ポリマアロイチップ、ポリマアロイ繊維および超極細繊維ならびにそれらの製造方法
【課題】 不織布等を製造する際の熱接着性に優れた海島構造もしくは芯鞘構造からなる超極細繊維を提供し、不織布における超極細繊維の脱落の問題を解消する。
【解決手段】 少なくとも３種のポリマからなる海島構造を有するポリマアロイ繊維であって、島部は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．００１〜５μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマからなる海島構造もしくは芯鞘構造であって、海部が脂肪族ポリエステルからなり、島部がポリオレフィンやナイロン６を主成分としてなり、島部の平均直径が０．００１〜５μｍである。このポリマアロイ繊維から超極細繊維を製造する。
【解決手段】 少なくとも３種のポリマからなる海島構造を有するポリマアロイ繊維であって、島部は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．００１〜５μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマからなる海島構造もしくは芯鞘構造であって、海部が脂肪族ポリエステルからなり、島部がポリオレフィンやナイロン６を主成分としてなり、島部の平均直径が０．００１〜５μｍである。このポリマアロイ繊維から超極細繊維を製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明のチップや繊維は、海島構造をもち、その島部内がポリプロピレンやポリエチレンのようなポリオレフィンからなる海島構造もしくは芯鞘構造をもち、ポリ乳酸のような脂肪族ポリエステルを海部とするポリマアロイチップやポリマアロイ繊維に関するものである。特に、芯鞘構造もしくは海島構造をもち、不織布用として好適な超極細繊維を製造するために好適なポリマアロイ繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成繊維の極細糸は、繊維径十μｍ単位の細い繊維径を有し、その細繊度を活かして、衣料用や、産業用資材用の繊維として好適に用いられてきた。
【０００３】
特に、これら極細糸は、半導体やハードディスクをはじめとする情報技術を支える部材の研磨材としても用いられている。また、スポーツ資材として、軽量部材として用いられている。さらにスエード調やヌバック調や銀付といった人工皮革において、独特の風合いを醸しだし、衣料や家具などの内装材に利用されている。
【０００４】
さらに、より細繊度化した超極細糸による重量あたりの表面積アップによって、上記特性以外にも吸着性や吸湿性といった特性向上を狙って、数百ｎｍ単位の繊維径を有する繊維が検討されてきた。
【０００５】
また、ポリオレフィン、特にポリプロピレンおよびポリエチレンからなる超極細糸は衣料用、自動車用資材、産業資材用、農業用資材、スポーツ資材または、医療用資材に用いられ、なかでも芯鞘型の熱接着極細繊維は、形態を維持した不織布や、フィルターやセパレーターの部材として広範囲に用いられている。
しかしながら、超極細の繊維は不織布からの脱離が多く、製品化後に性能が劣化するといった問題が残っていた。
【０００６】
そこで、特許文献１には、少なくとも２種の溶解性の異なる有機ポリマからなる海島構造繊維であって、島成分が難溶解性ポリマ、海成分が易溶解性ポリマからなり、島ドメインの平均直径が１〜１５０ｎｍであり、島ドメインの６０％以上が直径１〜１５０ｎｍのサイズであるポリマアロイ繊維が記載されている。また、特許文献１では、島ポリマの融点が海ポリマの融点の−２０〜＋２０℃で、さらに海ポリマの溶融粘度が１００ｐａ・ｓ以下であるポリマアロイ繊維が用いられている。また、特許文献1には、これらの繊維の海成分をアルカリ溶解することによって、１〜１５０ｎｍの超極細繊維が得られることが記載される。
【０００７】
さらに、特許文献２には、単糸繊度が１×１０−７〜２×１０−４ｄｔｅｘで繊度比率の６０％以上が単糸繊度１×１０−７〜２×１０−４ ｄｔｅｘの繊維が記載されている。
さらに、特許文献３には、ポリプロピレンとポリ乳酸からなる海島構造のポリマアロイ繊維において、島成分のポリプロピレンの繊度が繊維径で５０μｍ以下と記載されている。
【０００８】
さらに、特許文献４には、ポリオレフィンとポリ乳酸からなる海島構造のポリマアロイ繊維において、ポリ乳酸を溶解後に、島成分のポリオレフィンの平均繊維径が０．００１〜５μｍで、平均繊維長が０．２〜２００ｍｍであると記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１６９２６１号公報
【特許文献２】特開２００４−１６２２４４号公報
【特許文献３】特表２００２−５１６６２２号公報
【特許文献４】特表２００８−３１４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１および２に記載された方法から得られる超極細繊維の繊維径はナノレベルであるが、繊維長が数μｍと非常に短く、アルカリでの脱海後に脱落し、繊維としてその形状を維持かつ取り扱うことが困難となっている。そのため、不織布としたり紡績したりするに際し、他の素材との積層、混合の工程が余分に必要となっていた。さらに、繊維長が短いために他素材との積層、混合した後でも脱落するという課題が残り、製品化後に機能が低下する問題があった。
【００１０】
また、特許文献３で開示されるのはアロイ繊維のみで、かつそのうち島成分は繊維径５０μｍ以下と太く、ナノレベルの超極細繊維を得ることができるようなものではない。
特許文献４でポリオレフィンからなる長繊維の超極細繊維が得ることができるが、不織布加工後に、繊維同士の接着がないので、特に薄い不織布を作製したときには、布帛の安定性に欠けるものであった。
【００１１】
本発明者らは、上記した従来技術の問題を解消し、安定にかつ容易に加工することができる超極細繊維を製造し、不織布の安定性を高めるために有効な方法を検討し、本発明に到達した。
【００１２】
即ち、本発明は、ポリマアロイ繊維を利用して超極細繊維を製造する方法によって、超極細繊維の長さが十分に長く、かつ、不織布等を製造する際の熱接着性に優れた超極細繊維を提供すること、そして、不織布における超極細繊維の脱落の問題を解消することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した超極細繊維の脱落の問題を解決するという目的を達成するために、本発明は、次の事項により特定されるポリマアロイチップ、その製造方法、ポリマアロイ繊維、その製造方法、超極細繊維、その製造方法からなる。
【００１４】
少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するポリマアロイチップであって、海島構造における島部はチップの長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径が０．０１〜２０μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘型もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．１ｍｍ以上であるポリマアロイチップ。
【００１５】
ここで、ポリマアロイチップを構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマである場合、これらポリマを１９０〜２６０℃で混練する際の同一の温度において、島ポリマ１のポリマ溶融粘度は島ポリマ２のポリマ溶融粘度よりも高く、島ポリマ２のポリマ溶融粘度は海ポリマのポリマ溶融粘度よりも高く、かつ、それら各ポリマの溶融粘度の差が、５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましい。また、海ポリマが脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなり、かつ、島ポリマ１と島ポリマ２とが、以下のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１） 島ポリマ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリプロピレンまたはその共重合体である、
【００１６】
上記のポリマアロイチップは次の方法により製造できる。
島ポリマ１と島ポリマ２とを芯鞘構造で溶融押出して芯鞘構造チップとし、または、島ポリマ１と島ポリマ２とを１９０〜２６０℃で溶融混練して押出し海島構造チップとした後、これら芯鞘構造チップ及び／又は海島構造チップと海ポリマとを共に１９０〜２６０℃で再溶融して混練して押出し海島構造の線状体とし、引き延ばし水冷した後にカットするポリマアロイチップの製造方法。
【００１７】
少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するポリマアロイ繊維であって、海島構造における島部は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．００１〜５μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．２ｍｍ以上であるポリマアロイ繊維。
【００１８】
ここで、ポリマアロイ繊維を構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマである場合、これらポリマを１９０〜２６０℃で溶融紡糸する際の同一の温度において、島ポリマ１の溶融粘度は島ポリマ２の溶融粘度よりも高く、島ポリマ２の溶融粘度は海ポリマの溶融粘度よりも高く、かつ、それら各ポリマの溶融粘度差が、５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましい。また、海ポリマが脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなり、かつ、島ポリマ１と島ポリマ２とが、以下のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１） 島ポリマ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリプロピレンまたはその共重合体である、
【００１９】
上記のポリマアロイ繊維は、前記したポリマアロイチップを用い、１９０〜２６０℃にて溶融紡糸することにより製造できる。
少なくとも２種のポリマからなる芯鞘構造もしくは海島構造の超極細繊維であって、繊維中に存在する芯もしくは島に相当する相部分は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、超極細繊維の平均直径は０．００１〜５μｍであり、かつ、芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は超極細繊維の平均直径の８０〜１％であり、かつ、超極細繊維の平均長さが０．２ｍｍ以上である超極細繊維。
【００２０】
この超極細繊維において、１９０〜２６０℃の範囲内の同一の温度において、芯もしくは島に相当する相部分を構成する芯・島ポリマの溶融粘度が１５０〜５５０Ｐａ・ｓであり、鞘もしくは海に相当する相部分を構成する鞘・海ポリマの溶融粘度が、芯・島ポリマの溶融粘度よりも少なくとも５０Ｐａ・ｓ低くかつ、１００〜５００Ｐａ・ｓであることが好ましい。また、芯もしくは島に相当する相部分を構成する芯・島ポリマと、鞘もしくは海に相当する相部分を構成する鞘・海ポリマとが、以下のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１） 芯・島ポリマがポリプロピレンまたはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２） 芯・島ポリマがナイロン６またはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３） 芯・島ポリマがナイロン６またはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリプロピレンまたはその共重合体である、
【００２１】
上記の超極細繊維は、前記したポリマアロイ繊維をアルカリ溶解処理することにより製造することができる。
また、上記の超極細繊維を熱接着処理することにより不織布を製造することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、熱接着性を有する芯鞘型もしくは海島型の超極細繊維を容易に製造することができるため、不織布等の製造時に加熱によって容易に固定することができるので、薄膜化が容易でありかつ強度が向上する。そして、不織布中から超極細繊維の脱落を防止でき、また、安定にかつ容易に加工が行える超極細繊維を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明によって製造される超極細繊維は、芯鞘構造もしくは海島構造を有するものであり、これは、特異な海島構造をもつポリマアロイチップを製造し、次いでポリマアロイ繊維を製造し、アルカリ溶解処理することにより製造することができる。
【００２４】
ポリマアロイチップ
