(57)【要約】【課題】絶縁性を有するとともに、コスト的にも有利な熱伝導性複合繊維を提供する。【解決手段】オレフィン系樹脂及びポリアミド樹脂を含有してなる熱伝導性複合繊維である。熱伝導性複合繊維は、内部にオレフィン系樹脂を成分とする複数本のオレフィン系樹脂繊維が存在している。オレフィン系樹脂繊維の平均繊維径が１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。この熱伝導性複合繊維は、絶縁性を有するとともに、コスト的にも有利である。オレフィン系樹脂として高密度ポリエチレンを好適に用いることができる。ポリアミド樹脂としてポリアミド１１を好適に用いることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オレフィン系樹脂及びポリアミド樹脂を含有してなる熱伝導性複合繊維であって、
内部に前記オレフィン系樹脂を成分とする複数本のオレフィン系樹脂繊維が存在しており、
前記オレフィン系樹脂繊維の平均繊維径が１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下である熱伝導性複合繊維。
【請求項２】
前記オレフィン系樹脂が高密度ポリエチレンである請求項１に記載の熱伝導性複合繊維。
【請求項３】
前記ポリアミド樹脂がポリアミド１１系樹脂である請求項１又は２に記載の熱伝導性複合繊維。
【請求項４】
前記オレフィン系樹脂と、前記ポリアミド樹脂と、の合計を１００質量部とした場合に、前記オレフィン系樹脂が２０質量部以上３５質量部以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱伝導性複合繊維。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の前記熱伝導性複合繊維の製造方法であって、
前記オレフィン系樹脂、及び前記ポリアミド樹脂を、溶融混練してポリマーアロイとする工程と、
前記ポリマーアロイを紡糸する工程と、を備えた前記熱伝導性複合繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導性複合繊維、及び熱伝導性複合繊維の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の放熱材、快適な衣料等の用途に適した高熱伝導性の繊維の開発が望まれている。
特許文献１には、ポリアミド１１を鞘とし、高密度ポリエチレンと結晶性α−ポリオレフィン樹脂からなる繊維を芯とし、高い温度調整機能を有する複合繊維が開示されているが、この複合繊維では、高熱伝導性という機能は考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−５９２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
熱伝導性を向上させるために、カーボン等の導電性フィラーをポリマーに混合して紡糸した繊維が考えられる。しかし、この繊維は導電性となるため、絶縁性が必要とされる用途には使用できない。
また、窒化アルミニウムや酸化マグネシウム等の絶縁性フィラーをポリマーに混合して紡糸した繊維が考えられる。しかし、成形性を考慮すると混合できる絶縁性フィラーの量も限られており、絶縁性フィラーを含む繊維の市販品は１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度の熱伝導率となっている。
仮に多量に絶縁性フィラーを添加できたとしても、カーボンや酸化アルミニウム等の高熱伝導性フィラーは、高価である。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、絶縁性を有するとともに、コスト的にも有利な熱伝導性複合繊維を提供することを目的とする。本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
〔１〕オレフィン系樹脂及びポリアミド樹脂を含有してなる熱伝導性複合繊維であって、
内部に前記オレフィン系樹脂を成分とする複数本のオレフィン系樹脂繊維が存在しており、
前記オレフィン系樹脂繊維の平均繊維径が１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下である熱伝導性複合繊維。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、絶縁性を有するとともに、コスト的にも有利な熱伝導性複合繊維が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】熱伝導性複合繊維１の模式図である。
【図２】熱伝導性複合繊維１の断面の模式図である。
