(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性プロピレン系重合体を芯材とし、かつ上記結晶性プロピレン系重合体以外のオレフィン系重合体を鞘材とする溶融紡糸された複合未延伸糸を延伸処理してなるものであって、
前記芯材を構成する結晶性ポリプロピレン系重合体の重量平均分子量／数平均分子量が６以下であり、
破断強度が５．７４ｃＮ／ｄＴｅｘより高く、伸度が３０％以下で、かつヤング率が４３．１ｃＮ／ｄＴｅｘ以上であることを特徴とする延伸複合繊維。
【請求項２】
複合未延伸糸を、１００℃以上で、かつ鞘材の融点未満の温度を有する加圧飽和水蒸気中で延伸処理してなる請求項１に記載の延伸複合繊維。
【請求項３】
鞘材のオレフィン系重合体が、高密度ポリエチレンである請求項１または２に記載の延伸複合繊維。
【請求項４】
鞘材と芯材の比率が、断面積比において７０：３０ないし４０：６０である請求項１、２又は３記載の延伸複合繊維。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、延伸複合繊維に関し、さらに詳しくは、鞘芯構造の複合型であって、高強度を有し、かつ工業的に安価に生産性よく製造することができ、乾式不織布や、電池用セパレータ等の湿式不織布などの用途に好適な延伸複合繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
合成繊維、樹脂フィルム、樹脂シート等の結晶性高分子製品の物性は、その内部構造（結晶性高分子の微細構造）の影響を強く受け、当該内部構造は延伸や熱処理によって比較的容易に変化する。そして、未延伸物よりも延伸物の方が実用上好ましい物性を有していることが多く、より高倍率で延伸した方が強度、ヤング率等の物性に優れた延伸物が得られる。このため、結晶性高分子製品、特に合成繊維、樹脂フィルム、樹脂シート等を得る場合には、通常、延伸処理が施される。また、延伸処理後に必要に応じて熱処理が施される。
【０００３】
結晶性高分子製品を得る際の延伸方法としては種々の方法が知られているが、例えば延伸合成繊維を得る際には、金属加熱ロールや金属加熱板等を用いての接触加熱延伸、あるいは温水、常圧〜０．２ＭＰａ程度の水蒸気、遠赤外線等を用いての非接触加熱延伸等の延伸方法が適用されている。
【０００４】
ところで、不織布などにおいては、鞘芯構造を有する複合繊維、例えばポリプロピレン樹脂を芯材とし、ポリエチレン樹脂を鞘材とする鞘芯複合繊維を使用することが行われている。そして、この鞘芯複合繊維は、強度を高めるために、通常前記の各方法による延伸処理が施されている。
【０００５】
この場合、前記延伸方法では、複合繊維における鞘材の融点未満で、かつできるだけ高い温度下、低変形速度で高倍率に延伸するほど、その延伸繊維の強度が向上するが、高変形速度で高倍率に延伸しようとすると、容易に延伸切れが生じる。このため、工業的に生産し得る延伸複合繊維の繊維強度、すなわち５０ｍ／分以上の速度で生産し得る延伸複合繊維の繊維強度は、一般に３．９７ｃＮ／ｄＴｅｘ（センチニュートン／デシテックス）程度で、伸度は３０％以上、ヤング率は４３．１ｃＮ／ｄＴｅｘ程度である。
【０００６】
上述したように、結晶性高分子の微細構造の変化は延伸条件に大きく左右され、その結果として結晶性高分子製品の物性もまた延伸条件に大きく左右されるわけであるが、無理に延伸しようとすると延伸切れ等の不具合が生じる。このため、従来の延伸方法を利用して工業的に製造することのできる結晶性高分子からなる延伸繊維の物性値には、その材質に応じた上限がある。