する。各主葉部分は、外向きに伸びて一般に凸状先端に終結するほぼ直線の側面部を有する。一実施形態では、直線の側面部の側面は平行である。別の実施形態では、直線の側面部は、凸状先端の方向に中心軸から遠ざかって、幅広から幅狭に内向きに先細りにできる。さらに別の実施形態では、直線の側面部は、凸状先端から中心軸の方向に中心軸に向かって、幅広から幅狭に内向きに先細りにできる。
【０００８】
断面の主葉は、フィラメント断面の中心軸に対して、対称的にまたは非対称的に配置されてもよい。中心軸から凸状先端までで測定される各主葉の長さは、対応する各副葉の長さ寸法を超える。葉が対称的な実施形態において、葉は本質的に互いに鏡像である２つの側面を有するように配置される。
【０００９】
ここで図１を参照すると、本発明に従って一般に参照数字１０によって示されるフィラメントの断面図が示される。中心の、すなわち長手方向の軸１２は、フィラメント１０を貫いて伸び、その幾何学的中心の働きをする。中心軸１２から、軸からのフィラメント１０の外輪郭上の最外側の点までの距離が、フィラメントの主半径（Ｒ1）を画定する。点は、各主葉上でそれぞれ１６Ａ、１６Ｂ、および１６Ｃとして表される。副半径（Ｒ2）は、中心軸１２から、各副葉上にそれぞれ１７Ａ、１７Ｂ、および１７Ｃとして表される副葉の最外側の点までの距離と定義される。
【００１０】
ジェネレーション（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃのそれぞれの中心から各主葉１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃの凸状先端までの距離は、主先端半径Ｒ3によって示される（図１では説明を分かりやすくするためにその内１つのみを示す）。ジェネレーション（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃのそれぞれの中心から各副葉１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃの凸状先端までの距離は、副先端半径Ｒ4によって示される（図１では説明を分かりやすくするためにその内１つのみを示す）。
【００１１】
凸状領域２２は、図のように各主葉と各副葉の間に配置される。
【００１２】
一実施形態に従って、フィラメント１０は１を超える外面修正比（Ｒ1／Ｒ2）を有する。換言すれば、フィラメント中心軸から主葉先端までで測定される各主葉（Ｒ1）の長さは、各副葉（Ｒ2）の対応する長さを超える。本発明の別の実施形態に従って、外面修正比（Ｒ1／Ｒ2）は１．２〜約３．５の範囲内である。さらに別の実施形態では、外面修正比（Ｒ1／Ｒ2）は、約１．５〜約２．５の範囲内である。
【００１３】
さらに主半径（Ｒ1）と主先端半径（Ｒ3）との比は、約２．０〜約１０．０の範囲内である「主先端比」（Ｒ1／Ｒ3）を画定する。本発明に係る別の実施形態では、主先端比（Ｒ1／Ｒ3）は約２．５〜約４．０の範囲内である。
【００１４】
主半径（Ｒ1）と副先端半径（Ｒ4）との比は、約２．０〜約４０．０の範囲である「副先端比」（Ｒ1／Ｒ4）を画定する。別の実施形態では、副先端比（Ｒ1／Ｒ4）は約３．７５〜約１４．０の範囲である。
【００１５】
本発明に従って、フィラメント、すなわちステープルファイバーまたは連続フィラメントは、合成の熱可塑性溶融紡糸可能ポリマーまたはコポリマーを使用して調製される。適切なポリマーおよびコポリマーとしては、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、およびポリアクリロニトリルが挙げられる。後述の「ポリマー」という用語は、ポリマー、およびランダムおよびブロックコポリマーを意味するように使用される。ポリマー組成物は溶融されて、次に使用される個々のポリマー組成物の物理特性および／または化学組成次第で変動する条件下で、図３および図４に示すような（以下に説明する）その中に適切な大きさのオリフィスを有する紡糸口金キャピラリー開口部５４を通して押し出され（すなわち「紡糸される」）、それによって所望のデニール、外面修正比、および主または副先端比を有するフィラメント１０が生成される。フィラメントを引き続いて、それらの上を流れる冷却空気によって急冷する。次にフィラメントを１つまたは複数の加熱される延伸コイル（ｄｒａｗ ｃｏｉｌ）上に通過させる。引き続いて当該技術分野で知られている任意の方法によって、フィラメントを捲縮し、短い長さに切断してステープルファイバーを作製してもよく、または嵩高にして嵩高連続フィラメント（ＢＣＦ）を作製してもよい。
【００１６】