【図３】超分子配列効果を説明する模式図である。
【図４】ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝８０／２０）におけるストランドの断面構造のＳＥＭ像を示す図である。
【図５】ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝７０／３０）におけるストランドの断面構造のＳＥＭ像を示す図である。
【図６】ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝６０／４０）におけるストランドの断面構造のＳＥＭ像を示す図である。
【図７】ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝８０／２０）における複合繊維内部のＨＤＰＥ繊維のＳＥＭ像を示す図である。
【図８】ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝７０／３０）における複合繊維内部のＨＤＰＥ繊維のＳＥＭ像を示す図である。
【図９】ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝６０／４０）における複合繊維内部のＨＤＰＥ繊維のＳＥＭ像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
ここで、本開示の望ましい例を示す。
〔２〕前記オレフィン系樹脂が高密度ポリエチレンである〔１〕に記載の熱伝導性複合繊維。
オレフィン系樹脂が高密度ポリエチレンである場合には、コスト的にも有利な熱伝導性複合繊維となる。高密度ポリエチレンは、同程度の熱電性の各種フィラーよりも安価であるので、コスト的に有利である。
〔３〕前記ポリアミド樹脂がポリアミド１１系樹脂である〔１〕又は〔２〕に記載の熱伝導性複合繊維。
ポリアミド樹脂がポリアミド１１系樹脂である場合には、コスト的にも有利な熱伝導性複合繊維になる。
〔４〕前記オレフィン系樹脂と、前記ポリアミド樹脂と、の合計を１００質量部とした場合に、前記オレフィン系樹脂が２０質量部以上３５質量部以下である〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の熱伝導性複合繊維。
この範囲内では、オレフィン系樹脂繊維の平均繊維径を小さくすることで、熱伝導性複合繊維のより高い熱伝導性を確保できる。
〔５〕〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に記載の前記熱伝導性複合繊維の製造方法であって、
前記オレフィン系樹脂、及び前記ポリアミド樹脂を、溶融混練してポリマーアロイとする工程と、
前記ポリマーアロイを紡糸する工程と、を備えた前記熱伝導性複合繊維の製造方法。
本製造方法によれば、絶縁性を有する熱伝導性複合繊維が提供される。本製造方法は、一般的な溶融紡糸の製造設備を用いて成形可能であるから、製造コストに優れる。
【０００９】
以下、本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、本明細書において、数値範囲について「〜」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「１０〜２０」という記載では、下限値である「１０」、上限値である「２０」のいずれも含むものとする。すなわち、「１０〜２０」は、「１０以上２０以下」と同じ意味である。
【００１０】
１．熱伝導性複合繊維１
熱伝導性複合繊維１は、オレフィン系樹脂及びポリアミド樹脂を含有してなる。熱伝導性複合繊維は、内部にオレフィン系樹脂を成分とする複数本のオレフィン系樹脂繊維３が存在している。オレフィン系樹脂繊維３の平均繊維径は、１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。
【００１１】
図１，２には、熱伝導性複合繊維１の模式図が示されている。熱伝導性複合繊維１の内部には、複数本のオレフィン系樹脂繊維３が含まれている。熱伝導性複合繊維１のうち、オレフィン系樹脂繊維３以外の部分は、ポリアミド樹脂５を含有して構成されている。
図１では、右側の図において、１本のオレフィン系樹脂繊維３が拡大されて示されている。オレフィン系樹脂繊維３内には、多数のオレフィン系樹脂の分子７が存在している。
【００１２】
