(57)【要約】【課題】繊維の表面に高密度な筋状の凹凸を発現せしめることにより、撥水後加工処理を施さなくても、極めて優れた撥水性能を有し、しかも染色性の良好な撥水性繊維およびそれを簡便かつ、安定的に提供する。【解決手段】  可染性ポリマーＡとその他のポリマーＢからなるポリマーアロイ繊維であって、該繊維表面に、繊維長手方向に複数並ぶ筋状部を有し、この筋状部は、両隣の谷部からの最大高さが１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下のピークを１つないしは複数有し、かつ筋状部どうしの距離は１００ｎｍ以上１４００ｎｍ以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂からなる繊維。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
可染性ポリマーＡとその他のポリマーＢからなり、海島構造を有するポリマーアロイ繊維であって、該繊維表面に、繊維長手方向に複数並ぶ筋状部を有し、この筋状部は、両隣の谷部からの最大高さが１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下のピークを１つないしは複数有し、かつ筋状部どうしの距離は１００ｎｍ以上１４００ｎｍ以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂からなる繊維。
【請求項２】
ポリマーアロイ繊維が海島構造を有し、可染性ポリマーを海成分、その他ポリマーを島成分とすることを特徴とする請求項1記載の繊維。
【請求項３】
ポリマーアロイ繊維が海島構造を有し、可染性ポリマーＡ、その他のポリマ−Ｂのうち、海成分を構成する方のポリマーのメルトマスフローレート（ＭＦＲ）Ｘと、島成分を構成する方のポリマーのメルトマスフローレート（MFR）Ｙが下記式（１）を満足することを特徴とする、請求項１〜２いずれかに記載の繊維。
式（１）  ７≦Ｘ／Ｙ≦３７
【請求項４】
可染性ポリマーがポリアミド、その他ポリマーがポリオレフィンであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の繊維。
【請求項５】
ポリマーＡ、ポリマーＢのうち、海成分を構成する方のポリマーと島成分を構成する方のポリマーの重量比を８０／２０〜６０／４０で混合し、さらに上記両ポリマーの合計重量に対し、相溶化剤を０．５〜５重量％添加することを特徴とする請求項１〜２いずれか１項に記載の繊維。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１項に記載の繊維からなる撥水性布帛。
【請求項７】
可染性ポリマーＡとその他のポリマーＢを混合して溶融紡糸して海島構造を有するポリマーアロイ繊維を製造する際に、可染性ポリマーＡ、その他のポリマ−Ｂのうち、海成分を構成する方のポリマーのメルトマスフローレート（ＭＦＲ）Ｘと、島成分を構成する方のメルトマスフローレート（ＭＦＲ）Ｙが下記式（１）を満足するような可染性ポリマーＡ、その他のポリマーＢを用いることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の繊維の製造方法。
式（１）  ７≦Ｘ／Ｙ≦３７
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、布帛等の繊維構造物に撥水後加工処理を特に施さなくても優れた撥水性を有し、かつ染色性にも優れた繊維およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フッ素系樹脂やシリコーン系樹脂を含有する分散液等で布帛を処理して布帛表面にこれらの樹脂を付着せしめて、撥水処理を施すことは広く行われている。しかしながら、これらの加工処理で得られた布帛は撥水性こそあるものの、十分な撥水耐久性を付与する程の量を処理すると布帛の風合が硬くなりこのためスポーツウェア、カジュアルウェア等の撥水性と風合が共に要求される分野への応用が大きく制限されていた。また、元来撥水性、疎水性を有する樹脂のみを用いて繊維および布帛を作ることで風合いの柔らかい撥水繊維を得ることも行われているが、このような樹脂はそもそも染色性に乏しく、衣料用途には適さないものであった。
【０００３】