フィラメントは、一般にそれらの長さに沿って断面が均一であり、既知の方法に従って、「嵩高」または「捲縮」としても知られているテクスチャー加工をしてもよい。それらはカーペット、テキスタイル、または不織物用途をはじめとする、いくつかの異なる用途のために使用できる。
【００１７】
本発明に従って製造された複数の嵩高連続フィラメントは、集成させて嵩高連続糸を形成できる。フィラメントの特有の所望の特性のために、それらから形成された糸は、（必要に応じてその他のタイプの糸を用いてまたは用いずに）特にタフトしてカーペットにするのに有利であると考えられ、それによって特に望ましい特性が得られる。必要に応じて、糸はその他の形状のフィラメントを含むことができる。
【００１８】
本発明に係るフィラメントを含む、ボンデッド白色糸カーペットは、ジェット染料プリンターの下を通過させることができる。デザインソフトウェアを使用して、ジェットは染料をカーペット上に発射し、無限の多様性と色のデザインおよびパターンを形成する。次にカーペットを蒸煮して、その後完全にすすぎ、次にそれを脱水する。ループパイルおよびカットパイルカーペットの双方を使用して、プリントカーペットを製造することができる。
【００１９】
図３は、本発明に係るフィラメント１０’を製造するのに有用な紡糸口金プレートの一例を例示する。紡糸口金プレートは、上面と底面を有する比較的大きい部材である。当業者には良く理解されるように、紡糸口金プレートの上面の一部には穿孔窪み（図示せず）が備わっており、それによってプレートはポリマー供給源とつながっている。押し出すポリマーのレオロジー次第で、穿孔窪みの下縁を傾斜させて、供給から紡糸口金プレートへのポリマーの流れを促進してもよい。
【００２０】
複数のキャピラリー開口部が、窪み上面から底面に紡糸口金プレートを貫いて伸びる。各キャピラリー開口部５４は、１本のフィラメントを形成する働きをする。図３にはこのようなキャピラリー開口部５４の１つだけが図示される。したがって所定の紡糸口金プレート中に提供されるキャピラリー開口部数は、集成されて所定の数の糸を形成するフィラメント数に対応する。言及されたように、追加的フィラメント（使用する場合）を任意な好都合な方法で糸中に組み込んでもよい。
【００２１】
図３で最も良く分かるように、本発明では、各キャピラリー開口部５４は、３本の主脚６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃと、３本の副脚６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃを有する６本の脚を有する。各主脚６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃは、脚先端からキャピラリー開口部の中心軸６８に伸びる、それぞれの長手方向軸６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃを有する。主軸６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃは、１２０度（１２０°）の角度で互いに隔たる。各副脚６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃは、脚先端からフィラメントの中心軸に伸びる、それぞれの長手方向軸６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃを有する。副軸６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃは、１２０度（１２０°）の角度で互いに隔たる。各主軸は最も近い副軸と約６０度（６０°）の角度で互いに隔たる。主脚６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃの主軸６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃと、副脚６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃの副軸６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃとは、キャピラリー開口部の中心軸６８で交差する。
【００２２】
主脚６２Ａ、６２Ｂ、および６２Ｃの幅寸法は、それぞれの参照文字Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3によって示される。副脚６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃの幅寸法は、それぞれの参照文字Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3によって示される。通常、主脚の幅は副脚の幅を超える。
