(57)【要約】      （修正有）【課題】島成分同士の合流を抑制することで均一な単糸直径を有する極細繊維糸条を得るのに好適な海島型複合断面繊維を提供する。【解決手段】易溶解性ポリマーが海成分、難溶解性ポリマーが島成分の海島型複合断面繊維であって、該繊維の単糸横断面中に分散している各島成分の面積バラツキ（Ｓｃｖ）と、該繊維の単糸横断面の中心を通り互いに直交する2本の直線を引いて該単糸を4等分したとき、その4部分についてそれぞれ全島成分を合計した面積のバラツキ（Ｓｉｃｖ）、隣接する島成分の間隔バラツキ（Ｒｃｖ）、また隣接する島成分の間隔最大値（Ｒｍａｘ）と島成分の平均直径値（ｒｘ）がそれぞれ以下の関係を満足する海島型複合断面繊維。（１）０≦Ｓｃｖ＜１０（２）０≦Ｓｉｃｖ＜５（３）０≦Ｒｃｖ＜１５（４）Ｒｍａｘ／ｒｘ≦２【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
易溶解性ポリマーが海成分、難溶解性ポリマーが島成分の海島型複合断面繊維であって、該繊維の単糸横断面中に分散している各島成分の面積バラツキ（Ｓｃｖ）と、該繊維の単糸横断面の中心を通り互いに直交する2本の直線を引いて該単糸を4等分したとき、その4部分についてそれぞれ全島成分を合計した面積のバラツキ（Ｓｉｃｖ）がそれぞれ以下の関係を満足し、かつ、隣接する島成分の間隔バラツキ（Ｒｃｖ）と、隣接する島成分の間隔最大値（Ｒｍａｘ）と島成分の平均直径値（ｒｘ）がそれぞれ以下の関係を満足することを特徴とする海島型複合断面繊維。
（１）Ｓｃｖ＝（Ｓｓｔｄ／Ｓｘ）×１００  、０≦Ｓｃｖ＜１０
（ただし、Ｓｘは各島成分の面積平均値を表し、Ｓｓｔｄは各島成分の面積の標準偏差（不偏分散の平方根）を表す。）
（２）Ｓｉｃｖ＝（Ｓｉｓｔｄ／Ｓｉｘ）×１００  、０≦Ｓｉｃｖ＜５
（ただし、Ｓｉｘは４部分についてそれぞれ全島成分を合計した面積の平均値を表し、Ｓｉｓｔｄは４部分についてそれぞれ全島成分を合計した面積の標準偏差（不偏分散の平方根）を表す。）
（３）Ｒｃｖ＝（Ｒｓｔｄ／Ｒｘ）×１００  、０≦Ｒｃｖ＜１５
（ただし、Ｒｘは隣接する島成分の間隔平均値を表し、Ｒｓｔｄは隣接する島成分の間隔の標準偏差（不偏分散の平方根）を表す。また、ここで言う間隔とは、隣接する島成分の中心間の間隔である。）
（４）Ｒｍａｘ／ｒｘ≦２
【請求項２】
海成分と島成分の重量比が、１０：９０〜６０：４０の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の海島型複合断面繊維。
【請求項３】
前記海成分が脂肪族ポリエステルであることを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の海島型複合断面繊維。
【請求項４】
前記脂肪族ポリエステルがポリ乳酸であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の海島型複合断面繊維。
【請求項５】
前記島成分がポリカプロアミド（ナイロン６）であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の海島型複合断面繊維。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の海島型複合断面繊維中に含まれる海成分を溶解除去して得られる極細繊維。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の海島型複合断面繊維を少なくとも一部に有する布帛。
【請求項８】
請求項６に記載の極細繊維を少なくとも一部に有する布帛。
【請求項９】
請求項６に記載の極細繊維を少なくとも一部に有する繊維製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海島型複合断面繊維に関するものであり、特に島成分の面積バラツキを小さくすることで、該繊維中に含まれる海成分を溶解除去した際に、均一な単糸直径を有する極細繊維糸条を得ることができる。
【背景技術】
【０００２】
ポリアミド繊維やポリエステル繊維は、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。
【０００３】
繊維に吸着性（吸湿性、吸水性、消臭性等）やソフト性を付与することを目的とした極細繊維を溶融紡糸するに際し、単糸直径がミクロンサイズの繊維については、紡糸口金設計に主眼を置いた単独ポリマーでの溶融紡糸でも得ることができるが、さらに極細の繊維については易溶解性ポリマーとの複合紡糸をして複合断面繊維を得て、易溶解性ポリマーを溶解除去して得るのが主流である。
【０００４】
例えば、ポリアミドと脂肪族ポリエステルとからなり、脂肪族ポリエステルの少なくとも一部を繊維表面に露出するように配置させた複合断面繊維とし、この複合断面繊維から織物を得、その織物から脂肪族ポリエステルを溶解除去し、ポリアミド極細繊維を得る方法が開示されている（特許文献１）。しかしながら、この方法は海島の位置規制になんら言及されておらず、良好な海島型複合断面繊維、均一な単糸直径を有する極細繊維糸条を得られるとは言い難い。
