(57)【要約】      （修正有）【課題】繊維内部に含まれるゲル状異物の量が少なく、耐摩耗性に優れたナノファイバーを提供する。【解決手段】紡糸に用いようとする乾燥済みチップおよびチップ粉を含む洗浄水をチップサイズの５０〜９９％の目開きのステンレス製メッシュ等で濾過することでチップのみを分離、さらに目開き１０μｍのフィルターでチップ粉と洗浄水を分離することにより、樹脂チップ中のチップ粉含有率を重量割合で０．０１〜１％に管理し、ゲル化率が０．１〜３．０％とした熱可塑性樹脂を好ましくは海島型複合紡糸法を適用することにより単繊維直径が５０〜１０００ｎｍとすることを特徴とするナノファイバー。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる平均単繊維直径が５０〜１０００ｎｍかつゲル化率が０．１〜３．０％であることを特徴とするナノファイバー。
【請求項２】
熱可塑性樹脂がポリエステルである請求項１に記載のナノファイバー。
【請求項３】
熱可塑性樹脂がポリアミドである請求項１に記載のナノファイバー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のナノファイバーを用いてなる織編物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維内部に含まれるゲル状異物の量が少なく、耐摩耗性に優れたナノファイバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステルやポリアミドを代表とする合成繊維は、繊維径や形状、物性の原糸設計が容易であり、かつ寸法安定性にも優れていることから、一般衣料のみならず、産業資材用途として広く用いられている。
【０００３】
近年では、保温・発熱衣料やコンプレッションウェアのような機能性衣料や、低圧損高集塵フィルター、電子回路基盤印刷用スクリーン紗など、既存の合成繊維にとって特殊かつ新たな用途へも使用され始めており、高機能繊維の創出・進歩に対する期待は高まりを見せている。
【０００４】
高機能繊維の一つとして、繊維径１０００ｎｍ以下の細さを有する超極細繊維（ナノファイバー）の開発が進められている。ナノファイバーの特長としては、繊維径のスケールダウンによる柔軟性（ソフト感）の向上、比表面積の増大、糸条内空隙の微細化が挙げられ、それにより得られる高吸水・高吸湿性、高摩擦特性、良好なワイピング性能を活かして、スポーツ資材・産業用フィルター・ハードディスク用精密研磨布などへの応用展開がなされている。
【０００５】
ナノファイバーを製造する方法の一つとして、エレクトロスピニング（ＥＳＰ）法が提案されている。ＥＳＰ法とは、樹脂を溶質として含有する溶液に電圧を印加しながら電界中に放出することでナノファイバーを取り出す製法（例えば、特許文献１参照）であるが、放出されたナノファイバーは長繊維として採取することが難しいため、用途はフィルター等の不織布に限定されてしまうほか、繊維径や配置の制御も困難であることから、衣料用途には適さないという欠点があった。
【０００６】
その他の方法としては、ポリマーブレンド技術とポリマー溶解除去技術の組み合わせによる、バンドル状ナノファイバーの製造方法が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。該特許文献２の技術により製造されるナノファイバー自体は短繊維ではあるが、集合体を成しているため長繊維として織物、編物のような布帛製品とすることも可能である。しかし、ナノファイバーおよび集合体の単糸径制御が困難であることや、短繊維の集合体であるゆえに強度が低く、フィブリル化や脱落により耐磨耗性が低く、布帛製品として実用的でないという問題があった。
【０００７】
上記の技術で問題となっている耐久性、品質の劣位を克服し、織物、編物にまで適用しうる長繊維ナノファイバー開発の手段として、近年では海島型複合紡糸技術の深化が盛んに行われている（例えば、特許文献３、４参照）。しかしながら、該特許文献３、４に代表される従来技術に例示されている海島型複合繊維の開発は、島成分直径を如何にして細くするかという課題解決にのみ特化したものである。