【００２３】
主脚６２Ａ、６２Ｂ、および６３Ｃの長さ寸法は、それぞれの参照文字Ａ1、Ａ2、およびＡ3によって示される（図３では説明を分かりやすくするためにその内１つのみを示す）。副脚６３Ａ、６３Ｂ、および６３Ｃの長さ寸法は、それぞれの参照文字Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3によって示される（図３では説明を分かりやすくするためにその内１つのみを示す）。通常、主脚の長さは副脚の長さを超える。
【００２４】
各脚の側面はほぼ平行であり、外向きに伸びて凸状先端に終結する。あるいは、脚は、中心軸６８から円形先端の方向に、幅広から幅狭に幅を先細りにできる。さらに別の実施形態では、直線の側面部は、円形先端から断面の中心軸６８の方向に、幅広から幅狭に幅を先細りにできる。
【００２５】
図４は、本発明に係るフィラメント１０を製造するのに有用な紡糸口金プレートの別の例を例示する。図４に示すキャピラリー開口部５４は、各脚の凸状先端が図のようにいくらか拡大されていること以外は、図３と同一である。参照数字「Ｄ」は、各主脚上に位置する拡大先端の直径を示す。参照数字「ｄ」は、各副脚上に位置する拡大先端の直径を示す。
【００２６】
紡糸口金プレートは、米国特許公報（特許文献１）で記載されるようなレーザー技術を使用して、任意の適切な方法で製造してもよい。
【００２７】
ここで以下の非限定的例と併せて、本発明についてより詳細に説明する。
【実施例】
【００２８】
（試験法）
（相対粘度）
相対粘度（ＲＶ）は、５．５グラムのナイロン６，６ポリマーを５０立方センチメートル（５０ｃｃ）のギ酸に溶解して測定した。ＲＶは、ナイロン６６／ギ酸溶液の絶対的粘度とギ酸の絶対的粘度との比である。双方の絶対的粘度は摂氏２５度（２５℃）で測定した。
【００２９】
（カーペット光沢）
異なるカットパイルカーペットサンプルの光沢の程度は、どのカーペットがどの糸からできているかという知識なしに、並列比較で視覚的に比較した。カーペットは、それぞれカーペットの構造および表面組織に精通している５人の熟練した検査官のパネルによって検査された。光沢値は検査官によって「１」から「５」の尺度で測定され、「５」が最も光沢が高い。各サンプルの光沢評価を平均し、平均評価を基準にして、サンプルに低い、中程度または高い光沢の評価を与えた。同じ方法でカーペット嵩を評価した。光沢結果を表３に報告する。
【００３０】
（実験室防汚試験）
ベターマン（Ｖｅｔｔｅｒｍａｎ）ドラムを使用して、各カーペットサンプルについて防汚試験を行った。ミノルタ・コーポレーション（Ｍｉｎｏｌｔａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から「クロマメーター（Ｃｈｒｏｍａｍｅｔｅｒ）」モデルＣＲ−２１０として販売されるハンドヘルド色測定機器を使用して、サンプルの基本色を測定した。
【００３１】
カーペットサンプルをベターマン（Ｖｅｔｔｅｒｍａｎ）ドラムに入れた。オンタリオ州ミシサーガのデュポンカナダ（ＤｕＰｏｎｔ Ｃａｎａｄａ，Ｍｉｓｓｉｓｓａｕｇａ，Ｏｎｔａｒｉｏ）からの２００グラム（２００ｇ）の清潔なナイロン１０１ザイテル（Ｚｙｔｅｌ）ナイロンビーズおよび５０グラム（５０ｇ）の汚れたビーズをサンプルの上に置いた。汚れたビーズは、ノースカロライナ州ウィンザーのマニュファクチャー・テキスタイル・イノベーターズ・コーポレーション（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｉｎｎｏｖａｔｏｒｓ Ｃｏｒｐ．（Ｗｉｎｄｓｏｒ，Ｎ．Ｃ．））からの１０グラム（１０ｇ）のＡＡＴＣＣＴＭ−１２２合成カーペット汚物と、１０００グラム（１０００ｇ）の新しいナイロン１０１ザイテル（Ｚｙｔｅｌ）ビーズとを混合して調製した。１６００から１７００グラム（１６００〜１７００ｇ）のセラミック円柱形状ビーズ［１１０〜１３０個の１／２”直径×１／２”長さの小型ビーズと、２５〜３５個の３／４”直径、３／４”長さ（１．９１ｃｍ直径、１．９１ｃｍ長さ）の大型ビーズ］をベターマン（Ｖｅｔｔｅｒｍａｎ）ドラムに入れた。ベターマン（Ｖｅｔｔｅｒｍａｎ）ドラムを５００サイクル作動させて、サンプルを取り出した。
【００３２】
サンプル色を再度測定し、汚れに起因する、対照値（デルタＥ）に対する色変化を記録した。サンプルをドラムに戻して５０グラム（５０ｇ）の汚れたビーズ混合物を廃棄し、５０グラム（５０ｇ）の新しい汚れたビーズをドラムに入れた。上述の手順をさらに３回の５００サイクル作動繰り返した。
【００３３】
全部で２０００サイクル後、対照値に対する色変化をバキューミングした後に測定して記録した。デルタＥ数の高いサンプルは、デルタＥの低いサンプルより性能が劣る。
