(57)【要約】  繊維断面において、海成分中に島成分が点在するように配置される海島複合繊維において、島成分が２種類以上の異なるポリマーが接合されて形成された複合形態を有しており、その島成分の接合部の長さＬと複合島成分径Ｄとの比Ｌ／Ｄが０．１から１０．０である海島複合繊維。  高次加工性が良好な海島複合繊維であるため既存の設備で高い生産性と品位を保持でき、かつ海成分を除去して得られた極細繊維は優れた触感を有しながらも形態制御等の機能を有している海島複合繊維を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維断面において、海成分中に島成分が点在するように配置される海島複合繊維において、島成分が２種類以上の異なるポリマーが接合されて形成された複合形態を有しており、その島成分の接合部の長さＬと複合島成分径Ｄとの比Ｌ／Ｄが０．１から１０．０である海島複合繊維。
【請求項２】
２種類以上の異なるポリマーが接合した島成分の径が０．２μｍから１０．０μｍである請求項１に記載の海島複合繊維。
【請求項３】
２種類以上の異なるポリマーが接合した島成分において、島成分径のバラツキが１．０〜２０．０％である請求項１または２に記載の海島複合繊維。
【請求項４】
２種類以上の異なるポリマーが接合した複合型の島成分において、島成分における複合比が１０／９０から９０／１０である請求項１から３のいずれかに記載の海島複合繊維。
【請求項５】
島成分ポリマー粘度Ｉと海成分ポリマー粘度Ｓとの比Ｓ／Ｉが０．１から２．０である請求項１から４のいずれかに記載の海島複合繊維。
【請求項６】
島成分がバイメタル型に接合されている請求項１から５のいずれかに記載の海島複合繊維。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の海島複合繊維を脱海処理して得られる複合極細繊維。
【請求項８】
繊維軸に垂直方向の繊維断面が２種類のポリマーが貼り合わされた構造を有するバイメタル型であり、単糸繊度が０．００１〜０．９７０ｄｔｅｘ、嵩高性が１４〜７９ｃｍ３／ｇである請求項７に記載の複合極細繊維。
【請求項９】
伸縮伸長率が４１〜２２３％である請求項８に記載の複合極細繊維。
【請求項１０】
請求項１から６のいずれかに記載の海島複合繊維または請求項７から９のいずれかに記載の複合極細繊維が少なくとも１部を構成する繊維製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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複合繊維において、島成分が２種類以上のポリマーからなる海島複合繊維に関するものである。また、この海島複合繊維を脱海処理して得られる複合極細繊維に関するものである。さらには、これら海島複合繊維または複合極細繊維が少なくとも１部を構成する繊維製品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、繊維自身の特性や布帛とした後の特性に対する効果が大きく、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】
極細繊維を製造する方法は、高次加工での取り扱い性などを考慮し、極細繊維となる島成分が海成分で被覆されたいわゆる海島複合繊維を利用する方法が工業的には多く採用される。この手法では、繊維断面において、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き、繊維あるいは繊維製品とした後に、海成分を溶解除去することで、島成分からなる極細繊維を発生させることができる。この手法は、現在工業的に生産されている極細繊維、特にマイクロファイバー製品を製造する方法として多く採用されるものであり、最近では、この技術の高度化によって、繊維径が更に縮小化されたナノファイバーの製造も可能になってきている。【０００４】
単繊維径が数μｍのマイクロファイバーや数百ｎｍになるナノファイバーでは、その重量あたりの表面積（比表面積）が通常繊維（繊維径：数十μｍ）と比較して、繊維径の２乗に比例して大幅に増加する。また、その剛性（断面２次モーメント）も繊維径に依存して増加するため、そのしなやかさが織り成す独特の触感を発現することが知られている。
このため、通常繊維では得ることができない特異的な特性を発現し、例えば、接触面積の増大による払拭性能の向上や、超比表面積効果による気体吸着性能、独特の柔軟なタッチを利用して、衣料用途だけではなく様々な用途への展開が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
以上のような繊維の極細化技術に関しては、多くの提案があり、その極限的な技術が、特許文献１や特許文献２で提案されている。【０００６】
特許文献１においては、海島型複合繊維において、繊維直径と島成分の平均直径およびその配置を規定することにより、海成分溶解後の（極細）繊維のタフネスが２０以上を有する高い力学特性を有した極細繊維（ナノファイバー）を得ることを可能としている。特許文献１は、海島複合繊維を利用した極細繊維の製造方法において、海成分を溶解除去する際に、島成分からなる極細繊維までもが不要に処理されることを予防する目的で、海島断面の断面パラメータを規定するものである。特許文献１においては、比較的高い力学特性を得られる記載があり、繊維製品への展開を高める可能性がある。【０００７】
極細繊維束の触感や風合いの改善策として、特許文献２では、比較的柔軟な特性を有するポリトリメチレンテレフタレートを島成分に採用するという提案がある。特許文献２では、特許文献１に比べるとソフト性、柔軟性が改善された極細繊維束および繊維製品を採取することができる可能性がある。【０００８】
特許文献３には、主として０．００１〜０．３デニール（繊維径：３００ｎｍから６μｍに相当）のポリアミドとポリエステルの２種類以上の超極細繊維成分が実質的に群をなすことなく分散配列して島成分をなした海島複合繊維についての記載がある。この技術では、上記海島複合繊維から海成分を除去し、加熱処理を施すことで、ポリエステルとポリアミドからなる極細繊維が各々で独自に収縮し、この極細繊維の収縮差等を利用して極細繊維同士の配向を乱すことにより、極細繊維束内にて糸長差が生じ、従来の極細繊維と比較して、厚み方向にも膨らみ感のある織編物を採取できる可能性がある。
【特許文献１】特開２００７−１００２４３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２０１１−１５７６４６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開平５−２２２６６８号公報（特許請求の範囲、第２頁、第３頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載される従来型の海島複合繊維においては、脱海後の極細繊維はその１本１本が屈曲することなく、ストレートな状態で束状になる傾向がある。このため、極細繊維同士の配向が揃い、繊維間空隙が非常に小さいものとなるため、極細繊維束に外力を加えると、極細繊維が開繊することなく大半が束状態のまま移動してしまうため、繊維径の縮小化から期待される柔軟性で繊細な触感の発現は限定的なものとなる場合がある。また、このような極細繊維束からなる布帛は、厚み方向の膨らみが出にくく、繊維間空隙が小さいため、毛細管現象が必要となる吸水性や汚れの捕捉性能に乏しい繊維製品になる場合が多い。【００１０】
この対策として、海島複合繊維のまま仮撚り加工を施したり、他種のポリマーからなる通常繊維と混繊するなども考えられる。しかしながら、いずれも海成分を除去した後に元々の海島複合繊維断面の履歴を残した極細繊維束の状態（嵩高性など）を格段に改善するのには至らず、特に触感や風合いが重要となる高機能アパレル（アウター、インナー等）や高精度な払拭性能が必要となる高機能ワイピングクロスへの展開は極細繊維単独では困難なものであり、前述した通常繊維との混繊、織編組成の構成など、布帛の組成設計等を無用に複雑化し、その展開が限定的になる場合があった。【００１１】
特許文献２においても、極細繊維の配向が揃った繊維束を形成するために、極細繊維束としては、多少柔軟になる場合があっても、やはり極細繊維が織り成す柔軟で繊細な風合いを十分に発揮しているとは言い難く、また何より極細繊維間の空隙率は非常に小さいものであり、この極細繊維から構成される織編物の嵩高性の乏しさを解消するものではなかった。【００１２】
特許文献３の技術においては、加熱処理を施し、極細繊維間の収縮差を利用した技術である。換言すれば、極細繊維が収縮によって捲縮形態を発現する一方で、他方の極細繊維においては、依然ストレートの状態を維持することを意味しており、このストレート状態の極細繊維によって繊維束内の配向の乱れは制限されたものとなる場合があった。【００１３】
このため、極細繊維ならではの柔軟性を活かしつつも、嵩高性を有した織編物を得るには不十分なものであり、極細繊維特有の柔軟性やその繊細な触感を最大限に活かすことができる厚み方向に膨らみ感を持った高機能高風合い繊維製品を得るのに好適な複合繊維の開発が切望されていた。【００１４】
本発明の課題は、極細繊維由来の繊細な触感を有しながらも、力学特性、耐磨耗性や嵩高性に加え、高機能加工処理、形態制御等といった様々な機能を有する複合極細繊維を既存の設備を使いながらも生産性高く製造可能とする海島複合繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため本発明の海島繊維は次の構成を有する。すなわち、
繊維断面において、海成分中に島成分が点在するように配置される海島複合繊維において、島成分が２種類以上の異なるポリマーが接合されて形成された複合形態を有しており、その島成分の接合部の長さＬと複合島成分径Ｄとの比Ｌ／Ｄが０．１から１０．０である海島複合繊維、である。【００１６】
本発明の複合極細繊維は次の構成を有する。すなわち、
前記海島複合繊維を脱海処理して得られる複合極細繊維、である。【００１７】
本発明の繊維製品は次の構成を有する。すなわち、
前記海島複合繊維または前記複合極細繊維が少なくとも１部を構成する繊維製品、である。【００１８】
本発明の海島繊維は、２種類以上の異なるポリマーが接合した島成分の径が０．２μｍから１０．０μｍであることが好ましい。【００１９】
本発明の海島繊維は、２種類以上の異なるポリマーが接合した島成分において、島成分径のバラツキが１．０〜２０．０％であることが好ましい。【００２０】
本発明の海島繊維は、２種類以上の異なるポリマーが接合した複合型の島成分において、島成分における複合比が１０／９０から９０／１０であることが好ましい。【００２１】