オレフィン系樹脂繊維３の平均繊維径は、高い熱伝導性を発揮させる観点から、１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。平均繊維径は、３０ｎｍ以上６００ｎｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下がより好ましい。この範囲内であると、オレフィン系樹脂の分子７が、熱伝導性複合繊維１の長さ方向に配列して、超分子配列効果を発揮する。その結果、熱伝導性複合繊維１の熱伝導性が高くなる。この超分子配列効果を、図３に模式的に示す。図３の左図は、通常径（例えば、２μｍ）のオレフィン系樹脂繊維３を表している。図３の右図は、極細径（例えば、１０〜８００ｎｍ）のオレフィン系樹脂繊維３を表している。図３の右図の場合は、左図の場合よりも、オレフィン系樹脂の分子７が、長さ方向により配向している様子が示されている。
オレフィン系樹脂繊維３の平均繊維径は、次のようにして求められる。まず、熱伝導性複合繊維１を、特定の溶媒に浸して、ポリアミド樹脂５のみを溶解させる。ここで、特定の溶媒とは、例えば、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール（ＨＦＩＰ）である。この溶媒は、ポリアミド樹脂５を溶解し、かつオレフィン系樹脂繊維３を溶解しない溶媒である。次に、残った残渣（オレフィン系樹脂繊維３）を白金蒸着してＳＥＭ観察する。ＳＥＭ観察において任意の２９μｍ×４３μｍの視野で、４ヶ所撮影し、それぞれの観察像内のオレフィン系樹脂繊維３を太い方から１０本を抽出し、合計４０本の繊維径を平均した値をオレフィン系樹脂繊維３の平均繊維径とする。
【００１３】
熱伝導性複合繊維１の平均繊維径は、特に限定されない。熱伝導性複合繊維１の平均繊維径は、取扱性の観点から、１０μｍ以上５００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以上３００μｍ以下がより好ましく、５０μｍ以上３００μｍ以下が更に好ましい。
なお、熱伝導性複合繊維１の平均繊維径は、次のようにして求められる。熱伝導性複合繊維１を１ｍ以上用意し、２０ｃｍ間隔で５カ所外径を測定して平均する。
【００１４】
２．オレフィン系樹脂
オレフィン系樹脂は、オレフィンの単独重合体、及び／又はオレフィンを単量体として用いた共重合体である。
オレフィン系樹脂を構成するオレフィン（オレフィン単量体）としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン等が挙げられる。
従って、オレフィン系樹脂としては、エチレン系重合体、プロピレン系重合体、１−ブテン系重合体、１−ヘキセン系重合体、４−メチル−１−ペンテン系重合体等が挙げられる。これら重合体は１種のみで用いてもよく、２種以上を併用してもよい。即ち、オレフィン系樹脂は各種の重合体の混合物であってもよい。
【００１５】
エチレン系重合体としては、例えば、エチレン単独重合体（ポチエチレン）、及び、エチレンと他の単量体との共重合体（エチレン共重合体）が挙げられる。エチレン共重合体としては、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・１−ペンテン共重合体、エチレン・１−へキセン共重合体、エチレン・１−オクテン共重合体、エチレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体等が挙げられる。
尚、エチレン共重合体に含まれるエチレン単位（エチレンに由来する構成単位）は、全構成単位数のうち５０％以上（通常９９．９９９％以下）であればよいが、例えば、全構成単位数のうち８０〜９９．９９９％とすることができ、また９０〜９９．９９５％とすることができ、更には９９．０〜９９．９９０％とすることができる。エチレン単位と下記プロピレン単位とが１：１で含まれた共重合体は、本明細書ではエチレン・プロピレン共重合体というものとする。
【００１６】
また、オレフィン系樹脂は、本発明の目的を害しない範囲で、オレフィンを除く単量体に由来する構成単位を含んでもよい。オレフィン以外の単量体としては、不飽和カルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸等）、不飽和カルボン酸エステル（アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル等）、ビニルエステル（酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、フマル酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノエステル等）等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
尚、オレフィン系樹脂に含まれるオレフィン以外の単量体に由来する構成単位は、含まれるとしても全構成単位数のうち１％以下（通常０．００１％以上）が好ましい。例えば、全構成単位数のうち０．００１〜０．８％とすることができ、また０．００５〜０．５％とすることができ、更には０．０１〜０．１％とすることができる。