【０００８】
溶融紡糸工程においては、高温の溶融ポリマーが配管や紡糸口金内を通過するため、程度の大小はあるがポリマーの熱劣化は避けられない。従来同等の品質管理の下で製造されたナノファイバーは、特に精密性や無埃が望まれる精密機器の研磨布用途には実用性に欠けたものとなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−３０３０１５号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００４−１６２２４４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開２００７−１００２４３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開２０１１−２０８３２６号公報（特許請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、上記従来技術の課題を克服し、得られるナノファイバーの溶融紡糸工程の熱履歴を制御し、繊維内部に含まれるゲル状異物の量が少なく、耐摩耗性に優れたナノファイバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明は下記の構成からなる。すなわち、
熱可塑性樹脂からなる平均単繊維直径が５０〜１０００ｎｍかつゲル化率が０．１〜３．０％であることを特徴とするナノファイバー。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、繊維内部に含まれるゲル状異物の量が少なく、耐摩耗性に優れたナノファイバーを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のナノファイバーを構成する熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系等の樹脂が挙げられる。例えば、ポリエステル系樹脂としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸、更にはテレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸といった芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分とし、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、アルキレングリコール成分から選ばれた少なくとも一種のグリコールを主たるグリコール成分とするポリエステルのほか、ポリ乳酸も対象とできる。さらに、上記以外の第３成分が共重合された共重合ポリエステルを使用することもできる。特に、５−ナトリウムスルホイソフタル酸やポリエチレングリコールなどを共重合成分としたポリエステルはアルカリ水溶液に対する溶解性や分解性が高いため、ナノファイバーを得るのに好適な海島型複合繊維の海成分ポリマーとして用いるのに好適である。
【００１４】
また、ポリアミド系樹脂としては、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などのアミノ酸やε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどのラクタムを主たる原料とするポリアミドのほか、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸、またはテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分とし、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，５−ペンタンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン等をジアミン成分とする共重合ポリアミドも対象とできる。さらに、上記以外の第３成分が共重合された変性ポリアミドを使用することもできる。