本発明において、繊維製造に先立って準備するポリマアロイチップは、少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するものであって、海島構造における島部はチップの長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．０１〜２０μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．１ｍｍ以上である。このチップの長さは３〜３０ｍｍ程度であればよい。
【００２５】
このポリマアロイチップを構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマの３種である場合を例にとって以下説明する。また、以下においては、「島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分」を島成分１と称し、「島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分」を島成分２と称する。
【００２６】
ポリマアロイチップの海島構造における島部は、島成分１が島成分２で囲まれて存在する芯鞘構造もしくは海島構造をとっており、かつ、島成分１および島成分２からなる島部はチップの長手方向に連続的なスジ状に延びている。ここで、島成分１は断続的に切れていてもよいが、島成分２は、その平均長さが所定長となるようにスジ状に繋がっている。
【００２７】
また、島部の平均直径は０．０１〜２０μｍであり、さらには０．０１〜１０μｍが好ましい。さらに好ましくは０．０１〜５μｍである。
さらには、島成分１の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、さらには２０〜１％であることが好ましい。さらに好ましくは１０〜１％である。
【００２８】
島部の平均長さは０．１ｍｍ以上である。さらには１ｍｍ以上と長いことが好ましい。その上限はチップの長さと同じであることが好ましく、長くても１００ｍｍ以下である。さらに好ましくは２〜３０ｍｍである。
【００２９】
このポリマアロイチップにおいては、１９０〜２６０℃で混練する際の同一の温度において、ポリマの溶融粘度は、次式を満足することが好ましい。
島ポリマ１＞島ポリマ２＞海ポリマ
それら各ポリマの溶融粘度の差、即ち、島ポリマ１と島ポリマ２との溶融粘度の差、島ポリマ２と海ポリマとの溶融粘度の差は、５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましく、さらにはその差が８０〜１５０Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００３０】
また、島ポリマ１の溶融粘度は１５０〜５５０Ｐａ・ｓであることが好ましく、島ポリマ２の溶融粘度は１００〜５００Ｐａ・ｓであることが好ましく、海ポリマの溶融粘度は５０〜４５０Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００３１】
本発明に用いられるポリマアロイチップは、海ポリマが、脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなることが好ましい。なかでも好ましくは、融点が１１０℃〜２５０℃の範囲の脂肪族ポリエステル系重合体であり、特に好ましくは、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートであり、最も好ましくはポリ乳酸である。
【００３２】
島部を構成する島ポリマ１と島ポリマ２とは次のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１） ポリマＡ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、ポリマＡ２がポリエチレンまたはその共重合体である。
（組合せ２） ポリマＡ１がナイロン６またはその共重合体で、ポリマＡ２がポリエチレンまたはその共重合体である。
（組合せ３） ポリマＡ１がナイロン６またはその共重合体で、ポリマＡ２がポリプロピレンまたはその共重合体である。
【００３３】
本発明に用いられるポリマアロイチップは、少なくとも２種のポリマを芯鞘構造で溶融押出して芯鞘構造チップとし、または、少なくとも２種のポリマを１９０〜２６０℃で溶融混練して押出し海島構造チップとしたのち、これら芯鞘構造チップ及び／又は海島構造チップとポリマＢとを１９０〜２６０℃で再溶融して混練し押出し海島構造の線状体とし、引き延ばし水冷したのちにカットすることにより製造すればよい。
【００３４】
ここで、ポリマＡ１とポリマＡ２とから芯鞘構造チップや海島構造チップを製造する際には、複合溶融押出しにより芯鞘構造もしくは海島構造の線状体としたのちにワイヤー状に引き延ばし水冷し、そののちにカットして芯鞘構造チップ若しくは海島構造チップとすることが好ましい。
【００３５】
すなわち、本発明では、島部を構成させるポリマＡ１とポリマＡ２とを一旦芯鞘もしくは海島型に紡糸してチップ化することで、ポリマＡ２がポリマＡ１の周囲に配置した複合構造とすることができる。この芯鞘もしくは海島型のチップを再び海成分と混練し押し出した後、カットしてチップ化することで目的の３成分からなるポリマアロイチップを得ることが出来る。
【００３６】
ポリマアロイ繊維
本発明において、上記したポリマアロイチップを用いて溶融紡糸することによって製造することができるポリマアロイ繊維は、少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するポリマアロイ繊維であって、海島構造における島部は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．００１〜５μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．２ｍｍ以上である
【００３７】
このポリマアロイ繊維を構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマの３種である場合を例にとって以下説明する。また、以下においては、「島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分」を島成分１と称し、「島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分」を島成分２と称する。
【００３８】
ポリマアロイ繊維の海島構造における島部は、島成分１が島成分２で囲まれて存在する芯鞘構造もしくは海島構造をとっており、かつ、島成分及び島成分２からなる島部は繊維の長手方向にスジ状に延びている。ここで、島成分１は島部内で断続的に切れていてもよいが、島部は、その平均長さが所定長となるようにスジ状に繋がっている。
【００３９】
また、島部の平均直径は０．００１〜５μｍであり、さらには０．０１〜２μｍが好ましい。さらに好ましくは０．０１〜２μｍである。
さらには、島成分１の平均直径が島部の平均直径の８０〜１％であり、さらには２０〜１％であることが好ましい。さらに好ましくは１０〜１％である。
【００４０】
島部の平均長さは０．２ｍｍ以上である。さらには２ｍｍ以上と長いことが好ましい。その上限は、長繊維であるか短繊維であるかによって異なるが、短繊維の場合の上限は短繊維の長さと同じであることが好ましい。また、長繊維の場合はかなり長くすることも可能であるが、一般的には長くても２００ｍｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは４〜６０ｍｍである。
【００４１】
このポリマアロイ繊維において、１９０〜２６０℃で溶融紡糸する際と同一の温度において、ポリマの溶融粘度は、次式を満足することが好ましい。
島ポリマ１＞島ポリマ２＞海ポリマ
それらの各ポリマの溶融粘度の差は、５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましく、さらにその差が８０〜１５０Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００４２】
また、１９０〜２６０℃の溶融紡糸温度において、島ポリマ１の溶融粘度が１５０〜５５０Ｐａ・ｓであり、島ポリマ２の溶融粘度が島成分１より少なくも５０Ｐａ・ｓ低くかつ、１００〜５００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００４３】
本発明に用いられるポリマアロイ繊維は、海ポリマが、脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなことが好ましい。なかでも、融点が１１０℃〜２５０℃の範囲の脂肪族ポリエステル系重合体であることが好ましく、さらに好ましくは、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートであり、最も好ましくはポリ乳酸である。
【００４４】
島部を構成する島ポリマ１と島ポリマ２とは次のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１） 島ポリマ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である。
（組合せ２） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である。
（組合せ３） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリプロピレンまたはその共重合体である。
【００４５】
本発明で用いられるポリマアロイ繊維は、前記したポリマアロイチップを用い、１９０〜２６０℃にて溶融紡糸することにより製造することができる。
【００４６】
超極細繊維
本発明において、上記したポリマアロイ繊維をアルカリ溶解処理することによって製造することができる超極細繊維は、少なくとも２種のポリマからなる芯鞘構造もしくは海島構造の超極細繊維であって、繊維中に存在する芯もしくは島に相当する相部分は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、超極細繊維の平均直径は０．００１〜５μｍであり、かつ、芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は超極細繊維の平均直径の８０〜１％であり、かつ、超極細繊維の平均長さが０．２ｍｍ以上である。
【００４７】
この超極細繊維を構成するポリマが、芯もしくは島に相当する相部分を構成する芯・島ポリマ、及び、鞘もしくは海に相当する相部分を構成する鞘・海ポリマの２種である場合を例にとって以下説明する。また、以下においては、「芯もしくは島に相当する相部分」を内相と称し、「鞘もしくは海に相当する相部分」を外相と称する。
【００４８】
超極細繊維における芯鞘構造もしくは海島構造では、内相は外相によって囲まれているが、内相の一部が繊維表面に露出していてもよい。ここで、内相は繊維の長手方向にスジ状でつながっていることが好ましいが、一部において断続的に切れていてもよい。
【００４９】
また、超極細繊維の平均直径は０．００１〜５μｍであり、さらには０．０１〜２μｍが好ましい。
さらには、内相１１の平均直径は超極細繊維の平均直径の８０〜１％であり、さらには２０〜１％であることが好ましい。さらに好ましくは１０〜１％である。
超極細繊維の平均長さは、０．２ｍｍ以上である。さらには２ｍｍ以上と長いことが好ましい。さらに好ましくは４〜６０ｍｍである。
【００５０】
超極細繊維における内相を構成する芯・島ポリマは、前記したポリマアロイ繊維における島成分１を構成する島ポリマ１と同様である。また、超極細繊維における外相を構成する鞘・海ポリマは、前記したポリマアロイ繊維における島成分２を構成する島ポリマ２と同様である。
【００５１】
芯鞘型もしくは海島型の複合構造を有する超極細繊維は、通常の不織布製造工程により熱接着処理されて不織布を製造することができる。得られる不織布では、熱接着処理によって、少なくとも部分的に融着されている。
【００５２】
超極細繊維が得られる理由
本発明においては、ポリマアロイチップ中で長手方向にスジ状に配置されている島部の内部が、島成分１および島成分２から構成される芯鞘型もしくは海島型の複合構造となっている。ここで、ポリマ種、溶融温度、粘度、比率の選択を適正化することにより、本発明のポリマアロイチップが、より安定して製造できるようになる。
【００５３】
すなわち、従来のポリマアロイチップでは、島部用ポリマとして２種以上のポリマを配合した場合でも、それら島部は、ポリマ毎に異なる島部が形成された粒子状島部配置であったのに対し、本発明のポリマアロイチップでは、島成分１および島成分２が芯鞘もしくは海島型の複合構造で合わさった島部が、複数ないし多数個、配置されている。
【００５４】
また、この本発明のポリマアロイチップは、島部用ポリマの２種以上から予め芯鞘構造もしくは海島構造の島部用アロイチップを作製した後に、この島部用アロイチップと海部用ポリマとを用い、溶融混練機にて混練し、押し出し、ワイヤー状に引き延ばされた後、水冷し、所定長にカットすることによって製造される。
【００５５】