【０００５】
また、易溶解性ポリマーを海成分、難溶解性ポリマーを島成分とし、島成分の平均直径、及び隣接する島成分の間隔を規制した海島型複合断面繊維を得た後、この複合断面繊維から海成分を溶解除去し、繊維直径が均一で、かつ高タフネスの極細繊維を得る方法が開示されている（特許文献２）。しかしながら、この方法では隣接する島成分の間隔バラツキによっては隣接する島成分同士が合流し、やはり良好な海島型複合断面繊維、均一な単糸直径を有する極細繊維糸条を得られるとは言い難い。
【０００６】
均一な単糸直径を有する極細繊維糸条を得るのに好適な海島型複合断面繊維を得るのに際し、特許文献１に記載の、ポリアミドと脂肪族ポリエステルとの単純な組み合わせや、特許文献２に記載の、単純な島成分の平均直径や隣接する島成分の間隔を規制するのみでは、島成分同士の合流を抑制するのは極めて困難であり、良好な海島型複合断面繊維、均一な単糸直径を有する極細繊維糸条を得られないという課題があった。そこで、安定した溶融紡糸が可能で、かつ、均一な単糸直径を有する極細繊維を得るのに好適な海島型複合断面繊維が求められていた。
【特許文献１】特開２０００−５４２２８号公報
【特許文献２】特開２００７−１００２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、特に島成分同士の合流を抑制することで均一な単糸直径を有する極細繊維糸条を得るのに好適な海島型複合断面繊維を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。すなわち、
（１）易溶解性ポリマーが海成分、難溶解性ポリマーが島成分の海島型複合断面繊維であって、該繊維の単糸横断面中に分散している各島成分の面積バラツキ（Ｓｃｖ）と、該繊維の単糸横断面の中心を通り互いに直交する2本の直線を引いて該単糸を4等分したとき、その4部分についてそれぞれ全島成分を合計した面積のバラツキ（Ｓｉｃｖ）がそれぞれ以下の関係を満足し、かつ、隣接する島成分の間隔バラツキ（Ｒｃｖ）と、隣接する島成分の間隔最大値（Ｒｍａｘ）と島成分の平均直径値（ｒｘ）がそれぞれ以下の関係を満足することを特徴とする海島型複合断面繊維。
Ａ．  Ｓｃｖ＝（Ｓｓｔｄ／Ｓｘ）×１００  、０≦Ｓｃｖ＜１０
（ただし、Ｓｘは各島成分の面積平均値を表し、Ｓｓｔｄは各島成分の面積の標準偏差（不偏分散の平方根）を表す。）
Ｂ．  Ｓｉｃｖ＝（Ｓｉｓｔｄ／Ｓｉｘ）×１００  、０≦Ｓｉｃｖ＜５
（ただし、Ｓｉｘは４部分についてそれぞれ全島成分を合計した面積の平均値を表し、Ｓｉｓｔｄは４部分についてそれぞれ全島成分を合計した面積の標準偏差（不偏分散の平方根）を表す。）
Ｃ．  Ｒｃｖ＝（Ｒｓｔｄ／Ｒｘ）×１００  、０≦Ｒｃｖ＜１５
（ただし、Ｒｘは隣接する島成分の間隔平均値を表し、Ｒｓｔｄは隣接する島成分の間隔の標準偏差（不偏分散の平方根）を表す。また、ここで言う間隔とは、隣接する島成分の中心間の間隔である。）
Ｄ．  Ｒｍａｘ／ｒｘ≦２
（２）海成分と島成分の重量比が、１０：９０〜６０：４０の範囲にあることを特徴とする前記（１）に記載の海島型複合断面繊維。
【０００９】
（３）前記海成分が脂肪族ポリエステルであることを特徴とする前記（１）、（２）のいずれかに記載の海島型複合断面繊維。
【００１０】
（４）前記脂肪族ポリエステルがポリ乳酸であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の海島型複合断面繊維。
【００１１】
（５）前記島成分がポリカプロアミド（ナイロン６）であることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の海島型複合断面繊維。
【００１２】
（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の海島型複合断面繊維中に含まれる海成分を溶解除去して得られる極細繊維。
【００１３】
（７）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の海島型複合断面繊維を少なくとも一部に有する布帛。
【００１４】
（８）前記（６）に記載の極細繊維を少なくとも一部に有する布帛。
【００１５】
（９）前記（６）に記載の極細繊維を少なくとも一部に有する繊維製品。
