(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種類以上の異なる径を有する島成分が同一繊維断面内に存在する海島繊維において、少なくとも１種類の島成分Ａの径が１０〜１０００ｎｍ、径バラツキが１．０〜２０．０％であり、島成分Ａ以外の他島成分は隣り合わず、かつ各他島成分の中心から見て３６０°に島成分Ａが配置されていることを特徴とする海島繊維
【請求項２】
当該海島繊維において、島成分径差が３００〜３０００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の海島繊維
【請求項３】
島成分径が１０〜１０００ｎｍである島成分Ａが、１０００〜４０００ｎｍの径を有した島成分Ｂの周りに配されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の海島繊維。
【請求項４】
島成分Ａ以外の他島成分の島成分間距離バラツキが１〜２０．０％であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載された海島繊維。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載された海島繊維の海成分が除去された混繊糸。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載された繊維が少なくとも１部に配されている繊維製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類以上のポリマーにより繊維軸と垂直方向の繊維断面に島成分とそれを取り囲むように配置された海成分からなる海島繊維において、従来にはない品質安定性および後加工性が良好な高機能布帛を得るための海島繊維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。このため、衣料用途のみならずインテリアや車両内装、産業用途等に幅広く利用されている。しかしながら、繊維の用途が多様化する現在において、その要求特性も多様なものとなり、繊維の断面形態によって、風合い、嵩高性などといった感性的効果を付与する技術が提案されている。中でも、“繊維の極細化”は、繊維自体の特性や布帛とした後の特性に対する効果が大きい。このため、繊維の断面形態制御という観点では、主流の技術である。【０００３】
繊維の極細化には、単独紡糸を利用した場合、その紡糸条件を高精密に制御しても、得られる繊維の径は数μｍ程度とすることが限界である。このため、複合紡糸を利用して、海島繊維から極細繊維を発生させる方法が採用されてきた。この技術では、繊維断面に、易溶解成分からなる海成分に難溶解成分からなる島成分を複数配置しておく。その後、繊維あるいは繊維製品とした後に、海成分を除去することで、島成分からなる極細繊維を発生させるものである。この海島紡糸技術を追求することで、ナノオーダーの極限的な細さを有した極細繊維（ナノファイバー）を採取することも可能になってきた。【０００４】
単繊維径が数百ｎｍになると、一般の数十μｍオーダーの繊維やミクロンオーダーの極細繊維（マイクロファイバー）では得ることができない独特の柔軟なタッチやきめ細やかさが生まれる。このため、人工皮革や新触感テキスタイル、また、繊維間隔の緻密さを利用し、防風性や撥水性を必要とするスポーツ衣料にも利用することができる。また、ナノファイバーは、細かい溝へ入り込み、かつ比表面積の増大や微細な繊維間空隙に汚れが捕捉する性能が極めて高い。このナノファイバーの特性を利用して、精密機器などのワイピングクロスや精密研磨布等の産業資材用途でも利用されている。【０００５】
以上のように、繊維の極細化を追求したナノファイバーは、優れた性能を発現する。しかしながら、布帛の“張り”や“腰”といった力学特性が低下するという課題がある。材料力学の観点から考えると、単純に繊維径の縮小化に伴い、繊維径の４乗に比例して断面２次モーメント（材料の剛性）が低下する。このため、単独のナノファイバーを繊維製品として利用できる用途は限られたものであった。
このような課題に対し、特許文献１では、平均繊維径が５０〜１５００ｎｍの極細繊維（ナノファイバー）を発生し得る海島繊維と単糸繊維繊度が１．０〜８．０ｄｔｅｘ（２７００〜９６００ｎｍ程度）の汎用繊維とを後混繊して利用する技術が提案されている。【０００６】
確かに、特許文献１の技術においては、布帛とした場合の力学特性（例えば、張りや腰）を繊維径が大きい繊維が担うこととなり、布帛の力学特性を向上できる可能性がある。【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、繊維径が大きい繊維と海島繊維との混繊糸とし、この混繊糸を織編した後に、脱海処理を施す。このため、布帛の断面方向や平面方向で、ナノファイバーの存在数に大きく偏りが生じる。この結果、特許文献１から得られる布帛では、部分的に力学特性（張り、腰など）や吸水性が異なるものとなる。よって、衣料用途に利用するには、課題があるものでる。特に、直接人肌に触れるような裏地用途では、ナノファイバーの独特の風合いにより、不快な感覚を引き起こす場合があった。さらに、これらの布帛においては、当然表面特性に関しても、部分的に変動するものである。このため、高度な均質性が要求される高精度研磨やワイピングクロス用途に適用することは、大変困難なことであった。これは、布帛にした際の擬似的な拘束状態において、海島繊維（極細繊維の群）とその他の繊維が別々に混在する状態を一旦経由するために生じるものであり、後混繊を利用する場合には致し方のないことである。【０００８】
以上のような後混繊の利用による極細繊維の偏りを予防するという観点では、特許文献２および特許文献３のように、予め海島繊維の断面において、繊維径（島径）が小さいものと大きいものとを混在するような海島繊維とし、この海島繊維を織編することで布帛とした後、脱海する方法が考えられる。【０００９】
特許文献２では、海島繊維の断面において、外側に１．８デニール（１３０００ｎｍ）以上、内側に１デニール（１００００ｎｍ）以下であり、かつ外側の繊維が内側の繊維と比較して繊度が３以上となる異デニール複合繊維に関する技術が提案されている。【００１０】
特許文献２の技術では、脱海後に外側に繊維径が大きい繊維、内側に繊維径が小さい繊維が配置されていることとなる。混繊糸の断面においては、擬似的な多孔構造を形成させることができる。この多孔構造による毛細管現象を利用すれば、混繊糸の表面に存在する水分の移動が速やかに行われる。このため、この混繊糸からなる布帛は、快適なテキスタイルとして、利用できる可能性がある。【００１１】
しかしながら、特許文献２の技術では、混繊糸の表面付近に存在する水分を混繊糸の内部に取り込む（吸収する）ものである。このため、初期においては衣服内の湿度を一端低くできるものの、高温多湿の雰囲気下では、混繊糸内部に水分が溜まっていくこととなる。よって、最終的には、衣服全体が湿気を帯び、じっとりとした不快感を奏でることとなる。また、特許文献２の技術では、実施例を参照すると、断面の外側に繊維径が大きい繊維が存在している。このため、完全脱海、すなわち内部の海成分を除去（溶出）するためには、９０℃に加熱した５．０ｗｔ％ＮａＯＨ水溶液にて長時間処理する必要が生じる。よって、残り成分の劣化を無視することができなくなる。特許文献２の技術においては、実質的に繊維径が大きい繊維（マイクロファイバー以上）を利用する技術である。このため、残り成分の劣化を考慮していない。しかしながら、ナノファイバーを利用するには、その比表面積の増大により、残り成分の劣化は、深刻なものとなり、力学特性の低下、ナノファイバーの脱落等による品位の低下が課題となる。【００１２】
特許文献３の技術においては、芯部に単糸繊度が０．３〜１０デニール（５５００〜３２０００ｎｍ）のポリアミド繊維、鞘部に単糸繊度が０．５デニール（６７００ｎｍ）以下のポリエステル繊維からなる複合糸（混繊糸）に関する技術が提案されている。【００１３】
確かに特許文献３の技術においては、ポリアミド繊維を芯成分に配することにより、ポリアミド繊維特有のしなやかな風合いをもたらすと同時に、好ましい張り、腰を発現させるというような高機械的性能を発現できる可能性がある。【００１４】
しかしながら、特許文献３の技術においては、実質的にマイクロファイバー以上の繊維径を有した繊維を利用する技術である。このため、極細繊維のしなやかさを活かすためには、芯成分をポリアミド繊維、鞘成分を極細のポリエステル繊維とする必要がある。よって、明細書中に記載されるように芯成分と鞘成分は結果的に収縮率差が生まれ、嵩高性が発現する。一方で、繊維径の大きい芯成分が、繊維径の小さい鞘成分の中で、大きく移動（収縮）するため、特許文献３の技術においても、極細繊維の偏りによる布帛特性の変動が発生する場合がある。また、異なるポリマーにより混繊糸が形成されているために、鞘成分（極細繊維）と芯成分とのなじみが悪い。このため、摩擦などにより、鞘成分が毛羽立つといった品位の低下が懸念されるものであった。【００１５】
特許文献４では、海島口金の応用技術により、異形断面（繊維径、繊維断面形状を含んだ）の島成分が混在する海島繊維を得るための口金に関する技術が提案されている。【００１６】
特許文献４の技術では、口金内で海成分に被覆されている島成分と、被覆されていない島成分が、複合ポリマー流として、集合（圧縮）部に供給される。この効果により、海成分に被覆されていない島成分が隣接している島成分と融着して、１つの島成分を形成する。この現象をランダムに発生させることにより、繊維糸条に太デニール繊維糸条と細デニール繊維糸条が混在した混繊糸条を得るものである。これを成すために、特許文献４では、島成分と海成分の配置を制御しないことが特徴としている。特許文献４の技術では、分流流路と導入孔の間に設置された流路幅によって、圧力を制御し、吐出孔から吐出されるポリマー量を制御しているものの、繊維径の制御には限界がある。特許文献４の技術の活用により、島成分をナノオーダーとするには、少なくとも海成分側の導入孔毎のポリマー量が１０−２ｇ／ｍｉｎ／ｈｏｌｅから１０−３ｇ／ｍｉｎ／ｈｏｌｅと極めて少なくなる。このため、特許文献４の肝であるポリマー流量と壁間隔と比例関係にある圧損はほぼ０となり、ナノファイバーを高精度で得るには向かないものである。事実、実施例で得られた海島繊維から発生する極細糸は０．０７〜０．０８ｄ程度（約２７００ｎｍ）であり、ナノファイバーを得るには至っていない。【００１７】