そこで繊維表面近傍にフッ素樹脂からなる筋状凸状体物を繊維軸方向に不連続に筋状に発現させることにより、撥水性を付与する方法（特許文献１等）が提案されているが、この方法ではフッ素樹脂の分散状態が十分でなく、糸の表面に存在する筋状物の分布密度が低く、高い撥水性を発現させることが難しく、また布帛を製作した後にアルカリ水溶液等による減量加工を行うがそれに際し、減量しすぎるとフッ素樹脂が脱落しやすく、不十分だと撥水性が発現しないため、安定した撥水性能を発現できないと言う問題があった。さらには、減量加工に伴うコストアップや原料ロスに加え、減量加工できない樹脂に関してはこのような方法では撥水性を付与することができないいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０２５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、繊維の表面に高密度な筋状の凹凸を発現せしめることにより、撥水後加工処理を施さなくても、極めて優れた撥水性能を有し、しかも染色性の良好な撥水性繊維およびそれを簡便かつ、安定的に提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、下記の構成からなる。
（１）可染性ポリマーＡとその他のポリマーＢからなり、海島構造を有するポリマーアロイ繊維であって、該繊維表面に、繊維長手方向に複数並ぶ筋状部を有し、この筋状部は、両隣の谷部からの最大高さが１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下のピークを１つないしは複数有し、かつ筋状部どうしの距離は１００ｎｍ以上１４００ｎｍ以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂からなる繊維。
（２）ポリマーアロイ繊維が海島構造を有し、可染性ポリマーを海成分、その他ポリマーを島成分とすることを特徴とする上記（１）記載の繊維。
（３）ポリマーアロイ繊維が海島構造を有し、可染性ポリマーＡ、その他のポリマ−Ｂのうち、海成分を構成する方のポリマーのメルトマスフローレート（ＭＦＲ）Ｘと、島成分を構成する方のポリマーのメルトマスフローレート（MFR）Ｙが下記式（１）を満足することを特徴とする、上記（１）〜（２）いずれかに記載の繊維。
式（１）  ７≦Ｘ／Ｙ≦３７
（４）可染性ポリマーがポリアミド、その他ポリマーがポリオレフィンであることを特徴とする上記（１）〜（３）いずれかに記載の繊維。
（５）ポリマーＡ、ポリマーＢのうち、海成分を構成する方のポリマーと島成分を構成する方のポリマーの重量比を８０／２０〜６０／４０で混合し、さらに上記両ポリマーの合計重量に対し、相溶化剤を１〜３重量％添加することを特徴とする上記（１）〜（４）いずれか１項に記載の繊維。
（６）上記（１）〜（５）いずれか１項に記載の繊維からなる撥水性布帛。
（７）可染性ポリマーＡとその他のポリマーＢを混合して溶融紡糸して海島構造を有するポリマーアロイ繊維を製造する際に、可染性ポリマーＡ、その他のポリマーＢのうち、海成分を構成する方のポリマーのメルトマスフローレート（ＭＦＲ）Ｘと、島成分を構成する方のメルトマスフローレート（ＭＦＲ）Ｙが下記式（１）を満足するような可染性ポリマーＡ、その他のポリマーＢを用いることを特徴とする、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の繊維の製造方法。
式（１）  ７≦Ｘ／Ｙ≦３７
【発明の効果】
【０００７】
本発明の繊維では、繊維表面にある筋状の凸状突起体の存在により、撥水後加工処理を施さなくても極めて優れた撥水性能を有する。後処理加工に比べて撥水性能が長期間失われることなく維持できしかも通常の撥水後加工処理品のように布帛の風合が損なわれない一方で、染色加工は通常の可染性繊維と同様の方法で行うことが可能であり、スポーツウェア、カジュアルウェア等の衣料用繊維素材として利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本願発明の実施例１で製造した繊維の筋状部の一例を示すＡＦＭ（原子間力顕微鏡）画像である。
【図２】本願発明の実施例１で製造した繊維の筋状部上にある微小な突起の一例を示すＡＦＭ画像である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の構成要件を詳述する。
【００１０】
本発明の繊維は単糸の表面に、単糸長手方向に特定の形態で複数並ぶ筋状部を有している必要がある。これは筋状部により単糸表面に凹凸を形成する事で繊維の比表面積を大きくし、所謂蓮の葉効果を繊維表面に発現せしめるためであり、これにより優れた撥水効果をもたらすものである。
【００１１】