【００３４】
（徒歩での交通による防汚試験）
本発明のフィラメントから構成されるループカーペット上の徒歩での交通の防汚性能試験を行った。試験は、実際の徒歩での交通試験によって、カーペットをかなりの量の汚物に曝露することを伴った。典型的な徒歩での交通レベルは週あたり約１００，０００〜２００，０００の交通量のペースで、１５０，０００〜１，０００，０００の範囲であった。
【００３５】
カーペットサンプルの寸法は変動できる。カーペットサンプルの幅は、廊下の幅を覆うために典型的に約６フィートである。カーペットの長さは、利用できるサンプル数次第で典型的に約１２〜１８インチの範囲である。この実施例では、業務用レベルループカーペットは１２インチ×６フィートと測定された。カーペットを、各測定の前にバキューミングした。
【００３６】
ミノルタ・クロマグラフ・メーター（Ｍｉｎｏｌｔａ Ｃｈｒｏｍａｇｒａｐｈ Ｍｅｔｅｒ）ＣＲ−２１０測定装置を使用して、異なるカーペットサンプル上で１２時間毎に反射率測定を行った。ＣＲ−２１０は反射対象色を測定するためのコンパクト三刺激値色分析器である。カーペットサンプル上の３つの異なる領域で色を読み取る。クロマグラフ・メーター（Ｃｈｒｏｍａｇｒａｐｈ Ｍｅｔｅｒ）は、各読み取りについて色差ΔＥを計算する。
【００３７】
ΔＥ色偏差は全色差を表す。式は、色空間がユークリッド（Ｅｕｃｌｉｄｅｓ）（三次元）であると仮定して、下の式で示されるように、サンプルと標準の間の座標の差を表す３つの成分の二乗の和の平方根としてΔＥを計算する。
【００３８】
【数１】
【００３９】
式中、Ｌ*は明度変数であり、ａ*およびｂ*は色度座標である。防汚性能比較試験を行う場合、全サンプルを同時に試験して、同一床位置の維持を試みることが重要である。また、ウォーク・オフ・マットを使用して、廊下入り口に最も近いカーペットサンプルが過度の量の汚物を被るのを防止する。これは試験におけるバイアスを防止する。徒歩での交通後にΔＥが低い試験サンプルは、ΔＥが高いサンプルよりも良い性能を有すると見なされる。
【００４０】
（実施例１〜３）
（紡糸工程）
以下の実施例では、様々な断面を有するナイロン６，６フィラメントを製造した。ナイロン６，６フィラメントは、図３、４、および５に示すタイプの異なる紡糸口金から紡糸された。
【００４１】
全ての実施例のために使用されるナイロン６，６ポリマーは艶消しポリマーであり、これはポリマースピンドープが０．１５重量％のＴｉＯ2を含有し、６８＋／−約３単位の相対粘度（ＲＶ）を有したことを意味する。紡糸パック前のポリマー温度は、摂氏約２８５＋／−１度（２８５＋／−１℃）に制御された。紡糸処理能力は、１時間あたり７０ポンド（７０ｌｂ；３１．８ｋｇ）であった。
【００４２】
異なる紡糸口金を通してポリマーを押し出し、８０本のフィラメントのセグメント２つに分割した。紡糸口金のためのキャピラリー寸法については下述する。次に噴出口内で溶融繊維を迅速に急冷し、そこでは急冷ゾーンを通って摂氏約９度（約９℃）の冷却空気が、１分あたり３００立方フィート（３００ｃｆｍ；８．４９立方メートル／分）でフィラメントに吹き付けられる。次に延伸と捲縮のために、１分あたり８００ヤード（８００ｙｄ／分；７３１．５２ｍ／分）で潤滑剤によってフィラメントを被覆した。１対の加熱延伸ロールを使用して、１分あたり２１９７ヤード（２００９ｍ／分および２．７５×延伸比）で被覆された糸を延伸した。延伸ロール温度は摂氏１９０度（１９０℃）であった。次にフィラメントを米国特許公報（特許文献２）で記載されるのに類似した二重衝突膨化ジェット（２１０℃の熱風）内に進めて、フィラメントあたり９９５デニール（１１０６デシテックス）、および１２．５デニール（ｄｐｆ）（フィラメントあたり１３．９デシテックス）の２つの糸を形成した。
【００４３】
紡糸、延伸、捲縮された嵩高連続フィラメント（ＢＣＦ）糸をケーブル撚り糸機上でインチあたり５．０回転（ｔｐｉ）にケーブル撚りして、設定温度華氏２６５度（２６５°Ｆ；１２９．４℃）のスペルバ（Ｓｕｐｅｒｂａ）熱処理機上でヒートセットした。
【００４４】
次に試験糸を１／１０インチゲージ（０．２５４ｃｍ）タフト機上で、０．６２５インチ（５／８”；１．５９ｃｍ）パイル高さを有する平方ヤードあたり５５オンス（５５ｏｚ／ｙｄ2；１８６５ｇ／ｍ2）のカットパイルカーペットにタフトした。タフトしたカーペットを連続範囲染色機上で、羊毛ベージュ色カーペットに染色した。専門家パネルによってカーペットの美観を評価した。それらはまた、ベターマン（Ｖｅｔｔｅｒｍａｎ）ドラム内での防汚試験の対象でもあった。
【００４５】
（実施例１（比較例））