以上のように、脱海した際にナノファイバーの独特の機能（風合い、機能など）を有しつつも、張りや腰といった布帛としての力学特性に優れた布帛を、品質安定性および後加工性良く得るのに適した海島繊維の開発が切望されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００７−２６２１０号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開平５−３３１７１１号公報（特許請求の範囲、実施例）
【特許文献３】特開平７−１１８９７７号公報（特許請求の範囲、実施例）
【特許文献４】特開平８−１５８１４４号公報（第２、３、５頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、２種類以上のポリマーにより繊維軸と垂直方向の繊維断面に島成分とそれを取り囲むように配置された海成分からなる海島繊維において、従来にはない高機能布帛を品質安定性および後加工性が良く得るのに適した海島繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題は、以下の手段により達成される。すなわち、
（１）２種類以上の異なる径を有する島成分が同一繊維断面内に存在する海島繊維において、少なくとも１種類の島成分の径が１０〜１０００ｎｍ、径バラツキが１．０〜２０．０％であることを特徴とする海島繊維
（２）当該海島繊維において、島成分径差が３００〜３０００ｎｍであることを特徴とする（１）に記載の海島繊維
（３）島成分径が１０〜１０００ｎｍである島成分Ａが、１０００〜４０００ｎｍの径を有した島成分Ｂの周りに配されたことを特徴する（１）または（２）に記載の海島繊維
（４）（１）から（３）のいずれかに記載された海島繊維の海成分を除去することで得られる混繊糸
（５）（１）から（４）のいずれかの繊維が少なくとも１部に使われた繊維製品
である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の海島繊維は、２種類以上の異なる径を有する島成分が同一繊維断面内に存在する海島繊維であることを特徴とする。本発明の海島繊維を布帛とし、脱海した際には、繊維径の大きい繊維が布帛の力学特性を担う。このため、ナノファイバーからなる繊維製品の課題であった張り、腰といった力学特性が発現する。一方で、ナノファイバーが偏り無く均質に存在する状態にあるため、布帛特性の品質安定性に優れる。【００２２】
加えて、少なくとも布帛の一部を構成するナノファイバー自体も、島成分の径が１０〜１０００ｎｍ、径バラツキが１．０〜２０．０％と非常に均質なものである。このため、ナノファイバー間に形成する空隙がほぼ均一なものとなり、前述した布帛特性の品質安定性といった観点から相乗的な効果を奏でることとなる。
また、本発明の海島繊維では、海島繊維の段階で、既に繊維径が異なる２種類以上の径を有した島成分が同一断面内に存在しているということが重要である。この効果により、後混繊の必要なく、本発明の海島繊維をそのまま織偏し、利用することができる。このような工業的な効果のほかに、従来技術の課題であった“極細繊維の偏り”による布帛特性の変動を予防するといった観点で非常に有効な効果を奏でる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】海島繊維の断面の一例の概要図である。
【図２】海島繊維の繊維径分布の一例の概要図である。
【図３】島成分間距離の説明図（海島繊維の断面の一例）である。
【図４】島成分間距離の説明図（図３破線部の拡大図）である。
【図５】本発明の極細繊維の製造方法を説明するための説明図であり、複合口金の形態の一例であって、図５（ａ）は複合口金を構成する主要部分の正断面図であり、図５（ｂ）は分配プレートの一部の横断面図、図５（ｃ）は吐出プレートの横断面図である。
【図６】分配プレートの一部の一例である。
【図７】最終分配プレートにおける分配孔配置の実施形態の一例であり、図７−（ａ）から図７−（ｄ）は最終分配プレートの一部の拡大図である。
【図８】本発明の海島繊維断面における島成分径分布の評価結果である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明について、望ましい実施形態とともに詳述する。
本発明で言う海島繊維とは、２種類以上のポリマーからなるものである。ここで言う海島（断面）とは、あるポリマーからなる島成分が、他方のポリマーからなる海成分の中に点在する構造を有している繊維を意味する。本発明の海島繊維は、繊維軸に対して垂直の繊維（複合）断面において、少なくとも１種類の島成分の径が１０〜１０００ｎｍ、径バラツキが１．０〜２０．０％であることを第一の要件とし、第二の要件として、２種類以上の径が異なる島成分が同一繊維断面内に存在することを特徴としている。
【００２５】
ここで言う島成分の径（島成分径）は、以下のように求めるものである。
すなわち、海島繊維からなるマルチフィラメントをエポキシ樹脂などの包埋剤にて包埋し、この横断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で１５０本以上の島成分が観察できる倍率として画像を撮影する。１本の複合繊維の断面において、１５０本以上の島成分がない場合には、多数の複合繊維の断面から合計で１５０本の島成分を確認できるように撮影すればよい。この際、金属染色を施せば、島成分のコントラストをはっきりさせることができる。繊維断面が撮影された各画像から無作為に抽出した１５０本の島成分の島成分径を測定する。ここで言う島成分の径とは、２次元的に撮影された画像から繊維軸に対して垂直方向の断面を切断面とし、この切断面に２点以上の最も多くの点で外接する真円の径のことを意味する。また、島成分径の値に関しては、ｎｍ単位で小数点第１位まで測定し、小数点以下を四捨五入するものである。
また、径バラツキ（島成分径バラツキ）とは、島成分径の測定結果をもとに島成分径バラツキ（島成分径ＣＶ％）＝（島成分径の標準偏差／島成分径の平均値）×１００（％）として算出される値であり、小数点第２位以下は四捨五入するものである。
以上の操作を、同様に撮影した１０画像について行い、１０画像の評価結果の単純な数平均値を島成分径および島成分径バラツキとした。
【００２６】
本発明の海島繊維では、径が１０ｎｍ未満の島成分を断面内に存在させることも可能であるが、島成分径を１０ｎｍ以上とすることで、製糸工程中の部分的な破断や脱海処理等といった加工条件の設定が容易になるという効果がある。
一方、本発明の目的の一つである従来にはない高機能を有した混繊糸あるいはそれからなる布帛を得るためには、ナノオーダーの繊維の有するしなやかさ、吸水性、および払拭性能等といった機能が必要である。このため、本発明の海島繊維では、少なくとも１種類の島成分が１０００ｎｍ以下の径を有している必要がある。ナノファイバーの機能をより顕著化するという観点では、少なくとも１種類の島成分の径が、７００ｎｍ以下とすることが好ましい。さらに後加工工程における工程通過性、脱海条件設定の簡易性、繊維製品の取り扱い性までを考慮すると、島成分径の下限は、１００ｎｍ以上であることが好適である。このため、本発明の海島繊維では、少なくとも１種類の島成分が１００〜７００ｎｍであることがより好ましい範囲として挙げることができる。
【００２７】
本発明の海島繊維において、１０〜１０００ｎｍの径を有する島成分は、その径バラツキが、１．０〜２０．０％である必要がある。なぜならば、ナノファイバーは、その繊維径が極限的に小さいため、質量当りの表面積を意味する比表面積が、一般的な繊維やマイクロファイバーと比較して増大したものとなる。このため、ナノファイバー独特の機能は、一般に、島成分径の２乗に比例する比表面積に依存する部分が大きい。よって、この島成分径バラツキが大きい場合には、混繊糸や布帛の特性が大きく変動することを意味している。以上の理由から、品質安定性の向上という観点から係る範囲とすることが重要なのである。また、ナノファイバーはその比表面積が大きいことから、例えば、海成分を脱海する際に用いる溶剤に対して、十分耐性を有した成分であっても、溶剤に曝されることによる影響を無視できない場合がある。本技術は、島成分径のバラツキを極小化することで、温度や溶剤の濃度といった処理条件を一様にすることができる。この効果により、島成分の部分的な劣化を予防することができる。このため、前述した品質安定性の向上といった観点では、相乗的な効果を奏でるのである。特に、本発明の海島繊維は、島成分径が２種類以上存在するために、脱海処理等といった後加工条件の決定を簡易化するという観点でも重要な要件である。
【００２８】
脱海後の混繊糸および混繊糸からなる繊維製品においては、その表面特性などは、実質的に、１成分として配されている径が１０〜１０００ｎｍの島成分（ナノファイバー）が担う。このため、品質安定性という観点から、当該島成分径バラツキはより小さいほど好ましく、１．０〜１５．０％が好ましい範囲として挙げられる。また、高性能スポーツ衣料用として、ナノファイバーの高度な緻密性を利用した高密度織物や高精密研磨用として高精度な均質性が必要となる用途に適用することを考えると、当該島成分径バラツキは１．０〜７．０％であることがより好ましい。
【００２９】
本発明の海島繊維の第二の要件である“２種類以上の径が異なる島成分が同一繊維断面内に存在する”とは、後述する様態のことを意味し、図１に示した本発明の海島繊維の断面の一例を利用して説明する。図１では、海成分（図１の３）に繊維径が小さい島成分Ａ（図１の１）と繊維径が大きい島成分Ｂ（図１の２）が点在している状態を示している。このような繊維の断面を前述した方法にて、島成分径を評価した場合には、図２に例示するような２つの島成分径分布（図２の４、６）をとることとなる。ここで、各分布の範囲（分布幅）に入る径を有した島成分の群を“１種類”とし、同一（海島）繊維断面の測定結果において、この島成分径分布が図２のように２個以上存在することが、本発明で言う“２種類以上の径が異なる島成分が同一繊維断面内に存在する”ことを意味している。
ここで言う島成分径の分布幅（図２の８、９）とは、各島成分の群の中で最も存在数が多いピーク値（図２の５、７）の±３０％の範囲を意味する。当該分布幅においては、前述した繊維製品の品位を向上させるといった観点から、１種類の島成分の径は、ピーク値±２０％の範囲で分布していることが好ましい。さらに脱海処理等の後加工条件の設定の簡易化するという観点から、ピーク値±１０％の範囲で分布していることがより好ましい。また、島成分Ａと島成分Ｂの分布は、ピーク値が接近し、連続した分布をなす場合もある。しかしながら、存在数の少ない島成分と他の島成分とで溶剤の処理状態が変化し、劣化した島成分が繊維製品に混在することを予防するという観点から、島成分径の分布は不連続であり、独立した分布をなすことが好ましい。
【００３０】