である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、島成分同士の合流を抑制することで、均一な単糸直径の島成分が繊維軸方向に沿って連続的に配列している極細繊維糸条を得るのに好適な海島型複合断面繊維を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の、繊維断面の海成分中に複数の島成分が均一に配置された海島型複合断面繊維中に含まれる海成分を溶解除去して極細繊維とすることにより、従来の合成繊維にはない優れた特性を得ることができる。特にソフト感といった極めて優しい肌触りの布帛が得られたり、また、繊維比表面積が大きくなるといったことから吸着性能、例えば、吸水性などにも優れた極細繊維が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の海島型複合断面繊維は、その繊維横断面について、該繊維の単糸横断面中に分散している各島成分の面積バラツキ（Ｓｃｖ）と、該繊維の単糸横断面の中心を通り互いに直交する2本の直線を引いて該単糸を4等分したとき、その4部分についてそれぞれ全島成分を合計した面積のバラツキ（Ｓｉｃｖ）がそれぞれ以下の関係とすると、
Ｓｃｖ＝（Ｓｓｔｄ／Ｓｘ）×１００
（ただし、Ｓｘは各島成分の面積平均値を表し、Ｓｓｔｄは各島成分の面積の標準偏差（不偏分散の平方根）を表す。）
Ｓｉｃｖ＝（Ｓｉｓｔｄ／Ｓｉｘ）×１００
（ただし、Ｓｉｘは４部分についてそれぞれ全島成分を合計した面積の平均値を表し、Ｓｉｓｔｄは４部分についてそれぞれ全島成分を合計した面積の標準偏差（不偏分散の平方根）を表す。）
Ｓｃｖが０以上１０未満の範囲を満足することが重要であり、好ましくは０以上５未満の範囲である。
また、Ｓｉｃｖは０以上５未満の範囲を満足することが重要であり、好ましくは０以上３未満の範囲である。
【００１９】
Ｓｃｖが１０以上となると、島成分の面積バラツキが大きいことを意味し、海成分を溶解除去したとき、均一な単糸直径を有する極細繊維を得ることができない。また、繊維長手方向での島成分の分散、合流が不規則に発生しやすくなるため、繊維長手方向での強伸度バラツキが大きい海島型複合断面繊維となる。Ｓｉｃｖが５以上となると、島成分の局在的な偏りが大きいことを意味し、それによる島成分同士の合流を抑制することができず、海成分を溶解除去したとき、均一な単糸直径を有する極細繊維を得ることができない。また、繊維横断面で見た場合、応力が繊維横断面に均等に分散されないため、例えば繊維長手方向での強伸度バラツキが大きい海島型複合断面繊維となる。さらには口金吐出孔での紡糸糸条の曲がりが顕著になり、安定した溶融紡糸が困難となる。
【００２０】
本発明の海島型複合断面繊維は、その繊維横断面について、隣接する島成分の間隔バラツキ（Ｒｃｖ）が以下の関係とすると、
Ｒｃｖ＝（Ｒｓｔｄ／Ｒｘ）×１００
（ただし、Ｒｘは隣接する島成分の間隔平均値を表し、Ｒｓｔｄは隣接する島成分の間隔の標準偏差（不偏分散の平方根）を表す。また、ここで言う間隔とは、隣接する島成分の中心間の間隔である。）
Ｒｃｖが０以上１５未満の範囲を満足することが重要であり、好ましくは０以上１０未満の範囲である。
Ｒｃｖが１５以上となると、島成分の間隔バラツキが大きいことを意味し、島成分の局在的な偏りによる島成分同士の合流を抑制することができず、海成分を溶解除去したとき、均一な単糸直径を有する極細繊維を得ることができない。また、繊維横断面で見た場合、応力が繊維横断面に均等に分散されないため、例えば繊維長手方向での強伸度バラツキが大きい海島型複合断面繊維となる。
【００２１】
本発明の海島型複合断面繊維は、その繊維横断面について、隣接する島成分の間隔最大値（Ｒｍａｘ）と島成分の平均直径値（ｒｘ）が以下の関係を満足することが重要である。
Ｒｍａｘ／ｒｘ≦２
Ｒｍａｘ／ｒｘが２を越えると、島成分の局在的な偏りが大きいことを意味し、それによる島成分同士の合流を抑制することができず、海成分を溶解除去したとき、均一な単糸直径を有する極細繊維を得ることができない。また、海成分を溶解除去して得られる極細繊維自体が溶解除去前の海島型複合断面繊維と比べて細くなりすぎることから、布帛等にした時、布帛密度が荒くなりすぎて、繊維製品の布帛設計が困難となったり、製品バリエーションが少なくなったりする。
【００２２】
なお、上記値の決定方法は、後述する実施例に記載のとおりとする。
【００２３】
すなわち、本発明においては、島成分が局在することなく、均一の径となるよう配置することにより、島成分同士の合流を抑制し、海成分を溶解除去したとき、均一な単糸直径を有する極細繊維を得ることができるのである。
【００２４】
本発明の海島型複合断面繊維は、易溶解性ポリマーが海成分、難溶解性ポリマーが島成分の海島型複合断面繊維である。これらのポリマーは互いに非相溶であり、かつ、溶解処理溶液における溶解速度が５倍以上であることが、溶解除去が容易な点から好ましい。
【００２５】
本発明に用いられる難溶解性ポリマーとしては、染色性、機械特性に優れており、様々なポリマーとの複合溶融紡糸にも好適な、主としてポリカプロアミド（ナイロン６）からなるポリアミドが好ましい。ポリアミドとは、いわゆる炭化水素基が主鎖にアミド結合を介して連結された高分子量体からなる樹脂である。また、ここで言う「主として」とは、ポリカプロアミドを構成するε−カプロラクタム単位として８０モル％以上であることを言い、さらに好ましくは９０モル％以上である。その他の成分としては、特に限定されないが、例えば、ポリドデカノアミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリヘキサメチレンアゼラミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリヘキサメチレンドデカノアミド、ポリメタキシリレンアジパミド、ポリヘキサメチレンテレフタラミド、ポリヘキサメチレンイソフタラミド等を構成するモノマーである、アミノカルボン酸、ジカルボン酸、ジアミン等の単位が挙げられる。