得られるポリマアロイチップ中における島部の長さは、島部の分散状態とチップのカット長に応じて変わる。この島部の長さが、このチップを溶融紡糸として得られるポリマアロイ繊維中の島部の長さに影響を与える。
【００５６】
また、ポリマアロイチップ中で、島成分１および島成分２が芯鞘もしくは海島型の複合構造で合わさった島部の形態をとってスジ状に配置される理由を、島成分１用ポリマにポリプロピレンを、島成分２用ポリマにポリエチレンを、島成分３用ポリマに脂肪族ポリエステルをそれぞれ用い、それぞれの溶融混練時ポリマ粘度を、ポリプロピレン＞ポリエチレン＞脂肪族ポリエステル とした場合を例にして、以下に説明する。
【００５７】
島部用アロイチップと海部用ポリマとを溶融混練機にて溶融混練した際、島部用アロイチップの溶融による島成分１（ポリプロピレン）と島成分２（ポリエチレン）の溶融物は、元のアロイチップと同様に芯鞘もしくは海島型の複合構造で合わさった島状（粒子状）に分散して存在している。これは、溶融混練時における粘度が、ポリプロピレン＞ポリエチレン＞脂肪族ポリエステル であるので、最も高粘度の島成分１（ポリプロピレン）は島成分２（ポリエチレン）の内側に配置され、最も低粘度の海部（脂肪族ポリエステル）は島成分２（ポリエチレン）の外側に配置されるからである。
【００５８】
また、ポリプロピレンやポリエチレンは、その凝固時の比熱が脂肪族ポリエステルに比べて高いので冷えにくく、かつ、ポリプロピレンの融点は１６０〜１７０℃、ポリエチレンの融点は１１０〜１３０℃と、脂肪族ポリエステルの融点（ポリ乳酸の融点は１７０℃）と同等もしくはそれよりも低い。また、それぞれのポリマの凝固温度と比熱は、ポリエチレンが１３０℃で３．０Ｊ／ｇ、ポリプロピレンが１７０℃で３．５Ｊ／ｇ、脂肪族ポリエステル（ポリ乳酸）が１７０℃で１．３Ｊ／ｇである。そこで、一旦、海部ポリマが溶融する温度まで加熱させたときには、ポリプロピレンやポリエチレンの方が、脂肪族ポリエステルよりもポリマ温度が下がりにくく、凝固しにくく、かつ凝固までの時間が長い。
【００５９】
その結果、島部を構成するポリプロピレン及びポリエチレンは、溶融押し出し後に引き延ばし機にて延ばされ水冷される途中で、相対的に冷え難いので、引き延ばされる時にも溶融状態にあり、その分散粒子状のままで長手方向に容易に引き延ばされて移動し、長手方向に凝集・結合されることから、水冷固化された線状物中において、島成分１および島成分２からなる島部が長手方向に長いスジ状となって存在するようになる。この線状物をカットしたポリマアロイチップ中においても同様にスジ状の島部として存在する。
【００６０】
また、得られるポリマアロイチップ中における島部の直径は、海部ポリマと島部ポリマの各々の溶融粘度およびその粘度差、配合比率および混練機の軸の形状、回転速度、溶融温度、吐出量、脱気方法を調整することによって、制御することができる。例えば、島部ポリマと海部ポリマの溶融粘度差を大きくすることにより島部の直径を小さくすることができる。
【００６１】
また、島部の長さも、海部と島部の各々の溶融粘度およびその粘度差、配合比率および混練機の軸の形状、回転速度、温度、吐出量、脱気方法を調整することによって制御することができる。例えば、混練回転が高速なほど粒子の微分散が小さくなり、また溶融混練機からの押し出し後の引き延ばし速度が早いほうが島部の長さは長くなる。
【００６２】
さらにポリマアロイ繊維の海部ポリマとしては、ポリエチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステルでもよいが、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリプロピレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートのような脂肪族ポリエステルやその共重合体を主成分として含有するものが好ましい。さらには、ポリ乳酸またはその共重合体が好ましく、ポリ乳酸であることが最も好ましい。また、海部ポリマは生分解のポリマが好ましく、さらには生分解の脂肪族ポリエステルが好ましい。特に脂肪族ポリエステルは、アルカリによる分解が早く、また原料の回収が容易であり、また生分解することから環境保護の面からも好ましい。
【００６３】
また、本発明におけるポリマアロイチップからポリマアロイ繊維を製造する方法としては溶融紡糸を採用すればよい。溶融紡糸された繊維を巻き取ってフィラメント糸とする方法や、溶融紡糸された繊維を引き取ったトウをカットしてステープルとする方法を採用すればよいが、また、スパンボンド、メルトブローといった方法を採用してもよい。フィラメント糸製造、スパンボンド、メルトブローによって得られる長繊維状のポリマアロイ繊維では、ポリマアロイ繊維が連続しているので、島部を２００ｍｍより長くすることもできる。
【００６４】
また、ポリマアロイ繊維中において島部が長手方向にスジ状に配置される理由は前述したポリマアロイチップの場合と同様である。すなわち、口金より紡糸されたポリマアロイ繊維が引き取られ、引き延ばされる途中で、島部ポリマは相対的に冷えにくく溶融状態にあることから、長手方向に容易に引き延ばされ、引き延ばし方向に凝集・結合され、固化されたポリマアロイ繊維中において、島部が長手方向に長いスジ状となって存在することとなる。
【００６５】
本発明におけるポリマアロイ繊維は、少なくとも３種以上のポリマからなる海島構造からなる繊維であって、その島部が、島成分１が島成分２中にある芯鞘構造、または、島成分１と島成分２との海島構造をとっており、かつ、前記島部が繊維の長手方向に長いスジ状でつながっている。
【００６６】
脱海方法
このポリマアロイ繊維を、アルカリ水溶液で海部ポリマを溶出される方法によって、島部を取り出し、超極細繊維を製造することができる。このアルカリ水溶液には、濃度０．０１〜５重量％程度の、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、アンモニア水溶液が好ましい。またアルカリ水溶液の温度は２０〜１００℃でよく、さらには４０℃〜８０℃が好ましい。
【００６７】
また、溶出するに要する時間は、アルカリ水溶液の種類、濃度、温度によって制御される。特にアルカリ水溶液の濃度が低すぎると脱海速度が遅く非効率であり、高すぎると脱海速度が早過ぎるために超極細繊維が脆くなることがある。
【実施例】
【００６８】
以下実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本発明において、各特性は以下のように測定することができる。
【００６９】
＜ポリマの溶融粘度＞
メルトフロー粘度計を用いてポリマの溶融粘度を測定する。ポリマ投入から測定開始までのポリマの貯留時間は１０分とする。なお、以下の実施例では、メルトフロー粘度計として、（株）東洋精機キャピロピログラフ１Ｂを用いた。
【００７０】
＜ポリマアロイチップ中の島部の平均直径、ポリマアロイ繊維中の島部の平均直径、および超極細繊維の平均直径＞
−２０℃に冷却したサンプルから繊維横断面方向に切片を切り出し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）装置で測定する。島部および繊維の１００個の直径を測定し平均値を求めたものがポリマアロイチップの島部の平均直径、ポリマアロイ繊維の島部の平均直径、および超極細繊維の平均直径である。なお、実施例では、ＳＥＭ装置として、日立製Ｓ−４０００型を用いた。
【００７１】
＜ポリマアロイチップ中の島部の平均長さ、ポリマアロイ繊維中の島部の平均長さ、および超極細繊維の平均繊維長＞
−２０℃に冷却したサンプルから繊維縦断面方向に切片を切り出し、ＳＥＭ装置で測定する。島部および繊維の１００個の長さを測定し平均値を求めたものがポリマアロイチップの島部の平均長さ、ポリマアロイ繊維の島部の平均長さおよび超極細繊維の平均繊維長である。なお、以下の実施例では、ＳＥＭ装置として、日立製Ｓ−４０００型を用いた。
【００７２】
実施例１
２２０℃での溶融粘度が５００Ｐａ・ｓであるポリプロピレンを島成分１用の島ポリマ１とし、２２０℃での溶融粘度が３２０Ｐａ・ｓであるポリエチレンを島成分２用の島ポリマ２とし、ポリプロピレンが４０重量％、ポリエチレンが６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後にカットすることで、島部用アロイチップを製造した。
【００７３】
得られた島部用アロイチップを、２２０℃での溶融粘度が１５０Ｐａ・ｓであるポリ乳酸（海部用海ポリマ）とともに、アロイチップが４０重量％、ポリ乳酸が６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後に長さ６ｍｍにカットすることで、ポリマアロイチップ４を製造した。
【００７４】
得られたポリマアロイチップ４は、図１のチップ横断面に示すように、ポリプロピレンからなる島成分１と、その周りにあるポリエチレンからなる島成分２とからなる島部が、ポリ乳酸からなる海部３の中に分散して存在するものであった。得られたポリマアロイチップ中のポリプロピレンからなる島成分１の平均直径は０．０２μｍ、平均長さは５ｍｍで、島部の平均直径は１．１μｍ、平均長さは６ｍｍであった。
【００７５】
このポリマアロイチップ４を一般的なプレッシャーメルタ型の溶融装置で、２３０℃で溶融し、ホール径０．３５ｍｍ、吐出孔長０．７０ｍｍ、かつ３００ホールの紡糸口金を通して単孔吐出量１．０ｇ／分で、ポリマ温度２３０℃で紡糸し、糸条を２０℃の冷却風で冷却し、引き取り速度１２００ｍ／分で一旦缶に納めることで、未延伸糸トウを製造した。得られた未延伸糸トウを２．７倍の延伸倍率にて、８０℃の温浴を用いて２段延伸を施し、得られた延伸糸トウにスタフイングボックスを用いて８〜１５個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、油剤をスプレーで付与し、得られたトウを９０℃の温度で１０分乾燥し、長さ５０ｍｍに切断して、５ｄＴｅｘの繊維長５０ｍｍのポリマアロイ繊維５を製造した。
【００７６】
得られたポリマアロイ繊維５は、図２に示す繊維横断面拡大図のように、海島構造であり、かつ、その島部中にはポリプロピレンの島成分１が分散した海島構造があった。島成分１の平均直径が０．００５μｍ、平均長さは２２ｍｍで、島部の平均直径は０．２５μｍで平均長さは２２ｍｍであった。
【００７７】
得られたポリマアロイ繊維５を、０．０２重量％の５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５時間浸漬して海部を溶出除去し、島部からなる超極細繊維とした。得られた超極細繊維６は、図３に示す繊維横断拡大図のような海島構造を有し、その平均繊維径は０．２５μｍ、平均長さは２２ｍｍで、ポリプロピレンの島成分１の平均直径は０．００５μｍ、平均長は２１ｍｍであった。この超極細繊維を構成するポリマの２２０℃での溶融粘度は、ポリプロピレンについては４９０Ｐa・ｓで、ポリエチレンについては３１０Ｐa・ｓであった。
【００７８】
原料のポリプロピレン、ポリエチレンの量からの超極細繊維の収率は９３％で、安定して超極細繊維を得ることができた。
得られた超極細繊維を用いて通常の方法で不織布を製造したところ、１１０℃に加熱することにより、熱接着させた不織布とすることができた。
【００７９】
実施例２
２２０℃での溶融粘度が２５０Ｐａ・ｓであるナイロン６を島成分１用の島ポリマ１とし、２２０℃での溶融粘度が１９０Ｐａ・ｓであるポリエチレンを島成分２用の島ポリマ２とし、ナイロン６が４０重量％、ポリエチレンが６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後にカットすることで、島部用アロイチップを製造した。
【００８０】
得られた島部用アロイチップを、２２０℃での溶融粘度が１３０Ｐａ・ｓであるポリ乳酸（海部用海ポリマ）とともに、アロイチップが４０重量％、ポリ乳酸が６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後に長さ９ｍｍにカットすることで、ポリマアロイチップ４を製造した。
【００８１】
得られたポリマアロイチップ４は、図１のチップ横断面に示すように、ナイロン６からなる島成分１と、その周りにあるポリエチレンからなる島成分２からなる島部が、ポリ乳酸からなる海部３の中に分散して存在するものであった。得られたポリマアロイチップ中のナイロン６からなる島成分１の平均直径は１．２μｍ、平均長さは０．１ｍｍで、島部の平均直径は１８μｍ、平均長さは９ｍｍであった。
【００８２】
このポリマアロイチップ４を一般的なプレッシャーメルタ型の溶融装置で、２３０℃で溶融し、ホール径０．３５ｍｍ、吐出孔長０．７０ｍｍ、かつ３００ホールの紡糸口金を通して単孔吐出量１．０ｇ／分で、ポリマ温度２３０℃で紡糸し、糸条を２０℃の冷却風で冷却し、引き取り速度１２００ｍ／分で一旦缶に納めることで、未延伸糸トウを製造した。得られた未延伸糸トウを２．７倍の延伸倍率にて、８０℃の温浴を用いて２段延伸を施し、得られた延伸糸トウにスタフイングボックスを用いて８〜１５個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、油剤をスプレーで付与し、得られたトウを９０℃の温度で１０分乾燥し、長さ５０ｍｍに切断して、５ｄＴｅｘの繊維長５０ｍｍのポリマアロイ繊維５を製造した。
【００８３】