本発明の海島繊維では、前述したような２種類以上の異なる径を有する島成分が複合繊維の同一断面内に存在することが重要である。なぜならば、特許文献１に代表される後混繊を利用した従来技術では、布帛の断面の状態を見た場合、ナノファイバー（あるいはマイクロファイバー）の存在数には随所に部分的な偏りが生じてしまうのである。この点について、本発明者等は鋭意検討した結果、本発明の海島複合繊維を採用することによって、前記した従来技術の課題が解消されることを見出した。課題の解決が可能な理由は、本発明の海島複合繊維の場合、海島複合繊維の複合形態、すなわち、各島成分の位置の状態が固定されたまま、織編され布帛となる。また、脱海処理工程では、繊維（島成分）が収縮し、物理的に前記島成分が拘束される。このため、海成分が除去された後も、繊維径の大きい繊維と繊維径の小さい繊維との位置関係がほとんど変化することがない。よって、従来技術の課題であった繊維の偏りを大きく抑制することができる。このように構成された布帛においては、繊維径が大きい繊維が布帛全体で均等に配される。この効果により、繊維径の大きい繊維が、布帛の骨格をなし、力学特性を担う。また、ナノファイバーも、布帛全体に均等に配されていることは言うまでもない。このため、ナノファイバー独特のしなやかな風合い、緻密性、吸水性、払拭性能および研磨性能が布帛全体で均質なものとなり、品質安定性に優れたものとなる。また、ナノファイバーが織り成す空隙が均質であるために、保水性能や徐放性能などの特性を発現させることもできる。
【００３１】
また、工業的な観点では、後混繊工程を省略することができるという効果が大きい。後混繊工程において特性の異なる２種の繊維を混繊させることは、工程中の繊維にかかる応力がその繊維毎に異なることとなる。このため、混繊工程における糸切れ等のリスクが付き纏う。これは、混繊工程が室温下で行われるために、繊維の伸長（塑性）変形挙動が異なるためである。また、この塑性変形を抑制するために、加熱ローラなどを利用して行う場合にも、逆に軟化点の不一致から、糸切れに対する効果は限られたものになる。また、製糸工程における履歴が異なる繊維が混繊されたものの場合には、特許文献１に記載されている通り、結果的に繊維毎で、収縮率が異なるものである。このため、一般に、加熱雰囲気下で行われる脱海工程などにおいては、前述した繊維の偏りとあいまって、部分的に目付けが変化した布帛となる。よって、脱海処理工程における布帛の破れ等を発生させる場合がある。一方、本発明の海島繊維においては、基本的に、繊維が一体ものとして、織編や脱海等の後工程を通過する。さらに、製糸工程における履歴に差がないため、収縮挙動にも差がない。このため、前述した課題が大幅に抑制され、後加工における通過性（後加工性）が大きく向上するのである。
【００３２】
本発明の海島繊維の目的は、ナノファイバー独特の機能と力学特性に優れた混繊糸あるいはその混繊糸からなる布帛を得ることにある。それは、径が異なる２種類以上の島成分が同一断面内に存在することが必要である。本発明の効果をより顕著なものとするためには、同一断面に存在する島成分（群）の径の差（島成分径差）が３００ｎｍ以上であることが好ましい。なぜならば、前述したように、繊維径の大きい繊維は、実質的に、布帛の力学特性を担う役割が期待されているためである。このため、その繊維は繊維径が小さい繊維と比較して、明瞭に剛性が高いことが好適である。このような観点から、材料の剛性の指標である断面２次モーメントに着目すると、断面２次モーメントは、繊維径の４乗に比例する。このため、島成分径差が３００ｎｍ以上であれば、繊維径が小さい繊維に対して、繊維径が大きい繊維が実質的に布帛の力学特性を担うこととなり、好ましいのである。一方、本発明の海島繊維では、少なくとも１種類の島成分がナノオーダーの径を有しているため、比表面積の増大に伴う、溶剤に対する処理速度の変化を考慮することが好適である。このような観点から、島成分径差は、３０００ｎｍ以下とすることが好ましい。係る範囲であれば、脱海処理条件の設定を簡易に行うことができる。また、製糸工程等において、径が大きい島成分に過度な荷重がかかることを抑制するといった観点からも好適である。以上のような考えを推し進めると、島成分径差が小さいほど好適であり、島成分径差が２０００ｎｍ以下とすることが、より好ましく、島成分径差が１０００ｎｍ以下とすることが特に好ましい。なお、ここで言う島成分径差とは、図２に示すような分布において、島成分のピーク値（図２の５、７）の差を意味する。
【００３３】
本発明の海島繊維においては、後述する方法によって、従来技術では、困難であった、繊維径が大きい繊維に繊維径が小さい繊維（実質的にナノファイバー）が近接した状態（混繊糸）を作り出すことができる。このような状態にすると、前述したような布帛の特性の均質性といった観点から好適である。さらに、ナノファイバーの配向方向が揃うことで、更に風合いが向上するといった効果を発現する。また、力学特性に優れる繊維径が大きい繊維に近接し、擬似的に絡みついた状態となる。このため、磨耗などといった繰り返し荷重を加えた場合でも、布帛の表層に存在するナノファイバーが破断、脱落するのを予防できる。よって、混繊糸あるいは混繊糸からなる布帛の耐久性や後加工通過性といった観点で好適である。前述した混繊糸の形態を発現させるには、図１に例示するような、径が大きい島成分の周辺に、径が小さい島成分が規則的に配置されるような海島断面を形成させることが好ましい。
【００３４】
また、以上のように径が大きい島成分と径が小さい島成分を規則的な配置とし、これから得られた混繊糸あるいはこの混繊糸からなる布帛においては、発色性が向上する付加的な効果を発現することが見出された。これは、ナノファイバーからなる繊維製品を衣料用途に展開する際の難点の一つを解消するという点で好ましい特性である。特に発色性豊かな布帛が好まれる高性能スポーツ衣料や婦人用衣料等における表地に適用できるという点で重要な意味を持つ。すなわち、ナノファイバーは、その繊維径が可視光波長と同等になるため、ナノファイバー表面で光が乱反射するか通過することとなり、ナノファイバーからなる布帛は白ボケし、発色性に欠けるものであった。このため、ナノファイバーの用途を見ても、発色性の必要がない産業資材用途が主であり、衣料用途でも、その独特な風合いを利用した裏地に適用される場合が多い。一方、本発明の海島繊維においては、その島成分の規則的な配置から繊維径が大きい繊維に繊維径が小さい繊維が擬似的に絡みついた混繊糸を発生させることができる。このため、表層に存在するナノファイバーは発色性に寄与しない場合でも、繊維径が大きい繊維が発色性を担う。このため、混繊糸の状態においても、発色性が大きく向上するのである。これは、布帛にした場合に、明瞭な差として見て取ることができ、特に、本発明における繊維径が大きい繊維あるいは繊維径が小さい繊維が均等に配置されていることが発色性という観点で有効に作用するのである。また、本発明の海島繊維においては、繊維径が大きい繊維のまわりに存在するナノファイバーの断面形態が非常に均質であるために、ナノファイバーが織り成す擬似的な多孔構造が、発色性の向上に寄与しているものと考えられる。この傾向は、本発明の海島繊維によってはじめて発現するものであって、従来技術の繊維の分布に偏りがある布帛では、逆に縦スジが発生するといった発色性に斑のある布帛になるという欠点がある。前述した発色性とナノファイバー独特の機能を兼ね備えた混繊糸あるいはこの混繊糸からなる布帛とするためには、径が１０〜１０００ｎｍの島成分Ａが、１０００〜４０００ｎｍの径を有した島成分Ｂの周りに配されていることが好ましい。島成分Ａおよび島成分Ｂの脱海時のこなれや脱海条件設定の簡易化を考慮すると、島成分Ｂが１５００〜３０００ｎｍであることがより好ましい範囲として挙げることができる。ここで言う島成分Ａが島成分Ｂの周りに配されている状態とは、図１に例示されるように、島成分Ｂが隣り合わず、かつ島成分Ｂの中心から見て３６０°に島成分Ａが規則性を持って配置されている状態を意味する。
【００３５】
また、本発明の海島繊維から発生する混繊糸の均質性を考慮すると、島成分の固定（拘束）する位置も均質であることが好適であり、海成分の均質性（島成分間の距離）も着目すべき要件である。このため、本発明の海島繊維においては、繊維断面において、径が同様の島成分が等間隔に配置されていることが好ましく、具体的には、近接した同じ径を有する島成分の中心を結んだ距離である島成分間距離（図３中の１０、図４中の１１）において、その島成分間距離バラツキが１．０〜２０．０％であることが好ましい。
ここで言う島成分間距離バラツキとは、前述した島成分径および島成分径バラツキと同様の方法で、海島繊維の断面を２次元的に撮影する。この画像から、図３中の１０に示すように、近接する２つの同じ径を有した島成分の中心を結んだ直線の距離を測定する。この直線の距離を島成分間距離とし、無作為に抽出した１００箇所について測定し、島成分間距離の平均値および標準偏差から、島成分間距離バラツキ（島成分間距離ＣＶ％）を求めた。１本の複合繊維の断面で１００箇所以上の島成分間距離が観察できない場合には、多数の複合繊維の断面から合計で１００箇所の島成分間距離を確認できるように撮影した。島成分間距離バラツキとは、（島成分間距離の標準偏差／島成分間距離の平均値）×１００（％）として算出される値であり、小数点第２位以下は四捨五入するものである。また、これまでの断面形態の評価と同様に、１０画像について、同様の評価を行い、この１０画像の評価結果の単純な数平均を本発明の島成分間距離バラツキとした。
本発明の海島繊維から発生させる混繊糸あるいは混繊糸かなる布帛の発色性を向上させるという観点では、前述した島成分間距離バラツキは小さい方が好適であり、１．０〜１０．０％とすることがより好ましい。
【００３６】
本発明の海島繊維を繊維製品として使用するためには、実質的に後工程が必要となるため、この後工程における工程通過性を考えると、一定以上の靭性を持つことが好適であり、具体的には、強度が０．５〜１０．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、伸度が５〜７００％であることが好ましい。ここで言う、強度とは、ＪＩＳ  Ｌ１０１３（１９９９年）に示される条件でマルチフィラメントの荷重−伸長曲線を求め、破断時の荷重値を初期の繊度で割った値であり、伸度とは、破断時の伸長を初期試長で割った値である。また、初期の繊度とは、求めた繊維径、フィラメント数および密度から算出した値、もしくは、繊維の単位長さの重量を複数回測定した単純な平均値から、１００００ｍ当たりの重量を算出した値を意味する。本発明の海島繊維の強度は、後加工工程の工程通過性や実使用に耐えうるものとするためには、０．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とすることが好ましく、実施可能な上限値は１０．０ｃＮ／ｄｔｅｘである。また、伸度についても、後加工工程の工程通過性も考慮すれば、５％以上であることが好ましく、実施可能な上限値は７００％である。強度および伸度は、目的とする用途に応じて、製造工程における条件を制御することにより、調整が可能である。