しかしながら、結晶性高分子製品は様々な分野において利用されており、その需要の増加に伴って、該結晶性高分子製品については、物性の向上が常に求められていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、鞘芯構造の複合型であって、高強度を有し、かつ工業的に安価に生産性よく製造することができ、乾式不織布や、電池用セパレータ等の湿式不織布などの用途に好適な延伸複合繊維を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、結晶性プロピレン系重合体を芯材とし、他のオレフィン系重合体を鞘材とする溶融紡糸された複合未延伸糸を延伸処理、好ましくは加圧飽和水蒸気中で延伸処理してなる特定の物性を有する延伸複合繊維が、その目的に適合し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、結晶性プロピレン系重合体を芯材とし、かつ上記結晶性プロピレン系重合体以外のオレフィン系重合体を鞘材とする溶融紡糸された複合未延伸糸を延伸処理してなるものであって、前記芯材を構成する結晶性ポリプロピレン系重合体の重量平均分子量／数平均分子量が６以下であり、破断強度が５．７４ｃＮ／ｄＴｅｘより高く、伸度が３０％以下で、かつヤング率が４３．１ｃＮ／ｄＴｅｘ以上であることを特徴とする延伸複合繊維、好ましくは前記複合未延伸糸を、１００℃以上で、かつ鞘材の融点未満の温度を有する加圧飽和水蒸気中で延伸処理して得られた延伸複合繊維を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の延伸複合繊維は、結晶性プロピレン系重合体を芯材とし、かつ上記結晶性プロピレン系重合体以外のオレフィン系重合体を鞘材とする溶融紡糸された複合未延伸糸を延伸処理することにより、得られたものであって、延伸処理後に特に捲縮付与工程を経ることなく非捲縮繊維としたものが好ましい。
【００１１】
上記複合未延伸糸における芯材を構成する結晶性プロピレン系重合体としては、アイソタクチックポリプロピレン系樹脂が好ましく用いられる。中でもアイソタクチックペンタッド分率（ＩＰＦ）が、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上のものが有利である。また、分子量分布の指標であるＱ値（重量平均分子量／数平均分子量Ｍｗ／Ｍｎ比）は６以下、メルトインデックスＭＩ（温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）は３〜５０ｇ／１０分の範囲が好ましい。上記ＩＰＦが８５％未満では立体規則性が不充分で結晶性が低く、得られる延伸繊維における強度などの物性に劣る。
【００１２】
なお、アイソタクチックペンタッド分率（ＩＰＦ）（一般にｍｍｍｍ分率ともいわれる）は、任意の連続する５つのプロピレン単位で構成される炭素−炭素結合による主鎖に対して、側鎖である５つのメチル基がいずれも同方向に位置する立体構造の割合を示すものであって、同位体炭素核磁気共鳴スペクトル（13Ｃ−ＮＭＲ）にけるＰmmmm（プロピレン単位が５個連続してアイソタクチック結合した部位における第３単位目のメチル基に由来する吸収強度）およびＰｗ（プロピレン単位の全メチル基に由来する吸収強度）から、式
ＩＰＦ（％）＝（Ｐmmmm／Ｐｗ）×１００
によって求めることができる。
【００１３】
また、このポリプロピレン系未延伸繊維に用いられるポリプロピレン系樹脂は、プロピレンの単独重合体であってもよいし、プロピレンとα−オレフィン（例えばエチレン、ブテン−１など）との共重合体であってもよい。
すなわち、結晶性プロピレン系重合体としては、例えば結晶性を有するアイソタクチックプロピレン単独重合体、エチレン単位の含有量の少ないエチレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン単独重合体からなるホモ部とエチレン単位の含有量の比較的多いエチレン−プロピレンランダム共重合体からなる共重合部とから構成されたプロピレンブロック共重合体、さらに前記プロピレンブロック共重合体における各ホモ部または共重合部が、さらにブテン−１などのα−オレフィンを共重合したものからなる結晶性プロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体などが挙げられる。
【００１４】