上述の工程を使用して、図６に示すような波形の三葉断面（米国特許公報（特許文献３））を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図５に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。
【００４６】
（実施例２（本発明））
上述の工程を使用して、図１に示すような本発明に係る六葉の断面を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図４に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。キャピラリー寸法を表１および２に記載する。
【００４７】
表１は、図３〜４に示す主脚の様々な寸法Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3、およびＤの規模を表す。表２は、図３〜４に示す副脚の様々な寸法Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3、およびｄの規模を表す。寸法はｃｍ単位である。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【表２】
【００５０】
（実施例３（本発明））
上述の工程を使用して、図２に示すような本発明に係る六葉の断面を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図３に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。キャピラリー寸法を表１および２に記載する。
【００５１】
上のフィラメントを使用して製造されたカーペットに、既述したようにベターマン（Ｖｅｔｔｅｒｍａｎ）ドラム内での防汚試験を行った。防汚性能はデルタＥ測定によって判断した。デルタＥが低いカーペットサンプルはより良い防汚性能を有し、すなわちデルタＥが高いカーペットよりも良い防汚性能を有すると見なされた。デルタＥを１単位以上低下させることは、顕著な改善と見なされた。
【００５２】
カーペットサンプルはまた、艶および光沢についても専門家のパネルによって評価した。光沢の全くないカーペットは、高い光沢のカーペットよりも望ましい。全ての天然繊維は不快な光沢を有さなかった。試験結果を下の表３に要約する。
【００５３】
【表３】
【００５４】
（実施例４〜６）
（紡糸工程）
以下の実施例では、様々な断面を有するナイロン６，６フィラメントを製造した。ナイロン６，６フィラメントは、図３、４、５、および７に示すような異なる紡糸口金から紡糸した。
【００５５】
全ての実施例のために使用されるナイロン６，６ポリマーは艶消しポリマーであり、これはポリマーが０．２重量％のＴｉＯ2を含有し、６８＋／−約３単位の相対粘度（ＲＶ）を有したことを意味する。紡糸パック前のポリマー温度は、摂氏約２８６＋／−１度（２８６＋／−１℃）に制御された。紡糸処理能力は、１時間あたり７５ポンド（７５ｌｂ；３４．１ｋｇ）であった。
【００５６】
異なる紡糸口金を通してポリマーを押し出し、６４本のフィラメントのセグメント２つに分割した。次に噴出口内で溶融繊維を迅速に急冷し、そこでは急冷ゾーンを通って摂氏約９度（約９℃）の冷却空気が、１分あたり３００立方フィート（３００ｃｆｍ；８．４９立方メートル／分）でフィラメントに吹き付けられる。次に延伸と捲縮のために、１分あたり７１５ヤード（７１５ｙｄ／分；６５４ｍ／分）で潤滑剤によってフィラメントを被覆した。１対の加熱延伸ロールを使用して、１分あたり１９３０ヤード（１１１ｍ／分および２．７５×延伸比）で被覆された糸を延伸した。延伸ロール温度は摂氏１９０度（１９０℃）であった。次にフィラメントを、クーン（Ｃｏｏｎ）に付与された米国特許公報（特許文献２）で記載されるのに類似した二重衝突膨化ジェット（２３０℃の熱風）内に進めて、フィラメントあたり１２４５デニール（１３８５デシテックス）、および１９デニール（ｄｐｆ）（フィラメントあたり２１．１デシテックス）の２つの糸を形成した。
【００５７】
ケーブル撚り糸機上でインチあたり４．５回転（ｔｐｉ）にケーブル撚りして、設定温度華氏２６５度（２６５°Ｆ；１２９．４℃）のスペルバ（Ｓｕｐｅｒｂａ）熱処理機上でヒートセットし、防汚試験のためのカーペットを調製した。
【００５８】
次にこれらの試験糸を１／１０インチゲージ（０．２５４ｃｍ）のタフト機上で、０．２５インチ（８／３２”；０．６３５ｃｍ）のパイル高さを有する平方ヤードあたり３２オンス（３２ｏｚ／ｙｄ2；１０８５ｇ／ｍ2）のカットパイルカーペットにタフトした。タフトしたカーペットをベック（ｂｅｃｋ）染色機内でおよそＬ*＝７１のベージュ色カーペットに染色した。
【００５９】