得られたポリマアロイ繊維５は、図２に示す繊維横断面拡大図のように、海島構造であり、かつ、その島部中にはナイロン６の島成分１のが分散した海島構造があった。島成分１の平均直径が０．６μｍ、平均長さは０．２ｍｍで、島部の平均直径は９．２μｍ、平均長さは２２ｍｍであった。
【００８４】
得られたポリマアロイ繊維５を、０．０２重量％の５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５時間浸漬して海部を溶出除去し、島部からなる超極細繊維とした。得られた超極細繊維６は、図３に示す繊維横断拡大図のような海島構造を有し、その平均繊維径は９．２μｍ、平均長さは２２ｍｍで、ナイロン６の島成分１の平均直径は０．６μｍ、平均長は０．２ｍｍで２２０℃であった。この超極細繊維を構成するポリマの２２０℃でのポリマ溶融粘度は、ナイロン６については２４０Ｐa・ｓで、ポリエチレンについては１８０Ｐa・ｓであった。
【００８５】
原料のナイロン６、ポリエチレンの量からの超極細繊維の収率は９０％で、安定して超極細繊維を得ることができた。
【００８６】
実施例３
２２０℃での溶融粘度が３００Ｐａ・ｓであるナイロン６を島成分１用の島ポリマ１とし、２２０℃での溶融粘度が２００Ｐａ・ｓであるポリプロピレンを島成分２用の島ポリマ２とし、一般的なプレッシャーメルタ型の溶融装置で、２３０℃で溶融し、ナイロン６が３０重量％、ポリプロピレンが７０重量％の割合で混練し、かつ吐出孔長０．７０ｍｍでかつ３００ホールのホール径０．３５ｍｍの芯鞘型複合紡糸口金を通して単孔吐出量１．０ｇ／分で、ポリマ温度２３０℃で複合紡糸し、糸条を２０℃の冷却風で冷却し、引き取り速度１２００ｍ／分で一旦缶に納めることで、未延伸糸を製造した。
【００８７】
得られた未延伸糸を、２２０℃での溶融粘度が１３０Ｐａ・ｓである３ポリ乳酸（海部用海ポリマ）とともに、未延伸糸が４０重量％、ポリ乳酸が６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後に長さ１０ｍｍにカットすることで、ポリマアロイチップ４を製造した。
【００８８】
得られたポリマアロイチップ４は、図１のチップ横断面に示すように、ナイロン６からなる島成分１と、その周りにあるポリプロピレンからなる島成分２とが芯鞘構造となっている島部が、ポリ乳酸からなる海部３の中に分散して存在するものであった。得られたポリマアロイチップ中のナイロン６からなる島成分１の平均直径は０．５μｍ、平均長さは０．１ｍｍで、島部の平均直径は１８μｍ、平均長さは１０ｍｍであった。
【００８９】
このポリマアロイチップ４を一般的なプレッシャーメルタ型の溶融装置で、２３０℃で溶融し、ホール径０．３５ｍｍ、吐出孔長０．７０ｍｍ、かつ３００ホールの紡糸口金を通して単孔吐出量１．０ｇ／分で、ポリマ温度２３０℃で紡糸し、糸条を２０℃の冷却風で冷却し、引き取り速度１２００ｍ／分で一旦缶に納めることで、未延伸糸トウを製造した。得られた未延伸糸トウを２．７倍の延伸倍率にて、８０℃の温浴を用いて２段延伸を施し、得られた延伸糸トウにスタフイングボックスを用いて８〜１５個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、油剤をスプレーで付与し、得られたトウを９０℃の温度で１０分乾燥し、長さ５０ｍｍに切断して、５ｄＴｅｘの繊維長５０ｍｍのポリマアロイ繊維５を製造した。
【００９０】
得られたポリマアロイ繊維５は、図２に示す繊維横断面拡大図のように、海島構造であり、かつ、その島部中にはナイロン６の島成分１が分散した海島構造があった。島成分１の平均直径が０．２μｍ、平均長さは０．２ｍｍで、島部の平均直径は３．２μｍ、平均長さは２１ｍｍであった。
【００９１】
得られたポリマアロイ繊維５を、０．０２重量％の５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５時間浸漬して海部を溶出除去し、島部からなる超極細繊維とした。得られた超極細繊維６は、図３に示す繊維横断拡大図のような海島構造を有し、その平均繊維径は３．２μｍ、平均長さは２２ｍｍで、ナイロン６の島成分１の平均直径は０．２μｍ、平均長は０．２ｍｍであった。この超極細繊維を構成するポリマの２２０℃での溶融粘度は、ナイロン６については２４０Ｐa・ｓで、ポリエチレンについては１８０Ｐa・ｓであった。
【００９２】
原料のナイロン６、ポリプロピレンからの超極細繊維の収率は９１％で、安定して超極細繊維を得ることができた。
【００９３】
比較例１
実施例１において用いたと同じポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ乳酸を、各々、１６重量％、２４重量％、６０重量％の割合で、２２０℃にて、一度にφ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後に長さ１０ｍｍにカットすることで、ポリマアロイチップを製造した。
【００９４】
このポリマアロイチップを一般的なプレッシャーメルタ型の溶融装置で、２３０℃で溶融し、ホール径０．３５ｍｍ、吐出孔長０．７０ｍｍ、かつ３００ホールの紡糸口金を通して単孔吐出量１．０ｇ／分で、ポリマ温度２３０℃で紡糸し、糸条を２０℃の冷却風で冷却し、引き取り速度１２００ｍ／分で一旦缶に納めることで、未延伸糸トウを製造した。得られた未延伸糸トウを２．７倍の延伸倍率にて、８０℃の温浴を用いて２段延伸を施し、得られた延伸糸トウにスタフイングボックスを用いて８〜１５個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、油剤をスプレーで付与し、得られたトウを９０℃の温度で１０分乾燥し、長さ５０ｍｍに切断して、５ｄＴｅｘの繊維長５０ｍｍのポリマアロイ繊維を製造した。
【００９５】
得られたポリマアロイ繊維は、ポリプロピレンからなる島部とポリエチレンからなる島部とが、それぞれ別々の独立した島部として海部中に分散して存在する海島構造であり、島成分１の平均繊維径は０．０１μｍ、平均長さは２２ｍｍで、島成分２の平均繊維径は０．３μｍ、平均長さは２２ｍｍであった。
【００９６】
得られたポリマアロイ繊維を、０．０２重量％の５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５時間浸漬して海部を溶出除去し、島部からなる超極細繊維とした。得られた超極細繊維は、ポリプロピレンからなる超極細繊維とポリエチレンからなる超極細繊維とからなり、それぞれが独立した超極細繊維であった。ポリプロピレン超極細繊維の平均繊維径は０．０１μｍ、平均繊維長は２１ｍｍで、２２０℃でのポリマ粘度が４９０Ｐa・ｓであった。また、ポリエチレン超極細繊維の平均繊維径は０．３μｍ、平均長さは２２ｍｍで、２２０℃でのポリマ粘度は３１０Ｐa・ｓであった。
【００９７】
得られた超極細繊維を用いて通常の方法で不織布製造を試みたところ、１１０℃の加熱によってポリエチレン超極細繊維が単独で溶けたために板状になり不織布状とすることはできなかった。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明により製造される芯鞘型もしくは海島型の超極細繊維は、衣料用、自動車資材用、産業資材用、農業資材用または、医療資材用に用いられる。また、スポーツ用途や資材用途、自動車内装材に使用可能であり、さらに、半導体部品の鏡面研磨、ハードディスク記憶材の鏡面研磨、液体フィルタ、エアーフィルタ、電池セパレータ、コンデンサー、触媒保持体などにも使用できる。スポーツ用途としては、軽量部材としての、スポーツ用具などに使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明のポリマアロイチップの一実施態様を模式的に示す斜視図とその横断面拡大図である。
【図２】本発明のポリマアロイ繊維の一実施態様を模式的に示す斜視図とその縦断面拡大図、横断面拡大図である。
【図３】本発明の超極細繊維の一実施態様を模式的に示す斜視図縦断面拡大図である。
【符号の説明】
【０１００】
１：島成分１（島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分）
２：島成分２（島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分）
３：海部
４：ポリマアロイチップ
５：ポリマアロイ繊維６：超極細繊維
１１：内相（芯もしくは島に相当する相部分）
１２：外相（鞘もしくは海に相当する相部分）
【技術分野】
【０００１】
本発明のチップや繊維は、海島構造をもち、その島部内がポリプロピレンやポリエチレンのようなポリオレフィンからなる海島構造もしくは芯鞘構造をもち、ポリ乳酸のような脂肪族ポリエステルを海部とするポリマアロイチップやポリマアロイ繊維に関するものである。特に、芯鞘構造もしくは海島構造をもち、不織布用として好適な超極細繊維を製造するために好適なポリマアロイ繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成繊維の極細糸は、繊維径十μｍ単位の細い繊維径を有し、その細繊度を活かして、衣料用や、産業用資材用の繊維として好適に用いられてきた。
【０００３】
特に、これら極細糸は、半導体やハードディスクをはじめとする情報技術を支える部材の研磨材としても用いられている。また、スポーツ資材として、軽量部材として用いられている。さらにスエード調やヌバック調や銀付といった人工皮革において、独特の風合いを醸しだし、衣料や家具などの内装材に利用されている。
【０００４】
さらに、より細繊度化した超極細糸による重量あたりの表面積アップによって、上記特性以外にも吸着性や吸湿性といった特性向上を狙って、数百ｎｍ単位の繊維径を有する繊維が検討されてきた。
【０００５】
また、ポリオレフィン、特にポリプロピレンおよびポリエチレンからなる超極細糸は衣料用、自動車用資材、産業資材用、農業用資材、スポーツ資材または、医療用資材に用いられ、なかでも芯鞘型の熱接着極細繊維は、形態を維持した不織布や、フィルターやセパレーターの部材として広範囲に用いられている。
しかしながら、超極細の繊維は不織布からの脱離が多く、製品化後に性能が劣化するといった問題が残っていた。
【０００６】
そこで、特許文献１には、少なくとも２種の溶解性の異なる有機ポリマからなる海島構造繊維であって、島成分が難溶解性ポリマ、海成分が易溶解性ポリマからなり、島ドメインの平均直径が１〜１５０ｎｍであり、島ドメインの６０％以上が直径１〜１５０ｎｍのサイズであるポリマアロイ繊維が記載されている。また、特許文献１では、島ポリマの融点が海ポリマの融点の−２０〜＋２０℃で、さらに海ポリマの溶融粘度が１００ｐａ・ｓ以下であるポリマアロイ繊維が用いられている。また、特許文献1には、これらの繊維の海成分をアルカリ溶解することによって、１〜１５０ｎｍの超極細繊維が得られることが記載される。
【０００７】
さらに、特許文献２には、単糸繊度が１×１０−７〜２×１０−４ｄｔｅｘで繊度比率の６０％以上が単糸繊度１×１０−７〜２×１０−４ ｄｔｅｘの繊維が記載されている。
さらに、特許文献３には、ポリプロピレンとポリ乳酸からなる海島構造のポリマアロイ繊維において、島成分のポリプロピレンの繊度が繊維径で５０μｍ以下と記載されている。
【０００８】
さらに、特許文献４には、ポリオレフィンとポリ乳酸からなる海島構造のポリマアロイ繊維において、ポリ乳酸を溶解後に、島成分のポリオレフィンの平均繊維径が０．００１〜５μｍで、平均繊維長が０．２〜２００ｍｍであると記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１６９２６１号公報
【特許文献２】特開２００４−１６２２４４号公報
【特許文献３】特表２００２−５１６６２２号公報
【特許文献４】特表２００８−３１４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１および２に記載された方法から得られる超極細繊維の繊維径はナノレベルであるが、繊維長が数μｍと非常に短く、アルカリでの脱海後に脱落し、繊維としてその形状を維持かつ取り扱うことが困難となっている。そのため、不織布としたり紡績したりするに際し、他の素材との積層、混合の工程が余分に必要となっていた。さらに、繊維長が短いために他素材との積層、混合した後でも脱落するという課題が残り、製品化後に機能が低下する問題があった。
【００１０】
また、特許文献３で開示されるのはアロイ繊維のみで、かつそのうち島成分は繊維径５０μｍ以下と太く、ナノレベルの超極細繊維を得ることができるようなものではない。
特許文献４でポリオレフィンからなる長繊維の超極細繊維が得ることができるが、不織布加工後に、繊維同士の接着がないので、特に薄い不織布を作製したときには、布帛の安定性に欠けるものであった。
【００１１】
本発明者らは、上記した従来技術の問題を解消し、安定にかつ容易に加工することができる超極細繊維を製造し、不織布の安定性を高めるために有効な方法を検討し、本発明に到達した。
【００１２】
即ち、本発明は、ポリマアロイ繊維を利用して超極細繊維を製造する方法によって、超極細繊維の長さが十分に長く、かつ、不織布等を製造する際の熱接着性に優れた超極細繊維を提供すること、そして、不織布における超極細繊維の脱落の問題を解消することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した超極細繊維の脱落の問題を解決するという目的を達成するために、本発明は、次の事項により特定されるポリマアロイチップ、その製造方法、ポリマアロイ繊維、その製造方法、超極細繊維、その製造方法からなる。