このような結晶性プロピレン系重合体は、チーグラー・ナッタ型触媒、あるいはメタロセン系触媒などを用いて、プロピレンを単独重合又はプロピレンと他のα−オレフィンとを共重合させることにより、得ることができる。
【００１５】
一方、該複合未延伸糸における鞘材を構成する上記結晶性プロピレン系重合体以外のオレフィン系重合体としては、例えば高密度、中密度、低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレンなどのエチレン系重合体、プロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体、具体的にはプロピレン−ブテン−１ランダム共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−１ランダム共重合体、あるいは軟質ポリプロピレンなどの非結晶性プロピレン系重合体、ポリ４−メチルペンテン−１などを挙げることができる。これらのオレフィン系重合体は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、これらの中で、特に強度の点から高密度ポリエチレンが好適である。
【００１６】
この鞘成分として用いられるオレフィン系重合体のメルトインデックスＭＩ（温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）は、１〜４０ｇ／１０分の範囲が好ましい。
また、この複合未延伸糸における鞘材と芯材との比率としては特に制限はないが、断面積比において７０：３０ないし４０：６０の範囲が好ましくは、強度を上げる目的であれば、芯材の比率を高めるのが好ましい。
【００１７】
本発明で用いる複合未延伸糸は、前記の芯材とそれを被覆する鞘材とから構成されたものであり、その製造方法については特に制限はなく、従来、鞘芯複合型繊維の製造において使用されている公知の方法を用いることができる。例えば、前記の鞘材および芯材を用い、押出し機２台と複合型繊維用ノズルを備えた複合紡糸装置により、紡糸温度２００〜２６０℃程度で溶融紡糸することにより、鞘心構造の複合未延伸糸が得られる。
【００１８】
本発明の延伸複合繊維は、前記の鞘芯構造の複合延伸糸を延伸処理してなるものであり、その物性としては、まず、破断強度は、５．７４ｃＮ／ｄＴｅｘ（約６．５ｇ／デニール）より高く、好ましくは６．０ｃＮ／ｄＴｅｘ以上、より好ましくは６．３ｃＮ／ｄＴｅｘ以上である。その上限については特に制限はないが、一般的には５０ｃＮ／ｄＴｅｘである。
【００１９】
伸度は３０％以下であり、またヤング率は、４３．１ｃＮ／ｄＴｅｘ（約４００ｋｇ／ｍｍ2）以上、好ましくは４４．２ｃＮ／ｄＴｅｘ以上、より好ましくは４８．５ｃＮ／ｄＴｅｘ以上である。その上限については特に制限はないが、一般的には１１０ｃＮ／ｄＴｅｘ以下である。
【００２０】
このような物性を有する本発明の延伸複合繊維は、不織布にした場合には、強度、ヤング率が高いために、金属などの鋭利な硬質部材に対する耐貫通性に優れるなどの特徴がある。
【００２１】
このように、本発明の延伸複合繊維は、優れた物性を有し、その延伸処理方法としては、前述の物性を有する延伸複合繊維が得られる方法であればよく、特に制限はないが、以下に示すように、加圧飽和水蒸気中で前述の鞘芯構造の複合未延伸糸を延伸処理することにより、所望の物性を有する延伸複合繊維を効果的に得ることができる。
【００２２】
本発明においては、加圧飽和水蒸気中での延伸処理を行う前に、所望により予備延伸処理を行ってもよい。
この予備延伸工程においては、続いて行われる本延伸工程における延伸温度よりも低い温度で複合未延伸糸の延伸処理が行われる。この予備延伸処理方法としては、例えば一般的に知られている金属加熱ロールや金属加熱板などを用いた接触加熱延伸、あるいは温水、常圧〜０．２ＭＰａ程度の水蒸気や熱風などの加熱流体、遠赤外線などの熱線を用いた非接触加熱延伸などの方法を適用することができる。さらに、本延伸工程で使用する高圧蒸気延伸槽と同じシステムにより、本延伸工程における延伸温度よりも低い温度で予備延伸処理することも可能である。
【００２３】