本発明の海島繊維は、島成分ポリマー粘度Iと海成分ポリマー粘度Ｓとの比Ｓ／Ｉが０．１から２．０であることが好ましい。
ここで、島成分ポリマー粘度Iとは、２種類以上の島成分ポリマーのうち最も粘度が高い島成分ポリマーの粘度を意味する。【００２２】
本発明の海島繊維は、島成分がバイメタル型に接合されていることが好ましい。【００２３】
本発明の複合極細繊維は、繊維軸に垂直方向の繊維断面が２種類のポリマーが貼り合わされた構造を有するバイメタル型であり、単糸繊度が０．００１〜０．９７０ｄｔｅｘ、嵩高性が１４〜７９ｃｍ３／ｇであることが好ましい。【００２４】
本発明の複合極細繊維は、伸縮伸長率が４１〜２２３％であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の海島複合繊維を活用すれば、繊維径が大幅に縮小化された極細の複合繊維を製造することが可能であり、様々な用途分野に展開可能な高機能繊維が得られる。すなわち、本発明の海島複合繊維から海成分を除去して得られる極細繊維は、２種類以上のポリマーの特性を有した複合極細繊維となる。このため、極細繊維由来の繊細な触感を有しながらも、力学特性、耐磨耗性や嵩高性に加え、高機能加工処理、形態制御等といった様々な機能を有した複合極細繊維となり、極細繊維の用途展開を大幅に拡張するものである。【００２６】
また、本発明の海島複合繊維では、海成分を除去する前は一般的な繊維と同等の繊維径を有しており、複合型の島成分が海成分に被覆されている。このため、通常の海島複合繊維に比べて、高次加工が良好であるため既存の設備を利用して、高い生産性で品位に優れた高機能繊維素材を製造することが可能となるといった工業的な利点も兼ね備えたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】島成分の断面形態を説明するための概要図であり、本発明の複合型の島成分あるいは複合極細繊維の例であって、図１（ａ）は芯鞘型断面、図１（ｂ）はバイメタル型断面、図１（ｃ）は分割型断面、図１（ｄ）は海島型断面である。
【図２】海島複合型の島成分を説明するための概要図である。
【図３】海島複合繊維の断面の一例の概要図であり、島成分がバイメタル構造を有した海島複合断面の例である。
【図４】本発明の海島複合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４（ａ）は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）は吐出プレートの横断面図である。
【図５】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５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）は最終分配プレートの一部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
本発明の海島複合繊維は、繊維軸に対して垂直方向の繊維断面において、島成分が、海成分の中に点在する形態を有している繊維である。
ここで、本発明の海島複合繊維においては、この島成分が２種類以上の異なるポリマーが接合してなる複合断面を有していることが必要である。この複合型の島成分とは、ポリマー特性が異なる２種類以上のポリマーが実質的に分離せず接合された状態で存在するものであり、一般的な複合繊維で見られる一方の成分を他方の成分が被覆した芯鞘型（図１（ａ））、２種類以上の成分が貼り合わされたバイメタル型（図１（ｂ））、一方の成分に他方の成分がスリット状に配置された分割型（図１（ｃ））および一方の成分に他方の成分が点在した海島型（図１（ｄ））など、２種類以上のポリマーが接合したいずれの複合形態とすることも可能である。
【００２９】
本発明の島成分が形成する２種類以上のポリマーが実質的に分離せず接合された状態とは、島成分用ポリマーＡ（ポリマーＡ：図２の１）と島成分用ポリマーＢ（ポリマーＢ：図２の２）が接合面を持って接着した状態にあることを意味する。このため、被覆する海成分ポリマー（ポリマーＣ：図２の３）を除去したあとにおいても、ポリマーＡとポリマーＢが剥離することなく一体となって存在している状態となる。
【００３０】
また、これらの島成分の複合形態においては、各成分が上下左右対称に配置されている必要はなく、例えば、偏心芯鞘構造や海島構造において、島成分が偏って存在するなど変性した複合形態をとることも可能である。更に、これらの複合形態は、２種類以上の複合構造をハイブリット化することも可能であり、海島断面を有しながらも表層の海成分層の厚みを増やした芯鞘と海島のハイブリッド構造やバイメタル型の断面を更に鞘成分を設けた芯鞘とバイメタルのハイブリッド構造などを種々選択することが可能である。
【００３１】
これらの多様な複合形態を利用すれば、極細繊維に２種類以上のポリマーが有する特性を付与することが可能となる。このため、使用する用途に応じて、例えば、極細繊維に耐磨耗性を付与したい場合には、繊維構造の配向に差が生まれるように芯成分と鞘成分の分子量を異なるものとしたり、鞘成分に第３成分が共重合されたポリマーを用いて、芯鞘型断面とすれば良い。また、極細繊維に機能剤の付与を目的としてポリスチレンなどの非晶ポリマーを鞘成分に配置し、芯成分にはポリエステルやポリアミドなどとして極細繊維の実質的な力学特性は芯成分で担うような構成とすることも可能である。このような構成は極細繊維の比表面積を十分に活用することができるため、好適な利用形態のひとつである。
また、このような極細繊維に機能剤の付与を目的とした場合には、スリット等により比表面積の増加やアンカー効果を狙うことができる分割型や海島型を選択することが好適である。芯鞘型や海島型の断面を利用し、易溶解ポリマーが島成分内に存在する構造とし、極細繊維内の易溶解成分を溶解除去することで、軽量性が付与された極細中空繊維を得ることも可能である。特に海島型を利用した場合には、レンコン様の中空構造となるため、圧縮方向に力がかかった場合でもつぶれにくく、極細中空繊維とするには好適である。
【００３２】
これらの複合形態の内、ポリマー特性の異なる２種類以上のポリマーが貼り合わされたバイメタル構造は、後述する複合ポリマー流の形成や高次加工等を複雑化させることなく、極細繊維やそれからなる製品の機能を大きく向上できるという観点から好ましい。  
【００３３】
本発明の複合繊維は、紡糸工程や延伸工程といった製糸工程において複合繊維が一体となって伸長変形する。このため、そのポリマーの剛性に応じて、伸長変形によって生じる応力が内部エネルギーとなって島成分や海成分に蓄積されることとなる。海成分を有しない通常の繊維の場合には、例えば、繊維構造が十分形成されていない未延伸繊維の場合には、繊維を巻き取った後で変形が緩和するなどして、内部エネルギーが発散されるものであった。一方、本発明の場合には、海成分を有しているため、基本的にこの海成分の挙動に応じて変形が拘束されることとなる。このため、巻き取り等して放置した際にも内部エネルギーが複合型の島成分に十分蓄積された状態が維持されていることとなる。よって、海成分を除去した場合、島成分は蓄積された内部エネルギーが解放されることで、捲縮を発現する。ここで、この捲縮性の発現の際、異なる２種類のポリマーが貼り合わされたバイメタル構造の場合、ポリマー間で捲縮性の発現が異なるため、極細繊維の断面方向に加え、繊維軸方向でも屈曲し、従来の極細繊維ではあり得なかった３次元的なスパイラル構造を発現することができるのである。
【００３４】
これは、仮撚り等の追加の高次加工を施すことなく、海島複合繊維で一般的に行われる脱海処理のみで、極細繊維間に好適な空隙が形成されることを意味する。この現象は、極細繊維の高機能化という観点で非常に重要な意味を持ち、従来から言われていた極細繊維ならではの柔軟で繊細な触感を大きく向上させることに加えて、束状で集束することが多かった極細繊維束がそのスパイラル構造によって開繊性が大幅に向上し、比表面積効果や繊維間空隙による毛細管現象、機能剤の保持機能など様々な機能が顕著化するものである。
この従来にはない特徴を実用で有効に活かすためには、複合極細繊維がある程度の嵩高性を有していることが好適であり、本発明の複合極細繊維の嵩高性は１４〜７９ｃｍ３／ｇであることが好ましい。
【００３５】
従来の極細繊維においては、繊維間空隙が小さいために、例えば、ワイピングクロスに用いる場合には、その汚れを捕捉させる機能を付与するために、ニードルパンチやウォータージェットというような物理的な刺激を加えて、極細繊維束の開繊性を向上させる処理を必要とした。一方、上記した嵩高性を有している場合には、十分な開繊性を有していることを意味しており、従来の極細繊維で必要とされていた開繊処理の必要がなくなるのである。また、このような工程を省略可能とすることで、開繊工程中に生じる極細繊維の切れや脱落を予防することができ、品位に優れた高機能ワイピングクロスとすることが可能となる。
このような３次元的なスパイラル構造が形成する繊維間空隙は、フェルトやシート状物等として、フィルター用途に展開した場合にもその効果を発現する。すなわち、その繊維径の縮小化に伴う空気塵等の捕集効率の向上に加えて、その繊維間空隙によって、従来の極細繊維では課題とされていた圧力損失の低下と目詰まりの抑制による長寿命化が可能となり、高機能フィルター用原綿として利用することができるのである。このようなフィルター用途への展開を考えると、この嵩高性能効果は有効に作用する。
【００３６】
高機能アパレルへの応用としては、織編物等の布帛に加工した場合には、機能剤やそれを付与するためのバインダー等の含浸性を従来技術と比較して高めることができる。すなわち、一旦繊維間に取り込まれた機能剤などは、極細繊維が形成する微細な空隙に捕捉されるため、その耐久性においても、優れたものになる。このようなある程度の粒子を持った樹脂や機能材を含浸させることを想定すると、この嵩高性は２０〜７９ｃｍ３／ｇであることがより好ましい。
ここで、嵩高性とは、海島複合繊維からなる布帛を海成分が溶解する溶剤で満たされた脱海浴（浴比１：１００）にて海成分を９９ｗｔ％以上溶解除去し、複合極細繊維からなる布帛を得て、この布帛をＪＩＳ  Ｌ  １０９６（２０１０）に準じて、評価した嵩高性を言う。すなわち、測定した単位当たりの厚さｔ（ｍｍ）および単位当たりの質量Ｓｍ（ｇ／ｍ２）から、下記式に従い布帛の嵩高性Ｂｕ（ｃｍ３／ｇ）を求め、小数点第３位以下を四捨五入した値を本発明における嵩高性とする。
【数１】
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【００３７】