【００１７】
上記各種オレフィン系樹脂のなかでも、熱伝導性複合繊維１の内部に存在するオレフィン系樹脂繊維３の平均繊維径を細くして、熱伝導性を向上させるという観点から、エチレン系重合体が好ましく、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が特に好ましい。
【００１８】
オレフィン系樹脂のＪＩＳ  Ｋ６９２２−２：１９９７に準拠した温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇにおけるメルトフローレート（ＭＦＲ）は、０．１ｇ／１０分〜５０ｇ／１０分が好ましく、１０ｇ／１０分〜１５ｇ／１０分がより好ましい。
【００１９】
オレフィン系樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は、特に限定されない。数平均分子量は、例えば、１００００〜１０００００であることが好ましく、２００００〜５００００であることがより好ましく、３００００〜４００００であることが更に好ましい。
オレフィン系樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、特に限定されない。重量平均分子量は、例えば、１００００〜４０００００であることが好ましく、５００００〜３０００００であることがより好ましく、１０００００〜２０００００であることが更に好ましい。
オレフィン系樹脂の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、特に限定されない。分子量分布は、例えば、１〜８であることが好ましく、３〜８であることがより好ましく、５〜７であることが更に好ましい。
【００２０】
分子量の測定装置、及び条件は、以下の通りである。
オレフィン系樹脂の分子量測定装置：ゲル浸透クロマトグラフィー（東ソー（株）製  ＧＰＣ−８１２１／ＨＴ）
分子量測定条件：溶離液に１，２，４−トリクロロベンゼン（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールＢＨＴ  ０．０５ｗｔ％添加）を用い、カラムはＴＳＫｇｅｌ−ＧＭＨＨＲ−Ｈ（２０）ＨＴを２本直列接続し使用する。検量線はポリスチレンを標準試料として用い、測定は温度１４０℃、流速１ｍｌ／ｍｉｎにて行う。
【００２１】
３．ポリアミド樹脂
ポリアミド樹脂は、アミド結合（−ＮＨ−ＣＯ−）を介して複数の単量体が重合されてなる鎖状骨格を有する重合体であり、脂肪族ポリアミド樹脂が好ましい。
【００２２】
ポリアミド樹脂を構成する単量体としては、６−アミノカプロン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸等のアミノ酸、ε−カプロラクタム、ウンデカンラクタム、ω−ラウリルラクタム等のラクタム等が挙げられる。これらは、１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００２３】
更に、ポリアミド樹脂は、ジアミンとジカルボン酸との共重合により得ることもできる。この場合、単量体としてのジアミンには、エチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，６−ジアミノヘキサン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカン、１，１３−ジアミノトリデカン、１，１４−ジアミノテトラデカン、１，１５−ジアミノペンタデカン、１，１６−ジアミノヘキサデカン、１，１７−ジアミノヘプタデカン、１，１８−ジアミノオクタデカン、１，１９−ジアミノノナデカン、１，２０−ジアミノエイコサン、２−メチル−１，５−ジアミノペンタン、２−メチル−１，８−ジアミノオクタン等の脂肪族ジアミン、シクロヘキサンジアミン、ビス−（４−アミノシクロヘキシル）メタン等の脂環式ジアミン、キシリレンジアミン（ｐ−フェニレンジアミン及びｍ−フェニレンジアミン等）等の芳香族ジアミン等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００２４】
更に、単量体としてのジカルボン酸には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシリン酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸のような脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸のような脂環式ジカルボン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸のような芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００２５】