この予備延伸工程における延伸倍率としては、本延伸処理を含めた全延伸倍率の２５〜９０％の範囲が適しており、予備延伸装置のシステム、延伸状態などによって、延伸条件を適宜選択すればよい。特に、予備延伸処理を１段で行ったのち、本延伸処理を行う２段階延伸の場合、予備延伸倍率は、全延伸倍率の２５〜８５％の範囲が好ましく、さらに３５〜８０％の範囲が好ましい。また、該予備延伸処理は１段階で行ってもよいし、２段以上の多段階で行なってもよく、多段階で行う場合には、延伸温度を一定とし、予備延伸倍率を多段階にする方法や、延伸温度に勾配を与えながら、延伸倍率を多段階にする方法を用いることができる。
【００２４】
一方、本延伸工程は、複合未延伸糸または前述の予備延伸工程で得られた複合未延伸糸の予備延伸処理物を、１００℃以上で、かつ鞘材の融点未満の温度を有する加圧飽和水蒸気により直接加熱して、本延伸処理する工程である。
【００２５】
ここで、本延伸処理するには、例えば下記の装置を用い、延伸処理する方法を採用することができる。
すなわち、延伸装置として、複合未延伸糸またはその予備延伸処理物を導入するための被本延伸処理物導入孔と延伸複合繊維を引き出すための延伸複合繊維引き出し孔を有する気密性容器からなり、かつ絶対圧が好ましくは１．５ＭＰａ以上の加圧飽和水蒸気を充填した延伸槽が用いられる。この延伸槽においては、被本延伸処理物導入孔および延伸複合繊維引き出し孔には、それぞれ延伸槽内の加圧水蒸気が洩出するのを防止するために、加圧水を利用した漏出防止機構が設けられている。
【００２６】
まず、複合未延伸糸またはその予備延伸処理物を、被本延伸処理物導入孔に設けられた漏出防止機構における加圧水中に導き、被本延伸処理物の表面に水分を付着させたのち、これを被本延伸処理物導入孔から延伸槽内に導き、本延伸処理する。この際、被本延伸処理物が水中を通過するのに要する時間は、概ね０．１秒以上とするのが有利である。
本延伸処理は１段階で行ってもよいし、２段以上の多段で行ってもよい。
【００２７】
延伸複合繊維は、延伸複合繊維引き出し孔から引き出されて、該引き出し孔に設けられた漏出防止機構における加圧水中に導かれ、速やかに冷却される。この際、延伸複合繊維が水中を通過するのに要する時間は、概ね０．２秒以上とするのが有利である。
【００２８】
上記本延伸処理においては、通常１１０℃以上の加圧飽和水蒸気が用いられる。この温度が１１０℃未満では高倍率延伸および高速延伸を行うことが困難となり、実用的でない。また、加圧飽和水蒸気の温度は、鞘材のオレフィン系重合体が軟化しない範囲であれば、高い方が基本的には好ましいが、あまり高すぎると高圧を必要とし延伸装置の設備費が高くつき、経済的に不利となる。延伸倍率、延伸速度および経済性などを考慮すると、この加圧飽和水蒸気の好ましい温度は１１５℃〜１４０℃の範囲であり、特に１２０〜１３５℃の温度になるような加圧飽和水蒸気が好適である。
【００２９】
本延伸倍率は、複合未延伸糸またはその予備延伸処理物の繊度に応じて適宜選定されるが、通常全延伸倍率が４．０〜１５．０倍、好ましくは６．０〜１０．０倍になるように選定される。また、本延伸速度は、一般に４０〜２００ｍ／分程度である。
【００３０】
前記本延伸処理に用いられる延伸装置の具体例としては、以下に示す構造のものを挙げることができる。
すなわち、複合未延伸糸またはその予備延伸処理物を導入するための被本延伸処理物導入孔と延伸複合繊維を引き出すための延伸複合繊維引き出し孔を有する気密性容器からなり、かつ延伸媒体として加圧飽和水蒸気が充填されている延伸槽部と、当該延伸槽部における上記被本延伸処理物導入孔側に密接配置されている第１の加圧水槽部と、前記の延伸槽部における延伸複合繊維引き出し孔側に密接配置されている第２の加圧水槽部と、前記第１の加圧水槽部の外側から当該第１の加圧水槽部内、前記の被本延伸処理物導入孔、前記の延伸槽部内、前記の延伸複合繊維引き出し孔および前記第２の加圧水槽部内を経由して前記第２の加圧水槽の外へ延伸複合繊維を導くことができるように前記第１の加圧水槽部および前記第２の加圧水槽部それぞれに形成されている透孔と、前記第１の加圧水槽部内に被本延伸処理物を送り込むための被本延伸処理物送出機構と、この送出機構による被本延伸処理物の送り込み速度よりも高速で前記第２の加圧水槽部から延伸複合繊維を引き出すための延伸複合繊維引き出し機構とを有している延伸装置が挙げられる。