【００２６】
また、ポリカプロアミドの重合度は、海島型複合断面繊維、海島型複合断面繊維中に含まれる易溶解性ポリマーを溶解除去して得られるポリカプロアミド極細繊維、あるいはそれらの加工品の要求特性、またはそれらを安定して得るために適当な範囲より適宜選択して良いが、好ましくは９８％硫酸相対粘度で２．０〜３．６の範囲であり、さらに好ましくは２．４〜３．３の範囲である。
【００２７】
また、ポリカプロアミド中に含有される低重合物量としては、好ましくは熱水抽出法により検出される低重合物量で１．８重量％以下であり、さらに好ましくは１．５重量％以下である。かかる範囲とすることにより、特に海島型複合断面繊維の溶融紡糸時に発生するポリカプロアミドのモノマー、オリゴマー等を低減し、紡糸口金の表面汚れを抑制することで安定した溶融紡糸が実現できる。
【００２８】
ポリカプロアミド中の低重合物を除去する方法としては、重合されたポリカプロアミドチップを、９０〜１２０℃程度の沸騰水に接触させ、低重合物を抽出することが好ましい。ポリカプロアミド中の低重合物量は、チップ形状、浴比等によっても異なることがあるが、抽出時間は２０〜４０ｈｒ程度で、必要に応じてヒドラジン等の還元剤を添加することが好ましい。抽出操作を終えたポリカプロアミドチップは、約１０重量％の水分を含有するため、乾燥をすると良い。ポリカプロアミドチップの乾燥方法は、１．３ｋＰａ以下の減圧下で、バッチ方式で加熱する方法、あるいは、ポリカプロアミドチップと加熱された窒素とを連続的に接触させる方法が挙げられる。ポリカプロアミドチップを大量生産する場合は、連続運転が可能な後者が有利であり、少量多品種生産をする場合は前者が有利である。通常の場合、乾燥はポリカプロアミドの融点以下の温度である１００〜１２０℃において、１０〜３０ｈｒ程度保持することにより、水分率が概ね０．１重量％以下となるまで行うと良い。
【００２９】
本発明に用いられる易溶解性ポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステルや、それらを主とした共重合体、脂肪族ポリエステル等が挙げられるが、最近の環境に対する社会情勢を考慮すると、バイオマス利用、生分解性の観点から脂肪族ポリエステルであることが好ましい。脂肪族ポリエステルとは、いわゆる塩基酸とアルコールがエステル結合を介して連結された高分子量体からなる樹脂であって、その分子が環式構造を含まない、いわゆる脂肪族で構成されているものを言う。かかるポリマー構成とすることにより、極めて短時間での溶解除去が可能となる。脂肪族ポリエステルを溶解除去する場合、普通アルカリを用いるが、溶解処理条件によって変動はあるものの、ポリエチレンテレフタレートと溶解速度を比較した場合その差は約５０倍にもなる。
【００３０】
ここで脂肪族ポリエステルを例示すると、ポリ乳酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリブチレンサクシネート、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン等が挙げられるが、安定した溶融紡糸が可能という点でポリ乳酸がより好ましい。ポリ乳酸とは乳酸モノマーを重合したものであり、Ｌ体またはＤ体の光学純度が９０％以上であると、融点が高くなり好ましい。また、ポリ乳酸の性質を損なわない範囲において、乳酸以外のモノマーを共重合していても良いが、好ましくはポリ乳酸を構成する乳酸単位として８０モル％以上であり、さらに好ましくは９０モル％以上である。
【００３１】
また、ポリ乳酸の分子量は、海島型複合断面繊維、あるいはその加工品の要求特性、またはそれらを安定して得るために適当な範囲より適宜選択して良いが、好ましくは重量平均分子量で５万〜３０万の範囲であり、さらに好ましくは１０万〜２５万の範囲である。
本発明の海島型複合断面繊維の海成分と島成分の重量比は、海島型複合断面繊維、海島型複合断面繊維中に含まれる海成分を溶解除去して得られる極細繊維、あるいはその加工品の要求特性、またはそれらを安定して得るために適当な範囲より適宜選択して良いが、好ましくは海成分と島成分の重量比で１０：９０〜６０：４０の範囲であり、さらに好ましくは２０：８０〜５０：５０の範囲である。海成分と島成分の重量比が１０：９０未満では、溶融紡糸時に島成分同士が合流しやすくなるため、海成分を溶解除去したとき、均一な単糸直径を有する極細繊維を得ることができない。また、海成分と島成分の重量比が６０：４０を越えると、海成分の溶解除去に必要な溶剤が多くなる等、安全性や自然環境保護の観点、また、経済的観点からも好ましくない。また、海成分を溶解除去して得られる極細繊維自体が溶解除去前の海島型複合断面繊維と比べて細くなりすぎることから、布帛等にした時、布帛密度が荒くなりすぎて、繊維製品の布帛設計が困難となったり、製品バリエーションが少なくなったりする可能性がある。