【００１５】
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンを対象とし、さらにはポリスチレンも熱可塑性樹脂の対象となる。
【００１６】
上記の熱可塑性樹脂には、酸化チタンなどの艶消し剤、難燃剤、滑剤、抗酸化剤、耐熱剤、着色顔料等として、無機微粒子や有機化合物、カーボンブラックを必要に応じて添加することができる。
【００１７】
本発明のナノファイバーの平均単繊維直径は５０〜１０００ｎｍである。ナノファイバーの単繊維直径を１０００ｎｍ以下とすることで、既存の極細繊維（マイクロファイバーを含む）製品では成し得なかったソフト感やスクラッチ性（低攻撃性）が得られ、さらには比表面積増大に伴う高摩擦力や高ワイピング性、空隙率増大に伴う吸着性の向上が達成される。より優れたスクラッチ性・ワイピング効果を得るためには、単繊維直径が９００ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは８００ｎｍ以下、一層好ましくは７５０ｎｍ以下である。ナノファイバーの単繊維直径は細いほど好ましいが、細化に伴って破断強度が低下し実使用に不適となってしまうことから、５０ｎｍ程度が限度である。
【００１８】
本発明のナノファイバーのゲル化率は０．１〜３．０％である。ゲル化率を３．０％以下とすることで高次加工性および耐摩耗性に優れたナノファイバーを得ることができる。より優れた耐摩耗性を得るためには、ゲル化率が２．０％以下であることが好ましく、さらに好ましくは１．５％以下、一層好ましくは１．０％以下である。ゲル化率は小さいほど好ましいが、溶融紡糸工程においては樹脂の加熱溶融に伴う熱履歴が避けられないため、０．１％程度が限度である。
【００１９】
本発明のナノファイバーの製造方法としては、海島型複合紡糸法を適用することが好ましい。海島型複合紡糸法を適用することで、口金単孔当たりのポリマー吐出量を増量することができるため、超極細繊維を紡糸する場合でも製糸性が安定する。海島型複合紡糸に用いる口金は、品質安定的および操業安定的に１０００ｎｍ以下の極細繊維を紡糸することが可能であれば、公知のいずれの内部構造のものであってもよい。島成分の断面形状も丸断面のほか多角形、中空、Ｙ型、Ｘ型、Ｃ型、繭型、楕円型など、用途や要求特性に応じて任意に選択・採用することができる。
【００２０】
本発明のナノファイバーを得るのに好適な海島型複合繊維は、溶解剤に対し易溶解性樹脂である海成分と難溶解性樹脂の島成分からなる。島成分と海成分は、溶解剤処理時の溶解速度差ができるだけ大きな組み合わせで製糸することが好ましい。好ましい溶解速度差の範囲は、海成分の溶解速度を島成分に対して５〜３００倍である。ただし、島成分ポリマーが溶解剤に全く溶解しない場合はその限りではない。溶解速度差を５〜３００倍とすることで、海成分の溶解除去がスムーズに実行され、海島単糸の表面／芯部での島成分溶解剤接触時間差が少なくなるため、繊維径バラツキが小さいナノファイバー群を得ることができる。溶解速度差のより好ましい範囲は２０〜２８０倍である。
【００２１】
上記海島型複合繊維に用いる島成分および海成分の好ましい組み合わせの一例を以下に列挙する。溶解剤がアルカリ水溶液の場合は、海成分が共重合ポリエステル樹脂かつ島成分がホモポリエステル樹脂、海成分が脂肪族ポリエステル樹脂かつ島成分がポリアミド系樹脂、海成分が脂肪族ポリエステル樹脂かつ島成分が芳香族ジカルボン酸からなるポリエステル樹脂などである。溶解剤が酸水溶液の場合は、海成分がポリアミド系樹脂かつ島成分がポリエステル系樹脂などである。溶解剤がトルエンやトリクロロエチレンのような有機溶媒の場合は、海成分がポリスチレンかつ島成分がポリエステル系樹脂、海成分がポリスチレンかつ島成分がポリアミド系樹脂などである。また、ポリビニルアルコールは熱水に可溶であることから、ナノファイバーを得るのに好適な海島型複合繊維の海成分ポリマーとして用いるのに好適である。なお、スムーズな溶解処理を行うため、精錬や別の溶剤による前処理を行ってよい。