このバイメタル型の複合極細繊維では、従来の極細繊維では、決して発現することがなかった３次元的なスパイラル構造に起因するストレッチ性が発現し、これが、極細繊維由来の柔軟で繊細な触感と相まって、優れた風合いを有する。
このスパイラル構造は従来の極細繊維にはなかった伸縮性を生み、本発明の複合極細繊維では、伸縮伸長率が４１〜２２３％であることが好ましい。係る範囲であれば、本発明特有の良好なストレッチ性を有したものであり、後述する繊度も相まって良好な触感を有する。
ここで言う伸縮伸長率とは、海島複合繊維から海成分を９９ｗｔ％以上溶解除去し、複合極細繊維を得て、採取した複合極細繊維をカセとし、温度２５℃湿度５５％ＲＨで１日間放置した後、１．８×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけた際のカセ長（初期試料長：Ｌ０）を測定し、次いで、荷重を８８．２×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘとし、６０秒後のカセ長（Ｌ１）を測定し、下記式にて伸縮伸長率Ｅ（％）を算出する。同操作を１水準当たり５回繰り返し、その平均値を小数点第２位で四捨五入することで求める。
【数２】
2015129519.tif 000004
【００３８】
この従来にはない非常に心地の良い風合いを奏でるためには、本発明の海島複合繊維から得たバイメタル型の複合極細繊維は単糸繊度が０．００１〜０．９７０ｄｔｅｘであることが好ましい。すなわち、バイメタル構造によるストレッチ性の発現は繊維径に依存して発現する。このため、特開２００１−１３１８３７号公報や特開２００３−２１３５２６号公報で提案されるようないわゆる通常の繊維径（数十μｍ）を有したバイメタル繊維の場合では、ストレッチ性の調整には限界があり、過剰に発現する場合には締め付け感として感じられる場合があった。一方、本発明においては、ポリマーの組み合わせやその繊維径を比較的自由に制御でき、更に、その繊維径を数μｍ（０．９７０ｄｔｅｘ）以下にすることも可能である。このため、極細繊維が示す適度なストレッチ性が心地良いホールド感を付与し、更にその微細なスパイラル構造により人肌と非常に柔軟に接触し、心地よい触感を有する。この現象を推し進め、人肌と接触するインナーへの適用を想定した場合には、複合極細繊維の単糸繊度は０．００１〜０．４００ｄｔｅｘであることがより好ましい。係る範囲においては、低ストレッチ性により締め付け感は無いものの、極細繊維の接触面積によって人肌との摩擦は担保され、動作追従性に優れたものとなる。このため、長時間使用した際にもストレスを感じない高機能インナーとしての着用が可能である。特に、これらの特性はスポーツ用途などで好適に活用できる特性である。スポーツ用途などの激しい動きにも追従できるようにするためには、ホールド感の確保を考えると、複合極細繊維の単糸繊度は０．０５０〜０．４００ｄｔｅｘの範囲が特に好ましい範囲として挙げることができる。係る範囲であれば、布帛の組成によっては繊維間の空気層により、保温性や吸水性を付与することもできる。
ここで言う単糸繊度とは、本発明の海島複合繊維から糸束のまま海成分を９９％以上除去し、採取した複合極細繊維束を温度２５℃湿度５５％ＲＨの雰囲気下で単位長さ当たりの重量を測定し、その値から１０，０００ｍに相当する重量を算出する。該複合極細繊維束の重量を繊維束に存在するフィラメント数（島数に相当）で割り、単糸繊度を算出する。同じ操作を１０回繰り返して、その単純平均値の小数点第４位以下を四捨五入した値を複合極細繊維の単糸繊度とする。  
【００３９】
また、ストレッチ性を有した高密度織物として、ダウンジャケット等のアウターとして利用することが可能であり、複合極細繊維が形成する微細な凹凸による深色効果によって従来の繊維では表現することができなかった深みのある優れた発色性を発現する。
【００４０】
この本発明の特徴的な複合型島成分の断面形状は、真円断面に加えて、短軸と長軸の比（扁平率）が１．０より大きい扁平断面はもとより、三角形、四角形、六角形、八角形などの多角形断面、一部に凹部を有したダルマ断面、Ｙ型断面、星型断面等の様々な断面形状をとることができ、これらの断面形状によって、布帛の表面特性や力学特性の制御が可能となる。
【００４１】
本発明の島成分においては、２種類以上のポリマーが一体として存在することを特徴としており、極細繊維の特性発現に加えて、紡糸や延伸における製糸性および高次加工通過性を担保しているものである。このため、巻き取られた複合繊維やその複合繊維を高次加工する際には剥離や分離を予防する必要があり、このためには、ポリマーＡとポリマーＢの接合部の長さＬ（図３の４）と複合島成分径Ｄ（図３の５）との比Ｌ／Ｄを０．１から１０．０とする必要がある。
【００４２】
ここで言う接合部の長さＬおよび２種類以上のポリマーが複合化した島成分の径Ｄは、以下のように求めるものである。
すなわち、海島複合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１００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。この際、金属染色を施せば、ポリマー間の染め差を利用して、島成分および該島成分の接合部のコントラストをはっきりさせることができる。撮影された各画像から同一画像内で無作為に抽出した１００本の島成分の外接円径を測定した値が本発明でいう島成分径Ｄに相当する。ここで、１本の複合繊維において、１００本以上の島成分が観察できない場合には、他の繊維を含めて合計で１００本以上の島成分を観察すれば良い。ここで言う外接円径とは、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点以上で最も多く外接する真円の径のことを意味する。図３に示したバイメタル構造の島成分を用いて説明すると、図３の破線（図２の５）で示す円がここで言う外接円にあたる。
【００４３】
また、島成分径Ｄを測定した画像を用いて、１００本以上の島成分について評価した。２次元的に見られるポリマーＡとポリマーＢが接着している長さを測定した値が、本発明で言う接合部の長さＬに相当する。具体的には、実施例の項中、「Ｄ．島成分径および島成分径バラツキ（ＣＶ［％］）」において説明する。
【００４４】
なお、本発明の海島複合繊維では、Ｌ／Ｄを１０．０以上とすることも可能であるが、後述する本発明を達成するための口金設計を容易にするため、Ｌ／Ｄの実質的な上限を１０．０とする。
【００４５】
本発明の海島複合繊維においては、複合島成分において、Ｌ／Ｄが０．１〜１０．０になる必要がある。Ｌ／Ｄが０．１〜１０．０であるということは、「２種類以上のポリマーが明確な接触面を持って一体となり、接合している」ことを意味しており、剥離や分離には島成分径（Ｄ）に対して、接合部の長さ（Ｌ）が一定の長さを有して存在することが好適である。この点に関して、製糸工程や高次加工工程等で複合繊維が屈曲したり、擦過される等して、強い外力が加わった場合でも、複合型の島成分が剥離や分離をすることなく存在できる範囲として、Ｌ／Ｄの範囲を定めた。
【００４６】
この剥離抑制という観点では、本発明の複合型の島成分が、実質的に一方のポリマーに他方のポリマーが被覆されている芯鞘型（図１（ａ））、分割型（図１（ｃ））および海島型（図１（ｄ））である場合は、Ｌ／Ｄの値を１．０以上１０．０以下とすることが好ましく、より好ましくは、Ｌ／Ｄを１．０以上５．０以下とすることである。係る範囲であれば、複合型の島成分において、ポリマー同士が十分な接触面を持って存在していることを意味し、比較的薄く形成される島成分の海部が割れや剥離などを起こさず存在することができる。
【００４７】
また、バイメタル型（図１（ｂ））の島成分においては、剥離抑制という観点から、Ｌ／Ｄの値を０．１以上５．０以下とすることが好ましい。特にバイメタル型の島成分においては、海成分を除去する際、あるいはその後の熱処理によってポリマーの収縮差に応じたスパイラル構造の発現を特徴とするため、この構造の発現ならびにスパイラル構造の極細繊維の耐久性を考慮するとＬ／Ｄを０．１以上１．０以下とすることがより好ましい。
【００４８】
以上のように、本発明の海島複合繊維においては、従来にはない２種類以上のポリマーが必要となる接合面を持って存在する複合型の島成分を有したものであり、海成分を除去した場合には、従来にはない２種類以上のポリマーの特性を有した極細繊維を採取することができる。ここで、この複合型の島成分からなる極細繊維の特徴は、その繊維径に依存した優れた触感を有しながらも、力学特性、耐磨耗性や嵩高性に加え、高機能加工処理、形態制御等といった用途展開に必要となる機能を付与できることである。このため、この特徴的な触感を担保するためには、複合型の島成分の径（島成分径：Ｄ）が０．２μｍから１０．０μｍであることが好ましい。
【００４９】
本発明の海島複合繊維では、島成分径を０．２μｍ未満とすることも可能であるが、０．２μｍ以上とすることで、製糸工程において、島成分が部分的に破断すること等を抑制したり、後加工工程における糸切れなどを予防することができる。また、本発明の海島複合繊維から極細繊維を発生させる場合には加工条件の設定が簡易になるといった効果がある。一方、本発明の目的である極細繊維ならではの繊細な触感、微細な繊維間空隙が織り成す様々な機能が通常の繊維と比べて優位なものとするためには、島成分径が１０μｍ以下であることが好ましい。本発明の島成分径は、０．２から１０．０μｍの範囲で加工条件や目的とする用途に応じて適宜設定できるが、前述した極細繊維ならではの特性をより効果的なものとするためには、島成分径が０．５μｍ〜７．０μｍの範囲であることがより好ましい。さらに高次加工における工程通過性、脱海条件設定の簡易性、取り扱い性までを考慮すると、１．０μｍ〜５．０μｍであることが特に好ましい。
【００５０】
本発明の島成分は好ましくは１０μｍ以下の極細の径を有したものであるが、その島成分からなる極細繊維の品位を高めるという観点では、島成分径のバラツキが、１．０〜２０．０％であることが好ましい。係る範囲であれば、同複合断面において、部分的に粗大な島成分もしくは極小な島成分が存在しないことを意味し、いずれの島成分も均質であることを意味する。これは、製糸工程や高次加工工程において、複合繊維断面で一部の島成分に応力が偏ることなく、均等に分配されることとなるため、島成分がいずれも高配向となり、十分な繊維構造が形成される。また、マクロには複合繊維の断面で、応力に偏りが生じ、糸切れなどを誘発することを抑制するという観点から好ましい。特に、脱海処理を施す際には、この効果が間接的に影響し、このバラツキが小さい場合には、前述した繊維構造差やその比表面積の変化が抑制されるため、極細繊維の切れや脱落などがなく、品位に優れた極細繊維となる。以上の観点から島成分径バラツキは小さいほど好ましく、１．０〜１５．０％とすることがより好ましい。特に、バイメタル構造を有した極細繊維の場合には、その嵩高性やストレッチ性が、応力の履歴に伴う内部エネルギーの蓄積に依存する部分が大きく、島成分径バラツキが１．０〜１０．０％であることが特に好ましい。係る範囲であれば、例えば、島成分の一部に応力が偏り、部分的にスパイラル構造の発現の程度が異なった極細繊維が存在することがなくなる。このため、部分的に毛羽立ちなどをすることがなくなり、インナー等の直接人肌に触れる製品や外層となり擦過を受けるような製品などに用いる場合には、好適なのである。