ここで言う筋状部とはＡＦＭ（原子間力顕微鏡）を用いて、繊維長手方向が縦軸に沿うように調整し、縦×横×高さ＝５０００ｎｍ×５０００ｎｍ×４００ｎｍの画像を出力し、これを縦×横×高さ＝９５ｍｍ×１８０ｍｍ×７７ｍｍに拡大した画像を用い、縦、横、高さをそれぞれＹ、Ｘ、Ｚ軸と定義した。この画像中のＹ＝０およびＹ＝５０００ｎｍでの横軸切面を観察し、少なくとも１切面において１０ｎｍ以上の高低差を有する谷部によって挟まれる一つながりの凸部部分を筋状部とし、上記によって特定した各筋状部すべてについてＹ＝０またはＹ＝５０００ｎｍいずれかの切面でのピークを通り、Ｙ軸に平行な直線をそれぞれ引き、各直線同士の距離を筋状部の距離とした。
【００１２】
また、筋状部の、両隣の谷部からの高さについては、Ｙ＝０またはＹ＝５０００ｎｍの切面、Ｘ−Ｚ平面にプロットされた糸表面上の任意の凸部を選択し、その凸部と交差する直線と直線Ｌ１（Ｚ＝ｚ１）および、直線Ｌ２（Ｚ＝ｚ２＝ｚ１＋１０ｎｍ）を定義し、直線Ｌ１と糸表面の交点として点Ａ（ｘ１，ｚ１）、点Ａの隣の交点を点Ｄ（ｘ４，ｚ４（＝ｚ１））（但しｘ４＞ｘ１）とし、ＡとＤに挟まれる糸表面とＬ２の交点のうち、点Ａ、点Ｄと隣り合った交点を点Ｂおよび点Ｃとする。同様に糸表面とＬ１の交点のうち点Ｄの隣の点Ｅ（ｘ５，ｚ１）（但しｘ５＞ｘ４）、直線Ｌ３（Ｚ＝ｚ３、ｚ２≧ｚ３＞ｚ１）を設定したときに糸表面と直線Ｌ３（Ｚ＝ｚ３、ｚ２≧ｚ３＞ｚ１）の交点のうち、点Ｅの隣の交点を点Ｆ（ｘ６，ｚ３）（但しｘ６＞ｘ５）、点Ａの隣の直線Ｌ１との交点を点Ｇ（ｘ７，ｚ１）（但しｘ１＞ｘ７）、直線Ｌ４（Ｚ＝ｚ４、ｚ２≧ｚ４＞ｚ１）を設定したとき、糸表面とＬ４の交点のうち、点Ｇの隣の交点Ｈを点Ｈ（ｘ８，ｚ４）（但しｘ７＞ｘ８）と定義する。なお、Ａ〜Ｅ、Ｇはそれぞれ独立に、Ａ＝Ｇ、Ｂ＝Ｃ、Ｄ＝Ｅであってもよい。すなわち、糸表面と直線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４との交点が、糸表面上に点Ｈ（ｘ８，ｚ４）、点Ｇ（ｘ７，ｚ１）、点Ａ（ｘ１，ｚ１）、点Ｂ（ｘ２、ｚ２）、点Ｃ（ｘ３、ｚ２）、点Ｄ（ｘ４、ｚ１）、点Ｅ（ｘ５、ｚ１）、点Ｆ（ｘ６、ｚ３）（ｘ８＜ｘ７≦ｘ１＜ｘ２≦ｘ３＜ｘ４≦ｘ５＜ｘ６）の順に点Ｈ、Ｇ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを定義する。このような関係が成立するとき、点Ｈ、Ｇ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの間の糸表面は谷部にはさまれた凸部が存在する状態となり、筋状部があると判断する。
【００１３】
点Ｂと点Ｃに挟まれる糸表面の点の内もっともＺ軸方向に高さの高い点を筋状部のピークとし、（Ｂ＝Ｃの場合は点Ｃがピーク）点Ｄと点Ｅに挟まれる糸表面の点の内もっともＺ軸方向に高さの低い点を谷部の底とする（Ｄ＝Ｅの場合は点Ｄがピーク）。このときの筋状部のピークと谷部の底の高さを筋状部のＣ−Ｄ側の高さと定義する。同様に筋状部のＡ−Ｂ側の高さも測定し、このうち小さい値を筋状部の高さとした。以上の定義に従って凸部ごとに点Ａを変化させ高さを測定する。
【００１４】
このように測定した筋状部が、両隣の谷部からの最大高さが１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下のピークを１つないしは複数有し、かつ筋状部どうしの距離は１００ｎｍ以上１４００ｎｍ以下を満たすように分布していることが必要である。
【００１５】
筋状部の最大高さが１０ｎｍ未満の場合、布帛に水滴を落としたとき、繊維の谷部と水滴との間に含まれる空気の量が少なく、ある程度の撥水性は得られるものの、これだけでは布帛としたときに十分な撥水性を発現することが困難である。また、筋状部の最大高さが３００ｎｍを越える場合、繊維の断面形状が不安定となり、紡糸性が低下する。
【００１６】
また、筋状部の距離が１００ｎｍ未満となる場合は布帛に水滴を落としたとき、繊維の谷部と水滴との間に含まれる空気の量が少なくなってしまい、撥水性が低下する。一方で、筋状部の距離が１４００ｎｍを越える場合は布帛に水滴を落としたとき、水滴を支持する筋状部の密度が低くなりすぎてしまい、撥水性が低下する。
【００１７】
従って、観察される筋状部の内、９０％以上の筋状部が上記筋状部の最大高さと筋状部の距離を満たしていることが好ましく、より好ましくはすべての筋状部が満たしていることである。
【００１８】
このような筋状部を糸表面に形成させる方法としては異なるポリマーをブレンドし、溶融紡糸した糸の断面が海島構造のポリマーアロイとする方法が最適である。他の方法すなわち、単一の素材を用いて異形断面口金を用いて紡糸したり、複合糸を減量処理したりする事で繊維表面に微小な筋部を高密度で形成することは口金の加工精度、減量速度の制御等、限界を超えており、非常に困難である。
【００１９】
以下にポリマーアロイ糸が筋状部を有する原理を説明する。
【００２０】
ブレンドしたポリマーを口金から吐出し、糸条を形成する過程において、細い口金孔に押し込まれたポリマーは強い圧縮力を受けながら孔内を通過し、口金孔から吐出された直後に圧縮力を解放する。