【００１４】
少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するポリマアロイチップであって、海島構造における島部はチップの長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径が０．０１〜２０μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘型もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．１ｍｍ以上であるポリマアロイチップ。
【００１５】
ここで、ポリマアロイチップを構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマである場合、これらポリマを１９０〜２６０℃で混練する際の同一の温度において、島ポリマ１のポリマ溶融粘度は島ポリマ２のポリマ溶融粘度よりも高く、島ポリマ２のポリマ溶融粘度は海ポリマのポリマ溶融粘度よりも高く、かつ、それら各ポリマの溶融粘度の差が、５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましい。また、海ポリマが脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなり、かつ、島ポリマ１と島ポリマ２とが、以下のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１） 島ポリマ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリプロピレンまたはその共重合体である、
【００１６】
上記のポリマアロイチップは次の方法により製造できる。
島ポリマ１と島ポリマ２とを芯鞘構造で溶融押出して芯鞘構造チップとし、または、島ポリマ１と島ポリマ２とを１９０〜２６０℃で溶融混練して押出し海島構造チップとした後、これら芯鞘構造チップ及び／又は海島構造チップと海ポリマとを共に１９０〜２６０℃で再溶融して混練して押出し海島構造の線状体とし、引き延ばし水冷した後にカットするポリマアロイチップの製造方法。
【００１７】
少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するポリマアロイ繊維であって、海島構造における島部は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．００１〜５μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．２ｍｍ以上であるポリマアロイ繊維。
【００１８】
ここで、ポリマアロイ繊維を構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマである場合、これらポリマを１９０〜２６０℃で溶融紡糸する際の同一の温度において、島ポリマ１の溶融粘度は島ポリマ２の溶融粘度よりも高く、島ポリマ２の溶融粘度は海ポリマの溶融粘度よりも高く、かつ、それら各ポリマの溶融粘度差が、５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましい。また、海ポリマが脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなり、かつ、島ポリマ１と島ポリマ２とが、以下のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１） 島ポリマ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリプロピレンまたはその共重合体である、
【００１９】
上記のポリマアロイ繊維は、前記したポリマアロイチップを用い、１９０〜２６０℃にて溶融紡糸することにより製造できる。
少なくとも２種のポリマからなる芯鞘構造もしくは海島構造の超極細繊維であって、繊維中に存在する芯もしくは島に相当する相部分は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、超極細繊維の平均直径は０．００１〜５μｍであり、かつ、芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は超極細繊維の平均直径の８０〜１％であり、かつ、超極細繊維の平均長さが０．２ｍｍ以上である超極細繊維。
【００２０】
この超極細繊維において、１９０〜２６０℃の範囲内の同一の温度において、芯もしくは島に相当する相部分を構成する芯・島ポリマの溶融粘度が１５０〜５５０Ｐａ・ｓであり、鞘もしくは海に相当する相部分を構成する鞘・海ポリマの溶融粘度が、芯・島ポリマの溶融粘度よりも少なくとも５０Ｐａ・ｓ低くかつ、１００〜５００Ｐａ・ｓであることが好ましい。また、芯もしくは島に相当する相部分を構成する芯・島ポリマと、鞘もしくは海に相当する相部分を構成する鞘・海ポリマとが、以下のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１） 芯・島ポリマがポリプロピレンまたはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２） 芯・島ポリマがナイロン６またはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３） 芯・島ポリマがナイロン６またはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリプロピレンまたはその共重合体である、
【００２１】
上記の超極細繊維は、前記したポリマアロイ繊維をアルカリ溶解処理することにより製造することができる。
また、上記の超極細繊維を熱接着処理することにより不織布を製造することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、熱接着性を有する芯鞘型もしくは海島型の超極細繊維を容易に製造することができるため、不織布等の製造時に加熱によって容易に固定することができるので、薄膜化が容易でありかつ強度が向上する。そして、不織布中から超極細繊維の脱落を防止でき、また、安定にかつ容易に加工が行える超極細繊維を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明によって製造される超極細繊維は、芯鞘構造もしくは海島構造を有するものであり、これは、特異な海島構造をもつポリマアロイチップを製造し、次いでポリマアロイ繊維を製造し、アルカリ溶解処理することにより製造することができる。
【００２４】
ポリマアロイチップ
本発明において、繊維製造に先立って準備するポリマアロイチップは、少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するものであって、海島構造における島部はチップの長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．０１〜２０μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．１ｍｍ以上である。このチップの長さは３〜３０ｍｍ程度であればよい。
【００２５】
このポリマアロイチップを構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマの３種である場合を例にとって以下説明する。また、以下においては、「島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分」を島成分１と称し、「島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分」を島成分２と称する。
【００２６】
ポリマアロイチップの海島構造における島部は、島成分１が島成分２で囲まれて存在する芯鞘構造もしくは海島構造をとっており、かつ、島成分１および島成分２からなる島部はチップの長手方向に連続的なスジ状に延びている。ここで、島成分１は断続的に切れていてもよいが、島成分２は、その平均長さが所定長となるようにスジ状に繋がっている。
【００２７】
また、島部の平均直径は０．０１〜２０μｍであり、さらには０．０１〜１０μｍが好ましい。さらに好ましくは０．０１〜５μｍである。
さらには、島成分１の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、さらには２０〜１％であることが好ましい。さらに好ましくは１０〜１％である。
【００２８】
島部の平均長さは０．１ｍｍ以上である。さらには１ｍｍ以上と長いことが好ましい。その上限はチップの長さと同じであることが好ましく、長くても１００ｍｍ以下である。さらに好ましくは２〜３０ｍｍである。
【００２９】
このポリマアロイチップにおいては、１９０〜２６０℃で混練する際の同一の温度において、ポリマの溶融粘度は、次式を満足することが好ましい。
島ポリマ１＞島ポリマ２＞海ポリマ
それら各ポリマの溶融粘度の差、即ち、島ポリマ１と島ポリマ２との溶融粘度の差、島ポリマ２と海ポリマとの溶融粘度の差は、５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましく、さらにはその差が８０〜１５０Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００３０】
また、島ポリマ１の溶融粘度は１５０〜５５０Ｐａ・ｓであることが好ましく、島ポリマ２の溶融粘度は１００〜５００Ｐａ・ｓであることが好ましく、海ポリマの溶融粘度は５０〜４５０Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００３１】
本発明に用いられるポリマアロイチップは、海ポリマが、脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなることが好ましい。なかでも好ましくは、融点が１１０℃〜２５０℃の範囲の脂肪族ポリエステル系重合体であり、特に好ましくは、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートであり、最も好ましくはポリ乳酸である。
【００３２】
島部を構成する島ポリマ１と島ポリマ２とは次のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１） ポリマＡ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、ポリマＡ２がポリエチレンまたはその共重合体である。
（組合せ２） ポリマＡ１がナイロン６またはその共重合体で、ポリマＡ２がポリエチレンまたはその共重合体である。
（組合せ３） ポリマＡ１がナイロン６またはその共重合体で、ポリマＡ２がポリプロピレンまたはその共重合体である。
【００３３】
本発明に用いられるポリマアロイチップは、少なくとも２種のポリマを芯鞘構造で溶融押出して芯鞘構造チップとし、または、少なくとも２種のポリマを１９０〜２６０℃で溶融混練して押出し海島構造チップとしたのち、これら芯鞘構造チップ及び／又は海島構造チップとポリマＢとを１９０〜２６０℃で再溶融して混練し押出し海島構造の線状体とし、引き延ばし水冷したのちにカットすることにより製造すればよい。
【００３４】
ここで、ポリマＡ１とポリマＡ２とから芯鞘構造チップや海島構造チップを製造する際には、複合溶融押出しにより芯鞘構造もしくは海島構造の線状体としたのちにワイヤー状に引き延ばし水冷し、そののちにカットして芯鞘構造チップ若しくは海島構造チップとすることが好ましい。
【００３５】
すなわち、本発明では、島部を構成させるポリマＡ１とポリマＡ２とを一旦芯鞘もしくは海島型に紡糸してチップ化することで、ポリマＡ２がポリマＡ１の周囲に配置した複合構造とすることができる。この芯鞘もしくは海島型のチップを再び海成分と混練し押し出した後、カットしてチップ化することで目的の３成分からなるポリマアロイチップを得ることが出来る。
【００３６】
ポリマアロイ繊維
本発明において、上記したポリマアロイチップを用いて溶融紡糸することによって製造することができるポリマアロイ繊維は、少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するポリマアロイ繊維であって、海島構造における島部は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．００１〜５μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．２ｍｍ以上である
【００３７】
このポリマアロイ繊維を構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマの３種である場合を例にとって以下説明する。また、以下においては、「島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分」を島成分１と称し、「島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分」を島成分２と称する。