【００５１】
ここで言う島成分径バラツキとは、前述した島成分径と同様の方法で、海島複合繊維の断面を２次元的に撮影し、無作為に抽出した１００本以上の島成分について測定した島成分径の値から求めるものである。すなわち、島成分径の平均値および標準偏差から、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径バラツキとし、小数点２桁目以下は四捨五入する。
【００５２】
本発明における海島複合繊維および極細繊維は、高次加工における工程通過性や実質的な使用を考えると、一定以上の靭性を持つことが好適であり、繊維の強度と伸度を指標とすることができる。ここで言う、強度とは、ＪＩＳ  Ｌ  １０１３（１９９９年）に示される条件で繊維の荷重−伸長曲線を求め、破断時の荷重値を初期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。ここで、初期繊度とは、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、１０，０００ｍ当たりの重量を算出した値を意味する。
【００５３】
本発明の複合繊維の強度は、０．５〜１０．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は５〜７００％であることが好ましい。本発明の海島複合繊維において、強度の実現可能な上限値は１０．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、伸度の実現可能な上限値は７００％である。また、本発明の極細繊維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、強度を１．０〜４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度を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、強度を３．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度を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、荷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、強度を１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、伸度を１０％以上とすれば、拭き取り中などに極細繊維が切れて脱落などすることなくなるため、好適である。
以上のように本発明の繊維では、その強度および伸度を目的とする用途等に応じて、製造工程の条件を制御することにより、調整することが好適である。
【００５４】
本発明の海島複合繊維は、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極細繊維を発生させ、様々な繊維製品とすることが可能である。また、本発明の海島複合繊維は、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。
【００５５】
以下に本発明の海島複合繊維の製造方法の一例を詳述する。
本発明の海島複合繊維は、２種類以上のポリマーが接合面を持って形成された島成分を有した海島複合繊維を製糸することにより製造可能である。ここで、本発明の海島複合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、本発明の海島複合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。
【００５６】
本発明の海島複合繊維は、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。すなわち、本発明の複合型の島成分においては、異なる２種類以上のポリマーが接触し、接合されている必要がある。しかしながら、従来のパイプ型口金においては、島成分を形成させるためのパイプはそのパイプ自体の厚みからおのずと近接できる距離には限界がある。また、何より機械加工によりパイプを溶接する必要があるため、溶接時のパイプの歪予防を考慮して、ある程度（数百μｍ）以上に隣り合うパイプとの間を離して加工する必要がある。このため、２種類以上のポリマーを実質的に接合させることは非常に困難であり、従来の口金技術においては、本発明の海島複合繊維は達成されなかったのである。
【００５７】
また、従来口金技術において、本発明が達成できなかった本質的な要因として、制御するポリマー量が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少的なポリマー量を制御する必要があることが挙げられる。すなわち、高々１０-1ｇ／ｍｉｎ／ｈｏｌｅ程度の制御であった従来の口金技術においては、本発明の海島複合繊維のような複合型の島成分を有した海島複合繊維を達成することは非常に困難なものであった。この点、本発明者等は鋭意検討し、図４に例示するような海島複合口金を用いた方法が、本発明の目的を達成するには好適であることを見出したのである。
【００５８】
図４に示した複合口金は、上から計量プレート６、分配プレート７および吐出プレート８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４は、ポリマーＡ（島成分１）、ポリマーＢ（島成分２）およびポリマーＣ（海成分）といった３種類のポリマーを用いた例である。ここで、本発明の海島複合繊維においては、ポリマーＣを溶解することによりポリマーＡおよびポリマーＢからなる複合型の島成分を極細繊維とする場合には、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４種類以上のポリマーを用いて製糸しても良い。このような４種類以上のポリマーを活用した複合紡糸では、従来のパイプ型の複合口金で達成することは非常に困難なことであり、やはり図４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。
【００５９】
図４に例示した口金部材では、計量プレート６が各吐出孔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７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する。次いで、吐出プレート８によって、分配プレート７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、図示していないが、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６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を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。
【００６０】
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６−分配プレート７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７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８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、本発明の海島複合繊維となる。
【００６１】
以下、図４に例示した複合口金を計量プレート６、分配プレート７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８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。
【００６２】
紡糸パック上流からポリマーＡ、ポリマーＢおよびポリマーＣが、計量プレートのポリマーＡ用計量孔９−（ａ）、ポリマーＢ用計量孔９−（ｂ）およびポリマーＣ用計量孔９−（ｃ）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８に流入される。ここで、各ポリマーは、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。例えば、温度２８０℃、歪速度１，０００ｓ−１での粘度が、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、あるは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。
【００６３】
また、この計量プレート６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、１０−５ｇ／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微少量のポリマーを制御するには好適なことである。
【００６４】
各計量孔９から吐出されたポリマーは、分配プレート７の分配溝１０に別々に流入される。分配プレート７では、各計量孔９から流入したポリマーを溜める分配溝１０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１１が穿設されている。分配溝１０には、２孔以上の複数の分配孔１１が穿設されていることが好ましい。また、分配プレート９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１１−分配溝１０−複数の分配孔１１といった繰り返しを行う流路設計としておくと、ポリマー流は他の分配孔１１に流入することができる。このため、仮に分配孔１１が部分的に閉塞した場合でも、下流の分配溝１０で欠落した部分が充填されるのである。また、同一の分配溝１０に複数の分配孔１１が穿設され、これが繰り返されることで、閉塞した分配孔１１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。さらに、この分配溝１０を設けた効果は、様々な流路を経た、すなわち熱履歴を経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。特に本発明の海島複合繊維においては、少なくとも３種類以上のポリマーを複合紡糸する必要があるため、この熱履歴や粘度バラツキに対する配慮が複合断面の精度を高めるという観点では効果的なのである。また、このような分配孔１１−分配溝１０−分配孔１１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ため、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６やその上流の部材にも施すことも好適である。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海島複合繊維の製造が可能になる。