【００２１】
一方で、口金孔内のアロイポリマーには口金孔壁面との間にズリ応力も働いており、アロイポリマーの島成分はズリ応力によりポリマー進行方向に長く引き延ばされた状態になっている。これに加え、ポリマー間には各ポリマーの溶解度パラメータの差に起因する界面張力も働いているため、この界面張力が最小となるようにアロイポリマー収縮力が働いており、口金孔内ではズリ応力と収縮力が釣り合いながら移動している。このため、口金孔からアロイポリマーが吐出されるとアロイポリマーに収縮力のみが働くようになる。
【００２２】
以上により口金孔より吐出されたアロイポリマーには口金直下にてアロイポリマー上流側からの力（圧縮力）と下流側からの力（収縮力）が加わるためアロイポリマーは進行方向と垂直な方向へ全体的にふくらみながら吐出される。これをバラス効果という。
【００２３】
このとき、アロイポリマーの島成分に対し海成分の流動性が非常に大きい場合は海成分がより大きくふくらむため島成分にはさまれた部分の海成分が凸になり、筋状部を形成する。従って、島成分の密度が適度に低い領域では凸部の隆起が生じやすく、島成分の密度が高くなるほど島成分にはばまれ凸部の隆起が生じにくくなるため、密度が適度に低い場合に筋状部の高さが高くなりやすく、密度が高くなるにつれ、低くなり、高すぎると隆起がほとんど生じず結果として谷部を形成する。
【００２４】
従って、ポリマーの組み合わせとしては、海成分は島成分より溶融時の流動性が高いものとし、溶解度パラメータ、溶融時の流動性が異なったポリマーを組み合わせることが好ましい。
【００２５】
ただし、溶解度パラメータが大きく異なり過ぎるポリマーを組み合わせた場合、バラス効果による収縮力が大きくなりすぎ、曳糸性が極端に低下し、紡糸困難となる場合がある。このような場合は相溶化剤を適量添加し、曳糸性を安定化させることができる。このような場合に用いる相溶化剤としては、両方のポリマーと相溶性のよい別のポリマーを用いてもよいし、どちらかのポリマーをベースに、他方のポリマーと親和性、反応性のある官能基等を共重合その他の方法により導入したポリマーでもよい。
【００２６】
添加方法についても、海成分、島成分と同時に混合してもよいし、あらかじめ海成分、島成分を混合した後にエクストルーダ内にサイドフィードしてもよい。
【００２７】
以上により繊維表面に微小な筋部を高密度で形成する事が可能となる。
【００２８】
また、本発明の繊維は、上記筋状部のほかに微小な突起部を具備していることが好ましい。これは前記筋状部と微小な突起部の２重の凹凸構造となることにより繊維の比表面積をより大きくし、蓮の葉効果を増大させる効果があるためである。このときの微小な突起部は、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）を用いて繊維長手方向が縦軸に沿うように調整し、縦×横×高さ=１０００ｎｍ×１０００ｎｍ×１００ｎｍの画像を出力し、これを縦×横×高さ=９５ｍｍ×１８０ｍｍ×７７ｍｍに拡大した画像を用い、微小な突起の高さとY=０の切面上にある個数を計測する。
【００２９】
本発明においては、上記測定の結果、両隣の谷部からの最大高さが２ｎｍ以上１０ｎｍ未満のピークを１つないしは複数有し、隣り合う微小な筋又は突起部の稜線間距離または頂点距離は１０nm以上１００nm未満のものであることが好ましい。
【００３０】
つぎに本発明で用いるポリマーとしては、染色性と撥水性を両立させるためにアロイポリマーの内少なくとも1成分は可染性ポリマーとすることが好ましく、より好ましくは海成分を可染性ポリマーとすることである。
【００３１】
上記において、可染性ポリマーＡとは、染色が可能なポリマーであれば特に制限はなく、具体的には可染性ポリマーとして、ポリアミド、ポリエステル、セルロース、アクリル、ポリウレタン、ポリオレフィン等が好ましく、より好ましくはポリアミド６、ポリアミド６，６、ポリアミド６，１０、ポリエチレンテレフタラート、ポリ乳酸であり、ポリマーの融点、流動性の制御を考慮するとポリアミド６がもっとも好ましい。
【００３２】
また、その他ポリマーＢとしては、可染性ポリマーとして使用したものとは異なるポリマーであって、本発明で規定する繊維とし得るものであれば可染性であってもなくてもよいが、とくに筋状部と筋状部の間で該ポリマーが繊維表面に露出した部分で撥水性を補助的に向上させる目的で該ポリマーが撥水または疎水性ポリマーである方が好ましい。具体的にはポリオレフィン系樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を好ましく挙げることができる。より好ましくはポリオレフィン（なかでも好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン等）、エチレン-テトラフルオロエチレンであり、ポリマーの融点、流動性の制御等を考慮するとポリプロピレンがもっとも好ましい。