【００２２】
ナノファイバーを構成する島成分にはブレンドポリマーを使用してもよい。ブレンド成分が溶解剤に可溶である場合には、表面にボイド（窪み）やスリットを有するナノファイバーを得ることもでき、表面積増大による吸着性のさらなる向上に加え、吸水性・保水性の付与も期待できる。
【００２３】
本発明のナノファイバーを得るのに好適な海島型複合繊維は、溶融紡糸法により得ることができるが、島成分ポリマーを溶融する直前の時点において、島成分ポリマーの樹脂チップ中のチップ粉含有率を重量割合で０．０１〜１％に管理することが重要となる。
【００２４】
ここで、チップ粉含有率の測定方法について説明する。まず、紡糸に用いようとする乾燥済みチップ群を溶融直前で適量抜き出し、純水中で洗浄する。チップおよびチップ粉を含む洗浄水をチップサイズの５０〜９９％の目開きのステンレス製メッシュ等で濾過することでチップのみを分離、さらに目開き１０μｍのフィルターでチップ粉と洗浄水を分離する。分離したチップの重量（Ｗ１）とチップ粉の重量（Ｗ２）を測定し、下記の式に代入することでチップ粉含有率を測定した。
チップ粉含有率＝（Ｗ２×１００）／（Ｗ１＋Ｗ２）
Ｗ１：チップのみの重量（ｇ）、Ｗ２：抜き出したチップから分離したチップ粉の重量（ｇ）
チップ粉は使用する樹脂チップそのものよりも結晶化度が高く、高融点になる傾向がある。そのため、工程内に混入したチップ粉は完全には溶融せず、ゲル状の異物として繊維内に含まれることとなる。ゲル状異物が存在する部分は樹脂のみからなる部分よりも強度が劣るため、糸切れや毛羽立ち、繊維脱落といった繊維磨耗の要因になることから、紡糸工程からチップ粉を排除することが重要となる。加えて、繊維径よりもサイズの大きなチップ粉が混入した場合、繊維中で節のように存在し、繊維長手方向の繊維径均一性が保たれないことから、ワイピングクロスに使用した際の拭き取り性能（以下、ワイピング性と称す）に劣る要因にもなる。チップ粉含有率を１％以下にすることで、耐摩耗性に優れたナノファイバーを得ることができるのだが、より好ましくは０．８％以下、さらに好ましくは０．５％以下である。チップ粉の含有量は少ないほど好ましいが、完全なチップ粉除去は実質的に困難であるため、０．０１％が限度である。
【００２５】
チップ粉含有率を１％以下に管理するための手法について以下に記載する。
【００２６】
まず初めに、未乾燥チップを純水で洗浄し、チップ製造工程で発生したチップカット屑を除去する工程を経る。使用する純水の量が少なすぎるとチップ同士が擦れて新たな粉の発生源になることから、純水の量はチップの見かけ体積に対して等量以上とすることが好ましい。また、超音波処理は微細なチップ屑まで効果的に除去することが可能であるため、洗浄工程に導入するのが好ましい。
【００２７】
続いて、チップを含んだ洗浄水をフィルターで濾過し、チップのみを掬い上げる作業を行う。フィルターの目開きは、チップを捕捉できる程度の大きさであればよく、チップサイズの５０〜９９％の目開きのステンレス製メッシュ等が好ましく用いられる。５０％以上とすることで未乾燥チップに付着していた屑まで捕捉されることを防止することができ、９９％以下とすることでチップ自体がフィルターを通過するのを防ぐことができる。
【００２８】
上記の方法で水洗した未乾燥チップは、静置式乾燥機で乾燥を行うのがよい。静置式乾燥機で乾燥することで、チップ同士の擦れや乾燥機内壁への接触に起因するチップ粉の発生を抑制することができる。適用する乾燥条件はそのポリマー特性に適した既知の技術を用いて行う。
【００２９】
上記の方法で得られた乾燥チップを紡糸機に供給するに当たり、チップ同士の擦れや管壁との接触を最小化するべく、チップ供給部から溶融紡糸機に至るまでの経路（配管長）は極力短くするのが好ましい。具体的には、プレッシャーメルター型溶融紡糸機の場合は、熱板から配管長で５ｍ以内の位置からチップを供給し、エクストルーダー型溶融紡糸機の場合は、スクリューへのチップ導入部から配管長で５ｍ以内の位置からチップを供給する。以上の手法により、溶融する直前時点での樹脂チップ中のチップ粉含有率を１％以下に管理することが可能となる。