【００３１】
上記の延伸槽部は、所望の絶対圧を有する加圧飽和水蒸気を延伸媒体として使用し得るだけの気密性および強度を有し、かつ、所望の大きさ（長さ）を確保できるものであればよい。
【００３２】
また、上記第１の加圧水槽部は、延伸槽部に形成されている被本延伸処理物導入孔から加圧飽和水蒸気が延伸槽部の外に漏出するのを防止するためのものであると同時に、被本備延伸処理物を加圧水中に導いて当該被本延伸処理物の表面に水分を付着させるためのものであり、当該第１の加圧水槽部には延伸槽部内の加圧飽和水蒸気と同等乃至は僅かに高い絶対圧を有する加圧水が貯留される。一方、上記第２の加圧水槽部は、前記の延伸複合繊維引き出し孔から加圧飽和水蒸気が延伸槽部の外に漏出するのを防止するためのものであると同時に、延伸複合繊維引き出し孔から引き出された延伸複合繊維を加圧水中に導いて冷却するためのものであり、当該第２の加圧水槽部内にも延伸槽部内の加圧飽和水蒸気と同等乃至は僅かに高い絶対圧を有する加圧水が貯留される。これら第１の加圧水槽部および第２の加圧水槽部は、それぞれ延伸槽部の外側に配置されている。
【００３３】
延伸槽部、第１の加圧水槽部および第２の加圧水槽部は、それぞれ別個に形成されたものをこれらが所定の関係となるように密接配置したものであってもよいし、単一の容器または筒体を所定間隔で仕切ることによって形成されたものであってもよい。また、延伸槽部と第１の加圧水槽部とは、これらの間の隔壁を共有するものであってもよい。同様に、延伸槽部と第２の加圧水槽部とは、これらの間の隔壁を共有するものであってもよい。
【００３４】
被本延伸処理物は、第１の加圧水槽部の外側から当該第１の加圧水槽部内を経由して上記の被本延伸処理物導入孔から延伸槽部内に入る。したがって、第１の加圧水槽部の容器壁の所望箇所には、被本延伸処理物を第１の加圧水槽部内に引き込むための透孔（以下「透孔Ａ」という。）および被本延伸処理物を第１の加圧水槽部から引き出すための透孔（以下「透孔Ｂ」という。）が設けられている。
【００３５】
同様に、延伸槽部内に送り込まれた被本延伸処理物が延伸されたことによって生じた延伸複合繊維は、延伸槽部に設けられている上記の延伸複合繊維引き出し孔から第２の加圧水槽部内を経由して当該第２の加圧水槽部の外へ引き出されなければならないので、第２の加圧水槽部の容器壁の所望箇所には、前記の延伸複合繊維を延伸槽部内から第２の加圧水槽部内に引き込むための透孔（以下「透孔Ｃ」という。）および前記の延伸複合繊維を第２の加圧水槽部内から引き出すための透孔（以下「透孔Ｄ」という。）が設けられている。
【００３６】
上記の被本延伸処理物導入孔、延伸複合繊維引き出し孔、透孔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、特に透孔Ｂ，Ｃは、これらの孔を被本延伸処理物または延伸複合繊維が通過する際に当該被本延伸処理物または延伸複合繊維と容器壁との接触が起こらないように形成されていると共に配置されていることが好ましく、また、これらの孔から延伸槽部内の加圧飽和水蒸気ができるだけ噴出しないように設計されていることが好ましい。
【００３７】
上記の延伸装置を構成している被本延伸処理物送出機構は、被本延伸処理物を第１の加圧水槽部内へ一定の速度で送り込むためのものであり、この送出機構は第１の加圧水槽部の外側に設けられている。また、延伸複合繊維引き出し機構は、第２の加圧水槽部を経由してきた延伸複合繊維を被本延伸処理物送出機構による被本延伸処理物の送り込み速度より高速で第２の加圧水槽部から一定の速度の下に引き出すためのものであり、これによって、主として延伸槽部内で被本延伸処理物が延伸される。当該延伸複合繊維引き出し機構は第２の加圧水槽部の外側に設けられている。
【００３８】