【００３８】
ポリマアロイ繊維の海島構造における島部は、島成分１が島成分２で囲まれて存在する芯鞘構造もしくは海島構造をとっており、かつ、島成分及び島成分２からなる島部は繊維の長手方向にスジ状に延びている。ここで、島成分１は島部内で断続的に切れていてもよいが、島部は、その平均長さが所定長となるようにスジ状に繋がっている。
【００３９】
また、島部の平均直径は０．００１〜５μｍであり、さらには０．０１〜２μｍが好ましい。さらに好ましくは０．０１〜２μｍである。
さらには、島成分１の平均直径が島部の平均直径の８０〜１％であり、さらには２０〜１％であることが好ましい。さらに好ましくは１０〜１％である。
【００４０】
島部の平均長さは０．２ｍｍ以上である。さらには２ｍｍ以上と長いことが好ましい。その上限は、長繊維であるか短繊維であるかによって異なるが、短繊維の場合の上限は短繊維の長さと同じであることが好ましい。また、長繊維の場合はかなり長くすることも可能であるが、一般的には長くても２００ｍｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは４〜６０ｍｍである。
【００４１】
このポリマアロイ繊維において、１９０〜２６０℃で溶融紡糸する際と同一の温度において、ポリマの溶融粘度は、次式を満足することが好ましい。
島ポリマ１＞島ポリマ２＞海ポリマ
それらの各ポリマの溶融粘度の差は、５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましく、さらにその差が８０〜１５０Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００４２】
また、１９０〜２６０℃の溶融紡糸温度において、島ポリマ１の溶融粘度が１５０〜５５０Ｐａ・ｓであり、島ポリマ２の溶融粘度が島成分１より少なくも５０Ｐａ・ｓ低くかつ、１００〜５００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００４３】
本発明に用いられるポリマアロイ繊維は、海ポリマが、脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなことが好ましい。なかでも、融点が１１０℃〜２５０℃の範囲の脂肪族ポリエステル系重合体であることが好ましく、さらに好ましくは、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートであり、最も好ましくはポリ乳酸である。
【００４４】
島部を構成する島ポリマ１と島ポリマ２とは次のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１） 島ポリマ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である。
（組合せ２） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である。
（組合せ３） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリプロピレンまたはその共重合体である。
【００４５】
本発明で用いられるポリマアロイ繊維は、前記したポリマアロイチップを用い、１９０〜２６０℃にて溶融紡糸することにより製造することができる。
【００４６】
超極細繊維
本発明において、上記したポリマアロイ繊維をアルカリ溶解処理することによって製造することができる超極細繊維は、少なくとも２種のポリマからなる芯鞘構造もしくは海島構造の超極細繊維であって、繊維中に存在する芯もしくは島に相当する相部分は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、超極細繊維の平均直径は０．００１〜５μｍであり、かつ、芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は超極細繊維の平均直径の８０〜１％であり、かつ、超極細繊維の平均長さが０．２ｍｍ以上である。
【００４７】
この超極細繊維を構成するポリマが、芯もしくは島に相当する相部分を構成する芯・島ポリマ、及び、鞘もしくは海に相当する相部分を構成する鞘・海ポリマの２種である場合を例にとって以下説明する。また、以下においては、「芯もしくは島に相当する相部分」を内相と称し、「鞘もしくは海に相当する相部分」を外相と称する。
【００４８】
超極細繊維における芯鞘構造もしくは海島構造では、内相は外相によって囲まれているが、内相の一部が繊維表面に露出していてもよい。ここで、内相は繊維の長手方向にスジ状でつながっていることが好ましいが、一部において断続的に切れていてもよい。
【００４９】
また、超極細繊維の平均直径は０．００１〜５μｍであり、さらには０．０１〜２μｍが好ましい。
さらには、内相１１の平均直径は超極細繊維の平均直径の８０〜１％であり、さらには２０〜１％であることが好ましい。さらに好ましくは１０〜１％である。
超極細繊維の平均長さは、０．２ｍｍ以上である。さらには２ｍｍ以上と長いことが好ましい。さらに好ましくは４〜６０ｍｍである。
【００５０】
超極細繊維における内相を構成する芯・島ポリマは、前記したポリマアロイ繊維における島成分１を構成する島ポリマ１と同様である。また、超極細繊維における外相を構成する鞘・海ポリマは、前記したポリマアロイ繊維における島成分２を構成する島ポリマ２と同様である。
【００５１】
芯鞘型もしくは海島型の複合構造を有する超極細繊維は、通常の不織布製造工程により熱接着処理されて不織布を製造することができる。得られる不織布では、熱接着処理によって、少なくとも部分的に融着されている。
【００５２】
超極細繊維が得られる理由
本発明においては、ポリマアロイチップ中で長手方向にスジ状に配置されている島部の内部が、島成分１および島成分２から構成される芯鞘型もしくは海島型の複合構造となっている。ここで、ポリマ種、溶融温度、粘度、比率の選択を適正化することにより、本発明のポリマアロイチップが、より安定して製造できるようになる。
【００５３】
すなわち、従来のポリマアロイチップでは、島部用ポリマとして２種以上のポリマを配合した場合でも、それら島部は、ポリマ毎に異なる島部が形成された粒子状島部配置であったのに対し、本発明のポリマアロイチップでは、島成分１および島成分２が芯鞘もしくは海島型の複合構造で合わさった島部が、複数ないし多数個、配置されている。
【００５４】
また、この本発明のポリマアロイチップは、島部用ポリマの２種以上から予め芯鞘構造もしくは海島構造の島部用アロイチップを作製した後に、この島部用アロイチップと海部用ポリマとを用い、溶融混練機にて混練し、押し出し、ワイヤー状に引き延ばされた後、水冷し、所定長にカットすることによって製造される。
【００５５】
得られるポリマアロイチップ中における島部の長さは、島部の分散状態とチップのカット長に応じて変わる。この島部の長さが、このチップを溶融紡糸として得られるポリマアロイ繊維中の島部の長さに影響を与える。
【００５６】
また、ポリマアロイチップ中で、島成分１および島成分２が芯鞘もしくは海島型の複合構造で合わさった島部の形態をとってスジ状に配置される理由を、島成分１用ポリマにポリプロピレンを、島成分２用ポリマにポリエチレンを、島成分３用ポリマに脂肪族ポリエステルをそれぞれ用い、それぞれの溶融混練時ポリマ粘度を、ポリプロピレン＞ポリエチレン＞脂肪族ポリエステル とした場合を例にして、以下に説明する。
【００５７】
島部用アロイチップと海部用ポリマとを溶融混練機にて溶融混練した際、島部用アロイチップの溶融による島成分１（ポリプロピレン）と島成分２（ポリエチレン）の溶融物は、元のアロイチップと同様に芯鞘もしくは海島型の複合構造で合わさった島状（粒子状）に分散して存在している。これは、溶融混練時における粘度が、ポリプロピレン＞ポリエチレン＞脂肪族ポリエステル であるので、最も高粘度の島成分１（ポリプロピレン）は島成分２（ポリエチレン）の内側に配置され、最も低粘度の海部（脂肪族ポリエステル）は島成分２（ポリエチレン）の外側に配置されるからである。
【００５８】
また、ポリプロピレンやポリエチレンは、その凝固時の比熱が脂肪族ポリエステルに比べて高いので冷えにくく、かつ、ポリプロピレンの融点は１６０〜１７０℃、ポリエチレンの融点は１１０〜１３０℃と、脂肪族ポリエステルの融点（ポリ乳酸の融点は１７０℃）と同等もしくはそれよりも低い。また、それぞれのポリマの凝固温度と比熱は、ポリエチレンが１３０℃で３．０Ｊ／ｇ、ポリプロピレンが１７０℃で３．５Ｊ／ｇ、脂肪族ポリエステル（ポリ乳酸）が１７０℃で１．３Ｊ／ｇである。そこで、一旦、海部ポリマが溶融する温度まで加熱させたときには、ポリプロピレンやポリエチレンの方が、脂肪族ポリエステルよりもポリマ温度が下がりにくく、凝固しにくく、かつ凝固までの時間が長い。
【００５９】
その結果、島部を構成するポリプロピレン及びポリエチレンは、溶融押し出し後に引き延ばし機にて延ばされ水冷される途中で、相対的に冷え難いので、引き延ばされる時にも溶融状態にあり、その分散粒子状のままで長手方向に容易に引き延ばされて移動し、長手方向に凝集・結合されることから、水冷固化された線状物中において、島成分１および島成分２からなる島部が長手方向に長いスジ状となって存在するようになる。この線状物をカットしたポリマアロイチップ中においても同様にスジ状の島部として存在する。
【００６０】
また、得られるポリマアロイチップ中における島部の直径は、海部ポリマと島部ポリマの各々の溶融粘度およびその粘度差、配合比率および混練機の軸の形状、回転速度、溶融温度、吐出量、脱気方法を調整することによって、制御することができる。例えば、島部ポリマと海部ポリマの溶融粘度差を大きくすることにより島部の直径を小さくすることができる。
【００６１】
また、島部の長さも、海部と島部の各々の溶融粘度およびその粘度差、配合比率および混練機の軸の形状、回転速度、温度、吐出量、脱気方法を調整することによって制御することができる。例えば、混練回転が高速なほど粒子の微分散が小さくなり、また溶融混練機からの押し出し後の引き延ばし速度が早いほうが島部の長さは長くなる。
【００６２】
さらにポリマアロイ繊維の海部ポリマとしては、ポリエチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステルでもよいが、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリプロピレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートのような脂肪族ポリエステルやその共重合体を主成分として含有するものが好ましい。さらには、ポリ乳酸またはその共重合体が好ましく、ポリ乳酸であることが最も好ましい。また、海部ポリマは生分解のポリマが好ましく、さらには生分解の脂肪族ポリエステルが好ましい。特に脂肪族ポリエステルは、アルカリによる分解が早く、また原料の回収が容易であり、また生分解することから環境保護の面からも好ましい。
【００６３】
また、本発明におけるポリマアロイチップからポリマアロイ繊維を製造する方法としては溶融紡糸を採用すればよい。溶融紡糸された繊維を巻き取ってフィラメント糸とする方法や、溶融紡糸された繊維を引き取ったトウをカットしてステープルとする方法を採用すればよいが、また、スパンボンド、メルトブローといった方法を採用してもよい。フィラメント糸製造、スパンボンド、メルトブローによって得られる長繊維状のポリマアロイ繊維では、ポリマアロイ繊維が連続しているので、島部を２００ｍｍより長くすることもできる。
【００６４】
また、ポリマアロイ繊維中において島部が長手方向にスジ状に配置される理由は前述したポリマアロイチップの場合と同様である。すなわち、口金より紡糸されたポリマアロイ繊維が引き取られ、引き延ばされる途中で、島部ポリマは相対的に冷えにくく溶融状態にあることから、長手方向に容易に引き延ばされ、引き延ばし方向に凝集・結合され、固化されたポリマアロイ繊維中において、島部が長手方向に長いスジ状となって存在することとなる。
【００６５】
本発明におけるポリマアロイ繊維は、少なくとも３種以上のポリマからなる海島構造からなる繊維であって、その島部が、島成分１が島成分２中にある芯鞘構造、または、島成分１と島成分２との海島構造をとっており、かつ、前記島部が繊維の長手方向に長いスジ状でつながっている。
【００６６】
脱海方法
このポリマアロイ繊維を、アルカリ水溶液で海部ポリマを溶出される方法によって、島部を取り出し、超極細繊維を製造することができる。このアルカリ水溶液には、濃度０．０１〜５重量％程度の、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、アンモニア水溶液が好ましい。またアルカリ水溶液の温度は２０〜１００℃でよく、さらには４０℃〜８０℃が好ましい。
【００６７】
また、溶出するに要する時間は、アルカリ水溶液の種類、濃度、温度によって制御される。特にアルカリ水溶液の濃度が低すぎると脱海速度が遅く非効率であり、高すぎると脱海速度が早過ぎるために超極細繊維が脆くなることがある。
【実施例】
【００６８】
以下実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本発明において、各特性は以下のように測定することができる。