【００３０】
本発明においては、海島型複合繊維の海／島複合比（体積比）を１０／９０〜５０／５０の範囲にすることが好ましい。海成分を１０％以上とすることで、島成分同士の融着を防ぐことができるため、脱海性に優れ、実使用に耐えうる強度のナノファイバーを得ることができる。また、海成分を５０％以下とすれば、海成分溶解除去時間を短縮することが可能である上、海島複合繊維の過度な体積減量を抑制することができる。海／島複合比のより好ましい範囲は、１５／８５〜４０／６０である。
【００３１】
本発明のナノファイバーを得るのに好適な海島型複合繊維は、例えば以下の方法により製造することができる。すなわち、前記の方法で得られた、十分にチップ粉が除去された島成分と海成分の各溶融ポリマーを用い、海島型複合紡糸用口金を通じて吐出された複合ポリマーを冷却固化し、巻き取ることで繊維化する。
【００３２】
紡糸温度は高融点側のポリマー融点よりも＋１０〜＋４０℃の範囲で設定する。高融点側のポリマー融点よりも＋１０℃以上とすることで、ポリマーが紡糸機配管内で固化して閉塞することを防止し、＋４０℃以下にすることでポリマーの過度な熱劣化を抑制することができる。また、島成分ポリマーの溶融から口金吐出までの紡糸機内滞留時間は３０分以内にすることが好ましい。
【００３３】
巻取り方法に関しては、吐出されたポリマーを未延伸糸として一旦巻き取った後に延伸する二工程法のほか、紡糸および延伸工程を連続して行う直接紡糸延伸法や高速製糸法など、いずれのプロセスにおいても製造できる。半延伸糸として巻き取った後に延伸する工程でもよいが、いずれの場合においても、下記式で表される紡糸ドラフトを５０〜４００の範囲にすることが好ましい。
紡糸ドラフト＝Ｖｓ／Ｖ０
Ｖｓ：紡糸速度（ｍ／分）、Ｖ０：単孔吐出線速度（ｍ／分）
紡糸ドラフトを５０以上とすることで、口金孔から吐出されたポリマー流が長時間口金直下に留まることを防止し、口金面汚れを抑制することができることから、製糸性が安定する。また、紡糸ドラフトを４００以下とすることで過張力による糸切れを抑制することが可能となり、操業安定的に海島型複合繊維を製糸できる。紡糸ドラフトのより好ましい範囲は、１００〜３５０である。
【００３４】
上記の方法により得られた海島型複合繊維に対し、海成分・島成分ポリマーの組み合わせに適した溶解剤を用いて海成分ポリマーを溶出させることで本発明のナノファイバーを得ることができる。
【実施例】
【００３５】
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中の各特性値は次の方法を用いた。
【００３６】
（１）ポリエステルの固有粘度（ＩＶ）
定義式のηｒは、純度９８％以上のＯ−クロロフェノール（ＯＣＰ）１０ｍＬ中に試料ポリマーを０．８ｇ溶かし、２５℃の温度にてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηｒを下記の式により求め、固有粘度（ＩＶ）を算出した。
ηｒ＝η／η０＝（ｔ×ｄ）／（ｔ０×ｄ０）
固有粘度（ＩＶ）＝０．０２４２ηｒ＋０．２６３４
η：ポリマー溶液の粘度
η０：ＯＣＰの粘度
ｔ：溶液の落下時間（秒）
ｄ：溶液の密度（ｇ／ｃｍ３）
ｔ０：ＯＣＰの落下時間（秒）
ｄ０：ＯＣＰの密度（ｇ／ｃｍ３）  。
【００３７】
（２）ポリアミドの相対粘度（ηｒ）
ポリアミド系樹脂については、９８％濃硫酸１００ｍＬ中に試料ポリマーを１ｇ溶かし、２５℃の温度にてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηｒを下記の式により求めた。
ηｒ＝Ｔ１／Ｔ２
Ｔ１：溶液の落下時間（秒）、Ｔ２：濃硫酸の落下時間（秒）  。
【００３８】
（３）メルトマスフローレート（ＭＦＲ）
ポリスチレンのＭＦＲ（ｇ／１０分）は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０（１９９９）に従い測定した。