被本延伸処理物送出機構による被本延伸処理物の送り込み速度と延伸複合繊維引き出し機構による延伸複合繊維の引き出し速度とは、所望の生産速度の下に所定の延伸倍率の延伸複合繊維が得られるように適宜選択される。被本延伸処理物送出機構および本延伸処理物引き出し機構としては、従来延伸処理に使用されている各種のローラを用いることができる。
【００３９】
なお、上述した延伸装置を構成している第１の加圧水槽部に形成されている前記の透孔Ａから当該第１の加圧水槽部内の加圧水が漏出することを抑制するうえからは、透孔Ａを水没させることによって当該透孔Ａからの漏水を緩和させる緩衝水槽部を第１の加圧水槽部の外側に設けることが好ましい。同様に、第２の加圧水槽部に形成されている前記の透孔Ｄから当該第２の加圧水槽部内の加圧水が漏出することを抑制するうえからは、透孔Ｄを水没させることによって当該透孔Ｄからの漏水を緩和させる緩衝水槽部を第２の加圧水槽部の外側に設けることが好ましい。
【００４０】
本発明においては、予備延伸槽を設ける場合には、この予備延伸槽と本延伸槽は、一般に、紡糸工程と延伸工程が別々に設けられた製造方法（アウトライン方式）、紡糸工程と延伸工程が連続して設けられた製造方法（インライン方式）にかかわらず、連続して延伸設備ラインに配置されるのが有利である。
【００４１】
このようにして、複合未延伸糸またはその予備延伸処理物を、加圧飽和水蒸気中で延伸処理することにより、前述の物性を有する鞘芯構造の延伸複合繊維を得ることができる。
上記延伸複合繊維は、フィラメント、ショートカットチョップのいずれの繊維形態を有するものであってもよい。
【００４２】
本発明の延伸複合繊維は様々な用途に用いることができる。具体的には、繊維形態をフィラメントとした場合、例えば織布タイプのフィルター（ろ材）、筒体ケースに繊維を直接ワインディングしたカートリッジタイプのフィルター（ろ材）、編み加工したネット（建築用）、織り加工したシート（建築用シート基材）、ロープ、ベルト等の材料繊維として利用することができる。また、繊維形態をショートカットチョップとした場合、例えば自動車タイヤ用補強繊維、コンクリート用補強繊維、抄紙不織布用繊維等として利用することができる。
【００４３】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、未延伸繊維および延伸繊維の物性は、下記の方法により測定した。
（１）単糸の繊度（ｄＴｅｘ）
ＪＩＳ Ｌ １０１３の重量法により測定した。
（２）繊維強度、ヤング率、伸度
ＪＩＳ Ｌ １０１３により、つかみ間隔２００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／分の定速伸長形条件で引張破断試験を行って測定した。
（３）熱収縮率
ＪＩＳ  Ｌ１０１３の熱収縮率（Ｂ法）に基づき、温度１２０℃のオーブン乾燥機を用い、３０分間熱処理して測定した。
【００４４】
実施例１
（１）複合未延伸糸の作製
鞘材として、高密度ポリエチレン「Ｊ３１０」［旭化成工業（株）製、ＭＩ＝２０ｇ／１０分、Ｑ値＝６．７］を、芯材としてホモポリプロピレン「ＺＳ１３３７」［グランドポリマー（株）製、ＭＩ＝２７ｇ／１０分、Ｑ値＝５．２］を用い、一軸押出機２台と、径０．４ｍｍのホール３００個を有する複合型繊維用ノズルとを備えた複合紡糸装置により、シリンダー温度２５０℃、ノズル温度２５５℃にて、巻き取り速度５００ｍ／分の条件で紡糸し、鞘材と芯材との断面積比が５０：５０で、単糸繊度が５．５６ｄＴｅｘの複合未延伸糸マルチフィラメントを作製した。
【００４５】
（２）延伸複合繊維の作製
予備延伸槽（１段）および本延伸槽が連続して配置された延伸装置を用意した。
本延伸槽は、中央部に透孔を有するシリコーンゴムパッキンを筒体の両端および内部（それぞれ４箇所）に配置することによって延伸槽部（全長１２．５ｍ）、第１の加圧水槽部および第２の加圧水槽部が形成されており、第１の加圧水槽の外側に予備延伸糸送出手段としてのローラが、また第２の加圧水槽の外側に繊維引き出し手段としてのローラがそれぞれ配設されている。