【００３７】
また、本発明の海島繊維から発生させた混繊糸をインナーやアウターなどの一般衣料用途に用いる場合には、強度が１．０〜４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が２０〜４０％とすることが好ましい。また、使用環境が過酷であるスポーツ衣料用途などでは、強度が３．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１０〜４０％とすることが好ましい。
産業資材用途、例えば、ワイピングクロスや研磨布としての使用を考えた場合には、加重下で引っ張られながら対象物に擦りつけられることになる。このため、強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、伸度１０％以上とすれば、拭き取り中などに混繊糸が切れて脱落などすることなくなるため、好適である。
【００３８】
本発明の海島繊維は、繊維巻き取りパッケージやトウ、カットファイバー、わた、ファイバーボール、コード、パイル、織編、不織布など多様な中間体とし、脱海処理するなどして混繊糸を発生させ、様々な繊維製品とすることが可能である。また、本発明の海島繊維は、未処理のまま、部分的に海成分を除去させる、あるいは脱島処理をするなどして繊維製品とすることも可能である。ここで言う繊維製品は、ジャケット、スカート、パンツ、下着などの一般衣料から、スポーツ衣料、衣料資材、カーペット、ソファー、カーテンなどのインテリア製品、カーシートなどの車輌内装品、化粧品、化粧品マスク、ワイピングクロス、健康用品などの生活用途や研磨布、フィルター、有害物質除去製品、電池用セパレーターなどの環境・産業資材用途や、縫合糸、スキャフォールド、人工血管、血液フィルターなどの医療用途に使用することができる。
【００３９】
以下に本発明の海島繊維の製造方法の一例を詳述する。
本発明の海島繊維は、２種類以上のポリマーからなる海島繊維を製糸することにより製造可能である。ここで、海島繊維を製糸する方法としては、溶融紡糸による海島複合紡糸が生産性を高めるという観点から好適である。当然、溶液紡糸などして、本発明の海島繊維を得ることも可能である。ただし、本発明の海島複合紡糸を製糸する方法としては、繊維径および断面形状の制御に優れるという観点で、海島複合口金を用いる方法とすることが好ましい。
【００４０】
本発明の海島繊維は、従来公知のパイプ型の海島複合口金を用いて製造することは、島成分の断面形状を制御する点で非常に困難なことである。それは、本発明の海島複合紡糸を達成するためには、１０-1ｇ／ｍｉｎ／ｈｏｌｅから１０−５ｇ／ｍｉｎ／ｈｏｌｅオーダーと従来技術で用いられている条件よりも数桁低い極小的なポリマー流量を制御する必要があり、これには、図５に例示するような海島複合口金を用いた方法が好適である。
【００４１】
図５に示した複合口金は、上から計量プレート１２、分配プレート１３および吐出プレート１４の大きく３種類の部材が積層された状態で紡糸パック内に組み込まれ、紡糸に供される。ちなみに図５は、ポリマーＡ（島成分）およびポリマーＢ（海成分）といった２種類のポリマーを用いた例である。ここで、本発明の海島繊維は、脱海処理によって島成分からなる混繊糸の発生を目的とする場合には、島成分を難溶解成分、海成分を易溶解成分とすれば良い。また、必要であれば、前記難溶解成分と易溶解成分以外のポリマーを含めた３種類以上のポリマーを用いて製糸しても良い。というのは、特性の異なる難溶解成分を島成分として使用することで、単独ポリマーからなる混繊糸では得ることができない特性が付与できるためである。以上の３種類以上の複合化技術では、特に従来のパイプ型の複合口金では、達成することが困難であり、やはり図５に例示したような微細流路を利用した複合口金を用いることが好ましい。
【００４２】
図５に例示した口金部材では、計量プレート１２が各吐出孔２０および海と島の両成分の分配孔当たりのポリマー量を計量して流入し、分配プレート１３によって、単（海島複合）繊維の断面における海島複合断面および島成分の断面形状を制御、吐出プレート１４によって、分配プレート１３で形成された複合ポリマー流を圧縮して、吐出するという役割を担っている。複合口金の説明が錯綜するのを避けるために、図示されていないが、計量プレートより上に積層する部材に関しては、紡糸機および紡糸パックに合わせて、流路を形成した部材を用いれば良い。ちなみに、計量プレートを、既存の流路部材に合わせて設計することで、既存の紡糸パックおよびその部材がそのまま活用することができる。このため、特に該複合口金のために紡糸機を専有化する必要はない。また、実際には流路−計量プレート間あるいは計量プレート１３−分配プレート１４間に複数枚の流路プレート（図示せず）を積層すると良い。これは、口金断面方向および単繊維の断面方向に効率よく、ポリマーが移送される流路を設け、分配プレート１４に導入される構成とすることが目的である。吐出プレート１４より吐出された複合ポリマー流は、従来の溶融紡糸法に従い、冷却固化後、油剤を付与され、規定の周速になったローラで引き取られて、本発明の海島繊維となる。
【００４３】
本発明に用いる複合口金の一例について、図面（図４〜図７）を用いて更に詳述する。
図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明に用いる海島複合口金の一例を模式的に説明するための説明図であって、図４（ａ）は海島複合口金を構成する主要部分の正断面図であり、図４（ｂ）は分配プレートの一部の横断面図、図４（ｃ）は吐出プレートの一部の横断面図である。図５は吐出プレートの一部の正断面図であり、図６は分配プレートの平面図、図７（ａ）から図７（ｄ）は本発明に係る分配プレートの一部の拡大図であり、それぞれが一つの吐出孔に関わる溝および孔として記載したものである。
【００４４】
以下、図４に例示した複合口金を計量プレート、分配プレートを経て、複合ポリマー流となし、この複合ポリマー流が吐出プレートの吐出孔から吐出されるまでを複合口金の上流から下流へとポリマーの流れに沿って順次説明する。
【００４５】
紡糸パック上流からポリマーＡとポリマーＢとが、計量プレートのポリマーＡ用計量孔１５−（ａ）およびポリマーＢ用計量孔１５−（ｂ）に流入し、下端に穿設された孔絞りによって、計量された後、分配プレート１３に流入される。ここで、ポリマーＡおよびポリマーＢは、各計量孔に具備する絞りによる圧力損失によって計量される。この絞りの設計の目安は、圧力損失が０．１ＭＰａ以上となることである。一方、この圧力損失が過剰になって、部材が歪むのを抑制するために、３０．０ＭＰａ以下となる設計とすることが好ましい。この圧力損失は計量孔毎のポリマーの流入量および粘度によって決定される。
【００４６】
例えば、温度２８０℃、歪速度１０００ｓ−１での粘度で、１００〜２００Ｐａ・ｓのポリマーを用い、紡糸温度２８０〜２９０℃、計量孔毎の吐出量が０．１〜５．０ｇ／ｍｉｎで溶融紡糸する場合には、計量孔の絞りは、孔径０．０１〜１．００ｍｍ、Ｌ／Ｄ（吐出孔長／吐出孔径）０．１〜５．０であれば、計量性よく吐出することが可能である。ポリマーの溶融粘度が上記粘度範囲より小さくなる場合や各孔の吐出量が低下する場合には、孔径を上記範囲の下限に近づくように縮小あるいは／または孔長を上記範囲の上限に近づくように延長すれば良い。逆に高粘度であったり、吐出量が増加する場合には、孔径および孔長をそれぞれ逆の操作を行えばよい。また、この計量プレート１２を複数枚積層して、段階的にポリマー量を計量することが好ましく、２段階から１０段階に分けて計量孔を設けることがより好ましい。この計量プレートあるいは計量孔を複数回に分ける行為は、１０-1ｇ／ｍｉｎ／ｈｏｌｅから１０−５ｇ／ｍｉｎ／ｈｏｌｅオーダーと従来技術で用いられている条件よりも数桁低い極小的なポリマー流量を制御するには好適なことである。但し、紡糸パック当りの圧損が過剰になることの予防や、滞留時間や異常滞留の可能性を削減するという観点から、計量プレートは２段階から５段階とすることが特に好ましい。
【００４７】
各計量孔１５（図４の１５−（ａ）および１５−（ｂ））から吐出されたポリマーは、分配プレート１３の分配溝１６に流入される。ここで、計量プレート１２と分配プレート１３との間には、計量孔１５と同数の溝を配置して、この溝長を下流に沿って断面方向に徐々に延長していくような流路を設け、分配プレートに流入する以前にポリマーＡおよびポリマーＢを断面方向に拡張しておくと、海島複合断面の安定性が向上するという点で好ましい。ここでも、前述したように流路毎に計量孔を設けておくこともより好ましいことである。
【００４８】
分配プレートでは、計量孔１５から流入したポリマーを溜める分配溝１６（１６−（ａ）および１６−（ｂ））とこの分配溝の下面にはポリマーを下流に流すための分配孔１７（１７−（ａ）、１７−（ｂ）および１７−（ｃ））が穿設されている。分配溝１６には、２孔以上の複数の分配孔が穿設されていることが好ましい。また、分配プレート１３は、複数枚積層されることで、一部で各ポリマーが個別に合流−分配が繰り返されることが好ましい。これは、複数の分配孔−分配溝−複数の分配孔といった繰り返しを行う流路設計としておくと、部分的に分配孔が閉塞しても、ポリマー流は他の分配孔に流入することができる。このため、仮に分配孔が閉塞した場合でも、下流の分配溝で欠落した部分が充填されるためである。また、同一の分配溝に複数の分配孔が穿設され、これが繰り返されることで、閉塞した分配孔のポリマーが他の孔に流入しても、その影響は実質的に皆無となる。
【００４９】
さらに、この分配溝を設けた効果は、様々な流路を経た、すなわち熱履歴を得たポリマーが複数回合流し、粘度バラツキの抑制という点でも大きい。このような分配孔−分配溝−分配孔の繰り返しを行う設計をする場合、上流の分配溝に対して、下流の分配溝を円周方向に１〜１７９°の角度をもって配置させ、異なる分配溝から流入するポリマーを合流させる構造とすると、異なる熱履歴等を受けたポリマーが複数回合流されるという点から好適であり、海島複合断面の制御に効果的である。また、この合流と分配の機構は、前述の目的からすると、より上流部から採用することが好ましく、計量プレートやその上流の部材にも施すことが好ましい。ここで言う分配孔は、ポリマーの分割を効率的に進めるためには、分配溝に対して２孔以上とすることが好ましい。また、吐出孔直前の分配プレートに関しては、分配溝当りの分配孔を２孔から４孔程度とすると、口金設計が簡易であることに加えて、極小的なポリマー流量を制御するといった観点から好適なことである。