【００３９】
（４）平均単繊維直径
繊維群を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：日立社製Ｓ−３０００Ｎ）にて観察した。糸条から単繊維５０本をランダムに選出し、それらの測定値から平均繊維直径を算出した。
【００４０】
（５）ゲル化率測定
ナノファイバーを構成する樹脂に対する溶解剤を適宜選定し、その溶解剤中でナノファイバーを完全に溶解させる。続いて溶液を目開き１０μｍのフィルターにて濾過し、フィルター上の捕捉物量を秤量する。下式で表される値をゲル化率とした。
【００４１】
ゲル化率＝（捕捉物の重量（ｇ）／溶解処理前の繊維重量（ｇ））×１００
（６）繊度（ｄｔｅｘ）
海島型複合繊維の場合、糸条を１００ｍかせ取り、かせの質量（ｇ）に１００を乗じた値を繊度とした。ナノファイバーの繊度については、下式で表される値を用いて繊度とした。
海島型複合繊維の繊度（ｄｔｅｘ）×（１００−減量率（％））／１００
（７）強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
ナノファイバーの強度について、ＪＩＳ  Ｌ  １０１３（２０１０）に従い、オリエンテック製テンシロンＵＣＴ−１００にて測定を行った。３回連続して測定を行い、その平均値を強度とした。
【００４２】
（８）耐摩耗性（強制擦過試験）
総繊度が約２００ｄｔｅｘとなるよう適宜合糸したナノファイバー群に対し、屈曲各３５°となるようにφ３ｍｍの梨地金属棒（ステンレス製）を当て、梨地金属棒から３４０ｍｍの所で糸張力２．０ｇ／ｄｔｅｘとして把持し、ストローク長３０ｍｍ、速度６００回／分で５分間の往復運動を与えた。その後、糸条の表面状態を肉眼およびデジタルマイクロスコープ（ＫＥＹＥＮＣＥ製ＶＨＸ−１００）で観察し、下記の基準に従ってナノファイバーの耐摩耗性評価を行い、４点以上を合格とした。
５点：擦過による毛羽は発生していない。
４点：擦過による毛羽はあるが、肉眼では確認できない。
３点：肉眼で確認できる程度の毛羽がある。
２点：糸条が破断していないものの、部分的な断線が確認できる。
１点：糸条が破断した。
【００４３】
（９）ピリング性
総繊度が約２００ｄｔｅｘとなるように適宜合糸したナノファイバー群を用いて経密度９２本／２．５４ｃｍ、緯密度７９本／２．５４ｃｍのゾッキ織物を作製し、試験布とした。ＪＩＳ  Ｌ  １０７６（２０１２）に記載のＡ法を準用し、上記試験布のピリング性を測定した。
【００４４】
（１０）スクラッチ性
前記（９）と同様の方法に従って準備した試験布を幅４ｃｍのテープとし、ダイヤモンド砥粒スラリーを滴下したアルミニウム基板上を、走行速度５ｃｍ／分の条件で２０秒間研磨した。研磨後の基板表面に関し、光学表面分析計を用いて深さ３ｎｍ以上の溝をスクラッチとした。基板５枚の両面についてスクラッチを計測し、その個数の平均値でスクラッチ性を３段階評価した。なお、スクラッチ性は値が小さいほうが優れている。
○○：４０点未満
○  ：４０点以上８０点未満
×  ：８０点以上  。
【００４５】
（１１）ワイピング性
１０重量％のカーボンブラックを混合した流動パラフィンをガラス板上に均一に塗布したものを拭取り試料とし、前記（９）と同様の方法により得られた試験布を摩擦子に貼り付け、面圧を２０ｇ／ｃｍ２、走行速度を１０ｃｍ／分としてスライドさせることで流動パラフィンを拭取った。流動パラフィン塗布部を含む２ｃｍ×２ｃｍ視野を解析範囲として拭き取り前後での流動パラフィンの残存率（下式）を測定し、残存率１５％以下のものを合格とした。
残存率（％）＝（拭取り後の残存流動パラフィン面積（ｃｍ２）／４ｃｍ２）×１００
実施例１