ポリアミド樹脂は、炭素原子数が１１であるアミド結合含有単位を主鎖に含む脂肪族ポリアミド樹脂、又はポリアミド６であることが好ましい。即ち、１番目の例としては、ポリアミド樹脂は、炭素原子数が１１である単量体に由来する構成単位を含む脂肪族ポリアミド樹脂であることが好ましく、特に１１−アミノウンデカン酸又はウンデカンラクタムを単量体として用いた重合体（以下、この重合体を「ポリアミド１１系樹脂（ＰＡ１１系樹脂）」ともいう）であることが好ましい。とりわけ１１−アミノウンデカン酸は、ヒマシ油から得られる単量体であるため、環境保護の観点（特にカーボンユートラルの観点）から望ましい。これらの炭素原子数が１１である単量体に由来する構成単位は、ポリアミド１１系樹脂内において全構成単位のうちの５０％以上であることが好ましい。更に、このポリアミド１１系樹脂は、その全構成単位が、炭素原子数１１である単量体に由来する構成単位であってもよい。即ち、ポリアミド樹脂は、ポリアミド１１（ＰＡ１１）であってもよい。
【００２６】
また、ポリアミド樹脂は、ポリアミド１１系樹脂のみからなってもよいが、その他のポリアミドを含んでもよい。その他のポリアミドとしては、例えば、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド１２、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド６Ｉ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミドＭ５Ｔ等が挙げられる。これらの他のポリアミドは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。但し、他のポリアミドが含有される場合、ポリアミド樹脂全体１００質量部に対して、他のポリアミドは４０質量部未満が好ましい。
尚、上記ポリアミド樹脂は、主鎖を構成する炭素原子のうちの半数以上（５０％以上）の炭素原子が鎖状骨格を構成する。即ち、ポリアミド樹脂は、芳香族骨格を含んでもよいが、芳香族骨格を構成する炭素原子は、主鎖を構成する炭素原子のうちの半数未満（５０％未満）である。
【００２７】
また、２番目の例では、ポリアミド樹脂は、ポリアミド６である。この場合、樹脂組成物は、その他のポリアミドを含んでもよい。その他のポリアミドとしては、例えば、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド１２、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド６Ｉ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミドＭ５Ｔ等が挙げられる。これらの他のポリアミドは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。但し、他のポリアミドが含有される場合、樹脂組成物中のポリアミド樹脂全体１００質量部に対して、他のポリアミドは４０質量部未満が好ましい。
【００２８】
ポリアミド樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は、特に限定されない。数平均分子量は、例えば、１００００〜１０００００であることが好ましく、１２０００〜７００００であることがより好ましく、１５０００〜２５０００であることが更に好ましい。
ポリアミド樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、特に限定されない。重量平均分子量は、例えば、１００００〜１０００００であることが好ましく、１２０００〜７００００であることがより好ましく、３００００〜５００００であることが更に好ましい。
ポリアミド樹脂の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、特に限定されない。分子量分布は、例えば、１〜５であることが好ましく、１〜４であることがより好ましく、１〜３であることが更に好ましい。
【００２９】
分子量の測定装置、及び条件は、以下の通りである。
ポリアミド樹脂の分子量測定装置：ゲル浸透クロマトグラフィー（東ソー（株）製  ＧＰＣ−８１２１／ＨＴ）
分子量測定条件：溶離液に１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール（トリフルオロ酢酸ナトリウムを５ｍｍｏｌ／Ｌ添加）を用い、カラムはＴＳＫｇｅｌ−ＧＭＨＨＲ−ＨとＴＳＫｇｅｌ−ＧＭＨＨＲ−Ｎを直列接続し使用する。検量線はポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）を標準試料として用い、測定は温度５０℃、流速０．５ｍｌ／ｍｉｎにて行う。