【００３２】
本発明の海島型複合断面繊維の総島数は３００以上が好ましく、さらに好ましくは５００以上である。総島数が多いほど海成分を溶解除去したときに得られる極細繊維が細くなり、極細繊維の狙いとするソフト感、吸着性能を飛躍的に向上させることができる。また、逆に総島数が多くなりすぎると、それを溶融紡糸する口金精度の理由で紡糸口金の製造コストが高くなり、また、海島複合断面繊維の単糸本数によっては、溶融紡糸時に島成分同士が合流しやすくなるため、海成分を溶解除去したとき、均一な単糸直径を有する極細繊維を得ることができない可能性がある。よって海島型複合断面繊維の総島数は１０００以下とするのが好ましい。
【００３３】
本発明の海島型複合断面繊維の海成分を溶解除去して得られる極細繊維の単糸繊度は、好ましくは０．０１〜０．５デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲であり、さらに好ましくは０．０１〜０．２ｄｔｅｘの範囲である。極細繊維の単糸繊度が０．０１ｄｔｅｘ未満では、原糸品位を含め、安定した溶融紡糸が困難となる。
【００３４】
一般的に極細繊維の単糸繊度を細くする場合、紡糸口金あたりの総島数を多くする、もしくは紡糸口金あたりの島成分の吐出量を下げるといった方法があるが、紡糸口金あたりの総島数が多くなりすぎると、前記と同様に、やはり紡糸口金の製造コストが高くなる、海成分を溶解除去したとき、均一な単糸直径を有する極細繊維を得ることができなくなるといった問題がある。また、紡糸口金あたりの島成分の吐出量を下げすぎると、紡糸口金での溶融した島成分の計量が困難となり、やはり、海成分を溶解除去したとき、均一な単糸直径を有する極細繊維を得ることができなくなるといった問題が残る。
【００３５】
極細繊維の単糸繊度が０．５ｄｔｅｘを越えるものは、紡糸口金設計に主眼した単独ポリマーでの一発溶融紡糸でも得ることができるため、海島型複合断面繊維として得るメリットがない。
【００３６】
本発明の海島型複合断面繊維は、そのまま繊維製品として得ることもできるが、海島型複合断面繊維中に含まれる海成分を溶解除去することにより、ソフト感、吸着性能に優れた極細繊維を得ることが可能である。さらには、海島型複合断面繊維中に含まれる海成分を一部溶解除去することにより、光沢、触感等の新たな付加価値を得ることも可能である。これらの場合、海島型複合断面繊維から得られた布帛を溶解処理溶液で処理するが、海成分である易溶解性ポリマーが脂肪族ポリエステル、島成分である難溶解性ポリマーがポリカプロアミドの海島型複合断面繊維の場合、アルカリで処理すると良い。ここで言うアルカリとは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられるが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の強アルカリ（ｐＨ＝１０〜１４）を０．５〜２０重量％濃度の溶液（溶媒としては水が好ましい）中、６０〜１２０℃で処理することが好ましい。
【００３７】
本発明の海島型複合断面繊維を用いた繊維製品、また、海島型複合断面繊維中に含まれる海成分を溶解除去したときに得られる極細繊維を用いた繊維製品としては、キャミソール、ショーツ等のインナーウエア、ストッキング、ソックス等のレッグニット、シャツやブルゾン等のスポーツ・カジュアルウェア、パンツ、コート、紳士・婦人衣料等の衣料用途のみならず、ブラカップやパッド等の衣料資材用途、カーテンやカーペット、マット、家具等のインテリア用途、吸水フェルト、研磨布といった工業資材用途、さらにはフィルター等の産業資材用途、車両内装用途にも好適に用いることができる。近年、繊維産業においても、バイオマス利用、生分解性といったエコ素材は、自然環境保護の観点から注目を集めており、本発明の海島型複合断面繊維は、こういったエコ素材にも好適に用いることができる。
【００３８】
本発明の海島型複合断面繊維は、海島複合形成性、生産性、コストの観点から、溶融紡糸による製造が最も優れている。溶融紡糸による製造方法について、紡糸−延伸工程を連続して行う方法（直接紡糸延伸法）、未延伸糸を一旦巻き取った後に延伸する方法（２工程法）、あるいは紡糸速度を４０００ｍ／ｍｉｎ以上のように高速として実質的に延伸工程を省略する方法（高速紡糸法）等、いずれの方法においても製造可能であり、必要に応じて仮撚りや空気交絡等の糸加工を施しても良い。
【００３９】
以下に、海成分である易溶解性ポリマーがポリ乳酸、島成分である難溶解性ポリマーがポリカプロアミドの海島型複合断面繊維について、直接紡糸延伸法での製造を例示する。
まず溶融部について説明する。ポリカプロアミド、ポリ乳酸を溶融するに際し、プレッシャーメルター法あるいはエクストルーダー法が挙げられるが、両者とも特に限定されるものではない。溶融温度は、ポリカプロアミドは２４０〜２６０℃が好ましく、ポリ乳酸は２００〜２２０℃が好ましい。