【００３３】
なかでも可染性ポリマーとしてポリアミド、その他ポリマーとしてポリオレフィンを用いることが好ましい。
【００３４】
また、これらのポリマーには、本発明の目的、効果を損なわない範囲で、二酸化チタン等の艶消し剤、酸化ケイ素、カオリン等の各種機能性粒子のほか、着色防止剤、安定剤、抗酸化剤等の添加剤を含有してもよい。
【００３５】
本発明の繊維において、海成分のＭＦＲ：Ｘと島成分のＭＦＲ：Ｙは下記式（１）を満足することが好ましい。
式（１）  ７≦Ｘ／Ｙ≦３７
【００３６】
Ｘ／Ｙが３７より大きい場合は、島成分の流動性が海成分の流動性に対して相対的に低すぎるため、繊維化した場合に島成分の分散径が大きくなりすぎ、撥水性や曳糸性の低下の原因となる。また、７より小さい場合は、島成分の流動性が海成分の流動性に対して相対的に高すぎるため、安定した海島構造をとりにくく、曳糸性の低下の原因となる。上記範囲であれば、バラス効果により曳糸性が低下しても適宜相溶化剤を添加することにより、曳糸性を容易に制御することができる。
【００３７】
上記において、ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０（１９９９）に準じた装置を用い、温度：２５０℃、荷重：２１６０ｇ重の条件にて測定したメルトマスフローレートの値をそのポリマーのＭＦＲの代表値とする。
【００３８】
各成分のメルトマスフローレートは、それぞれ、海成分が１５０〜２５０g/10分、島成分が４．５〜３０ｇ／１０分であることが好ましい。
【００３９】
また、これらのポリマーからなるアロイポリマーは海/島構造を安定させるために海成分の体積が多くなるようにブレンドすることが好ましい。
【００４０】
また相溶化剤としては、前記のとおりポリマーブレンド繊維を構成する両方のポリマーと相溶性のよい別のポリマーや、どちらかのポリマーをベースに、他方のポリマーと親和性、反応性のある官能基等を共重合その他の方法により導入したポリマーが挙げられ、ポリマーブレンドに用いるポリマーにより、適宜選択して用いればよい。例えば海成分がポリアミド、島成分がポリオレフィンの場合、ポリオレフィンにナイロンと反応性を有する官能基、具体的には無水マレイン酸、アクリル酸、エポキシ基、オキサゾリン基等をグラフトさせたポリマー、中でも無水マレイン酸、アクリル酸、エポキシ基、オキサゾリン基等をグラフトさせたポリオレフィン等の変性ポリオレフィンが好ましく、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸、アクリル酸変性ポリプロピレンであることがより好ましい。海成分にポリアミド、島成分にポリプロピレン、相溶化剤として、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸、アクリル酸変性ポリプロピレン等の変性ポリプロピレンを用いることが好ましい。
【００４１】
本発明において、島成分と海成分、必要に応じて添加する相溶化剤は同時に溶融することを考慮すると、互いに融点と近いものが好ましい。また島成分と海成分、必要に応じて添加する相溶化剤の混合は、紡糸以前の任意の段階で行うことが可能であり、ペレットの状態で混合缶にてブレンドしたものを溶融紡糸してもよいし、それぞれ個別に計量したものを連続的にエクストルーダに投入し溶融混練させる方法等により行うことができる。
【００４２】
また、相溶化剤を添加する前の海成分を構成するポリマーと島成分を構成するポリマーの配合比については重量比で８０／２０〜６０／４０の範囲であることが好ましい。海成分が多くなりすぎると糸表面の筋状部の密度が低くなり、撥水性が低下する。一方島成分が多くなりすぎると、バラスが大きくなりすぎるため糸の曳糸性が悪化し、安定して生産することが困難になる。また、相溶化剤の添加量は上記海・島両成分の合計の重量に対して、０．５〜５重量％であることが好ましく、１〜３重量％であることがより好ましい。適切な添加量は相溶化剤に含まれる官能基の量や種類によって異なるが、添加量が少なすぎるとバラス抑制の効果が小さく糸の曳糸性が悪化し、安定して生産することが困難になり、多すぎると海成分または／および島成分と相溶化剤が反応しすぎるためポリマーが増粘し、安定して生産することが困難になる。
【００４３】
このようにして得られた樹脂をポリマー吐出部がストレート孔となっている口金より吐出させ、冷却した後、給油、収束性を付与した後、引き取りローラにより引き取り、そのまま連続して延伸し、または一旦巻き取り、別工程において延伸した後、ボビンに巻き取ることにより本発明の繊維が得られる。