ここで吐出孔１孔当りの島数は、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２〜１０，０００島が好ましい範囲である。島充填密度は、０．１〜２０．０島／ｍｍ２の範囲であれば良い。
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複合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。
【００６５】
複合繊維の断面形態ならびに島成分の断面形態（複合および形状）は、吐出プレート８直上の最終分配プレートにおける各分配孔９の配置により制御することができる。
【００６６】
本発明の海島複合繊維を達成するためには、このような新規な複合口金を採用することに加えて、島成分ポリマー（ポリマーＡあるいはポリマーＢ）の溶融粘度Ｉと海成分ポリマー溶融粘度Ｓとの溶融粘度比（Ｓ／Ｉ）が０．１から２．０であることが好ましい。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、キャピラリーレオメーターによって、測定できる溶融粘度を指し、紡糸温度での同せん断速度の際の溶融粘度を意味する。また、本発明において島成分ポリマーの溶融粘度Ｉとは、２種類以上の島成分ポリマーのうち最も高い溶融粘度を意味する。
【００６７】
本発明において島成分の断面形態は、基本的に分配孔の配置により制御されるものの、各ポリマーが合流し、複合ポリマー流を形成した後に縮小孔１３によって断面方向に大幅に縮小されることとなる。このため、その時の溶融粘度比、すなわち、溶融ポリマーの剛性比が断面の形成に影響を与える場合がある。このため、本発明においては、Ｓ／Ｉが０．１から１．０とすることがより好ましい。特に係る範囲においては、ポリマーの剛性は島成分が高く、海成分が低いこととなり、製糸工程や高次加工工程における伸長変形において、応力が島成分に優先的に付与されることとなる。このため、島成分が高配向となり、繊維構造がしっかりと形成されるため、溶剤により海成分を溶解する際に島成分が不要に処理されて劣化することを予防することができる。さらに、繊維構造が十分に配向した島成分は極細繊維とした際にも、良好な力学特性を有することとなり、加えて、本発明の海島複合繊維においては、実質的に力学特性を島成分が担っているため、海島複合繊維および極細繊維の力学特性の発現という観点からも好適なのである。このように力学特性がより高まるということは、比較的高い張力のかかる高次加工工程の通過性や極細繊維の品位という観点からも、注目すべき点である。
【００６８】
また、特にバイメタル構造を有した島成分およびそれからなる極細繊維を製造する場合には、前述した通りその３次元的なスパイラル構造の発現が製糸工程や高次加工工程での内部エネルギーの蓄積に依るところが大きく、その訴求点を高めるという意味合いからも、Ｓ／Ｉが０．１から１．０とすることが好ましいのである。スパイラル構造の発現という観点においては、Ｓ／Ｉが小さいほど良いということになるが、複合ポリマー流の吐出安定性などの紡糸性までを考慮すると、Ｓ／Ｉが０．３から０．８とすることがさらに好ましい範囲である。
【００６９】
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。
【００７０】
分配プレート７から吐出された複合ポリマー流は、吐出プレート８に流入する。ここで、吐出プレート８には、吐出導入孔１２を設けることが好ましい。吐出導入孔１２とは、分配プレート７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、ポリマーＢおよびポリマーＣ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。本発明においては、少なくとも３種類以上のポリマーを複合ポリマー流とすることとなるため、この吐出導入孔１２を設けることは断面形態などの吐出安定性という観点では、好適なことである。
【００７１】
この流速分布の抑制という点においては、各ポリマーの分配孔１１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、ポリマーの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１３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１２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。
【００７２】
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１３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。本発明の海島複合繊維を得るためには、ポリマーＡ、ポリマーＢおよびポリマーＣ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１３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適である。
【００７３】
この縮小孔１３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、海成分用の分配孔を多く穿設しておき、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。なぜなら、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（Ｃ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、本発明の海島複合繊維においては、複合型の島成分の繊維径や断面形状の安定性が格段に向上するのである。
【００７４】
以上のように、吐出導入孔１２および縮小孔１３を経て複合ポリマー流は、分配孔１１の配置の通りの断面形態を維持して、吐出孔１４から紡糸線に吐出される。この吐出孔１４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１４の孔径および孔長は、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。本発明の海島複合繊維を製造する際には、吐出孔径Ｄは０．１〜２．０ｍｍ、Ｌ／Ｄ(吐出孔長／吐出孔径)は０．１から５．０の範囲で選択することが好適である。
【００７５】
本発明の海島複合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、本発明の海島複合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。
【００７６】
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、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、ポリフェニレンサルファイドなどの溶融成形可能なポリマーおよびそれらの共重合体が挙げられる。特にポリマーの融点は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。
【００７７】
島成分（難溶解成分）および海成分（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ることが好適である。ここで前述したＳ／Ｉ（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複合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、本発明の海島複合繊維を活用し、複合極細繊維を製造する場合には、脱海に使用する溶剤に対する難溶解成分（島成分）と易溶解成分（海成分）の溶解速度差が大きいほど好ましく、３，０００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。
【００７８】
海成分ポリマーとして、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好適である。海成分としては、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、脱海性および脱海後の極細繊維の開繊性という観点では、ポリ乳酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸が３ｍｏｌ％から２０ｍｏｌ％共重合されたポリエステルおよび前述した５−ナトリウムスルホイソフタル酸に加えて分子量５００から３，０００のポリエチレングリコールが５ｗｔ％から１５ｗｔ％の範囲で共重合されたポリエステルが特に好ましい。特に、上記した５−ナトリウムスルホイソフタル酸単独および５−ナトリウムスルホイソフタル酸に加えてポリエチレングリコールが共重合されたポリエステルにおいては、結晶性を維持しながらも製糸工程において島成分の変形を阻害せず高配向な繊維構造を形成させることができるため、製糸性、取り扱い性ならびに繊維特性という観点から好適なのである。
【００７９】
本発明の海島複合繊維からバイメタル型の複合極細繊維を製造するのに好適な島成分ポリマーの組み合わせとしては、加熱処理を施した際に収縮差を生じるポリマーの組み合わせが好ましい。このような観点では、溶融粘度で１０Ｐａ・ｓ以上の粘度差が生まれる程度に分子量または組成に違いのあるポリマーの組み合わせが好適である。
【００８０】