【００４０】
また、紡糸口金から吐出されるまでのポリマー滞留時間は、特にポリ乳酸のような耐熱性に乏しいポリマーの場合、ポリマー溶融部先端、例えば、プレッシャーメルタータイプの溶融紡糸装置の場合はメルター部から、エクストルーダータイプの溶融紡糸装置の場合はシリンダー入口から、紡糸口金から吐出するまでの時間を２０ｍｉｎ以内とすることが好ましい。
【００４１】
紡糸パックへ流入したポリカプロアミド、ポリ乳酸は、公知の紡糸口金により合流、海島複合断面に形成されて、紡糸口金より吐出される。海島型複合紡糸口金については様々な公知例があるが、島成分の流路となる複数のパイプと、これらの島成分をそれぞれ取り囲む海成分の流路（スリット）を設けてなる紡糸口金での海島複合形成が、Ｓｃｖ、Ｓｉｃｖ、Ｒｃｖ、Ｒｍａｘ／ｒｘのコントロールが容易となり好ましい。図１で詳細説明する。図１は、本発明で用いる海島型複合紡糸口金の一例であり、後述する実施例で用いた海島型複合紡糸口金の断面を示す概略図である。パイプ（５）から流入された島成分が、海成分流入孔（４）〜１合板１（１）および２号板（２）の隙間（６）〜スリット（７）を通過した海成分によって、合流部（８）でいわばコーティングされる形となる。海成分によってコーティングされた各島成分が、３号板（３）の合流部（９）で合流し、海島複合断面に形成されて、吐出孔（１０）より吐出される。Ｓｃｖ、Ｓｉｃｖ、Ｒｃｖ、Ｒｍａｘ／ｒｘを満足する良好な海島型複合断面を得るには、特に海成分の計量が充分に行われる必要があり、図１に示すようなパイプ（５）が２号板（２）の途中まで進入しているような紡糸口金だと、海成分の計量に必要なスリット（７）長を得ることができ、さらに好ましい。
【００４２】
また、紡糸温度（いわゆるポリマー配管や紡糸パックまわりの保温温度）は、２４０〜２６０℃が好ましい。
【００４３】
紡糸口金から吐出された海島型複合断面繊維は、冷却、固化され、油剤が付与された後、引き取られる。引き取り速度は１０００〜５０００ｍ／ｍｉｎの範囲が好ましく、延伸糸の伸度が３０〜７０％の範囲となるように適宜延伸倍率を設定、延伸後、速度として２５００〜５０００ｍ／ｍｉｎの範囲で巻き取るのが好ましい。また、巻き取りまでの工程で公知の交絡装置を用い、交絡を施すことも可能である。必要であれば複数回付与することで交絡数を上げることも可能である。さらには、巻き取り直前に、追加で油剤を付与するのも可能である。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。また、本発明の海島型複合断面繊維、ポリアミド極細繊維の物性の測定方法は以下の通りである。
【００４５】
（１）ポリアミドの９８％硫酸相対粘度（ηｒ）
オストワルド粘度計にて下記溶液の２５℃での落下秒数を測定し、下式により算出した。
ポリカプロアミドを１ｇ／１００ｍｌとなるように溶解した９８％濃硫酸（Ｔ１）、９８％濃硫酸（Ｔ２）とすると、
（ηｒ）＝Ｔ１／Ｔ２。
【００４６】
（２）ポリアミド中の低重合物量
３５メッシュを通過し、１１５メッシュに留まるポリカプロアミド粉末を、水分率が０．０３重量％以下となるまで乾燥、その重量を秤量した（Ｗ１）。その後、浴比２００倍の沸騰水で４ｈｒ抽出し、水洗後、再び水分率が０．０３重量％以下となるまで乾燥、その重量を秤量した（Ｗ２）。下式により算出した。
（ＭＯ量）（重量％）＝｛（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１｝×１００。
【００４７】
（３）ポリ乳酸の重量平均分子量（Ｍｗ）
ポリ乳酸のクロロホルム溶液にテトラヒドロフランを混合し測定溶液とした。これをゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定し、ポリスチレン換算でＭｗを求めた。
【００４８】
（４）ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の固有粘度（ＩＶ）
オストワルド粘度計にて下記溶液の２５℃での落下秒数を測定し、下式により算出した。
試料を０．８ｇ／１０ｍｌとなるように溶解したオルトクロロフェノール（Ｔ１）、オルトクロロフェノール（Ｔ２）とすると、
（ηｒ）＝Ｔ１／Ｔ２
（ＩＶ）＝０．０２４２ηｒ＋０．２６３４。
【００４９】
（５）光学顕微鏡による繊維横断面観察
繊維横断方向に必要に応じて繊維を蝋で固める等して約６ミクロンの薄切片を切り出し、光学顕微鏡（Ｎｉｋｏｎ（株）社製８０ｉＴＰ−ＤＰＨ−Ｓ）で繊維横断面を観察した。繊維糸条全体を観察するときは１００倍、単糸を観察するときは４００倍と必要に応じて観察倍率を変更して繊維横断面を観察した。
【００５０】
（６）Ｓｃｖ
前記に記載の光学顕微鏡（４００倍）による繊維横断面写真を画像処理ソフト（三谷商事（株）社製ＷＩＮＲＯＯＦ）を用いて求めた。詳細は下記の通りとした。