【００４４】
このとき、使用する口金について、一般的にはバラスの大きいポリマーを溶融紡糸する際には、曳糸性を向上させる目的で、ポリマー吐出孔の最下流部の孔径を拡大する事でバラスの発生を抑制したいわゆる段付き口金を用いるが、本発明においてはバラス効果により繊維に筋を付与しているため、このような口金は用いず、ポリマー吐出孔がストレートな形状をしたいわゆるストレート口金を用いることが好ましい。
【００４５】
また、引き取りローラでの引き取り速度と延伸倍率の積は２０００以上、５０００以下であることが好ましい。引き取り速度と延伸倍率の積が２０００未満の場合、繊維の配向が進まないため、得られる繊維の強度が小さくなるためである。また、引き取り速度と延伸倍率の積が５０００を越える場合、口金から吐出された糸条に形成される筋状部は、引き取り、延伸される過程で小さくなるためこの値が大きくなりすぎると繊維の撥水性が低下するためである。またより好ましくは、上記を満たし、かつ、引取速度２０００ｍ／ｍｉｎ以上、４０００ｍ／ｍｉｎ以下、延伸倍率１．０倍以上２．５倍以下である。
【００４６】
繊維の紡糸方法、形態については特に限定はなく、長繊維、短繊維、紡糸のいずれでもよい。
【００４７】
また、紡糸、に引き続いて仮撚加工を施してもよい。
【００４８】
繊維の繊度、フィラメント数も特に限定はなく、断面形状も得られる布帛の用途等に応じて任意の形状とすることができ、例えば円形の他、三角、偏平、星形、Ｖ型等の異形断面またはそれらの中空断面であってもよいが、衣料用繊維素材として使用する事を考慮すると、繊度は８デシテックス以上２３５デシテックス以下、フィラメント数は１以上１４４フィラメント以下、断面形状は円形、扁平、トライポッド、星形、楕円八葉形が好ましい。
【００４９】
かくして得られる本発明の繊維は、極めて優れた撥水性能を有し、かつ染色加工は通常の可染性繊維と同様の方法で行うことが可能であるため、スポーツウェア、カジュアルウェア等の衣料用繊維素材として好適に用いられる。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中の部および％はそれぞれ重量部および重量％を示す。なお実施例における特性値の測定法等は次のとおりである。
【００５１】
（１）筋状部の特定
ＡＦＭ（原子間力顕微鏡、Ｂｒｕｋｅｒ  ＡＸＳ社  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製  ＮａｎｏＳｃｏｐｅ  ＩＩＩａ  ＡＦＭ）を用いて、繊維長手方向が縦軸に沿うように調整し、縦×横×高さ＝５０００ｎｍ×５０００ｎｍ×４００ｎｍの画像を出力し、これを縦×横×高さ＝９５ｍｍ×１８０ｍｍ×７７ｍｍに拡大した画像を用い、その画像中のＹ＝０およびＹ＝５０００ｎｍでの横軸切面を観察し、少なくとも１切面において１０ｎｍ以上の高低差を有する谷部によって挟まれる一つながりの凸部部分すべてを筋状部とした。
【００５２】
（２）筋状部の距離と高さの測定
上記によって特定した各筋状部すべてについてＹ＝０またはＹ＝５０００ｎｍいずれかの切面でのピークを通り、Ｙ軸に平行な直線をそれぞれ引き、各直線同士の距離を筋状部の距離とした。
【００５３】
また、筋状部の、両隣の谷部からの高さについては、Ｙ＝０またはＹ＝５０００ｎｍの切面、Ｘ−Ｚ平面にプロットされた糸表面上の任意の凸部を選択し、その凸部と交差する直線と直線Ｌ１（Ｚ＝ｚ１）および、直線Ｌ２（Ｚ＝ｚ２＝ｚ１＋１０ｎｍ）を定義し、直線Ｌ１と糸表面の交点として点Ａ（ｘ１，ｚ１）、点Ａの隣の交点を点Ｄ（ｘ４，ｚ４（＝ｚ１））（但しｘ４＞ｘ１）とし、ＡとＤに挟まれる糸表面とＬ２の交点のうち、点Ａ、点Ｄと隣り合った交点を点Ｂおよび点Ｃとする。同様に糸表面とＬ１の交点のうち点Ｄの隣の点Ｅ（ｘ５，ｚ１）（但しｘ５＞ｘ４）、直線Ｌ３（Ｚ＝ｚ３、ｚ２≧ｚ３＞ｚ１）を設定したときに糸表面と直線Ｌ３（Ｚ＝ｚ３、ｚ２≧ｚ３＞ｚ１）の交点のうち、点Ｅの隣の交点を点Ｆ（ｘ６，ｚ３）（但しｘ６＞ｘ５）、点Ａの隣の直線Ｌ１との交点を点Ｇ（ｘ７，ｚ１）（但しｘ１＞ｘ７）、直線Ｌ４（Ｚ＝ｚ４、ｚ２≧ｚ４＞ｚ１）を設定したとき、糸表面とＬ４の交点のうち、点Ｇの隣の交点Ｈを点Ｈ（ｘ８，ｚ４）（但しｘ７＞ｘ８）と定義する。なお、Ａ〜Ｅ、Ｇはそれぞれ独立に、Ａ＝Ｇ、Ｂ＝Ｃ、Ｄ＝Ｅであってもよい。すなわち、糸表面と直線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４との交点が、糸表面上に点Ｈ（ｘ８，ｚ４）、点Ｇ（ｘ７，ｚ１）、点Ａ（ｘ１，ｚ１）、点Ｂ（ｘ２、ｚ２）、点Ｃ（ｘ３、ｚ２）、点Ｄ（ｘ４、ｚ１）、点Ｅ（ｘ５、ｚ１）、点Ｆ（ｘ６、ｚ３）（ｘ８＜ｘ７≦ｘ１＜ｘ２≦ｘ３＜ｘ４≦ｘ５＜ｘ６）の順に点Ｈ、Ｇ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを定義する。このような関係が成立するとき、点Ｈ、Ｇ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの間の糸表面は谷部にはさまれた凸部が存在する状態となり、筋状部があると判断する。