【００５０】
このような構造を有した複合口金は、前述したようにポリマーの流れが常に安定化したものであり、本発明に必要となる高精度な超多島の海島繊維の製造が可能になるのである。ここでポリマーＡの分配孔１７−（ａ）および１７−（ｃ）（島数）は、理論的には各々１本からスペースの許す範囲で無限に作製することは可能である。実質的に実施可能な範囲として、総島数が２〜１００００島が好ましい範囲である。本発明の海島繊維を無理なく満足する範囲としては、総島数が１００〜１００００島が更に好ましい範囲であり、島充填密度は、０．１〜２０．０島／ｍｍ２の範囲であれば良い。この島充填密度という観点では、１．０〜２０．０島／ｍｍ２が好ましい範囲である。ここで言う島充填密度とは、単位面積当たりの島数を表すものであり、この値が大きい程多島の海島繊維の製造が可能であることを示す。ここで言う島充填密度は、１吐出孔から吐出される島数を吐出導入孔の面積で除することによって求めた値である。この島充填密度は各吐出孔によって変更することも可能である。
【００５１】
複合繊維の断面形態ならびに島成分の断面形状は、吐出プレート１４直上の分配プレート１３におけるポリマーＡおよびポリマーＢの分配孔１７の配置により制御することができる。すなわち、ポリマーＡ・分配孔１７−（ａ）およびポリマーＢ・分配孔１７−（ｂ）（図７−（ａ）から図７−（ｄ））に例示するようにすれば、本発明の海島繊維になり得る複合ポリマー流を形成させることができる。
【００５２】
図７−（ａ）にはポリマーＡ・分配孔１７−（ａ）およびポリマーＢ・分配孔１７−（ｂ）が方形格子状に配置されたものであり、規則的にポリマーＡ・分配孔のみ孔径を拡大させてある。本発明に用いる複合口金の分配プレートは微細流路により構成されており、原則的に分配孔１７による圧損にて、各分配孔の吐出量が規制されている。また、計量プレートによって、ポリマーＡおよびポリマーＢの流入量は、均一に制御されているため、分配プレートに穿設されている微細流路は圧力が均一になる。このため、例えば、図７−（ａ）のように部分的に孔径が拡大した分配孔１７−（ｃ）が存在すると、その部分の圧損を稼ぐ（均一にする）ために、拡大分配孔１７−（ｃ）の吐出量は分配孔１７−（ａ）比較して、自動的に吐出量が増加することとなる。これが、径が変更されつつも、高精度に制御された島成分を形成する原理原則であり、あとは、図７−（ａ）に例示される通り、島成分同士が融着しないように、ポリマーＢ・分配孔１７−（ｂ）を規則的に配置すれば良い。この原理原則は、図７−（ｂ）に例示される孔配置が六角格子状とした場合でも同様である。以上のように、分配孔の多角格子状配置について例示したが、この他にも島成分用分配孔１孔に対し、円周上に配置することも良い。この孔配置は後述するポリマーの組み合わせとの関係で決定することが好適であるが、ポリマーの組み合わせの多様性を考えると、分配孔の配置は四角以上の多角格子状配置とすることが好ましい。また、図７−（ｃ）および図７−（ｄ）に例示するように、拡大分配孔を利用することなく、あらかじめポリマーＡ・分配孔１７−（ａ）を複数接近した位置に配置しておき、分配孔から吐出された際のバラス効果を利用して、ポリマーＡ成分同士を融着させ、径が拡大された島成分を形成させる方法もある。この方法においては、分配孔の径をすべて同じにすることができるため、圧損予測が容易であり、口金設計の簡易化という観点で好ましい。
【００５３】
本発明の海島繊維の断面形態を達成するためには、前述した分配孔の配置に加えて、ポリマーＡおよびポリマーＢの粘度比（ポリマーＡ／ポリマーＢ）を０．１〜２０．０とすることが好ましい。基本的には分配孔の配置によって、島成分の拡張範囲は制御されるものの、吐出プレートの縮小孔１９によって、合流し、断面方向に縮小されるため、その時のポリマーＡおよびポリマーＢの溶融粘度比、すなわち、溶融時の剛性比が断面の形成に影響を与える。このため、ポリマーＡ／ポリマーＢは、０．５〜１０．０とするのがより好ましい範囲である。ここで言う溶融粘度とは、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、歪速度を段階的に変更可能な溶融粘度測定装置にて窒素雰囲気下で測定する値である。溶融粘度の測定温度は紡糸温度と同様にし、歪速度１２１６ｓ−１の溶融粘度をそのポリマーの溶融粘度とした。また、溶融粘度比とは、各ポリマーの溶融粘度を個別に測定して、ポリマーＡ／ポリマーＢとして粘度比を算出し、その値の小数点第２位以下を四捨五入した値を意味する。
また、本発明の海島繊維の製造方法では、基本的にポリマーＡおよびポリマーＢで組成が異なるため、融点や耐熱性が異なる。このため、理想的には各々のポリマーで溶融温度を変更し、紡糸することが好適ではあるが、溶融温度をポリマー毎に個別に制御するためには、特殊な紡糸装置を必要となる。よって、紡糸温度をある温度に設定して、紡糸することが一般であり、この紡糸条件（温度など）の設定の簡易性を考えれば、ポリマーＡ／ポリマーＢは、０．５〜５．０とすることが特に好ましい範囲である。なお、以上のポリマーの溶融粘度に関しては、同種のポリマーであっても、分子量や共重合成分を調整することで、比較的自由に制御できるため、本発明においては、溶融粘度をポリマー組み合わせや紡糸条件設定の指標にしている。
【００５４】
分配プレートから吐出されたポリマーＡおよびポリマーＢによって構成された複合ポリマー流は、吐出導入孔１８から吐出プレート１４に流入される。ここで、吐出プレート１４には、吐出導入孔１８を設けることが好ましい。吐出導入孔１８とは、分配プレート１３から吐出された複合ポリマー流を一定距離の間、吐出面に対して垂直に流すためのものである。これは、ポリマーＡおよびポリマーＢの流速差を緩和させるととともに、複合ポリマー流の断面方向での流速分布を低減させることを目的としている。この流速分布の抑制という点においては、分配孔１７（１７−（ａ）、１７−（ｂ）および１７−（ｃ））における吐出量、孔径および孔数によって、ポリマーの流速自体を制御することが好ましい。但し、これを口金の設計に組み入れると、島数等を制限する場合がある。このため、ポリマー分子量を考慮する必要はあるものの、流速比の緩和がほぼ完了するという観点から、複合ポリマー流が縮小孔１９に導入されるまでに１０−１〜１０秒（＝吐出導入孔長／ポリマー流速）を目安として吐出導入孔を設計することが好ましい。係る範囲であれば、流速の分布は十分に緩和され、断面の安定性向上に効果を発揮する。
【００５５】
次に、複合ポリマー流は、所望の径を有した吐出孔に導入する間に縮小孔１９によって、ポリマー流に沿って断面方向に縮小される。ここで、複合ポリマー流の中層の流線はほぼ直線状であるが、外層に近づくにつれ、大きく屈曲されることとなる。本発明の海島繊維を得るためには、ポリマーＡおよびポリマーＢを合わせると無数のポリマー流によって構成された複合ポリマー流の断面形態を崩さないまま、縮小させることが好ましい。このため、この縮小孔１９の孔壁の角度は、吐出面に対して、３０°〜９０°の範囲に設定することが好ましい。
【００５６】
この縮小孔１９における断面形態の維持という観点では、吐出プレート直上の分配プレートに、図６に示すような分配孔を底面に穿設した環状溝２１を設置するなどして、複合ポリマー流の最外層に海成分の層を設けることが好ましい。というのは、分配プレートから吐出された複合ポリマー流は、縮小孔によって断面方向に大きく縮小される。その際、複合ポリマー流の外層部では大きく流れが屈曲されることに加えて、孔壁とのせん断を受けることとなる。この孔壁−ポリマー流外層の詳細を見ると、孔壁との接触面においては、せん断応力によって流速が遅く、内層に行くにつれ流速が増加するというような流速分布に傾斜が生じる場合がある。すなわち、上記した孔壁とのせん断応力は、複合ポリマー流の最外層に配置した海成分（Ｂポリマー）からなる層に担わせることができ、複合ポリマー流、特に島成分の流動を安定化させることができるのである。このため、本発明の海島繊維においては、島成分（ポリマーＡ）の繊維径や繊維形状の均質性が格段に向上するのである。この複合ポリマー流の最外層に海成分（ポリマーＢ）を配置するのに、図６に示したような環状溝２１を利用する場合には、環状溝２１の底面に穿設した分配孔は、同分配プレートの分配溝数および吐出量を考慮することが望ましい。目安としては、円周方向に３°当たり１孔設ければ良く、好ましくは１°当たり１孔設けることである。この環状溝２１にポリマーを流入させる方法は、上流の分配プレートにおいて、海成分のポリマーの分配溝１０を断面方向に延長しておき、この両端に分配孔を穿設するなどすれば、無理なく環状溝２１にポリマーを流入させることができる。図６では環状溝２１を１環配置した分配プレートを例示しているが、この環状溝は２環以上であっても良く、この環状溝間で異なるポリマーを流入させても良い。
【００５７】
分配プレート１３で形成された複合ポリマー流は、分配孔１７（１７−（ａ）および１７−（ｂ））の配置の通りの断面形態を維持して、吐出孔２０から紡糸線に吐出される。この吐出孔２０は、複合ポリマー流の流量、すなわち吐出量を再度計量する点と紡糸線上のドラフト（＝引取速度／吐出線速度）を制御する目的がある。吐出孔２０の孔経および孔長は、ポリマーの粘度および吐出量を考慮して決定するのが好適である。本発明の海島繊維を製造する際には、吐出孔径は０．１〜２．０ｍｍ、Ｌ／Ｄ(吐出孔長／吐出孔径)は０．１〜５．０の範囲で選択することができる。
【００５８】
本発明の海島繊維は以上のような複合口金を用いて製造することができ、生産性および設備の簡易性を鑑みると、溶融紡糸で実施することが好適であるが、該複合口金を使用すれば、溶液紡糸のような溶媒を使用する紡糸方法でも、本発明の海島繊維を製造することが可能であることは言うまでもない。
【００５９】
溶融紡糸を選択する場合、島成分および海成分として、例えば、ポリエチレンテレフタレートあるいはその共重合体、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリ乳酸、熱可塑性ポリウレタンなどの溶融成形可能なポリマーが挙げられる。特にポリエステルやポリアミドに代表される重縮合系ポリマーは融点が高く、より好ましい。ポリマーの融点は１６５℃以上であると耐熱性が良好であり好ましい。また、酸化チタン、シリカ、酸化バリウムなどの無機質、カーボンブラック、染料や顔料などの着色剤、難燃剤、蛍光増白剤、酸化防止剤、あるいは紫外線吸収剤などの各種添加剤をポリマー中に含んでいてもよい。また、脱海あるいは脱島処理を想定した場合には、ポリエステルおよびその共重合体、ポリ乳酸、ポリアミド、ポリスチレンおよびその共重合体、ポリエチレン、ポリビニールアルコールなどの溶融成形可能で、他の成分よりも易溶解性を示すポリマーから選択することができる。易溶解成分としては、水系溶剤あるいは熱水などに易溶解性を示す共重合ポリエステル、ポリ乳酸、ポリビニールアルコールなどが好ましく、特に、ポリエチレングリコール、ナトリウムスルホイソフタル酸が単独あるいは組み合わされて共重合したポリエステルやポリ乳酸を用いることが紡糸性および低濃度の水系溶剤に簡単に溶解するという観点から好ましい。また、脱海性および発生する極細繊維の開繊性という観点では、ナトリウムスルホイソフタル酸が単独で共重合されたポリエステルが特に好ましい。