具体的なポリマーの組み合わせとしては、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、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、ポリアミド、ポリ乳酸、熱可塑性ポリウレタン、ポリフェニレンサルファイドをポリマーＡとポリマーＢで分子量を変更して使用したり、一方をホモポリマーとして、他方を共重合ポリマーとして使用することが剥離を抑制するという観点から好ましい。また、スパイラル構造による嵩高性を向上させるという観点では、ポリマー組成が異なる組み合わせが好ましく、例えば、ポリマーＡ／ポリマーＢでポリエチレンテレフタレート／ポリブチレンテレフタレート、ポリエ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、ポリエチレンテレフタレート／熱可塑性ポリウレタン、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が好ましい。
【００８１】
本発明における紡糸温度は、前述した観点から決定した使用ポリマーのうち、主に高融点や高粘度のポリマーが流動性を示す温度とすることが好適である。この流動性を示す温度とは、ポリマー特性やその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。これ以下の温度であれば、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、良好に本発明の海島複合繊維を製造することができる。
【００８２】
本発明におけるポリマーの吐出量は、安定性を維持しつつ溶融吐出できる範囲として、吐出孔当たり０．１ｇ／ｍｉｎ／ｈｏｌｅから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。
【００８３】
本発明に用いる海島複合繊維を紡糸する際の島成分（ポリマーＡ＋ポリマーＢ）と海成分（ポリマーＣ）の比率は、吐出量を基準に重量比で海／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、島比率を高めると極細繊維の生産性という観点からは好適である。但し、海島複合断面の長期安定性および極細繊維を効率的に、かつ安定性を維持しつつバランス良く製造できる範囲として、この海／島比率は、１０／９０〜５０／５０がより好ましい。さらに脱海処理を迅速に完了させ、極細繊維の開繊性を向上させるという点までを考慮すると、１０／９０〜３０／７０が特に好ましい。
【００８４】
本発明の海島複合繊維は、その島成分が複合形態を有していることを特徴としており、その島成分におけるポリマーＡとポリマーＢの比率は、吐出量を基準に重量比でポリマーＡ／ポリマーＢ＝１０／９０から９０／１０までの範囲で選択することが好ましい。この島成分における比率は、目的とする力学特性および極細繊維に付与する特性に応じて選択するものであり、係る範囲内であれば、本発明の目的とする２種類以上のポリマーの特性を有した複合極細繊維を製造することが可能である。
【００８５】
吐出孔から溶融吐出された糸条は、冷却固化され、油剤等を付与することにより集束し、周速が規定されたローラによって引き取られる。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るものである、本発明では、海島複合繊維を安定に製造するという観点から、１００ｍ／ｍｉｎから７，０００ｍ／ｍｉｎが好ましい範囲として挙げることができる。この紡糸された海島複合繊維は、熱安定性や力学特性を向上させるという観点から、延伸を行うことが好ましく、紡糸した海島複合繊維を一旦巻き取った後で延伸を施すことも良いし、一旦、巻き取ることなく、紡糸に引き続いて延伸を行うことも良い。
【００８６】
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る。また、ガラス転移を示さないポリマーの場合には、海島複合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。
【００８７】
本発明の海島複合繊維から複合極細繊維を発生させるためには、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ればよい。易溶出成分が、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が共重合された共重合ポリエチレンテレフタレートやポリ乳酸等の場合には、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。
【００８８】
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】
【００８９】
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。【００９０】
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。【００９１】
Ｂ．繊度（海島複合繊維、複合極細繊維）
採取した海島複合繊維は、温度２５℃湿度５５％ＲＨの雰囲気下で単位長さ当たりの重量を測定し、その値から１０，０００ｍに相当する重量を算出する。これを１０回繰り返して測定し、その単純平均値の小数点以下を四捨五入した値を繊度とした。
複合極細繊維の単糸繊度を評価する場合には、海島複合繊維から糸束のまま海成分を９９％以上除去し、採取した複合極細繊維束を海島複合繊維と同じ雰囲気下で単位長さ当たりの重量を測定し、１０，０００ｍに相当する重量を算出する。該複合極細繊維束の重量を繊維束に存在するフィラメント数（島数に相当）で割り、単糸繊度を算出した。同じ操作を１０回繰り返して、その単純平均値の小数点第４位以下を四捨五入した値を複合極細繊維の単糸繊度とした。【００９２】
Ｃ．繊維の力学特性
海島複合繊維および極細繊維をオリエンテック社製引張試験機“テンシロン”  （登録商標）ＵＣＴ−１００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、破断伸度を算出した。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２桁目、伸度は小数点以下を四捨五入した値である。【００９３】
Ｄ．島成分径および島成分径バラツキ（ＣＶ［％］）
海島複合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）日立製作所製透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）Ｈ−７１００ＦＡにて島成分が合計で１００本以上観察できる倍率で撮影した。この画像から無作為に選定した１００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繊維径ＣＶ［％］を算出した。
島成分径バラツキ（ＣＶ［％］）＝（標準偏差／平均値）×１００
全ての値は１０ヶ所の各写真について測定を行い、１０ヶ所の平均値を島成分径および島成分径バラツキとした。島成分径はμｍ単位で小数点第２位以下を四捨五入し、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。【００９４】
Ｅ．嵩高性
各紡糸条件で採取した海島複合繊維からなる布帛を海成分が溶解する溶剤で満たされた脱海浴（浴比１：１００）にて海成分を９９ｗｔ％以上溶解除去し、複合極細繊維からなる布帛を得た。この布帛をＪＩＳ  Ｌ  １０９６（２０１０）に準じ、嵩高性を評価した。
すなわち、約２００ｍｍ×２００ｍｍの試験片２枚を採取し、それぞれの温度２５℃湿度５５％ＲＨに１日間放置した際の質量を測定する。その質量から単位面積当たりの質量（ｇ／ｍ２）を求め、その平均値を算出し、小数点第２位以下を四捨五入する。質量を測定した布帛の異なる５ヶ所について厚み測定器を用いて、一定圧量下での厚さを測定し、その平均値をｍｍ単位で小数点第３位を四捨五入して求める。ここで、一定圧力とは、布帛が織物の場合、２３．５ｋＰａ、編物の場合０．７ｋＰａとした。
測定した単位当たりの厚さｔ（ｍｍ）および単位当たりの質量Ｓｍ（ｇ／ｍ２）から下記式に従い、布帛の嵩高性Ｂｕ（ｃｍ３／ｇ）を求め、小数点第３位以下を四捨五入することで求めた。【００９５】
【数３】
2015129519.tif 000005
【００９６】
Ｆ．ストレッチ性（伸縮伸長率）
各紡糸条件で採取した海島複合繊維からなる編物を海成分が溶解する溶剤で満たされた脱海浴（浴比１：１００）にて海成分を９９ｗｔ％以上溶解除去し、デニットすることで複合極細繊維を得た。採取した複合極細繊維をカセ（１ｍ×１０回巻き）とし、温度２５℃湿度５５％ＲＨで１日間放置した後、１．８×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけた際のカセ長（初期試料長：Ｌ０）を測定した。ついで、荷重を８８．２×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘとし、６０秒後のカセ長（Ｌ１）を測定し、下記式に従って伸縮伸長率Ｅ（％）を測定した。同操作を１水準当たり５回繰り返し、その平均値を小数点第２位で四捨五入することで求めた。【００９７】
【数４】
2015129519.tif 000006
【００９８】
（実施例１）
島成分１を、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ１、溶融粘度：１４０Ｐａ・ｓ）、島成分２を、ポリトリメチレンテレフタレート（３ＧＴ  溶融粘度：１３０Ｐａ・ｓ）とし、海成分として、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を８．０モル％および分子量１，０００のポリエチレングリコールを１０ｗｔ％共重合したポリエチレンテレフタレート（共重合ＰＥＴ１、溶融粘度：４５Ｐａ・ｓ）を用いて、各成分を２８０℃で別々に溶融後、計量し、図４に示した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は、島成分１用分配孔（図５の１５）、島成分２用分配孔（図５の１６）および海成分用分配孔（図５の１７）が図５（ａ）に示す配列パターンとなっており、１本の海島複合繊維に２５０島のバイメタル型の複合形態を有した島成分が形成されるものであった。また、吐出プレートは、吐出導入孔長５ｍｍ、縮小孔の角度６０°、吐出孔径０．５ｍｍ、吐出孔長／吐出孔径１．５のものを用いた。