【００４６】
本延伸槽においては、温度１２３℃の加圧飽和水蒸気を延伸槽部に充填し、当該延伸槽部の内圧よりわずかに高い圧力の高圧水を第１の加圧水槽部および第２の加圧水槽部にそれぞれ貯留させた。まず、上記（１）で得た複合未延伸糸マルチフィラメントを、予備延伸槽にて、導入ローラ（Ｇ１ローラ）速度１５．０ｍ／分、予備延伸糸送出しローラ（Ｇ２ローラ）速度４５．０ｍ／分の条件で、８０℃の熱風により予備延伸処理したのち、本延伸槽にて、延伸繊維引出しローラ（Ｇ３ローラ）速度１０５ｍ／分の条件で本延伸処理を行い、複合延伸繊維を作製した。原料の物性および延伸条件などを表１に示すと共に、延伸複合繊維の物性を表３に示す。
【００４７】
比較例１
（１）複合未延伸糸の作製
実施例１（１）と同様にして、鞘材と芯材との断面積比が５０：５０で、単糸繊度が８．８９ｄＴｅｘの複合未延伸糸マルチフィラメントを作製した。
（２）延伸複合繊維の作製
上記（１）で得た複合未延伸糸マルチフィラメントを９０℃の温水延伸槽にて、導入ローラ（Ｇ１ローラ）速度１１．１ｍ／分、送出しローラ（Ｇ２ローラ）速度５０．０ｍ／分の条件にて一段延伸処理を行い、延伸複合繊維を作製した。
原料の物性および延伸条件などを表１に示すと共に、延伸複合繊維の物性を表３に示す。
【００４８】
比較例２
（１）複合未延伸糸の作製
実施例１（１）と同様にして、鞘材と芯材との断面積比が５０：５０で、単糸繊度が８．８９ｄＴｅｘの複合未延伸糸マルチフィラメントを作製した。
（２）延伸複合繊維の作製
上記（１）で得た複合未延伸糸マルチフィラメントを９０℃の金属加熱ロールにて、導入ローラ（Ｇ１ローラ）速度１１．１ｍ／分、送出しローラ（Ｇ２ローラ）速度５０．０ｍ／分の条件にて一段延伸処理を行い、延伸複合繊維を作製した。
原料の物性および延伸条件などを表１に示すと共に、延伸複合繊維の物性を表３に示す。
【００４９】
実施例２
（１）複合未延伸糸の作製
鞘材として、高密度ポリエチレン「Ｊ３１０」［旭化成工業（株）製、ＭＩ＝２０ｇ／１０分、Ｑ値＝６．７］を、芯材としてホモポリプロピレン「ＳＡ２Ｄ」［日本ポリケム（株）製、ＭＩ＝１４ｇ／１０分、Ｑ値＝３．２］を用い、一軸押出機２台と、径０．６ｍｍのホール６０個を有する複合型繊維用ノズルとを備えた複合紡糸装置により、シリンダー温度２５０℃、ノズル温度２５５℃にて、巻き取り速度１０００ｍ／分の条件で紡糸し、鞘材と芯材との断面積比が３０：７０で、単糸繊度が８．８９ｄＴｅｘの複合未延伸糸マルチフィラメントを作製した。
【００５０】
（２）延伸複合繊維の作製
上記（１）で得た複合未延伸糸マルチフィラメントについて、実施例１（２）と同じ延伸装置を用いたが、予備延伸は行わず、１３０℃の加圧飽和水蒸気による一段延伸処理を、Ｇ１ローラ速度１５．０ｍ／分、Ｇ３ローラ速度１０５ｍ／分の条件で行い、延伸複合繊維を作製した。原料の物性および延伸条件などを表１に示すと共に、延伸複合繊維の物性を表３に示す。
【００５１】
比較例３
（１）複合未延伸糸の作製
実施例２（１）と同様にして、鞘材と芯材との断面積比が３０：７０で、単糸繊度が８．８９ｄＴｅｘの複合未延伸糸マルチフィラメントを作製した。
（２）延伸複合繊維の作製
上記（１）で得た複合未延伸糸マルチフィラメントを９０℃の温水延伸槽にて、導入ローラ（Ｇ１ローラ）速度１２．５ｍ／分、送出しローラ（Ｇ２ローラ）速度５０．０ｍ／分の条件にて一段延伸処理を行い、延伸複合繊維を作製した。
原料の物性および延伸条件などを表１に示すと共に、延伸複合繊維の物性を表３に示す。
【００５２】
比較例４
（１）複合未延伸糸の作製
実施例２（１）と同様にして、鞘材と芯材との断面積比が３０：７０で、単糸繊度が８．８９ｄＴｅｘの複合未延伸糸マルチフィラメントを作製した。
（２）延伸複合繊維の作製
上記（１）で得た複合未延伸糸マルチフィラメントを９０℃の金属加熱ロールにて、導入ローラ（Ｇ１ローラ）速度１２．５ｍ／分、送出しローラ（Ｇ２ローラ）速度５０．０ｍ／分の条件にて一段延伸処理を行い、延伸複合繊維を作製した。
原料の物性および延伸条件などを表２に示すと共に、延伸複合繊維の物性を表３に示す。