【００６０】
以上例示した難溶解成分および易溶解成分の組み合わせは、目的とする用途に応じて難溶解成分を選択し、難溶解成分の融点を基準に同紡糸温度で紡糸可能な易溶解成分を選択すれば良い。ここで前述した溶融粘度比を考慮して、各成分の分子量等を調整すると海島繊維の島成分の繊維径および断面形状といった均質性を向上させるという観点から好ましい。また、本発明の海島繊維から混繊糸を発生させる場合には、混繊糸の断面形状の安定性および力学物性保持という観点から、脱海に使用する溶剤に対する難溶解成分と易溶解成分の溶解速度差が大きいほど好ましく、３０００倍までの範囲を目安に前述したポリマーから組み合わせを選択すると良い。本発明の海島繊維から混繊糸を採取するのに好適なポリマーの組み合わせとしては、融点の関係から海成分を５−ナトリウムスルホイソフタル酸が１〜１０モル％共重合されたポリエチレンテレフタレート、島成分をポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、海成分をポリ乳酸、島成分をナイロン６、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートが好適な例として挙げられる。
【００６１】
本発明に用いる海島繊維を紡糸する際の紡糸温度は、２種類以上のポリマーのうち、主に高融点や高粘度ポリマーが流動性を示す温度とする。この流動性を示す温度としては、分子量によっても異なるが、そのポリマーの融点が目安となり、融点＋６０℃以下で設定すればよい。これ以下であれば、紡糸ヘッドあるいは紡糸パック内でポリマーが熱分解等することなく、分子量低下が抑制されるため、好ましい。
【００６２】
本発明に用いる海島繊維を紡糸する際の吐出量は、安定して、吐出できる範囲としては、吐出孔２０当たり０．１ｇ／ｍｉｎ／ｈｏｌｅ〜２０．０ｇ／ｍｉｎ／ｈｏｌｅを挙げることができる。この際、吐出の安定性を確保できる吐出孔における圧力損失を考慮することが好ましい。ここで言う圧力損失は、０．１ＭＰａ〜４０ＭＰａを目安にポリマーの溶融粘度、吐出孔径、吐出孔長との関係から吐出量を係る範囲より決定することが好ましい。
【００６３】
本発明に用いる海島繊維を紡糸する際の難溶解成分と易溶解成分の比率は、吐出量を基準に海／島比率で５／９５〜９５／５の範囲で選択することができる。この海／島比率のうち、島比率を高めると混繊糸の生産性という観点から、好ましいこと言える。但し、海島複合断面の長期安定性という観点から、本発明の極細繊維を効率的に、かつ安定性を維持しつつ製造する範囲として、この海島比率は、１０／９０〜５０／５０がより好ましく、さらに脱海処理を迅速に完了させるという点および極細繊維の開繊性を向上させるといった観点を鑑みると、１０／９０〜３０／７０が特に好ましい範囲である。
【００６４】
このように吐出された海島複合ポリマー流は、冷却固化されて、油剤を付与されて周速が規定されたローラによって引き取られることにより、海島繊維となる。ここで、この引取速度は、吐出量および目的とする繊維径から決定すればよいが、本発明に用いる海島繊維を安定に製造するには、１００〜７０００ｍ／ｍｉｎの範囲とすることが好ましい。この海島繊維は、高配向とし力学特性を向上させるという観点から、一旦巻き取られた後で延伸を行うことも良いし、一旦、巻き取ることなく、引き続き延伸を行うことも良い。
【００６５】
この延伸条件としては、例えば、一対以上のローラからなる延伸機において、一般に溶融紡糸可能な熱可塑性を示すポリマーからなる繊維であれば、ガラス転移温度以上融点以下の温度に設定された第１ローラと結晶化温度相当の温度とした第２ローラの周速比によって、繊維軸方向に無理なく引き伸ばされ、且つ熱セットされて巻き取られ、本発明の海島繊維を得ることができる。また、ガラス転移を示さないポリマーの場合には、海島繊維の動的粘弾性測定（ｔａｎδ）を行い、得られるｔａｎδの高温側のピーク温度以上の温度を予備加熱温度として、選択すればよい。ここで、延伸倍率を高め、力学物性を向上させるという観点から、この延伸工程を多段で施すことも好適な手段である。
【００６６】
このようにして得られた本発明の海島繊維から混繊糸を得るには、易溶解成分が溶解可能な溶剤などに複合繊維を浸漬して易溶解成分を除去することで、難溶解成分からなる極細繊維を得ることができる。易溶出成分が、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などが共重合された共重合ＰＥＴやポリ乳酸（ＰＬＡ）等の場合には、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ水溶液を用いることができる。本発明の複合繊維をアルカリ水溶液にて処理する方法としては、例えば、複合繊維あるいはそれからなる繊維構造体とした後で、アルカリ水溶液に浸漬させればよい。この時、アルカリ水溶液は５０℃以上に加熱すると、加水分解の進行を早めることができるため、好ましい。また、流体染色機などを利用し、処理すれば、一度に大量に処理をすることができるため、生産性もよく、工業的な観点から好ましいことである。
【００６７】
以上のように、本発明の極細繊維の製造方法を一般の溶融紡糸法に基づいて説明したが、メルトブロー法およびスパンボンド法でも製造可能であることは言うまでもなく、さらには、湿式および乾湿式などの溶液紡糸法などによって製造することも可能である。
【実施例】
【００６８】
以下実施例を挙げて、本発明の極細繊維について具体的に説明する。
実施例および比較例については、下記の評価を行った。【００６９】
Ａ．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。【００７０】
Ｂ．繊度
海島繊維の１００ｍの重量を測定し、１００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。【００７１】
Ｃ．繊維の力学特性
海島繊維をオリエンテック社製引張試験機  テンシロン  ＵＣＴ−１００型を用い、試料長２０ｃｍ、引張速度１００％／ｍｉｎの条件で応力−歪曲線を測定する。破断時の荷重を読みとり、その荷重を初期繊度で除することで強度を算出し、破断時の歪を読みとり、試料長で除した値を１００倍することで、伸度を算出した。いずれの値も、この操作を水準毎に５回繰り返し、得られた結果の単純平均値を求め、強度は、小数点第２位を四捨五入した値であり、伸度は、小数点第１位を四捨五入した値である。【００７２】
Ｄ．島成分径および島成分径バラツキ（ＣＶ％）
海島繊維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）日立製作所製  Ｈ−７１００ＦＡ型透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて島成分が１５０本以上観察できる倍率で撮影した。１本の複合繊維の断面で１５０本以上の島成分がない場合には、多数の複合繊維の断面から合計で１５０本の島成分を確認できるように撮影した。この画像から無作為に選定した１５０本の島成分を抽出し、画像処理ソフト（ＷＩＮＲＯＯＦ）を用いて全ての島成分径を測定し、平均値および標準偏差を求めた。これらの結果から下記式を基づき島成分径ＣＶ％を算出した。
島成分径バラツキ（ＣＶ％）＝（標準偏差／平均値）×１００
以上の値は全て１０ヶ所の各写真について測定を行い、１０ヶ所の平均値とし、島成分径は、ｎｍ単位で小数点第１位まで測定し、小数点以下を四捨五入するものであり、島成分径バラツキは小数点第２位以下を四捨五入するものである。島成分径および島成分径バラツキは、この「平均値」で代表する。【００７３】
Ｅ．島成分の配置評価
島成分の中心を島成分の外接円の中心とした場合に、島成分距離とは、図３中の１０および図４中の１１に示すように、近接する２つの島成分の中心間の距離として定義される値である。この評価は、前述した島成分径と同様の方法で、海島繊維の断面を２次元的に撮影し、無作為に抽出した１００箇所について、島成分距離を測定する。１本の複合繊維の断面で１００箇所以上の島成分間距離が観察できない場合には、多数の複合繊維の断面から合計で１００箇所の島成分間距離を確認できるように撮影した。この島成分距離バラツキとは、島成分距離の平均値および標準偏差から、島成分距離バラツキ（島成分距離ＣＶ％）＝（島成分距離の標準偏差／島成分の平均値）×１００（％）として小数点第２位以下は四捨五入して算出する。この値を同様に撮影した１０画像について評価し、１０画像の結果の単純な数平均を島成分距離バラツキとして評価した。島成分間距離は、この「平均値」で代表する。【００７４】
Ｆ．脱海処理時の極細繊維（島成分）の脱落評価
各紡糸条件で採取した海島繊維からなる編地を海成分が溶解する溶剤で満たされた脱海浴（浴比１００）にて海成分を９９％以上溶解除去した。
極細繊維の脱落の有無を確認するため、下記の評価を行った。
脱海処理した溶剤を１００ｍｌ採取し、この溶剤を保留粒子径０．５μｍのガラス繊維ろ紙に通す。ろ紙の処理前後の乾燥重量差から極細繊維の脱落の有無を下記の４段階で評価した。
◎（脱落なし）：重量差が３ｍｇ未満
○（脱落少） ：重量差が３ｍｇ以上７ｍｇ未満
△（脱落あり）：重量差が７ｍｇ以上１０ｍｇ未満
×（脱落多） ：重量差が１０ｍｇ以上。【００７５】
Ｇ．風合い評価
得られた繊維を筒編地とし、海成分を除去可能な溶剤にて、海成分を９９％以上除去（浴比１：１００）した混繊糸からなる筒編地サンプルを２５℃×５５％ＲＨの雰囲気下に２４時間以上放置した後に、下記の評価基準にて、５人の試験者がナノファイバー独特のヌメリ感を下記の４段階で官能評価した。５人の官能評価結果を平均し、評価した布帛の風合い評価結果とした。
◎（優良）：ヌメリ感を強く感じ、編地全体が滑らかで風合いに優れている。
○（良） ：ヌメリ感を感じ、風合いが良い。
△（可） ：ヌメリ感があるが、部分的にシャリ感や引掛り感を感じる。
×（不可）：ヌメリ感がなく、全体的にシャリ感や引掛り感じを感じる。【００７６】
Ｈ．発色性評価