【００３０】
４．オレフィン系樹脂とポリアミド樹脂との比率
熱伝導性複合繊維１において、オレフィン系樹脂と、ポリアミド樹脂と、の合計を１００質量部とした場合に、オレフィン系樹脂が２０質量部以上３５質量部以下であることが好ましく、オレフィン系樹脂が２７質量部以上３３質量部以下であることがより好ましい。この範囲内では、オレフィン系樹脂繊維３の平均繊維径を小さくすることで、熱伝導性複合繊維１のより高い熱伝導性を確保できる。この範囲内では、オレフィン系樹脂繊維３の平均繊維径を１０ｎｍ以上６００ｎｍ以下にすることができる。
【００３１】
５．熱伝導性複合繊維１の製造方法
熱伝導性複合繊維１はどのようにして製造してもよく、その方法は特に限定されない。製造方法としては、オレフィン系樹脂、及びポリアミド樹脂を、溶融混練してポリマーアロイとする工程と、ポリマーアロイを紡糸する工程と、を備えた製造方法を好適に採用できる。
ポリマーアロイとする溶融混練には、押出機による溶融混練やニーダーによる溶融混練等を使用できる。生産性の点からは、連続的に製造可能な押出機による溶融混練が好適に用いられる。押出機による溶融混練については、単軸混練押出機、２軸混練押出機等の多軸押出機、二軸単軸複合押出機等の押出機を１台以上で使用できるが、混練性、反応性、生産性の向上の点から、多軸押出機が好ましく使用でき、２軸混練押出機を用いた溶融混練による方法が好ましい。
より具体的には、例えば、次のようにして製造することができる。すなわち、上記各成分、更に必要に応じて他の添加剤を常法に準じて適宜配合し、混練機にかけ加熱状態で溶融混練する。必要に応じて、これを室温下にて冷却固化させた後、公知の手段によって粉砕し、必要に応じてペレット状等に成形するという一連の工程を経由することにより目的とするポリマーアロイを製造することができる。
混練温度は、特に限定されない。混練温度としては、各成分の融点以上であることが好ましい。例えば、好ましくは１７０〜２１０℃であり、より好ましくは１８０〜２００℃である。
混練時間も特に限定されない。
ポリマーアロイを紡糸する装置は、特に限定さないが、例えば、溶融押出紡糸装置を好適に用いることができる。溶融押出紡糸装置における溶融温度は、特に限定されないが、好ましくは２００〜２５０℃であり、より好ましくは２１０〜２４０℃である。ダイの直径は、特に限定されないが、好ましくは１〜３ｍｍであり、より好ましくは１．５〜２．５ｍｍである。吐出速度は、特に限定されないが、好ましくは５０〜２５０ｍｍ／ｍｉｎであり、より好ましくは１００〜２００ｍｍ／ｍｉｎである。
紡糸された繊維は、延伸してもよい。延伸することで、オレフィン系樹脂繊維３の平均繊維径が更に小さくなり、超分子配列効果がより発揮されやすくなる。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
【００３３】
１．原材料
ポリアミド樹脂としてＰＡ１１、オレフィン系樹脂としてＨＤＰＥを用いた。具体的には、原材料となるＰＡ１１及びＨＤＰＥのペレットは表１に示すものを用いた。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
２．樹脂の混合比と、複合繊維内部のオレフィン系樹脂繊維との関係（その１）
ここでは、種々の樹脂混合比について、２軸混練押出機におけるストランドの性質、ストランドの断面構造、及び複合繊維（モノフィラメント）内部のオレフィン系樹脂繊維の状態を観察した。
（１）複合繊維の作製
樹脂の混合比と、複合繊維の内部に存在するオレフィン系樹脂繊維との関係を検討した。
ＰＡ１１及びＨＤＰＥの混合比（質量基準）が、次の割合になるように、それぞれポリマーアロイのペレットを作製した。ポリマーアロイのペレットは、２軸混練押出機（ＨＫ−２５Ｄ、スクリュー径２５Φ、Ｌ／Ｄ＝４１；（株）パーカーコーポレーション）を用い作製した。
ＰＡ１１／ＨＤＰＥ＝８０／２０
ＰＡ１１／ＨＤＰＥ＝７０／３０
ＰＡ１１／ＨＤＰＥ＝６０／４０
次に、これらのペレットから複合繊維を作製した。複合繊維の作製には、溶融押出紡糸装置（１７１０型；（株）井元製作所）及び巻き取り装置（１１２８型；（株）井元製作所）を用いた。２軸混練の条件は、設定温度１９０℃、スクリュー回転数２００ｒｐｍ、フィード量３．０ｋｇ／ｈとした。複合繊維作製時における溶融押出紡糸装置は、溶融温度２２６℃、ダイの直径Φ２ｍｍ、吐出速度１ｍｍ／ｍｉｎとした。尚、複合繊維の繊維径（外径）は、いずれも１００μｍであった。
【００３６】
（２）評価
（２．１）２軸混練押出機におけるストランドの性質