【００５４】
点Ｂと点Ｃに挟まれる糸表面の点の内もっともＺ軸方向に高さの高い点を筋状部のピークとし、（Ｂ＝Ｃの場合は点Ｃがピーク）点Ｄと点Ｅに挟まれる糸表面の点の内もっともＺ軸方向に高さの低い点を谷部の底とする（Ｄ＝Ｅの場合は点Ｄがピーク）。このときの筋状部のピークと谷部の底の高さを筋状部のＣ−Ｄ側の高さと定義する。同様に筋状部のＡ−Ｂ側の高さも測定し、このうち小さい値を筋状部の高さとした。以上の定義に従って凸部ごとに点Ａを変化させ高さを測定する。
【００５５】
（３）ＭＦＲの測定
ＪＩＳ Ｋ７２１０（１９９９）に準じた装置を用い、温度：２５０℃、荷重：２１６０ｇ重の条件にて2回測定したメルトマスフローレートの値の平均値をそのポリマーのＭＦＲの代表値とする。
【００５６】
（４）筒編み地の製作
５７ｄｔｅｘのポリアミド系繊維を２本合糸し、筒編み機にて度目４０〜５５となるように行った。
【００５７】
（５）筒編み地の精錬、染色
上記で得られた筒編み地をノニオン界面活性剤（第一工業製薬社製ノイゲンＳＳ）２ｇ／ｌ水溶液を編み地１gに対し１００ｍｌ用意し、６０℃にて３０分洗浄した後流水にて２０分水洗し、脱水機にて脱水する。
【００５８】
次に酸性染料（関東科学社製キシレンファーストブルー）を濃度０．２８％ｏｗｆの水溶液液を用いて温度９０℃で６０分間染色した。
【００５９】
（６）筒編み地の乾燥
上記（５）で染色した筒編み地を７０℃に設定した熱風乾燥機にて２ｈｒ乾燥したあと室温にて１２ｈｒ以上放冷した。
【００６０】
（７）撥水性の測定
編み地を上記（５）〜（６）の方法で精錬、染色し、乾燥させた後、高さ５ｍｍの距離から０．１ｃｃの水をスポイトにて編み地上に滴下する。滴下後１時間後に編み地の状態を目視し、水滴が編み地に浸透していなければ撥水性があると判断した。
【００６１】
（８）繊度
１ｍ／周の検尺器に繊維をセットし、１００回転させて、１００ターンのループ状かせを作成する。試料を２５℃ＲＨ５５％の環境下、無荷重の状態で２４時間放置して調湿した。その後同環境下にて、ループ状かせの重量を測定して得られた値を１００倍することにより繊維の繊度を算出した。
【００６２】
実施例１
水分率を０．１％まで乾燥させたＭＦＲ＝１７７．０のナイロン６のポリマーペレットをと、ＭＦＲ＝３．９ｇ／１０分のポリプロピレンポリマーペレット（日本ポリプロ社製“ノバテック”ＦＹ６）および相溶化剤として無水マレイン酸変性ポリプロピレン（東洋紡社製“トーヨータック”ＰＭＡ−Ｈ１１００Ｐ）を６５／３５／３となるように計量しながら、２軸押出機（東芝機械社製ＴＥＭ２６ＳＳ）にて２５０℃、回転数３００ｒｐｍで溶融し、溶融ポリマーを２７０℃の紡糸機に導き口金を経て糸条を吐出させる。以下常法にしたがって、糸条を２２６０ｍ／分で引き取り、引き続いて３６２０ｍ／分で延伸（延伸倍率１．６倍、引取速度と延伸倍率の積３６１６）しながら１１０℃で熱セットし、引き続き３５００ｍ／分で巻き取ることにより５７ｄｔｅｘ、２６フィラメントのポリアミド系長繊維を得た。
【００６３】
得られた繊維をＡＦＭにて観察した結果を図１、２に示す。図１によれば、繊維表面にピークの高さが１３ｎｍ〜６２ｎｍの範囲に分布する筋状部を有し、かつ筋状部どうしの距離は３３２ｎｍ〜１１６３ｎｍの範囲に全て分布していた。図２によれば２．０〜８．５ｎｍの微小突起が１５個分布していた。
【００６４】
この繊維を筒編み、精錬・染色、乾燥した後撥水性を確認した結果、良好な撥水性を示した。
【００６５】
実施例２
相溶化剤として無水マレイン酸、アクリル酸変性ポリエチレン（アルケマ社製“ボンダイン”ＡＸ８３９０）としたこと以外実施例１と同様の方法で５７ｄｔｅｘ、２６フィラメントのポリアミド系長繊維を得た。
【００６６】
得られた繊維をＡＦＭにて観察した結果、繊維表面にピークの高さが２９ｎｍ〜２８４ｎｍの範囲に分布する筋状部を有し、かつ筋状部どうしの距離は６１６ｎｍ〜１３８６ｎｍの範囲に分布していた。
また、２．７〜５．３ｎｍの微小突起が９個分布していた。
【００６７】
この繊維を筒編みし、脱油・乾燥後撥水性を確認した結果、良好な撥水性を示した。
【００６８】
実施例３
相溶化剤として無水マレイン酸変性ポリプロピレン（三菱化学社製“モディック”Ｐ９２８）としたこと以外実施例１と同様の方法で５７ｄｔｅｘ、２６フィラメントのポリアミド系長繊維を得た。