【００５３】
実施例３
（１）複合未延伸糸の作製
実施例２（１）と同様にして、鞘材と芯材との断面積比が３０：７０で、単糸繊度が８．８９ｄＴｅｘの複合未延伸糸マルチフィラメントを作製した。
（２）延伸複合繊維の作製
上記（１）で得た複合未延伸糸マルチフィラメントについて、実施例１（２）と同じ延伸装置を用いたが、予備延伸は行わず、１２５℃の加圧飽和水蒸気による一段延伸処理を、Ｇ１ローラ速度１５．０ｍ／分、Ｇ３ローラ速度９０．０ｍ／分の条件で行い、延伸複合繊維を作製した。
原料の物性および延伸条件などを表２に示すと共に、延伸複合繊維の物性を表３に示す。
【００５４】
実施例４
（１）複合未延伸糸の作製
実施例２（１）と同様にして、鞘材と芯材との断面積比が５０：５０で、単糸繊度が８．８９ｄＴｅｘの複合未延伸糸マルチフィラメントを作製した。
（２）延伸複合繊維の作製
上記（１）で得た複合未延伸糸マルチフィラメントについて、実施例１（２）と同じ延伸装置を用いたが、予備延伸は行わず、１２７℃の加圧飽和水蒸気による一段延伸処理を、Ｇ１ローラ速度１５．０ｍ／分、Ｇ３ローラ速度９７．５ｍ／分の条件で行い、延伸複合繊維を作製した。原料の物性および延伸条件などを表２に示すと共に、延伸複合繊維の物性を表３に示す。
【００５５】
実施例５
（１）複合未延伸糸の作製
実施例２（１）と同様にして、鞘材と芯材との断面積比が４０：６０で、単糸繊度が８．８９ｄＴｅｘの複合未延伸糸マルチフィラメントを作製した。
（２）延伸複合繊維の作製
上記（１）で得た複合未延伸糸マルチフィラメントについて、実施例１（２）と同じ延伸装置を用いたが、予備延伸は行わず、１３０℃の加圧飽和水蒸気による一段延伸処理を、Ｇ１ローラ速度１５．０ｍ／分、Ｇ３ローラ速度１０２ｍ／分の条件で行い、延伸複合繊維を作製した。
原料の物性および延伸条件などを表２に示すと共に、延伸複合繊維の物性を表３に示す。
【００５６】
実施例６
（１）複合未延伸糸の作製
鞘材として、高密度ポリエチレン「Ｊ３１０」［旭化成工業（株）製、ＭＩ＝２０ｇ／１０分、Ｑ値＝６．７］を、芯材としてホモポリプロピレン「２００５ＧＰ」［出光石油化学（株）製、ＭＩ＝２２ｇ／１０分、Ｑ値＝３．８］を用い、一軸押出機２台と、径０．４ｍｍのホール１２００個を有する複合型繊維用ノズルとを備えた複合紡糸装置により、シリンダー温度２４０℃、ノズル温度２４０℃にて、巻き取り速度３５０ｍ／分の条件で紡糸し、鞘材と芯材との断面積比が３０：７０で、単糸繊度が１７．８ｄＴｅｘの複合未延伸糸マルチフィラメントを作製した。
【００５７】
（２）延伸複合繊維の作製
実施例１（２）と同じ延伸装置を用い、上記（１）で得た複合未延伸糸マルチフィラメントを、まず予備延伸槽にて、Ｇ１ローラ速度８．０ｍ／分、Ｇ２ローラ速度３６．０ｍ／分の条件で、９０℃の熱水により予備延伸処理したのち、本延伸槽にて、Ｇ３ローラ速度５２．０ｍ／分の条件で本延伸処理を行い、複合延伸繊維を作製した。原料の物性および延伸条件などを表２に示すと共に、延伸複合繊維の物性を表３に示す。
【００５８】
【表１】
0004544600.tif 000002
【００５９】
【表２】
0004544600.tif 000003
【００６０】
【表３】
0004544600.tif 000004
【００６１】
【発明の効果】
本発明の延伸複合繊維は、結晶性プロピレン系重合体を芯材とし、他のオレフィン系重合体を鞘材とする、破断強度およびヤング率の高い高強度化された鞘芯構造を有する延伸複合繊維であり、加圧飽和水蒸気中で、鞘芯構造の複合未延伸糸を延伸処理することにより、得ることができる。なお、このものは、破断強度が６．６ｃＮ／ｄＴｅｘ以上であれば、繊維構造として、偏光下、クロスニコルの状態で観察した時に竹の節構造を発現する場合があり、この場合は、繊維外周部は明部として、繊維内部は暗部としてそれぞれ視認され、前記暗部を横断するようにして繊維径方向に伸びている線状の明部が断続的に視認される。
上記延伸複合繊維は、乾式不織布や電池用セパレータ等の湿式不織布などの用途に好適に用いられる。