Ａ．繊維横断面写真から無作為に単糸５本を選択した。測定誤差が出ないように選択したそれぞれの単糸を４００倍に拡大した。
Ｂ．それぞれの単糸について無作為に島成分を５個選択した。選択した各島成分の面積をＷＩＮＲＯＯＦで計測し、その面積平均値（Ｓｘ）、標準偏差（Ｓｓｔｄ）を算出した。なお、標準偏差は不偏分散から算出した。
Ｃ．それぞれの単糸について、Ｓｃｖ＝Ｓｓｔｄ／Ｓｘ×１００の関係式からＳｃｖを算出し、それぞれの単糸のＳｃｖからその平均値を算出した。
【００５１】
（７）Ｓｉｃｖ
前記に記載の光学顕微鏡（４００倍）による繊維横断面写真を画像処理ソフト（三谷商事（株）社製ＷＩＮＲＯＯＦ）を用いて求めた。詳細は下記の通りとした。
Ａ．繊維横断面写真から無作為に単糸５本を選択した。測定誤差が出ないように選択したそれぞれの単糸を４００倍に拡大した。
Ｂ．それぞれの単糸について、中心を通り互いに直交する２本の直線を引いて該単糸を４等分した。
Ｃ．それぞれの単糸について、その４部分についてそれぞれ全島成分を合計した面積をＷＩＮＲＯＯＦで計測し、その面積平均値（Ｓｉｘ）、標準偏差（Ｓｉｓｔｄ）を算出した。なお、標準偏差は不偏分散から算出した。
Ｄ．それぞれの単糸について、Ｓｉｃｖ＝Ｓｉｓｔｄ／Ｓｉｘ×１００の関係式からＳｉｃｖを算出し、それぞれの単糸のＳｉｃｖからその平均値を算出した。
【００５２】
（８）Ｒｃｖ
前記に記載の光学顕微鏡（４００倍）による繊維横断面写真を画像処理ソフト（三谷商事（株）社製ＷＩＮＲＯＯＦ）を用いて求めた。詳細は下記の通りとした。
Ａ．繊維横断面写真から無作為に単糸５本を選択した。測定誤差が出ないように選択したそれぞれの単糸を４００倍に拡大した。
Ｂ．それぞれの単糸について、隣り合った島成分を１組として無作為に５組選択した。
Ｃ．選択した組について、隣り合った島成分の中心間の間隔をＷＩＮＲＯＯＦで計測し、その間隔平均値（Ｒｘ）、標準偏差（Ｒｓｔｄ）を算出した。なお、標準偏差は不偏分散から算出した。
Ｄ．それぞれの単糸について、Ｒｃｖ＝Ｒｓｔｄ／Ｒｘ×１００の関係式からＲｃｖを算出し、それぞれの単糸のＲｃｖからその平均値を算出した。
【００５３】
（９）ｒｘ、Ｒｍａｘ
前記に記載の光学顕微鏡（４００倍）による繊維横断面写真を画像処理ソフト（三谷商事（株）社製ＷＩＮＲＯＯＦ）を用いて求めた。詳細は下記の通りとした。
Ａ．繊維横断面写真から無作為に単糸５本を選択した。測定誤差が出ないように選択したそれぞれの単糸を４００倍に拡大した。
Ｂ．それぞれの単糸について無作為に島成分を５個選択した。選択した各島成分の直径をＷＩＮＲＯＯＦで計測し、その直径平均値（ｒｘ）を算出した。
Ｃ．それぞれの単糸について、隣り合った島成分を１組として、その中心間の間隔が目視で見て最も大きい５組を選択した。
Ｄ．選択した組について、隣り合った島成分の中心間の間隔をＷＩＮＲＯＯＦで計測し、５組の中で最も大きい値を間隔最大値（Ｒｍａｘ）とした。
【００５４】
（１０）強度、伸度、強伸度積、強伸度積バラツキ
Ａ．強度（Ｔｂ）、伸度（Ｙ）は、ＪＩＳ  Ｌ１０１３（１９９９）の８．５項に準じた。なお、測定条件としては、定速緊張形試験機（オリエンテック（株）社製テンシロン）を用い、つかみ間隔５０ｃｍ、引張速度５０ｃｍ／ｍｉｎとした。
Ｂ．強伸度積（ＴｂＹ）は、ＴｂＹ＝Ｔｂ×（１００＋Ｙ）／１００の関係式から算出した。
Ｃ．繊維長手方向の強伸度積バラツキ（ＴｂＹｃｖ）は、ＴｂＹｃｖ＝ＴｂＹｓｔｄ／ＴｂＹｘ×１００の関係式から算出した。なお、（ＴｂＹｘ）は同一繊維について強伸度積を１０回測定した平均値であり、（ＴｂＹｓｔｄ）はその標準偏差（不偏分散から算出）である。
【００５５】
（１１）ソフト性
繊維から織密度がウェール１２０本／２．５４ｃｍ、コース９０本／２．５４ｃｍの平織地を作成し、６％−水酸化ナトリウム水溶液で、９５℃で４ｈｒ浸透し、ポリエステル成分を溶解除去後、流水で１ｈｒ水洗し、１日間風乾した。得られた平織地について、熟練した検査者（３０人）の触感によって筒編地のソフト性を相対評価した。ソフト性が非常に良い（４）、ソフト性がやや良い（３）、ソフト性があまりない（２）、ソフト性がない（１）の４段階で等級判定し、その平均値にて評価した。
【００５６】
（実施例１〜４、比較例３）
難溶解性ポリマーとしてηｒが２．６、低重合物量が１重量％のポリカプロアミドペレットと、易溶解性ポリマーとしてＭｗが１２万のポリ乳酸ペレットとを両者の水分率が０．０３重量％以下になるまで乾燥した。
【００５７】
ポリカプロアミドペレットを２６０℃、ポリ乳酸ペレットを２２０℃の溶融温度で、表１に示す重量比で各個別々のプレッシャーメルターで溶融し、紡糸パック、紡糸口金に合流、海島複合形成させて紡糸口金より吐出させた。紡糸口金は、図１に示すパイプ（５）が２号板（２）のスリット（７）の途中まで進入している紡糸口金（パイプ式口金）とし、単糸あたりの島数が３７島で、紡糸口金あたりの単糸数が２０（総島数は７４０）のものを使用した。また、紡糸温度は２６０℃とした。紡糸口金より吐出後、１８℃の冷風で冷却、給油した後に、巻取速度４０００ｍ／ｍｉｎで直接紡糸延伸を行い、７８ｄｔｅｘ−２０フィラメントの海島型複合断面繊維を得た。なお、プレッシャーメルター部から、紡糸口金より吐出するまでの時間は２０ｍｉｎ以内となるようメルター部への供給量を調整した。