島成分ポリマーとして、二酸化チタンを０．１ｗｔ％含むＩＶ＝０．７１、融点２５３℃のポリエチレンテレフタレートと、海成分ポリマーとして、ポリエチレンテレフタレート全量に対して５−ナトリウムスルホイソフタル酸７．３ｗｔ％を共重合成分として含むＩＶ＝０．５５のアルカリ易溶解性共重合ポリエチレンテレフタレートをそれぞれチップ状で得た。両ポリマーのアルカリ水溶液に対する溶解速度の差は、４０倍であった。紡糸の前段階として、島成分チップの見かけ体積に対して２当量の純水を加えた容器中で島成分チップの洗浄を実施し、引き続いて島成分チップサイズの９０％の目開きを有するステンレス製メッシュを通過させ、島成分チップのみを採取し、チップ屑を除去した。次に、未乾燥の島成分チップを静置式乾燥機内で既知の方法で乾燥し、得られた乾燥チップはプレッシャーメルター熱板の４ｍ上方から供給した。得られた乾燥チップのチップ粉含有率は０．４％であった。
【００４６】
島成分チップと海成分チップをいずれもプレッシャーメルターを用いて２９０℃にて溶融後、ポンプによる計量を行い、両成分とも紡糸温度２９０℃を保持したまま口金に流入させた。複合比は海／島＝３０／７０とした。島数１２７島、ホール数１１２の海島型複合用紡糸口金（島数×単糸数＝１４２２４）に流入させた各ポリマーは、口金内部で合流し、海成分ポリマー中に島成分ポリマーが包含された複合形態を形成し、口金から吐出させた。島成分ポリマーの溶融〜吐出までの滞留時間は、１０分とした。口金から吐出された糸条は、空冷装置により冷却、油剤付与後、ワインダーにより紡糸ドラフトが２１９になるように１５００ｍ／分の速度で巻き取り、１９２ｄｔｅｘ−１１２フィラメントの未延伸糸として巻き取った。このプロセスで得られた未延伸糸の顕微鏡観察では、島成分の融着は見られなかった。
【００４７】
続いて、得られた未延伸糸を３００ｍ／分の速度で延伸装置に送糸し、延伸温度９２℃、残留伸度２０〜４０％程度となるように延伸した後、１３０℃で熱セットし、延伸工程を通じて製糸安定的に７５ｄｔｅｘ−１１２フィラメントの延伸糸を得た。
【００４８】
得られた海島型複合繊維を１２０℃の１ｇ／Ｌのマレイン酸水溶液に３０分浸漬して前処理した後、８０℃の１％水酸化ナトリウム水溶液にて減量率３０％となるように海成分ポリマーを溶解除去した。得られたナノファイバーの平均単繊維径は５８０ｎｍであり、ゲル化率は１．０％であった。
【００４９】
得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表１に示す。該ナノファイバーの強度は３．５ｃＮ／ｄｔｅｘと、実用に十分な強度を有しており、該ナノファイバーからなる布帛は耐摩耗性、ピリング性、スクラッチ性、ワイピング性がいずれも優れていた。
【００５０】
実施例２
ナノファイバーを得るための海島型複合繊維において、島成分ポリマーをηｒ＝２．８のナイロン６６、海成分ポリマーをＭＦＲ＝５．５ｇ／１０分のポリスチレン（東洋スチレン社製“トーヨースチロール”Ｈ−４５）に変更した以外は実施例１と同様の方法により、ナノファイバーを得た。実施例２で得られたナノファイバーのゲル化率は１．２％であった。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果は表１に示すとおりであり、実施例１と同様に優れた耐摩耗性、ピリング性、ワイピング性が得られた。
【００５１】
実施例３
ナノファイバーを得るための海島型複合繊維において、島成分ポリマーをＩＶ＝０．５９のポリ−Ｌ−乳酸、海成分ポリマーをηｒ＝２．８のナイロン６６に変更した以外は、実施例１と同様の方法により、ナノファイバーを得た。実施例３で得られたナノファイバーのゲル化率は２．０％であった。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表１に示す。ポリエステルと比較して熱劣化しやすいポリ乳酸であるが、ゲル化率を２．０％に抑制した結果、耐摩耗性やピリング性、ワイピング性の点において実施例１に一歩譲る以外は良好な特性を有するナノファイバーとなった。
【００５２】
実施例４
ナノファイバーを得るための海島型複合繊維において、複合比を海／島＝６０／４０と変更した以外は、実施例１と同様の方法により、ナノファイバーを得た。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表１に示す。実施例４では、島成分ポリマーの吐出量を少なくした分、紡糸機内での滞留時間が若干長くなり、ゲル化率が増加したため、ナノファイバーの耐摩耗性やピリング性の点で実施例１に一歩譲るものであったが、それ以外の項目では良好な特性を有していた。