ケーブル撚り糸機上でインチあたり４．８回転（ｔｐｉ）にケーブル撚りして、設定温度華氏２６５度（２６５°Ｆ；１２９．４℃）のスペルバ（Ｓｕｐｅｒｂａ）熱処理機上でヒートセットし、印刷試験のためのカーペットサンプルを調製した。
【００６０】
次にこれらの試験糸を１／１０インチゲージ（０．２５４ｃｍ）タフト機上で、０．３１インチ（５／１６”；０．７９４ｃｍ）パイル高さを有する平方ヤードあたり３６オンス（３６ｏｚ／ｙｄ2；１２２１ｇ／ｍ2）のカットパイルカーペットにタフトした。
【００６１】
（実施例４（比較例））
上述の溶融紡糸工程を使用して、図６に示すような三葉断面を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図５に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。
【００６２】
（実施例５（本発明））
上述の溶融紡糸工程を使用して、図２に示すような本発明に係る六葉の断面を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図３に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。キャピラリー寸法を表１および２に記載する。
【００６３】
（実施例６（本発明））
上述の溶融紡糸工程を使用して、図２に示すような本発明に係る六葉の断面を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図４に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。キャピラリー寸法を表１および２に記載する。
【００６４】
（実施例７（比較例））
前述の溶融紡糸工程と類似した工程を使用して、図８に示すような三葉断面を有するフィラメントを作製した。フィラメントを、図７に示すような紡糸口金キャピラリーを通して紡糸した。
【００６５】
実施例４〜６を１／１０インチゲージ、１／４インチパイル高さ、３２オンスループのパイルカーペットに加工して、個別に淡いベージュ（Ｌ*約≒７１）色に染色した。徒歩での交通を使用して、これらのサンプル上で防汚試験を実施した。汚れデータを表４に列挙する。
【００６６】
【表４】
【００６７】
実施例５〜７をゲージ１／１０インチゲージ、パイル高５／１６インチ、平方ヤードあたり３６オンスのカットパイルカーペットに加工した。カーペットサンプルを蒸気で処理し、クロモジェット（Ｃｈｒｏｍｏｊｅｔ）プリンター上でプリントして、多色模様入りカーペットにした。全てのカーペットサンプルに同量の染料を施した。次にプリントカーペットを蒸気で処理して染料を定着させ、水で完全にすすいで未使用染料を除去した。ミノルタ（Ｍｉｎｏｌｔａ）比色計を使用して、カーペット（ベージュ部分のみ）の色濃度（Ｌ*値）を測定した。Ｌ*値が低いカーペットは、印刷品質のカーペットよりも濃い色を有する。残りの結果を表５に列挙する。
【００６８】
【表５】
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係るフィラメントの断面図である。
【図２】本発明の代案の実施形態に対応するフィラメントの断面図である。
【図３】本発明に係るフィラメントを製造するための紡糸口金プレートの平面図である。
【図４】本発明の代案の実施形態を製造するための紡糸口金プレートの平面図である。
【図５】比較例１で使用されるフィラメントを紡糸するための紡糸口金プレートの平面図である。
【図６】比較例１で使用される三葉フィラメントの断面図である。
【図７】比較例４のフィラメントを紡糸するために使用される紡糸口金プレートの平面図である。
【図８】比較例４で使用される三葉フィラメントの断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主半径（Ｒ1）内の中心軸に対して、前記中心軸に関して対称的に配置された３枚の主葉、および主葉間で前記中心軸に対して副半径（Ｒ2）内にそれぞれ対称的に配置された３枚の副葉を有する六葉の断面によって特徴づけられ、主半径（Ｒ1）と副半径（Ｒ2）との比が１を超える外面修正比（Ｒ1／Ｒ2）を画定することを特徴とする合成ポリマーフィラメント。
【請求項２】
Ｒ1／Ｒ2比が約１．２〜約３．５の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のフィラメント。
【請求項３】
Ｒ1／Ｒ2比が約１．５〜約２．５の範囲内であることを特徴とする請求項２に記載のフィラメント。
【請求項４】
各主葉が先端半径（Ｒ3）を有する凸状先端で終結し、主半径（Ｒ1）と先端半径（Ｒ3）との比が２．０〜１０．０の範囲内で主先端比（Ｒ1／Ｒ3）を画定することを特徴とする請求項１、請求項２、または請求項３のいずれか一項に記載のフィラメント。