２軸混練押出機において生成したストランドの切れ難さを評価した。ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝７０／３０）の場合は、ストランドは切れ難い特性を有していた。ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝８０／２０）、及びＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝６０／４０）の場合は、ストランドは切れやすい特性を有していた。
これらの結果から、ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝７０／３０）の場合は、延伸による細径化に適していることが分かった。
【００３７】
（２．２）２軸混練押出機におけるストランドの断面構造
２軸混練押出機において生成したストランドの断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察した。断面の観察は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：ＪＳＭ６５１０ＬＶ；日本電子（株）を用いて加速電圧５ｋＶで行った。
図４には、ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝８０／２０）のストランドの断面構造のＳＥＭ像が示されている。この場合には、海島構造が観察された。
図５には、ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝７０／３０）のストランドの断面構造のＳＥＭ像が示されている。この場合には、サラミ構造が観察された。
図６には、ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝６０／４０）のストランドの断面構造のＳＥＭ像が示されている。この場合には、サラミ構造が観察された。
尚、図５と図６は、いずれもサラミ構造であるが、その形態が異なっていた。
【００３８】
（２．３）複合繊維内部のオレフィン系樹脂繊維の状態
複合繊維内部のオレフィン系樹脂繊維（ＨＤＰＥ繊維）の状態を観察した。
複合繊維内部の状態は、直接観察できないため、ＰＡ１１のみを溶解し、残渣のＨＤＰＥ繊維を電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察した。
詳細には、次のようにして観察した。すなわち、モルフォロジーの観察は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：ＪＳＭ６５１０ＬＶ；日本電子（株）を用いて加速電圧５ｋＶで行った。複合繊維の内部の状態を把握するため、ＰＡ１１のみが溶解する１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール（ＨＦＩＰ）中に室温で１日以上浸し、残った残渣を白金蒸着してＳＥＭ観察した。
図７に、ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝８０／２０）における複合繊維内部のＨＤＰＥ繊維のＳＥＭ像を示す。この場合には、ＨＤＰＥ繊維が極細化されていることが確認された。
図８に、ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝７０／３０）における複合繊維内部のＨＤＰＥ繊維のＳＥＭ像を示す。この場合には、ＨＤＰＥ繊維が極細化されていることが確認された。
図９に、ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝６０／４０）における複合繊維内部のＨＤＰＥ繊維のＳＥＭ像を示す。この場合には、ＨＤＰＥ繊維が極細化されていないことが確認された。
【００３９】
３．樹脂の混合比と、複合繊維内部のオレフィン系樹脂繊維との関係（その２）
ここでは、種々の樹脂混合比における、複合繊維内部のオレフィン系樹脂繊維（ＨＤＰＥ繊維）の繊維径を測定した。
（１）複合繊維の作製
複合繊維の作製は、ＰＡ１１及びＨＤＰＥの混合比（質量基準）が、次の割合になるようにした以外は、上述の「２．樹脂の混合比と、複合繊維内部のオレフィン系樹脂繊維との関係（その１）」における「（１）複合繊維の作製」と同様に行った。複合繊維の繊維径（外径）は、いずれも１００μｍであった。
ＰＡ１１／ＨＤＰＥ＝７０／３０
ＰＡ１１／ＨＤＰＥ＝６５／３５
ＰＡ１１／ＨＤＰＥ＝６０／４０
【００４０】
（２）評価
複合繊維内部の状態は、ＰＡ１１のみを溶解し、残渣のＨＤＰＥ繊維を電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察した。