【００５３】
実施例５
ナノファイバーを得るための海島型複合繊維の製糸において、島数２０４８島、ホール数２０の海島型複合用紡糸口金（島数×単糸数＝４０９６０）を用い、複合比が海／島＝４０／６０、延伸糸の繊度構成が３３ｄｔｅｘ−２０フィラメントとなるようにポリマー吐出量を変更した以外は、実施例１と同様の方法により、ナノファイバーを得た。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表１に示す。実施例５で得られたナノファイバーの平均単繊維直径は２１０ｎｍと実施例１よりも細いことから、耐摩耗性やピリング性の点で実施例１に一歩譲るものであったが、それ以外の項目では良好な特性を有していた。
【００５４】
実施例６
ナノファイバーを得るための海島型複合繊維の製糸において、複合比を海／島＝２０／８０、延伸糸の繊度構成が１８５ｄｔｅｘ−１１２フィラメントとなるようにポリマー吐出量を変更した以外は、実施例１と同様の方法によりナノファイバーを得た。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表１に示す。実施例６で得られたナノファイバーの平均単繊維直径は９８０ｎｍと実施例１よりも太いことから、スクラッチ性やワイピング性の点で実施例１に一歩譲るものであったが、それ以外の項目では良好な特性を有していた。
【００５５】
実施例７
ゲル化率が２．９％である以外は実施例１と同様のナノファイバーを用いて行った評価結果を表１に示す。ナノファイバーのゲル化率が高く、耐摩耗性やピリング性の点において実施例１に一歩譲るものであったが、良好なスクラッチ性を有していた。
【００５６】
比較例１
ナノファイバーを得るための海島型複合繊維の製糸において、複合比を海／島＝２０／８０、延伸糸の繊度構成が２０５ｄｔｅｘ−１１２フィラメントとなるようにポリマー吐出量を変更した以外は、実施例１と同様の方法によりナノファイバーを得た。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表１に示す。比較例１で得られたナノファイバーの平均単繊維直径は１，０３０ｎｍと実施例１よりも太いことから、スクラッチ性やワイピング性の点で劣る結果であった。
【００５７】
比較例２
島数７０島、ホール数９の海島型複合用紡糸口金（島数×海島単糸数＝６３０）を用い、複合比を海／島＝２０／８０、延伸糸の繊度構成が４４ｄｔｅｘ−９フィラメントとなるようにポリマー吐出量を変更した以外は実施例１と同様の方法にて、極細繊維を得た。評価結果を表１に示す。比較例２から得られたナノファイバーの平均単繊維直径は２，２４０ｎｍと実施例１、さらには比較例１よりも太めであったことから、スクラッチ性やワイピング性の点で大きく劣る結果であった。
【００５８】
比較例３
紡糸前のチップ粉洗浄を簡略化し、チップ粉含有率２．４％の乾燥チップを使用した以外は実施例１と同様の方法にて、ナノファイバーを得た。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表１に示す。比較例３で得られたナノファイバーはゲル化率が３．１％と実施例１よりもゲル化率が大きく、耐摩耗性やピリング性の点で劣るものであった。
【００５９】
比較例４
紡糸前のチップ粉洗浄を実施していない乾燥チップを使用した以外は実施例１と同様の方法にて、ナノファイバーを得た。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表１に示す。比較例４で得られたナノファイバーはゲル化率が４．７％と実施例１、さらには比較例３よりもゲル化率が大きく、耐摩耗性やピリング性の点で大きく劣るものであった。
【００６０】
【表１】
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