【００６９】
得られた繊維をＡＦＭにて観察した結果、繊維表面にピークの高さが１１ｎｍ〜２４１ｎｍの範囲に分布する筋状部を有し、かつ筋状部どうしの距離は２７０ｎｍ〜１１９４ｎｍの範囲に分布していた。
【００７０】
また、２．７〜７．１ｎｍの微小突起が１１個分布していた。
【００７１】
この繊維を筒編みし、脱油・乾燥後撥水性を確認した結果、良好な撥水性を示した。
【００７２】
実施例４
ポリプロピレンを（プライムポリマー社製“プライムポリプロ”Ｊ１０６Ｇ：ＭＦＲ＝２５．４ｇ／１０分）としたこと以外実施例１と同様の方法で５７ｄｔｅｘ、２６フィラメントのポリアミド系長繊維を得た。
【００７３】
得られた繊維をＡＦＭにて観察した結果、繊維表面にピークの高さが２１ｎｍ〜７８ｎｍの範囲に分布する筋状部を有し、かつ筋状部どうしの距離は１１１ｎｍ〜９１４ｎｍの範囲に分布していた。
【００７４】
また、２．０〜８．５ｎｍの微小突起が２２個分布していた。
【００７５】
この繊維を筒編みし、脱油・乾燥後撥水性を確認した結果、良好な撥水性を示した。
【００７６】
実施例５
ナイロン６、ポリプロピレン、相溶化剤の重量比率を６０／４０／３としたこと以外実施例１と同様の方法で５７ｄｔｅｘ、２６フィラメントのポリアミド系長繊維を得た。
【００７７】
得られた繊維をＡＦＭにて観察した結果、繊維表面にピークの高さが１５ｎｍ〜８２ｎｍの範囲に分布する筋状部を有し、かつ筋状部どうしの距離は２８６ｎｍ〜１０５２ｎｍの範囲に分布していた。
【００７８】
また、２．７〜９．１ｎｍの微小突起が９個分布していた。この繊維を筒編みし、脱油・乾燥後撥水性を確認した結果、良好な撥水性を示した。
【００７９】
実施例６
ナイロン６、ポリプロピレン、相溶化剤の重量比率を８０／２０／３とし、ポリプロピレンを（プライムポリマー社製“プライムポリプロ”Ｊ１０６Ｇ：ＭＦＲ＝２５．４ｇ／１０分）としたこと以外実施例１と同様の方法で５７ｄｔｅｘ、２６フィラメントのポリアミド系長繊維を得た。
【００８０】
得られた繊維をＡＦＭにて観察した結果、繊維表面にピークの高さが１８ｎｍ〜５２ｎｍの範囲に分布する筋状部を有し、かつ筋状部どうしの距離は１５３ｎｍ〜７８５ｎｍの範囲に分布していた。
【００８１】
また、２．０〜７．８ｎｍの微小突起が１８個分布していた。
【００８２】
この繊維を筒編みし、脱油・乾燥後撥水性を確認した結果、良好な撥水性を示した。
【００８３】
比較例１
ポリプロピレンを（日本ポリプロ社製“ノバテック”ＥＡ８Ｗ：ＭＦＲ＝１．３７ｇ／１０分）としたこと以外実施例１と同様の方法で５７ｄｔｅｘ、２６フィラメントのポリアミド系長繊維を溶融紡糸したが口金から吐出されたポリマーが直後に切れてしまい、糸条のサンプリングは不可能であった。
【００８４】
比較例２
ポリプロピレンを（プライムポリマー社製“プライムポリプロ”ＺＳ１３３７Ａ：ＭＦＲ＝４０．１）としたこと以外実施例１と同様の方法で５７ｄｔｅｘ、２６フィラメントのポリアミド系長繊維を溶融紡糸したが口金から吐出されたポリマーが直後に切れてしまい、糸条のサンプリングは不可能であった。
【００８５】
比較例３
相溶化剤を添加しなかったこと以外実施例１と同様の方法で５７ｄｔｅｘ、２６フィラメントのポリアミド系長繊維を溶融紡糸したが口金から吐出されたポリマーが直後に切れてしまい、糸条のサンプリングは不可能であった。
【００８６】
比較例４
ポリプロピレン（プライムポリマー社製“プライムポリプロ”Ｓ１１９）単体で２軸押出機（東芝機械社製ＴＥＭ２６ＳＳ）にて１９０℃、回転数３００ｒｐｍで溶融し、溶融ポリマーを２２０℃の紡糸機に導き口金を経て糸条を吐出させる。以下常法にしたがって、糸条を２２６０ｍ／分で引き取り、引き続いて３６２０ｍ／分で延伸した後ながら１１０℃で熱セットし、引き続き３５００ｍ／分で巻き取ることにより４５ｄｔｅｘ、２６フィラメントのポリプロピレン長繊維を得た。得られた繊維をＡＦＭにて観察した結果、繊維表面に高さが３５ｎｍのピークを有するスジが１カ所有るのみであった。
【００８７】
この繊維を筒編みし、脱油・乾燥後撥水性を確認した結果、撥水性は示さなかった。
【００８８】
【表１】
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【００８９】
【表２】
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【図１】
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【図２】
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