詳細には、次のようにして観察した。すなわち、モルフォロジーの観察は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：ＪＳＭ６５１０ＬＶ；日本電子（株）を用いて加速電圧５ｋＶで行った。複合繊維の内部の状態を把握するため、ＰＡ１１のみが溶解する１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール（ＨＦＩＰ）中に室温で１日以上浸し、残った残渣を白金蒸着してＳＥＭ観察した。そして、ＳＥＭ観察において任意の２９μｍ×４３μｍの視野で、４ヶ所撮影し、それぞれの観察像内のＨＤＰＥ繊維を太い方から１０本を抽出し、合計４０本の繊維径を平均した値をＨＤＰＥ繊維の平均繊維径とした。
平均繊維径を表２に示す。
【００４１】
【表２】
2020153038.tif 000004
【００４２】
表２に示されるように、ＨＤＰＥと、ＰＡ１１と、の合計を１００質量部とした場合に、ＨＤＰＥが２０質量部以上３５質量部以下である場合には、複合繊維内部のＨＤＰＥ繊維の平均繊維径が８００ｎｍ以下であった。これに対して、ＨＤＰＥと、ＰＡ１１と、の合計を１００質量部とした場合に、ＨＤＰＥが４０質量部の場合（ＰＡ１１／ＨＤＰＥ＝６０／４０の場合）には、複合繊維内部のＨＤＰＥ繊維の平均繊維径が１０００ｎｍ以上であった。
【００４３】
４．熱伝導率の測定
（１）測定方法
上述の「３．樹脂の混合比と、複合繊維内部のオレフィン系樹脂繊維との関係（その２）」によって、作製した複合繊維（ＰＡ１１／ＨＤＰＥ＝７０／３０の混合比）について熱伝導率を測定した。この複合繊維は、内部のＨＤＰＥ繊維の平均繊維径が５８０ｎｍ（０．５８０μｍ）であった。また、この複合繊維を延伸して、内部のＨＤＰＥ繊維の平均繊維径が４６０ｎｍ（０．４６０μｍ）とした複合繊維についても熱伝導率を測定した。尚、参考例として、ＰＡ１１のモノフィラメント（繊維径（外径）１００μｍ）、及びＨＤＰＥのモノフィラメント（繊維径（外径）１００μｍ）についても熱伝導率を測定した。
熱伝導率の測定は、熱物性測定装置（サーモウェーブアナライザ  ＴＡ；（株）ベテル）により熱拡散率αを求め、下記に示す式より熱伝導率λを算出した。
λ＝α×ρ×ｃ
このとき、ＰＡ１１及びＨＤＰＥの密度ρは、それぞれ１．０２ｇ／ｃｍ３、０．９６ｇ／ｃｍ３、比熱ｃは、それぞれ０．５８ｃａｌ／℃・ｇ、０．５５ｃａｌ／℃・ｇとした。
【００４４】
（２）測定結果
測定結果を表３に示す。ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝７０／３０）の複合繊維は、ＰＡ１１のモノフィラメント、及びＨＤＰＥのモノフィラメントと比較して、熱伝導率が極めて高いことが確認された。また、ＰＡ１１／ＨＤＰＥ（＝７０／３０）の複合繊維では、内部のＨＤＰＥ繊維の平均繊維径が小さいと、熱伝導率が高くなることが確認された。
以上の結果から、平均繊維径が１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下のＨＤＰＥ繊維を備える複合繊維は、熱伝導性に優れることが確認された。
【００４５】
【表３】
2020153038.tif 000005
【００４６】
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述及び図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的及び例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲又は本質から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料及び実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
【００４７】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形又は変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の熱伝導性複合繊維は、例えば、電子機器の放熱材、快適な衣料の他、幅広い用途に利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１…熱伝導性複合繊維
３…オレフィン系樹脂繊維
５…ポリアミド樹脂
７…分子
【図１】
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【図２】
2020153038.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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