島１／島２／海の複合比は、重量比で３５／３５／３０となるように吐出量で調整した（総吐出量３０ｇ／ｍｉｎ）。溶融吐出した糸条を冷却固化した後油剤付与し、紡糸速度１，５００ｍ／ｍｉｎで巻き取って未延伸繊維を得た。更に、未延伸繊維を８０℃と１３０℃に加熱したローラ間で３．２倍に延伸を行い（延伸速度８００ｍ／ｍｉｎ）、海島複合繊維を得た（１０４ｄｔｅｘ−１５フィラメント）。
なお、この海島複合繊維は、図２に示すような島成分が規則的に配置された海島複合断面を形成しており、その島成分は図１（ｂ）に示すような島成分１と島成分２が貼り合わされたバイメタル型の複合断面を形成していた。このバイメタル型の島成分は真円の形状を有しており、島成分径（Ｄ）は１．３μｍ、接合部の長さ（Ｌ）は０．４μｍであり、Ｌ／Ｄ＝０．３と十分な接合面を持って存在し、島成分径バラツキが５．１％と非常にバラツキが小さかった。【００９９】
実施例１で得た海島複合繊維の力学特性は、強度３．９ｃＮ/ｄｔｅｘ、伸度３８％と高次加工を行うのに十分な力学特性を有しており、織物や編物に加工した場合でも、糸切れ等が全く発生しなかった。
実施例１の海島複合繊維を編物とした試験片を９０℃に加熱した１ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液にて、海成分を９９ｗｔ％以上脱海した。実施例１の海島複合繊維は、前述の通り島成分が均等に配置され、かつ島成分径バラツキが非常に小さいため、部分的に劣化した島成分が存在することなく、脱海処理が効率的に行われた。この脱海時の極細繊維の脱落を調べたところ、脱海時の極細繊維の脱落はなく、試験片は毛羽など無く、品位に優れていた。この試験片を（株）キーエンス社製レーザーマイクロスコープＶＫ−Ｘ２００にて試験片の側面および断面を観察したところ、３次元的にスパイラル構造を発現したバイメタル型の極細繊維を観察することができ、この極細繊維束１本の断面は高さ２４５μｍ、幅７７０μｍの優れた嵩高性を有していることが確認できた。
この試験片は、極細繊維由来の繊細な触感を有しつつも、膨らみ感があり、ストレッチ性を有した快適性に優れた触感を有していた。この試験片を利用し、嵩高性およびストレッチ性を調べたところ、表１に示す通り優れた特性を有し、比較例に示すような単独ポリマーからなる極細繊維では決して到達できないものであった。結果を表１に示す。【０１００】
【表１】
2015129519.tif 000007
【０１０１】
（実施例２）
島成分２をポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ、溶融粘度：１６０Ｐａ・ｓ）に変更したこと以外は全て実施例１に従い海島複合繊維を得た。
実施例２の海島複合繊維では、ＰＥＴ１とＰＢＴが貼り合わされたバイメタル構造の島成分を有しており、その島成分の均質性は実施例１と同様に優れていた。
実施例２の海島複合繊維を編物として試験片を作製し、実施例１と同様の条件にて海成分を除去した。この脱海時の極細繊維の脱落を調べたところ、実施例１と同様に脱海時の極細繊維の脱落はなく、試験片は品位に優れていた。
この試験片の観察結果では、実施例１と同様の３次元的にスパイラル構造を発現したバイメタル型の極細繊維を観察することができ、この極細繊維束１本の断面は高さ２２５μｍ、幅７００μｍの優れた嵩高性を有していることが確認できた。結果を表１に併せて示す。【０１０２】
（実施例３）
島成分１を実施例１で使用したＰＥＴ１（溶融粘度：１２０Ｐａ・ｓ）とし、島成分２としてイソフタル酸を７．０ｍｏｌ％および２，２ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝プロパンを４ｍｏｌ％共重合したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ２、溶融粘度：１１０Ｐａ・ｓ）を用い、海成分を実施例１で使用した共重合ＰＥＴ１（溶融粘度：３５Ｐａ・ｓ）として、紡糸温度を２９０℃とし、９０℃と１３０℃に加熱したローラ間で延伸した以外は、全て実施例１に従い海島複合繊維を得た。【０１０３】
この海島複合繊維においては、ＰＥＴ１とＰＥＴ２が貼り合わされたバイメタル構造を有した島成分が形成されており、脱海後の極細繊維は、実施例１および実施例２と比較すると嵩高性およびストレッチ性が若干劣ったが、比較例１から比較例４に示す極細繊維と比較すると大きく特性が向上し、特に問題のないものであった。実施例１と同様に試験片の観察を行ったところ、実施例３の極細繊維束１本の断面は高さ２００μｍ、幅６２５μｍであり、実施例１と比較すると、より大きな曲率半径を有したスパイラル構造を発現していることがわかった。この試験片を室温で、試料長に対して５％伸長した後、フリーな状態（無荷重）で１８０℃に加熱されたオーブンにて１０分間乾熱処理すると、潜在的な収縮性を発現し、曲率半径が縮小化して嵩高性が向上し、実施例１とほぼ同等の形態となることがわかった（熱処理後の極細繊維束：高さ２１５μｍ、幅６８０μｍ）。結果を表１に併せて示す。【０１０４】
（実施例４）
島成分１を高分子量ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ３、溶融粘度：１６０Ｐａ・ｓ）とし、島成分２を低分子量ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ４、溶融粘度：７０Ｐａ・ｓ）とし、海成分は実施例１で使用した共重合ＰＥＴ１（溶融粘度：３５Ｐａ・ｓ）として、紡糸温度２９０℃とし、９０℃と１３０℃に加熱したローラ間で延伸した以外は、全て実施例１に従い海島複合繊維を得た。【０１０５】
この海島複合繊維および極細繊維においては、高分子量のＰＥＴ３を島成分１に用いたことによって、実施例１と比較すると力学特性が向上したものであった。一方、実施例３と同様にスパイラル構造の曲率半径が大きくなることにより、実施例１と比較すると嵩高性やストレッチ性は若干低下したが、極細繊維束１本の断面は高さ１７０μｍ、幅５３０μｍと十分な嵩高性を有していた。結果を表１に併せて示す。【０１０６】
（実施例５）
島成分１を高分子量ナイロン６（ＰＡ１、溶融粘度：１７０Ｐａ・ｓ）とし、島成分２を低分子量ナイロン６（ＰＡ２、溶融粘度：１２０Ｐａ・ｓ）とし、海成分は実施例１で使用した共重合ＰＥＴ１（溶融粘度：５５Ｐａ・ｓ）として、紡糸温度２７０℃とした以外は、全て実施例１に従い海島複合繊維を得た。【０１０７】
この海島複合繊維から海成分を除去して得られた極細繊維においては、粘度の異なるＰＡ１とＰＡ２がバイメタル構造となっていることにより、実施例４と同様に曲率半径の大きいスパイラル構造を発現していた。極細繊維束１本の断面では高さ１８０μｍ、幅５５０μｍと十分な嵩高性を有することが確認できた。一方、実施例４と比較すると、極細繊維をなすポリマーがナイロン６であることにより、試験片（編物）の触感は非常に柔軟でありながらも、適度なストレッチ性を発現するものであり、優れた触感を有していた。結果を表１に併せて示す。【０１０８】
（実施例６）
島成分１を高分子量ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ１、溶融粘度：２４０Ｐａ・ｓ）とし、島成分２を低分子量ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ２、溶融粘度：１７０Ｐａ・ｓ）とし、海成分は５−ナトリウムスルホイソフタル酸５．０モル％を共重合したポリエチレンテレフタレート（共重合ＰＥＴ２、溶融粘度：１１０Ｐａ・ｓ）として、紡糸温度３００℃とし、９０℃と１３０℃に加熱したローラ間で延伸した以外は、全て実施例１に従い海島複合繊維を得た。【０１０９】
この海島複合繊維から海成分を除去して得られた極細繊維においては、粘度の異なるＰＰＳ１とＰＰＳ２がバイメタル構造となっていることにより、３次元的なスパイラル構造を発現していた。このため、極細繊維束１本の断面では高さ１５０μｍ、幅４８０μｍと十分な嵩高性を有しており、極細繊維がバラけた状態で存在していることが確認できた（開繊性：良好）。ポリフェニレンサルファイドは、疎水性であるため、極細繊維とした場合には、一般にその極細繊維束が特に凝集した構造となり、開繊性に欠けたものとなる場合が多い。一方で、実施例６の極細繊維束においては、前述した通り、分散処理等を行わなくても優れた開繊性を有したものであることがわかった。結果を表１に併せて示す。【０１１０】
（比較例１）
本発明のバイメタル構造による効果を検証するため、実施例１と同じ口金を用いて、島成分１および島成分２を実施例１で使用したＰＥＴ１として、従来型の単独成分による島成分が形成されるようにし、紡糸温度を２９０℃とし、９０℃と１３０℃に加熱したローラ間で延伸したこと以外は、全て実施例１に従い海島複合繊維を得た。
この海島複合繊維の断面においては、ＰＥＴ１単独の島成分が形成され、規則的な海島複合断面が形成されていた。この島成分は、実施例１と同様に島成分径（Ｄ）は１．３μｍで、同じポリマーにより島が構成され、本発明で言う接合部は存在せず、Ｌ／Ｄは０であった。
この海島複合繊維を編物とした試験片から海成分を除去したところ、その島成分の規則的な配列から脱海処理は効率的に進行し、極細繊維の脱落等はなく、その品位は問題なかったが、実施例１の試験片と比べると繊細な触感に欠けていた。
この試験片について、実施例１と同様にレーザーマイクロスコープによって、その側面および断面を観察したところ、実施例１で見られたスパイラル構造は発現しておらず、極細繊維の配向が揃った束状で存在していることが確認できた。比較例１の極細繊維束１本の断面は高さ１１０μｍ、幅４００μｍと実施例１と比較すると大幅に嵩高性が低下し、当然、実施例１と比較すると試験片の嵩高性は劣るものであり、ストレッチ性も有さなかった。結果を表２に示す。【０１１１】
【表２】
2015129519.tif 000008
【０１１２】
（比較例２，３）
比較例１の目的と同じく、本発明の効果を検証するため、島成分１および島成分２を実施例１で使用した３ＧＴ（比較例２）、実施例２で使用したＰＢＴ（比較例３）としたこと以外は全て実施例１に従い海島複合繊維を得た。
これらの海島複合繊維の断面においては、３ＧＴ単独（比較例１）またはＰＢＴ単独（比較例２）の島成分が形成され、規則的な海島複合断面が形成されていた。これらの島成分は、実施例１と同様に島成分径（Ｄ）は１．３μｍで、同じポリマーにより島が構成され、本発明で言う接合部は存在せず、Ｌ／Ｄは０であった。【０１１３】
比較例２および比較例３の海島複合繊維から海成分を除去した試験片（編物）においては、ポリマー特性を要因として、触感が若干変化したが、嵩高性およびストレッチ性は実施例と比較すると遠く及ばなかった。結果を表２に併せて示す。【０１１４】
（比較例４）