【００６９】
＜ポリマの溶融粘度＞
メルトフロー粘度計を用いてポリマの溶融粘度を測定する。ポリマ投入から測定開始までのポリマの貯留時間は１０分とする。なお、以下の実施例では、メルトフロー粘度計として、（株）東洋精機キャピロピログラフ１Ｂを用いた。
【００７０】
＜ポリマアロイチップ中の島部の平均直径、ポリマアロイ繊維中の島部の平均直径、および超極細繊維の平均直径＞
−２０℃に冷却したサンプルから繊維横断面方向に切片を切り出し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）装置で測定する。島部および繊維の１００個の直径を測定し平均値を求めたものがポリマアロイチップの島部の平均直径、ポリマアロイ繊維の島部の平均直径、および超極細繊維の平均直径である。なお、実施例では、ＳＥＭ装置として、日立製Ｓ−４０００型を用いた。
【００７１】
＜ポリマアロイチップ中の島部の平均長さ、ポリマアロイ繊維中の島部の平均長さ、および超極細繊維の平均繊維長＞
−２０℃に冷却したサンプルから繊維縦断面方向に切片を切り出し、ＳＥＭ装置で測定する。島部および繊維の１００個の長さを測定し平均値を求めたものがポリマアロイチップの島部の平均長さ、ポリマアロイ繊維の島部の平均長さおよび超極細繊維の平均繊維長である。なお、以下の実施例では、ＳＥＭ装置として、日立製Ｓ−４０００型を用いた。
【００７２】
実施例１
２２０℃での溶融粘度が５００Ｐａ・ｓであるポリプロピレンを島成分１用の島ポリマ１とし、２２０℃での溶融粘度が３２０Ｐａ・ｓであるポリエチレンを島成分２用の島ポリマ２とし、ポリプロピレンが４０重量％、ポリエチレンが６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後にカットすることで、島部用アロイチップを製造した。
【００７３】
得られた島部用アロイチップを、２２０℃での溶融粘度が１５０Ｐａ・ｓであるポリ乳酸（海部用海ポリマ）とともに、アロイチップが４０重量％、ポリ乳酸が６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後に長さ６ｍｍにカットすることで、ポリマアロイチップ４を製造した。
【００７４】
得られたポリマアロイチップ４は、図１のチップ横断面に示すように、ポリプロピレンからなる島成分１と、その周りにあるポリエチレンからなる島成分２とからなる島部が、ポリ乳酸からなる海部３の中に分散して存在するものであった。得られたポリマアロイチップ中のポリプロピレンからなる島成分１の平均直径は０．０２μｍ、平均長さは５ｍｍで、島部の平均直径は１．１μｍ、平均長さは６ｍｍであった。
【００７５】
このポリマアロイチップ４を一般的なプレッシャーメルタ型の溶融装置で、２３０℃で溶融し、ホール径０．３５ｍｍ、吐出孔長０．７０ｍｍ、かつ３００ホールの紡糸口金を通して単孔吐出量１．０ｇ／分で、ポリマ温度２３０℃で紡糸し、糸条を２０℃の冷却風で冷却し、引き取り速度１２００ｍ／分で一旦缶に納めることで、未延伸糸トウを製造した。得られた未延伸糸トウを２．７倍の延伸倍率にて、８０℃の温浴を用いて２段延伸を施し、得られた延伸糸トウにスタフイングボックスを用いて８〜１５個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、油剤をスプレーで付与し、得られたトウを９０℃の温度で１０分乾燥し、長さ５０ｍｍに切断して、５ｄＴｅｘの繊維長５０ｍｍのポリマアロイ繊維５を製造した。
【００７６】
得られたポリマアロイ繊維５は、図２に示す繊維横断面拡大図のように、海島構造であり、かつ、その島部中にはポリプロピレンの島成分１が分散した海島構造があった。島成分１の平均直径が０．００５μｍ、平均長さは２２ｍｍで、島部の平均直径は０．２５μｍで平均長さは２２ｍｍであった。
【００７７】
得られたポリマアロイ繊維５を、０．０２重量％の５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５時間浸漬して海部を溶出除去し、島部からなる超極細繊維とした。得られた超極細繊維６は、図３に示す繊維横断拡大図のような海島構造を有し、その平均繊維径は０．２５μｍ、平均長さは２２ｍｍで、ポリプロピレンの島成分１の平均直径は０．００５μｍ、平均長は２１ｍｍであった。この超極細繊維を構成するポリマの２２０℃での溶融粘度は、ポリプロピレンについては４９０Ｐa・ｓで、ポリエチレンについては３１０Ｐa・ｓであった。
【００７８】
原料のポリプロピレン、ポリエチレンの量からの超極細繊維の収率は９３％で、安定して超極細繊維を得ることができた。
得られた超極細繊維を用いて通常の方法で不織布を製造したところ、１１０℃に加熱することにより、熱接着させた不織布とすることができた。
【００７９】
実施例２
２２０℃での溶融粘度が２５０Ｐａ・ｓであるナイロン６を島成分１用の島ポリマ１とし、２２０℃での溶融粘度が１９０Ｐａ・ｓであるポリエチレンを島成分２用の島ポリマ２とし、ナイロン６が４０重量％、ポリエチレンが６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後にカットすることで、島部用アロイチップを製造した。
【００８０】
得られた島部用アロイチップを、２２０℃での溶融粘度が１３０Ｐａ・ｓであるポリ乳酸（海部用海ポリマ）とともに、アロイチップが４０重量％、ポリ乳酸が６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後に長さ９ｍｍにカットすることで、ポリマアロイチップ４を製造した。
【００８１】
得られたポリマアロイチップ４は、図１のチップ横断面に示すように、ナイロン６からなる島成分１と、その周りにあるポリエチレンからなる島成分２からなる島部が、ポリ乳酸からなる海部３の中に分散して存在するものであった。得られたポリマアロイチップ中のナイロン６からなる島成分１の平均直径は１．２μｍ、平均長さは０．１ｍｍで、島部の平均直径は１８μｍ、平均長さは９ｍｍであった。
【００８２】
このポリマアロイチップ４を一般的なプレッシャーメルタ型の溶融装置で、２３０℃で溶融し、ホール径０．３５ｍｍ、吐出孔長０．７０ｍｍ、かつ３００ホールの紡糸口金を通して単孔吐出量１．０ｇ／分で、ポリマ温度２３０℃で紡糸し、糸条を２０℃の冷却風で冷却し、引き取り速度１２００ｍ／分で一旦缶に納めることで、未延伸糸トウを製造した。得られた未延伸糸トウを２．７倍の延伸倍率にて、８０℃の温浴を用いて２段延伸を施し、得られた延伸糸トウにスタフイングボックスを用いて８〜１５個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、油剤をスプレーで付与し、得られたトウを９０℃の温度で１０分乾燥し、長さ５０ｍｍに切断して、５ｄＴｅｘの繊維長５０ｍｍのポリマアロイ繊維５を製造した。
【００８３】
得られたポリマアロイ繊維５は、図２に示す繊維横断面拡大図のように、海島構造であり、かつ、その島部中にはナイロン６の島成分１のが分散した海島構造があった。島成分１の平均直径が０．６μｍ、平均長さは０．２ｍｍで、島部の平均直径は９．２μｍ、平均長さは２２ｍｍであった。
【００８４】
得られたポリマアロイ繊維５を、０．０２重量％の５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５時間浸漬して海部を溶出除去し、島部からなる超極細繊維とした。得られた超極細繊維６は、図３に示す繊維横断拡大図のような海島構造を有し、その平均繊維径は９．２μｍ、平均長さは２２ｍｍで、ナイロン６の島成分１の平均直径は０．６μｍ、平均長は０．２ｍｍで２２０℃であった。この超極細繊維を構成するポリマの２２０℃でのポリマ溶融粘度は、ナイロン６については２４０Ｐa・ｓで、ポリエチレンについては１８０Ｐa・ｓであった。
【００８５】
原料のナイロン６、ポリエチレンの量からの超極細繊維の収率は９０％で、安定して超極細繊維を得ることができた。
【００８６】
実施例３
２２０℃での溶融粘度が３００Ｐａ・ｓであるナイロン６を島成分１用の島ポリマ１とし、２２０℃での溶融粘度が２００Ｐａ・ｓであるポリプロピレンを島成分２用の島ポリマ２とし、一般的なプレッシャーメルタ型の溶融装置で、２３０℃で溶融し、ナイロン６が３０重量％、ポリプロピレンが７０重量％の割合で混練し、かつ吐出孔長０．７０ｍｍでかつ３００ホールのホール径０．３５ｍｍの芯鞘型複合紡糸口金を通して単孔吐出量１．０ｇ／分で、ポリマ温度２３０℃で複合紡糸し、糸条を２０℃の冷却風で冷却し、引き取り速度１２００ｍ／分で一旦缶に納めることで、未延伸糸を製造した。
【００８７】
得られた未延伸糸を、２２０℃での溶融粘度が１３０Ｐａ・ｓである３ポリ乳酸（海部用海ポリマ）とともに、未延伸糸が４０重量％、ポリ乳酸が６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後に長さ１０ｍｍにカットすることで、ポリマアロイチップ４を製造した。
【００８８】
得られたポリマアロイチップ４は、図１のチップ横断面に示すように、ナイロン６からなる島成分１と、その周りにあるポリプロピレンからなる島成分２とが芯鞘構造となっている島部が、ポリ乳酸からなる海部３の中に分散して存在するものであった。得られたポリマアロイチップ中のナイロン６からなる島成分１の平均直径は０．５μｍ、平均長さは０．１ｍｍで、島部の平均直径は１８μｍ、平均長さは１０ｍｍであった。
【００８９】
このポリマアロイチップ４を一般的なプレッシャーメルタ型の溶融装置で、２３０℃で溶融し、ホール径０．３５ｍｍ、吐出孔長０．７０ｍｍ、かつ３００ホールの紡糸口金を通して単孔吐出量１．０ｇ／分で、ポリマ温度２３０℃で紡糸し、糸条を２０℃の冷却風で冷却し、引き取り速度１２００ｍ／分で一旦缶に納めることで、未延伸糸トウを製造した。得られた未延伸糸トウを２．７倍の延伸倍率にて、８０℃の温浴を用いて２段延伸を施し、得られた延伸糸トウにスタフイングボックスを用いて８〜１５個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、油剤をスプレーで付与し、得られたトウを９０℃の温度で１０分乾燥し、長さ５０ｍｍに切断して、５ｄＴｅｘの繊維長５０ｍｍのポリマアロイ繊維５を製造した。
【００９０】
得られたポリマアロイ繊維５は、図２に示す繊維横断面拡大図のように、海島構造であり、かつ、その島部中にはナイロン６の島成分１が分散した海島構造があった。島成分１の平均直径が０．２μｍ、平均長さは０．２ｍｍで、島部の平均直径は３．２μｍ、平均長さは２１ｍｍであった。
【００９１】
得られたポリマアロイ繊維５を、０．０２重量％の５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５時間浸漬して海部を溶出除去し、島部からなる超極細繊維とした。得られた超極細繊維６は、図３に示す繊維横断拡大図のような海島構造を有し、その平均繊維径は３．２μｍ、平均長さは２２ｍｍで、ナイロン６の島成分１の平均直径は０．２μｍ、平均長は０．２ｍｍであった。この超極細繊維を構成するポリマの２２０℃での溶融粘度は、ナイロン６については２４０Ｐa・ｓで、ポリエチレンについては１８０Ｐa・ｓであった。
【００９２】
原料のナイロン６、ポリプロピレンからの超極細繊維の収率は９１％で、安定して超極細繊維を得ることができた。
【００９３】
比較例１
実施例１において用いたと同じポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ乳酸を、各々、１６重量％、２４重量％、６０重量％の割合で、２２０℃にて、一度にφ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後に長さ１０ｍｍにカットすることで、ポリマアロイチップを製造した。
【００９４】
このポリマアロイチップを一般的なプレッシャーメルタ型の溶融装置で、２３０℃で溶融し、ホール径０．３５ｍｍ、吐出孔長０．７０ｍｍ、かつ３００ホールの紡糸口金を通して単孔吐出量１．０ｇ／分で、ポリマ温度２３０℃で紡糸し、糸条を２０℃の冷却風で冷却し、引き取り速度１２００ｍ／分で一旦缶に納めることで、未延伸糸トウを製造した。得られた未延伸糸トウを２．７倍の延伸倍率にて、８０℃の温浴を用いて２段延伸を施し、得られた延伸糸トウにスタフイングボックスを用いて８〜１５個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、油剤をスプレーで付与し、得られたトウを９０℃の温度で１０分乾燥し、長さ５０ｍｍに切断して、５ｄＴｅｘの繊維長５０ｍｍのポリマアロイ繊維を製造した。
【００９５】
得られたポリマアロイ繊維は、ポリプロピレンからなる島部とポリエチレンからなる島部とが、それぞれ別々の独立した島部として海部中に分散して存在する海島構造であり、島成分１の平均繊維径は０．０１μｍ、平均長さは２２ｍｍで、島成分２の平均繊維径は０．３μｍ、平均長さは２２ｍｍであった。
【００９６】
得られたポリマアロイ繊維を、０．０２重量％の５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５時間浸漬して海部を溶出除去し、島部からなる超極細繊維とした。得られた超極細繊維は、ポリプロピレンからなる超極細繊維とポリエチレンからなる超極細繊維とからなり、それぞれが独立した超極細繊維であった。ポリプロピレン超極細繊維の平均繊維径は０．０１μｍ、平均繊維長は２１ｍｍで、２２０℃でのポリマ粘度が４９０Ｐa・ｓであった。また、ポリエチレン超極細繊維の平均繊維径は０．３μｍ、平均長さは２２ｍｍで、２２０℃でのポリマ粘度は３１０Ｐa・ｓであった。