【００５８】
得られた海島型複合断面繊維について、Ｓｃｖ、Ｓｉｃｖ、Ｒｃｖ、Ｒｍａｘ／ｒｘ、強伸度積、強伸度積バラツキについて評価した。また、前記に記載の方法で得られた海島型複合断面繊維のポリ乳酸を溶解除去して得られたポリカプロアミド極細繊維からなる平織地のソフト性についてもあわせて評価した。これらの結果を表１に示す。
【００５９】
（実施例５，６）
紡糸口金を図１に示すパイプ式口金とし、単糸あたりの島数が４９島で、紡糸口金あたりの単糸数が２０（総島数は９８０）のものとする以外は、実施例１と同様に溶融紡糸し、７８ｄｔｅｘ−２０フィラメントの海島型複合断面繊維を得た。得られた海島型複合断面繊維について、実施例１と同様の項目について評価した。これらの結果を表１に示す。
【００６０】
（実施例７）
易溶解性ポリマーをＩＶ（固有粘度）が０．６５３のポリエチレンテレフタレートとする以外は、実施例１と同様に溶融紡糸し、７８ｄｔｅｘ−２０フィラメントの海島型複合断面繊維を得た。得られた海島型複合断面繊維について、実施例１と同様の項目について評価した。この結果を表１に示す。
【００６１】
（実施例８）
易溶解性ポリマーをＩＶ（固有粘度）が０．６５３のポリエチレンテレフタレート、紡糸口金をパイプ式口金とし、単糸あたりの島数が４９島で、紡糸口金あたりの単糸数が２０（総島数は９８０）のものとする以外は、実施例１と同様に溶融紡糸し、７８ｄｔｅｘ−２０フィラメントの海島型複合断面繊維を得た。得られた海島型複合断面繊維について、実施例１と同様の項目について評価した。この結果を表１に示す。
【００６２】
（実施例９）
難溶解性ポリマーをηｒが２．６、低重合物量が１重量％のポリヘキサメチレンアジパミドペレット、易溶解性ポリマーをＩＶ（固有粘度）が０．６５３のポリエチレンテレフタレートとし、ポリヘキサメチレンアジパミドペレットの水分率が０．１重量％中心になるまで乾燥する以外は、実施例１と同様に溶融紡糸し、７８ｄｔｅｘ−２０フィラメントの海島型複合断面繊維を得た。得られた海島型複合断面繊維について、実施例１と同様の項目について評価した。この結果を表１に示す。
【００６３】
（実施例１０）
難溶解性ポリマーをηｒが２．６、低重合物量が１重量％のポリヘキサメチレンアジパミドペレット、易溶解性ポリマーをＩＶ（固有粘度）が０．６５３のポリエチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンアジパミドペレットの水分率が０．１重量％中心になるまで乾燥する、紡糸口金をパイプ式口金とし、単糸あたりの島数が４９島で、紡糸口金あたりの単糸数が２０（総島数は９８０）のものとする以外は、実施例１と同様に溶融紡糸し、７８ｄｔｅｘ−２０フィラメントの海島型複合断面繊維を得た。得られた海島型複合断面繊維について、実施例１と同様の項目について評価した。この結果を表１に示す。
【００６４】
（比較例１，４）
紡糸口金を図２に示す（パイプ（５）が２号板（２）のスリット（７）に進入していない紡糸口金（パイプレス口金）とし、単糸あたりの島数が３７島で、紡糸口金あたりの単糸数が２０（総島数は７４０）のものとする以外は、実施例１と同様に溶融紡糸し、７８ｄｔｅｘ−２０フィラメントの海島型複合断面繊維を得た。得られた海島型複合断面繊維について、実施例１と同様の項目について評価した。この結果を表１に示す。
【００６５】
（比較例２）
紡糸口金を図２に示す（パイプ（５）が２号板（２）のスリット（７）に進入していない紡糸口金（パイプレス口金）とし、単糸あたりの島数が１４島で、紡糸口金あたりの単糸数が２０（総島数は２８０）のものとする以外は、実施例１と同様に溶融紡糸し、７８ｄｔｅｘ−２０フィラメントの海島型複合断面繊維を得た。得られた海島型複合断面繊維について、実施例１と同様の項目について評価した。この結果を表１に示す。
【００６６】
【表１】
2009263831.tif 000002
【００６７】
表１の結果から明らかなように、本発明の海島型複合断面繊維は、従来の海島型複合断面繊維と比較して海島複合形成性を大幅に改善することで、安定した紡糸操業性、かつ、均一な単糸直径を有する極細繊維糸条を得ることが可能な極めて顕著な効果を奏するものであると言える。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施例、比較例で用いた海島型複合紡糸口金の概略図である。
【図２】本発明の比較例で用いた海島型複合紡糸口金の概略図である。
【符号の説明】
【００６９】
１：１号板
２：２号板
３：３号板
４：海成分流入孔
５：島成分流入孔（パイプ）
６：１，２号板の隙間
７：スリット
８，９：合流部
１０：吐出孔
【図１】
2009263831.tif 000003
【図２】
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