得られた繊維を筒編地とし、海成分が除去可能な溶剤にて、海成分を９９％以上除去（浴比１：１００）した混繊糸からなる筒編地を住友化学（株）製分散染料スミカロンＢｌａｃｋ Ｓ−ＢＢ １０％ｏｗｆ・酢酸 ０．５ｃｃ／ｌ・酢酸ソーダ ０．２ ｇ／ｌからなる浴比１：３０の１３０℃の水溶液中で６０分間染色を行った後、常法に従い、・ハイドロサルファイト ２ｇ／ｌ・苛性ソーダ ２ｇ／ｌ・非イオン活性剤（サンデットＧ−９００） ２ｇ／ｌからなる８０℃の水溶液中で２０分間還元洗浄を行い、水洗、乾燥した。得られた染色後の筒編地布（１５％減量品）を、分光測色計（ミノルタＣＭ−３７００Ｄ）により測定径８ｍｍφ、光源Ｄ６５，視野１０°の条件でＬ*値を３回測定し、その平均値Ｌave*を下記の基準にて、３段階評価した。【００７７】
○（良） ：１４未満
△（可） ：１４以上１６未満
×（不可）：１６以上。【００７８】
実施例１
島成分として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ１  溶融粘度：１６０Ｐａ・ｓ）と、海成分として、５−ナトリウムスルホイソフタル酸８．０モル％共重合したＰＥＴ（共重合ＰＥＴ１  溶融粘度：９５Ｐａ・ｓ）を２９０℃で別々に溶融後、計量し、図５に示した本発明の複合口金が組み込まれた紡糸パックに流入させ、吐出孔から複合ポリマー流を吐出した。なお、吐出プレート直上の分配プレートには、１つの吐出孔当たり島成分用として、吐出孔１孔当り合計７９０の分配孔が穿設されており、内７２０孔が通常の分配孔１７−（ａ）（孔径：φ０．２０ｍｍ）、７０孔が拡大分配孔１７−（ｃ）（孔径：φ０．６５ｍｍ）とし、孔の配列パターンとしては、図７−（ａ）の配列とした。図６の２１に示している海成分用の環状溝には円周方向１°毎に分配孔が穿設されたものを使用した。また、吐出導入孔長は５ｍｍ、縮小孔の角度は６０°、吐出孔径０．５ｍｍ、吐出孔長／吐出孔径は１．５のものである。海／島成分の複合比は、２０／８０とし、吐出された複合ポリマー流を冷却固化後油剤付与し、紡糸速度１５００ｍ／ｍｉｎで巻き取り、２００ｄｔｅｘ−１５フィラメント（総吐出量３０ｇ／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延伸速度８００ｍ／ｍｉｎにとし、４．０倍延伸を行った。得られた海島繊維は、５０ｄｔｅｘ−１５フィラメントであった。なお、本発明の海島繊維は、後述の通り断面構成は径が大きい島成分と径が小さい島成分が規則性を持って配置されたものであるため、１０錘の延伸機で４．５時間サンプリングをおこなったが、糸切れ錘は０錘と延伸性に優れたものであった。
該海島繊維の力学特性は、強度３．７ｃＮ/ｄｔｅｘ、伸度３０％であった。
また、該海島繊維の断面を観察したところ、径が小さい島成分（島成分Ａ）は４９０ｎｍ、島成分径バラツキは５．３％、径が大きい島成分（島成分Ｂ）は３０００ｎｍであった。これらの島成分径分布を取ると、図８のようになっており、島成分Ａと島成分Ｂが非常に狭い分布幅で存在していることがわかった。【００７９】
島成分Ａおよび島成分Ｂの島成分距離バラツキを評価したところ、平均で２．１％と島成分の間隔にバラツキがなく、配置されているものであり、海島断面においても、図７−（ａ）に示す通り、島成分Ｂの周りに島成分Ａが規則正しく配置されたものであった。
実施例１で採取された海島繊維を９０℃に加熱した１重量％の水酸化ナトリウム水溶液にて、海成分を９９％以上脱海した。実施例１の海島繊維は、前述の通り島成分が均等に配置される（島成分バラツキが小さい）ために、低濃度のアルカリ水溶液でも、脱海処理が効率的に進行した。このため、島成分を余計に劣化させることなく、脱海時の極細繊維の脱落はなかった（脱落判定：◎）。また、脱海後の混繊糸の断面を観察すると、島成分Ｂの周りに島成分Ａが均等に存在するものであり、島成分Ａあるいは島成分Ｂの存在数に部分的な偏りがないものであった。このため、この混繊糸からなる筒編地は、張り、腰があるにも関わらず、ナノファイバー独特のヌメリ感を有したものであり、表面も非常に滑らかなものであった（風合い評価：◎）。また、この筒編地を染色すると、優れた発色性を有していることが分かった（発色性評価：○）。結果を表１に示す。【００８０】
実施例２〜４
海／島成分の複合比を３０／７０（実施例２）、５０／５０（実施例３）、７０／３０（実施例４）に変更したこと以外は、全て実施例１に従い実施した。これらの海島繊維の評価結果は、表１に示す通りであるが、実施例１と同様に製糸性および後加工性に優れるものであり、混繊糸の断面においても、島成分Ａあるいは島成分Ｂの存在数に部分的な偏りがないものであった。風合い評価に関しては、実施例３および実施例４において、微弱な引掛り感があったものの、問題の無いレベルであった。【００８１】
【表１】
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【００８２】
実施例５
実施例１で用いた分配プレートを用い、総吐出量１２．５ｇ／ｍｉｎで海／島複合比を８０／２０として紡糸し、得られた未延伸繊維を延伸倍率３．５倍で延伸したこと以外は、全て実施例１に従い実施した。ちなみに、実施例５では、総吐出量を低下させているにも関わらず、実施例１と同等の製糸性を有しており、これは、島成分が均等かつ規則的に配置されている効果と考えられる。
実施例５で得られた海島繊維の断面では、１７０ｎｍと非常に縮小された径を有しているにも関わらず、径バラツキが７．０％とバラツキが小さいものであった島成分Ａが島成分Ｂの間に規則正しく配置されていた。実施例１と比較すると島成分Ａの径が大きく縮小されているため、脱海時に影響を受けたと考えられるナノファイバーが微量脱落していたが、問題がないレベルであった。結果を表２に示す。【００８３】
実施例６
実施例１で用いた分配プレートを用い、総吐出量３５．０ｇ／ｍｉｎで海／島複合比を２０／８０として紡糸し、得られた未延伸繊維を延伸倍率３．０倍で延伸したこと以外は、全て実施例１に従い実施した。
結果、脱海後の混繊糸の断面観察では、３８００ｎｍの径を有した島成分Ｂの周りに島成分Ａが均等に存在することが確認された。実施例６の海島繊維から得られる混繊糸は、非常に優れた発色性を有しており、実施例１と比較しても、更に白っぽさが低下し、非常に深色な布帛を得ることができた。結果を表２に示す。【００８４】
実施例７
分配プレートの孔配置を図７−（ａ）に示したものとし、吐出孔１孔当り合計４１５孔の島成分用の分配孔が穿設されているものを用いたこと以外は、全て実施例１に従い実施した。なお、実施例７で用いた分配プレートには、島成分Ａの分配孔１７−（ａ）（孔径：φ０．２０ｍｍ）が４１０孔、島成分Ｂの拡大分配孔１７−（ｃ）（孔径：φ０．８０ｍｍ）が５孔穿設されている。実施例７で得られた海島繊維には、島成分径４５００ｎｍの島成分Ｂの周りに島成分径５６０ｎｍの島成分Ａが規則的に配置されているものであった。実施例７の海島繊維から得られる混繊糸は、実施例１と比較して、張り、腰が強く、若干ナノファイバー独特のヌメリ感が低下したが、問題のないレベルであった。結果を表２に示す。【００８５】
【表２】
0005983411.tif 000003
【００８６】
実施例８
分配プレートの孔配置を図７−（ｂ）に示したものとした。実施例８で用いた分配プレートには、吐出孔１孔当り合計１５５０孔の島成分用の分配孔が穿設されており、内島成分Ａの分配孔１７−（ａ）（孔径：φ０．１５ｍｍ）は１５００孔、島成分Ｂの拡大分配孔１７−（ｃ）（孔径：φ０．８ｍｍ）は５０孔としている。実施例８で得られた海島繊維断面では、島成分Ａと島成分Ｂの島成分径が１０以上異なるものであったが、島成分Ｂ間に島成分Ａが規則的に配置されたものであり、脱海後の混繊糸においては、島成分Ｂ間に島成分Ａが充填され、且つ実施例１と比較して島成分Ａ（ナノファイバー）からなる層が分厚く、布帛全体が柔軟性にとんだものであった。結果を表３に示す。【００８７】
実施例９
分配プレートの孔配置を図７−（ｃ）に示したものとした。実施例９で用いた分配プレートには、拡大分配孔は穿設せず、吐出孔１孔当り合計１０００孔の島成分用の分配孔（孔径：φ０．２ｍｍ）が穿設されたものであり、この分配プレートを用いたこと以外は、全て実施例１に従い実施した。なお、実施例９で用いた分配プレートでは、図７−（ｃ）に示す通り、部分的に４孔の島成分用分配孔を近接して穿設している。このため、分配プレートからドットで吐出されたポリマーは弾性的な緩和を起こすことで、隣り合った島成分と融着し、結果として、径の大きい島成分（島成分Ｂ）を形成するため、本発明の要件を満たした海島繊維となった。また、脱海後に島成分Ｂを良く観察してみると、島成分Ｂは吐出状況の履歴により、断面で見ると四つの凹部と有した、いわゆる四葉形状となっており、この凹部に島成分Ａが固定された構造を有していた。このような構造になると、島成分Ａと島成分Ｂが一体になるため、ヌメリ感の中に滑るような感覚を伴う布帛となり、島成分の断面形態により、布帛特性を制御できることがわかった。結果を表３に示す。【００８８】
実施例１０
実施例９で用いた分配プレートの設計思想を利用し、拡大分配孔は穿設せず、吐出孔１孔当りの島成分用分配孔（孔径：φ０．２ｍｍ）は１０００孔としたまま、グループの中心部に島成分孔を１００孔近接させて穿設し、その周りに残り９００孔を規則的に配置した孔配置とした分配プレートを利用して、実施例１の条件に従い、実施した。
実施例１０で得られた海島繊維では、島成分径４９００ｎｍの島成分Ｂの周りに島成分径４９０ｎｍの島成分Ａが規則的に配置された芯鞘構造断面を形成していた。脱海に関しては、島成分Ａと島成分Ｂの島成分径が大きく異なるために、島成分Ａの脱落が若干確認されたが、問題のないレベルであった。脱海後の島成分Ｂを観察すると、実施例９と同様に、吐出時の履歴と考えられる無数の凹部分を有したものであった。この混繊糸においては、海島繊維段階での規則的な配置も手伝い、島成分Ｂの表面に無数の島成分Ａが固定された構造を有していた。実施例１と比較すると、ナノファイバー独特のヌメリ感が弱まる傾向にあったが、問題の無いレベルであった。一方、島成分Ｂに微細な凹部が存在すること、および鞘部分に配置された島成分Ａ間の空隙により、擬似的な多孔構造を形成することの相乗効果により、光が表層で反射することなく、吸収されるため、発色性評価は、非常に優れ、深色の布帛が得られていた。結果を表３に示す。【００８９】
【表３】
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【００９０】
比較例１