【請求項５】
主先端比（Ｒ1／Ｒ3）が２．５〜４．０の範囲内であることを特徴とする請求項４に記載のフィラメント。
【請求項６】
各副葉が副先端半径（Ｒ4）を有し、主半径（Ｒ1）と副先端半径（Ｒ4）との比が約２．０〜約４０．０の範囲内であることを特徴とする請求項１、請求項２、または請求項３のいずれかに記載のフィラメント。
【請求項７】
Ｒ1／Ｒ4比が３．７５〜約１４．０の範囲内であることを特徴とする請求項６に記載のフィラメント。
【請求項８】
各副葉が先端半径（Ｒ4）を有し、主半径Ｒ1と先端半径（Ｒ4）との比が約２．０〜約４０．０の範囲内であることを特徴とする請求項４に記載のフィラメント。
【請求項９】
先端比Ｒ1／Ｒ4が３．７５〜約１４．０の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載のフィラメント。
【請求項１０】
前記合成ポリマーが、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、およびポリアクリロニトリルからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のフィラメント。
【請求項１１】
裏張りにタフトされた複数の嵩高連続糸を含むカーペットであって、各糸が複数の嵩高連続ポリマーフィラメントを含み、前記嵩高連続フィラメントのそれぞれが、主半径（Ｒ1）内の中心軸に対して、前記中心軸に関して対称的に配置された３枚の主葉、および主葉間で前記中心軸に対して副半径（Ｒ2）内にそれぞれ対称的に配置された３枚の副葉を有する六葉の断面によって特徴づけられ、主半径（Ｒ1）と副半径（Ｒ2）との比が１を超える外面修正比（Ｒ1／Ｒ2）を画定することを特徴とするカーペット。
【請求項１２】
前記カーペットがプリントカーペットであることを特徴とする請求項１１に記載のカーペット。
【請求項１３】
六葉の中心領域の中心点に始まる、等間隔で放射状に外向きに伸びる同一の３本の主脚と、等間隔で放射状に外向きに同一の３本の副脚とを含み、２本の脚が本質的に互いに鏡像であり、各主脚の長さが各副脚の長さを超えることを特徴とするキャピラリー紡糸口金オリフィス。
【請求項１４】
各主脚の幅が各副脚の幅を超えることを特徴とする請求項１３に記載のキャピラリー紡糸口金オリフィス。
【請求項１５】
主脚のそれぞれが延長された円形先端を有することを特徴とする請求項１３または１４に記載のキャピラリー紡糸口金オリフィス。
【請求項１６】
副脚のそれぞれが延長された円形先端を有することを特徴とする請求項１３または１４に記載のキャピラリー紡糸口金オリフィス。
【請求項１７】
主脚の延長された円形先端直径と幅との比が約１．０〜約４．０の範囲であることを特徴とする請求項１５に記載のキャピラリー紡糸口金オリフィス。
【請求項１８】
副脚の延長された円形先端直径と幅との比が約１．０〜約４．０の範囲であることを特徴とする請求項１６に記載のキャピラリー紡糸口金オリフィス。
【請求項１】
主半径（Ｒ1）内の中心軸に対して、前記中心軸に関して対称的に配置された３枚の主葉、および主葉間で前記中心軸に対して副半径（Ｒ2）内にそれぞれ対称的に配置された３枚の副葉を有する六葉の断面によって特徴づけられ、主半径（Ｒ1）と副半径（Ｒ2）との比が１を超える外面修正比（Ｒ1／Ｒ2）を画定することを特徴とする合成ポリマーフィラメント。
【請求項２】
Ｒ1／Ｒ2比が約１．２〜約３．５の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のフィラメント。
【請求項３】
Ｒ1／Ｒ2比が約１．５〜約２．５の範囲内であることを特徴とする請求項２に記載のフィラメント。
【請求項４】
各主葉が先端半径（Ｒ3）を有する凸状先端で終結し、主半径（Ｒ1）と先端半径（Ｒ3）との比が２．０〜１０．０の範囲内で主先端比（Ｒ1／Ｒ3）を画定することを特徴とする請求項１、請求項２、または請求項３のいずれか一項に記載のフィラメント。
【請求項５】
主先端比（Ｒ1／Ｒ3）が２．５〜４．０の範囲内であることを特徴とする請求項４に記載のフィラメント。
【請求項６】
各副葉が副先端半径（Ｒ4）を有し、主半径（Ｒ1）と副先端半径（Ｒ4）との比が約２．０〜約４０．０の範囲内であることを特徴とする請求項１、請求項２、または請求項３のいずれかに記載のフィラメント。
【請求項７】
Ｒ1／Ｒ4比が３．７５〜約１４．０の範囲内であることを特徴とする請求項６に記載のフィラメント。
【請求項８】
各副葉が先端半径（Ｒ4）を有し、主半径Ｒ1と先端半径（Ｒ4）との比が約２．０〜約４０．０の範囲内であることを特徴とする請求項４に記載のフィラメント。
【請求項９】