特開２００１−１９２９２４号公報に記載されたパイプ型海島複合口金（吐出孔１孔当たり島数：２５０）を使用して、ポリマーは実施例１で使用したＰＥＴ１とし、紡糸以降の条件は、比較例１に従い海島複合繊維を得た。比較例４では、紡糸に関しては、糸切れ等も無く、問題がなかったものの、延伸工程では単糸が糸切れし、延伸ローラに巻き付いた錘が見られた。
この海島複合繊維の断面を観察すると、島成分は歪んだ丸断面となっており、このパイプ型の海島複合口金で採用するには、海成分ポリマーの粘度が低かったため、一部（５島〜１０島）に２島以上の島成分が融着した箇所が見られた。このため、平均の島成分径は、平均で１．５μｍ程度であったが、その島成分径バラツキは１６％と実施例１と比較して大きかった。前述した延伸工程における単糸切れは、この断面の不均一性に起因するものと考えられる。【０１１５】
この海島複合繊維からなる試験片（編物）から実施例１と同様の方法で海成分を除去したところ、極細繊維が毛羽立った箇所が部分的に見られ、その処理工程中には極細繊維の脱落が見られた。また、この試験片では、実施例１と比較すると、嵩高性およびストレッチ性に劣り、触感が低下した。この極細繊維束１本の断面を観察したところ、高さ１００μｍ、幅３８０μｍと比較例１と同様に、実施例１と比較すると大幅に嵩高性が低下していた。結果を表２に併せて示す。【０１１６】
（実施例７〜９）
１本の海島複合繊維にバイメタル構造の島成分がそれぞれ５島（実施例７）、１５島（実施例８）、１，０００島（実施例９）形成されるように吐出プレート直上の分配プレートを変更したこと以外は全て実施例２に従い海島複合繊維を得た。この分配プレートの孔配列パターンは実施例２と同じ図５（ａ）の配列パターンとした。【０１１７】
これらの海島複合繊維においては、島成分径（Ｄ）が島数に伴って変化するものであり、実施例７が９．５μｍ、実施例８が５．５μｍ、実施例９が０．７μｍのバイメタル構造の島成分が形成されていた。いずれの断面においても、規則的に島成分が配置され、島成分径バラツキは５％以下と非常に均質であった。【０１１８】
実施例２と同様に採取した海島複合繊維を編物とし、海成分を除去することにより、極細繊維からなる試験片を作製した。これらの試験片においても、実施例２と同様に極細繊維の脱落は見られず、いずれも品位に優れていた。【０１１９】
これらの試験片の嵩高性およびストレッチ性は島成分径（極細繊維の繊維径）に依存して変化し、その目的に応じて制御可能であることがわかった。すなわち、繊維径が大きい実施例７では、実施例２と比較すると、特にストレッチ性が高く、実施例９では、ストレッチ性は低下するものの、その繊細な触感が顕著であった。また、実施例８は嵩高性とストレッチ性のバランスに優れ、高機能テキスタイルとして、インナーからアウターまで幅広く展開できる可能性を有したものであった。結果を表３に示す。【０１２０】
【表３】
2015129519.tif 000009
【０１２１】
（実施例１０）
総吐出量２５ｇ／ｍｉｎで島１／島２／海の複合比を重量比で１５／１５／７０となるように調整し、紡糸速度３，０００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率１．４倍に変更したこと以外は全て実施例９に従い海島複合繊維を得た。【０１２２】
この海島複合繊維においては、島成分が実施例９と比較して、島成分径が０．３μｍと更に縮小化したものでありながらも、規則的な島成分の配列や島成分バラツキ等で精密な海島断面が維持されていた。【０１２３】
実施例１０の海島複合繊維を編物とし、海成分を除去した際にはほとんど極細繊維の脱落は見られることはなく、品位について問題なかった。この試験片を観察したところ、繊維径０．３μｍの微細な極細繊維にも関わらず、バイメタル構造に起因した３次元的なスパイラル構造が発現していた。この極細繊維束１本の断面は、高さ４５μｍ、幅１４０μｍであり、実施例２と比較すると、極細繊維束１本の嵩高性は見掛け上、低下するものであった。一方、総繊度を類似させたものにするため、あらかじめ海島複合繊維を４本合糸し、脱海した試験片においては、極細繊維の繊維径の影響から実施例２と比較して、非常に微細な空隙を有した嵩高性のある極細繊維束とすることができた。【０１２４】
このような結果を踏まえて、実施例１０については、海島複合繊維を４本合糸として作成した試験片について、嵩高性およびストレッチ性を評価したところ、比較的優れた特性を有しているものであることがわかった。結果を表３に併せて示す。【０１２５】
（実施例１１、１２）
島１／島２／海の複合比を重量比で１４／５６／３０（実施例１１）、５６／１４／３０（実施例１２）に変更したこと以外は全て実施例２に従い海島複合繊維を得た。【０１２６】
いずれも海島断面において、凹部２個有するダルマ形状の島成分が形成されており、島成分径（Ｄ）１．３μｍ、接合部の長さ（Ｌ）０．２μｍであり、Ｌ／Ｄ＝０．１であることがわかった。【０１２７】
これらの海島複合繊維を編物とし、海成分を除去することで試験片を作製した。この試験片の断面を実施例１と同様の方法で確認したところ、極細繊維の断面においても、海島断面で見られたダルマ形状の断面を維持しており、Ｌ／Ｄ＝０．１であり脱海した場合でも、ポリマー接合部が維持されることがわかった。【０１２８】
これらの極細繊維においては、実施例２とは異なる形態を有しており、極細繊維自体が捩れて屈曲した構造を有しており、この島成分１／島成分２の比率を変更することで極細繊維の形態を制御できることがわかった。結果を表３に併せて示す。【０１２９】
（実施例１３）
島成分１は５−ナトリウムスルホイソフタル酸を８．０モル％共重合したポリエチレンテレフタレート（共重合ＰＥＴ３、溶融粘度：１１０Ｐａ・ｓ）とし、島成分２を実施例５で使用したＰＡ１（溶融粘度：１２０Ｐａ・ｓ）とし、海成分を実施例５で使用した共重合ＰＥＴ１（溶融粘度：４５Ｐａ・ｓ）とし、紡糸温度を２８０℃とした。複合口金には、吐出プレート直上に、図５（ｂ）に示す配列パターンとなった分配プレートが具備されており、島成分１が芯部、島成分２が鞘部となった芯鞘型の複合形態を有した島成分が１本の海島複合繊維あたり２５０島形成されるものを用いた（図４）。その他の条件に関しては、実施例１に従い海島複合繊維を得た。【０１３０】
この海島複合繊維では、処理前後の重量から処理温度を調整することで、海成分に加えて、更に島成分の芯部分を溶解除去することができた。この極細繊維の断面を実施例１と同様に観察したところ、島成分１が存在していた部分が空洞化した中空断面を有した極細繊維となっていた。【０１３１】
この極細中空繊維においては、極細繊維由来の繊細な触感を有しながらも、軽量感を有したものであり、例えば、アウターの中綿などに適した柔軟で且つ軽量性を備えた特性を有していることが確認できた。また、断面観察では極細繊維の中空部がつぶれたものは確認されなかった。これは、島成分１と海成分で溶出速度が１．４倍程度異なる共重合ポリエチレンテレフタレートを使い分けたことにより、海成分が除去する間は島成分１が極細繊維の芯部に存在していたことで脱海工程中の外力にも耐性が生まれたものと推定される。また、ここで海成分が島成分と比較して低粘度であることにより、製糸工程で加わる応力を最終的に残存する島成分２が担うことで、島成分２の繊維構造が高配向化したことが好適な影響を与えたと推定する。結果を表４に示す。【０１３２】
【表４】
2015129519.tif 000010
【０１３３】
（実施例１４）
島成分１を実施例１で使用したＰＥＴ１、島成分２をポリスチレン（ＰＳ、溶融粘度：１００Ｐａ・ｓ）とし、紡糸温度を２９０℃、９０℃と１３０℃に加熱されたローラー間で倍率２．５倍で延伸したこと以外は全て実施例１３に従い海島複合繊維を得た。【０１３４】
この海島複合繊維においては、芯成分が島成分１、鞘成分が島成分２によって構成された芯鞘型の島成分が形成された海島断面を有していた。この海島繊維を脱海した場合でも、鞘成分が割れることなく、芯鞘型の極細繊維になることが確認でき、その力学特性に関しても、優れた特性を有していることが確認できた。【０１３５】
ＰＳは非晶性ポリマーであるため、繊維とした場合でも一般に脆い繊維となり、活用することが困難である。しかしながら、実施例１４においては、芯部に力学特性を担うポリエチレンテレフタレートが存在することで、繊維径が１．６μｍと縮小化された極細繊維にも関わらず、実用に耐えうる力学特性を有していた。この極細繊維は、繊維径由来の比表面積に加え、ＰＳの非晶性を利用して第３成分（機能剤など）の付与やその保持性を高めることが可能となる。また、染色性という観点では、非晶性のＰＳが濃色に染色されることで、従来の極細繊維の課題のひとつである発色性を大きく改善することが可能となる。結果を表４に併せて示す。【０１３６】
（実施例１５）
ポリマーの組み合わせを実施例１３の通りとし、吐出プレート直上に、図５（ｃ）の配列パターンとした分配プレートを具備した複合口金（図４）を使用したこと以外は全て実施例１３に従い海島複合繊維を得た。
得られた海島複合繊維においては、その断面に島成分１を島部（１０本）、島成分２を海部とした海島形態の島成分が１本の海島複合繊維あたり２５０島形成されていた。【０１３７】
この海島複合繊維を編物とし、実施例１３に記載の方法で海成分および島成分１を溶解して除去したところ、極細繊維の断面に複数のレンコン中空様の断面を有した極細繊維を得た。この極細繊維おいては、特異な中空構造を有しているため、断面方向に力が加えられた場合においてもつぶれにくく、圧縮変形に対する耐性を有した極細中空繊維が得られることがわかった。結果を表４に併せて示す。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明の海島複合繊維は、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極細繊維を発生させ、様々な繊維製品とすることが可能である。また、本発明の海島複合繊維は、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。
【符号の説明】
【０１３９】
１：島成分１
２：島成分２
３：海成分
４：島成分の接合部
５：島成分径（外接円）
６：計量プレート
７：分配プレート
８：吐出プレート
９：計量孔
９−（ａ）：ポリマーＡ（島成分１）・計量孔
９−（ｂ）：ポリマーＢ（島成分２）・計量孔
９−（ａ）：ポリマーＣ（海成分）・計量孔
１０：分配溝
１１：分配孔
１２：吐出導入孔
１３：縮小孔
１４：吐出孔
１５：ポリマーＡ（島成分１）・分配孔
１６：ポリマーＢ（島成分２）・分配孔
１７：ポリマーＣ（海成分）・分配孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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