まず、後混繊するための海島繊維を得るために、特開２００１−１９２９２４号公報で記載される従来公知のパイプ型海島複合口金（吐出孔１孔当たり島数：５００）を使用し、紡糸条件などは、実施例１に従い、製糸した。紡糸に関しては、糸切れ等も無く、問題がなかったものの、延伸工程では、断面の不均一性に起因する糸切れが４．５時間のサンプリング中に２錘で見られた。また、製糸後の海島繊維の断面を観察すると、島比率が高すぎた（島比率：８０％）ためか、大きな島合流が発生し、まともな海島断面を形成していなかった。この結果を受けて、島合流が起こらない条件を調べたところ、海／島成分の複合比が５０／５０の際に島合流がほぼ抑制されたため、複合比を５０／５０とし、その他の条件は全て実施例１に従い再度海島繊維を得た。再紡糸した結果では、島比率が低下しているために、実施例３の島成分Ａ同等のものとなったものの、島成分の吐出不安定性に基づく断面の乱れのため、島成分径バラツキは大きいものであった。また、島比率が低い、すなわち海比率が高いため、島成分の配列が若干崩れ、島成分間距離バラツキも大きいものであった。【００９１】
次に島成分に利用したＰＥＴ１を利用して、φ０．３（Ｌ／Ｄ＝１．５）−１２ｈｏｌｅの通常口金を利用して、紡糸速度１５００ｍ／ｍｉｎで紡糸した未延伸繊維を、実施例１の条件で、延伸倍率２．５倍として延伸し、４０ｄｔｅｘ−１２フィラメントのＰＥＴ１からなる単独糸を得た。前述した海島繊維と単独糸を合わせて巻取り機を具備したローラに供給し、後混繊糸とした。後混繊工程においては、２００ｍ／ｍｉｎと低速で行ったが、しばしば供給ローラや巻取り機のガイドローラに単糸が巻きつくことがあった（後混繊糸物性：繊度９０ｄｔｅｘ、強度２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２４％）。
この後混繊糸を筒編地とし、脱海を行ったところ、海島繊維の島成分径バラツキに起因する脱落が多く見られた（脱落判定：×）。また、脱海後の混繊糸の断面を確認したところ、繊維径が小さい繊維が海島繊維の配置の履歴に応じて、部分的に集中して存在し、且つ本発明と比較すると繊維径が大きな繊維と繊維径が小さい繊維のなじみが悪いものであった。このため、繊維径が大きい繊維が混繊糸の表面付近に浮き出てしまい、風合い評価では、ナノファイバー独特のヌメリ感が本発明と比較して大きく低下したものであった（風合い評価：×）。また、前述した繊維の偏りにより、布帛の部分で色目に濃淡があり、本発明と比較すると発色性は悪いものであった（発色性評価：×）。結果を表４に示す。【００９２】
比較例２
特開平８−１５８１４４号公報に記載される各成分のノズル毎に滞留部と背圧付与部を設置した海島口金（島成分用プレート１枚：島数３００、海成分用プレート１枚）を用い、海／島成分の複合比が５０／５０としたこと以外は、全て実施例１に従い実施した。ちなみに、比較例２では、複合比が２０／８０の場合には、複数の島成分が融着してしまい、１０００ｎｍ以下の島成分を形成させることが困難であったため、島比率を５０％まで低下させて実施している。また、海島断面における島成分の均質性が低いために、紡糸中１回の単糸流れ（切れ）、延伸工程においては、４錘の糸切れ錘があり、製糸性が低いものであった。【００９３】
比較例２で得られた海島繊維の評価結果は、表４に示すとおりであるが、島成分径の分布を評価してみると、ピーク値が複数存在し、かつ、それらの分布が連続したもので、非常に広い分布幅を有していた。また、得られる島成分は辛うじて１０００ｎｍ以下になっているものが存在していた。【００９４】
比較例２で得た海島繊維を筒編地とし、脱海したところ、島成分径バラツキが大きいため、脱海条件が定まらず、劣化して脱落する島成分が多量にあった（脱落判定：×）。実施例１と同様に風合いを行ったところ、繊維径が大きい繊維がメインで存在するために、ヌメリ感を感じることはなく、部分的に破断した繊維が混在していることで、布帛表面では、引掛り感を感じるものであった（風合い評価：×）発色性に関しては、繊維径が大きく、ランダムであるため、発色性評価では、○（良）であったが、布帛を良く見ると、スジが入っているものであった。結果を表４に示す。【００９５】
【表４】
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【００９６】
実施例１１
紡糸速度を３０００ｍ／ｍｉｎとし、延伸倍率を３．０倍としたこと以外は、全て実施例１に従い実施した。
実施例１１から、本発明の海島繊維では、その繊維断面における島成分の規則的な配列のために、製糸性が高く、総ドラフト（紡糸＋延伸）を実施例１対比１．５倍に高めた場合においても、実施例１と同様に糸切れなく、製糸することができることがわかった。これは、実施例１と同様の総ドラフトである比較例１および比較例２で糸切れが確認されたことを考えると、この高い製糸性は、本発明の優れた効果の一つであることがわかる。また、結果を表５に示したが、実施例１１では、複合紡糸としては、比較的過酷な製糸条件であったにも関わらず、実施例１と同等の力学特性を有していることがわかった。結果を表５に示す。【００９７】
実施例１２
実施例１と比較して、吐出孔１孔当りの島成分Ａ用分配孔を１００孔（孔径：φ０．２ｍｍ）、島成分Ｂ用分配孔を１０孔（孔径：φ０．６５ｍｍ）とし、口金当たりのグループ数を１００に変更した分配プレートと、φ０．３（Ｌ／Ｄ＝１．５）の吐出孔が１００穿設された吐出プレートを用いたこと以外は全て実施例１に従い、実施した。【００９８】
実施例１２でも、実施例１同等の製糸性を有しており、紡糸工程および延伸工程にて、単糸切れなどの問題なく、製糸することができた。一般に、吐出量を一定のまま、フィラメント数を増加させると、海島繊維の単糸繊度が低下するため、製糸性としては、悪化する傾向にある。しかしながら、実施例１１では、島成分Ａと島成分Ｂが規則正しく配置されている効果により、実施例１対比１／６以下の細繊度としても、安定な製糸性が確保されていることが分かる。結果を表５に示す。【００９９】
実施例１３
分配プレートの孔配置を図７−（ｄ）に示したアレンジを基本とし、吐出孔１孔当りの分配孔を１０００孔（孔径：φ０．２ｍｍ）として、内島成分Ｂ用として、分配孔４孔が近接したもの（島成分Ｂ）、分配孔１６孔が近接したもの（島成分Ｃ）をそれぞれ１０箇所と島成分Ａ（単独孔）が８００孔を規則正しく配置した分配プレートを用いた。また、海成分を５−ナトリウムスルホイソフタル酸５．０モル％共重合したＰＥＴ（共重合ＰＥＴ２  溶融粘度：１４０Ｐａ・ｓ）とし、延伸倍率２．７倍としたこと以外は、全て実施例１に従い実施した。【０１００】
実施例１３の島成分径分布を確認すると、島成分Ａ、島成分Ｂおよび島成分Ｃのそれぞれ分離した分布を確認することができた。結果を表５に示す。【０１０１】
実施例１４
実施例１３で使用した分配プレートに更に分配孔が３２孔近接した島成分Ｄを５箇所加え、島成分Ａ（単独孔）を６４０孔としたこと以外は、全て実施例１２に従い実施した。【０１０２】
実施例１４の島成分径分布を確認すると、島成分Ａ、島成分Ｂ、島成分Ｃおよび島成分Ｄのそれぞれ分離した分布を確認することができた。結果を表５に示す。【０１０３】
【表５】
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【０１０４】
実施例１５
島成分はナイロン６（Ｎ６  溶融粘度：１９０Ｐａ・ｓ）、海成分はポリ乳酸（ＰＬＡ  溶融粘度：１００Ｐａ・ｓ）とし、紡糸温度２６０℃、延伸倍率は２．５倍としたこと以外は、全て実施例１に従い実施した。【０１０５】
実施例１５で採取した海島繊維は、規則正しく配置されたＮ６（島成分）が応力を担うことで、海成分がＰＬＡであっても、良好な製糸性を示すものであった。さらに、海成分がＰＬＡの場合でも、断面の構成、均質性および後加工性に関しても実施例１と同等の性能を有していた。結果を表６に示す。【０１０６】
実施例１６
島成分をポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ  溶融粘度：１２０Ｐａ・ｓ）とし、海成分を実施例１５で使用したポリ乳酸（ＰＬＡ  溶融粘度：１１０Ｐａ・ｓ）とし、紡糸温度２５５℃、紡糸速度１３００ｍ／ｍｉｎで紡糸した。また、延伸倍率３．２倍とし、その他の条件は、全て実施例１に従い実施した。【０１０７】
実施例１６では、問題なく紡糸および延伸可能であり、さらに、島成分がＰＢＴの場合でも、断面の構成、均質性および後加工性に関しても実施例１と同等の性能を有していた。結果を表６に示す。【０１０８】
実施例１７
島成分をポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ  溶融粘度：１８０Ｐａ・ｓ）とし、海成分を実施例１で用いたＰＥＴを２２０℃で固相重合して得た高分子量ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ２  溶融粘度：２４０Ｐａ・ｓ）とし、紡糸温度３１０℃として紡糸した。また、未延伸繊維を９０℃、１３０℃および２３０℃の加熱ローラ間で総延伸倍率３．０倍として２段延伸した以外は、全て実施例１に従い実施した。【０１０９】
実施例１７では、問題なく紡糸および延伸可能であり、さらに、島成分がＰＰＳの場合でも、断面の構成、均質性および後加工性に関しても実施例１と同等の性能を有していた。実施例１７の海島繊維は、そのままで高い耐薬品性を有したフィルターとして活用することができるが、高性能（高塵捕捉性能）フィルターに対する可能性を確認するため、５重量％水酸化ナトリウム水溶液中で、海成分を９９％以上脱海処理した。この混繊糸では、島成分がＰＰＳであるため、耐アルカリ性が高く、繊維径が大きいＰＰＳ繊維が支持体となり、その周りにＰＰＳナノファイバーが存在する高性能フィルターに利用するのに適した構造を有していた。結果を表６に示す。【０１１０】
【表６】
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【符号の説明】
【０１１１】
１：島成分Ａ
２：島成分Ｂ
３：海成分
４：島成分Ａの島成分径分布
５：島成分Ａの島成分径ピーク値
６：島成分Ａの島成分径分布幅
７：島成分Ｂの島成分径分布
８：島成分Ｂの島成分径ピーク値
９：島成分Ａの島成分径分布幅
１０：島成分Ｂの島成分間距離
１１：島成分Ａの島成分間距離
１２：計量プレート
１３：分配プレート
１４：吐出プレート
１５：計量孔
１５−（ａ）：ポリマーＡ・計量孔
１５−（ｂ）：ポリマーＢ・計量孔
１６：分配溝
１６−（ａ）：ポリマーＡ・分配溝
１６−（ｂ）：ポリマーＢ・分配溝
１７：分配孔
１７−（ａ）：ポリマーＡ・分配孔
１７−（ｂ）：ポリマーＢ・分配孔
１７−（ｃ）：ポリマーＡ・拡大分配孔
１８：吐出導入孔
１９：縮小孔
２０：吐出孔
２１：環状溝
【図２】
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【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１】
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