先端比Ｒ1／Ｒ4が３．７５〜約１４．０の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載のフィラメント。
【請求項１０】
前記合成ポリマーが、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、およびポリアクリロニトリルからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のフィラメント。
【請求項１１】
裏張りにタフトされた複数の嵩高連続糸を含むカーペットであって、各糸が複数の嵩高連続ポリマーフィラメントを含み、前記嵩高連続フィラメントのそれぞれが、主半径（Ｒ1）内の中心軸に対して、前記中心軸に関して対称的に配置された３枚の主葉、および主葉間で前記中心軸に対して副半径（Ｒ2）内にそれぞれ対称的に配置された３枚の副葉を有する六葉の断面によって特徴づけられ、主半径（Ｒ1）と副半径（Ｒ2）との比が１を超える外面修正比（Ｒ1／Ｒ2）を画定することを特徴とするカーペット。
【請求項１２】
前記カーペットがプリントカーペットであることを特徴とする請求項１１に記載のカーペット。
【請求項１３】
六葉の中心領域の中心点に始まる、等間隔で放射状に外向きに伸びる同一の３本の主脚と、等間隔で放射状に外向きに同一の３本の副脚とを含み、２本の脚が本質的に互いに鏡像であり、各主脚の長さが各副脚の長さを超えることを特徴とするキャピラリー紡糸口金オリフィス。
【請求項１４】
各主脚の幅が各副脚の幅を超えることを特徴とする請求項１３に記載のキャピラリー紡糸口金オリフィス。
【請求項１５】
主脚のそれぞれが延長された円形先端を有することを特徴とする請求項１３または１４に記載のキャピラリー紡糸口金オリフィス。
【請求項１６】
副脚のそれぞれが延長された円形先端を有することを特徴とする請求項１３または１４に記載のキャピラリー紡糸口金オリフィス。
【請求項１７】
主脚の延長された円形先端直径と幅との比が約１．０〜約４．０の範囲であることを特徴とする請求項１５に記載のキャピラリー紡糸口金オリフィス。
【請求項１８】
副脚の延長された円形先端直径と幅との比が約１．０〜約４．０の範囲であることを特徴とする請求項１６に記載のキャピラリー紡糸口金オリフィス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２００９−５１８５５６（Ｐ２００９−５１８５５６Ａ）
【公表日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５４４３９６（Ｐ２００８−５４４３９６）
【出願日】平成１８年１２月１日（２００６．１２．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０４６０６０
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０６７４３７
【国際公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【出願人】（５０５２４５３０２）インヴィスタ テクノロジー エスアエルエル (81)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＶＩＳＴＡ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｓ．ａ．ｒ．ｌ．
【住所又は居所原語表記】Ｔａｌｓｔｒａｓｓｅ ８０，８００１ Ｚｕｒｉｃｈ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１日（２００６．１２．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０４６０６０
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０６７４３７
【国際公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【出願人】（５０５２４５３０２）インヴィスタ テクノロジー エスアエルエル (81)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＶＩＳＴＡ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｓ．ａ．ｒ．ｌ．
【住所又は居所原語表記】Ｔａｌｓｔｒａｓｓｅ ８０，８００１ Ｚｕｒｉｃｈ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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