【００９７】
得られた超極細繊維を用いて通常の方法で不織布製造を試みたところ、１１０℃の加熱によってポリエチレン超極細繊維が単独で溶けたために板状になり不織布状とすることはできなかった。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明により製造される芯鞘型もしくは海島型の超極細繊維は、衣料用、自動車資材用、産業資材用、農業資材用または、医療資材用に用いられる。また、スポーツ用途や資材用途、自動車内装材に使用可能であり、さらに、半導体部品の鏡面研磨、ハードディスク記憶材の鏡面研磨、液体フィルタ、エアーフィルタ、電池セパレータ、コンデンサー、触媒保持体などにも使用できる。スポーツ用途としては、軽量部材としての、スポーツ用具などに使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明のポリマアロイチップの一実施態様を模式的に示す斜視図とその横断面拡大図である。
【図２】本発明のポリマアロイ繊維の一実施態様を模式的に示す斜視図とその縦断面拡大図、横断面拡大図である。
【図３】本発明の超極細繊維の一実施態様を模式的に示す斜視図縦断面拡大図である。
【符号の説明】
【０１００】
１：島成分１（島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分）
２：島成分２（島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分）
３：海部
４：ポリマアロイチップ
５：ポリマアロイ繊維６：超極細繊維
１１：内相（芯もしくは島に相当する相部分）
１２：外相（鞘もしくは海に相当する相部分）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するポリマアロイチップであって、海島構造における島部はチップの長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．０１〜２０μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘型もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．１ｍｍ以上であることを特徴とするポリマアロイチップ。
【請求項２】
ポリマアロイチップを構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマであって、これらポリマを１９０〜２６０℃で混練する際の同一の温度において、島ポリマ１のポリマ溶融粘度は島ポリマ２のポリマ溶融粘度よりも高く、島ポリマ２のポリマ溶融粘度は海ポリマのポリマ溶融粘度よりも高く、かつ、それら各ポリマの溶融粘度の差が、５０〜２００Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項１記載のポリマアロイチップ。
【請求項３】
ポリマアロイチップを構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマであって、海ポリマが脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなり、かつ、島ポリマ１と島ポリマ２とが、以下のいずれかの組合せであることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリマアロイチップ。
（組合せ１） 島ポリマ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリプロピレンまたはその共重合体である、
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のポリマアロイチップを製造する方法であって、少なくとも２種のポリマを芯鞘構造で溶融押出して芯鞘構造チップとし、または、少なくとも２種のポリマを１９０〜２６０℃で溶融混練して押出し海島構造チップとした後、これら芯鞘構造チップ及び／又は海島構造チップと海部ポリマとを共に１９０〜２６０℃で再溶融して混練して押出し海島構造の線状体とし、引き延ばし水冷した後にカットすることを特徴とするポリマアロイチップの製造方法。
【請求項５】
少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するポリマアロイ繊維であって、海島構造における島部は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．００１〜５μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．２ｍｍ以上であることを特徴とするポリマアロイ繊維。
【請求項６】
ポリマアロイ繊維を構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマであって、これらポリマを１９０〜２６０℃で溶融紡糸する際の同一の温度において、島ポリマ１の溶融粘度は島ポリマ２の溶融粘度よりも高く、島ポリマ２の溶融粘度は海ポリマの溶融粘度よりも高く、かつ、それら各ポリマの溶融粘度差が、５０〜２００Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項５記載のポリマアロイ繊維。
【請求項７】
ポリマアロイチップを構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマであって、海ポリマが脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなり、かつ、島ポリマ１と島ポリマ２とが、以下のいずれかの組合せであることを特徴とする請求項５または６に記載のポリマアロイ繊維。
（組合せ１） 島ポリマ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリプロピレンまたはその共重合体である、
【請求項８】
請求項１〜３のいずれかに記載のポリマアロイチップを用い、１９０〜２６０℃にて溶融紡糸することにより請求項５〜７のいずれかに記載のポリマアロイ繊維を製造することを特徴とするポリマアロイ繊維の製造方法
【請求項９】
少なくとも２種のポリマからなる芯鞘構造もしくは海島構造の超極細繊維であって、繊維中に存在する芯もしくは島に相当する相部分は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、超極細繊維の平均直径は０．００１〜５μｍであり、かつ、芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は超極細繊維の平均直径の８０〜１％であり、かつ、超極細繊維の平均長さが０．２ｍｍ以上であることを特徴とする超極細繊維。
【請求項１０】
１９０〜２６０℃の範囲内の同一の温度において、芯もしくは島に相当する相部分を構成する芯・島ポリマの溶融粘度が１５０〜５５０Ｐａ・ｓであり、鞘もしくは海に相当する相部分を構成する鞘・海ポリマの溶融粘度が、芯・島ポリマの溶融粘度よりも少なくとも５０Ｐａ・ｓ低くかつ、１００〜５００Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項９記載の超極細繊維。
【請求項１１】
芯もしくは島に相当する相部分を構成する芯・島ポリマと、鞘もしくは海に相当する相部分を構成する鞘・海ポリマとが、以下のいずれかの組合せであることを特徴とする請求項９又は１０記載の超極細繊維。
（組合せ１） 芯・島ポリマがポリプロピレンまたはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２） 芯・島ポリマがナイロン６またはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３） 芯・島ポリマがナイロン６またはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリプロピレンまたはその共重合体である、
【請求項１２】
請求項５〜７のいずれかに記載のポリマアロイ繊維をアルカリ溶解処理することにより請求項９〜１１のいずれかに記載の超極細繊維を製造することを特徴とする超極細繊維の製造方法。
【請求項１３】
請求項９〜１１のいずれかに記載の超極細繊維を熱接着処理することを特徴とする不織布の製造方法。
【請求項１】
少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するポリマアロイチップであって、海島構造における島部はチップの長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．０１〜２０μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘型もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．１ｍｍ以上であることを特徴とするポリマアロイチップ。
【請求項２】
ポリマアロイチップを構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマであって、これらポリマを１９０〜２６０℃で混練する際の同一の温度において、島ポリマ１のポリマ溶融粘度は島ポリマ２のポリマ溶融粘度よりも高く、島ポリマ２のポリマ溶融粘度は海ポリマのポリマ溶融粘度よりも高く、かつ、それら各ポリマの溶融粘度の差が、５０〜２００Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項１記載のポリマアロイチップ。
【請求項３】
ポリマアロイチップを構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマであって、海ポリマが脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなり、かつ、島ポリマ１と島ポリマ２とが、以下のいずれかの組合せであることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリマアロイチップ。
（組合せ１） 島ポリマ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリプロピレンまたはその共重合体である、
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のポリマアロイチップを製造する方法であって、少なくとも２種のポリマを芯鞘構造で溶融押出して芯鞘構造チップとし、または、少なくとも２種のポリマを１９０〜２６０℃で溶融混練して押出し海島構造チップとした後、これら芯鞘構造チップ及び／又は海島構造チップと海部ポリマとを共に１９０〜２６０℃で再溶融して混練して押出し海島構造の線状体とし、引き延ばし水冷した後にカットすることを特徴とするポリマアロイチップの製造方法。
【請求項５】
少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するポリマアロイ繊維であって、海島構造における島部は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．００１〜５μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．２ｍｍ以上であることを特徴とするポリマアロイ繊維。
【請求項６】
ポリマアロイ繊維を構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマであって、これらポリマを１９０〜２６０℃で溶融紡糸する際の同一の温度において、島ポリマ１の溶融粘度は島ポリマ２の溶融粘度よりも高く、島ポリマ２の溶融粘度は海ポリマの溶融粘度よりも高く、かつ、それら各ポリマの溶融粘度差が、５０〜２００Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項５記載のポリマアロイ繊維。
【請求項７】
ポリマアロイチップを構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマであって、海ポリマが脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなり、かつ、島ポリマ１と島ポリマ２とが、以下のいずれかの組合せであることを特徴とする請求項５または６に記載のポリマアロイ繊維。
（組合せ１） 島ポリマ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３） 島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリプロピレンまたはその共重合体である、
【請求項８】
請求項１〜３のいずれかに記載のポリマアロイチップを用い、１９０〜２６０℃にて溶融紡糸することにより請求項５〜７のいずれかに記載のポリマアロイ繊維を製造することを特徴とするポリマアロイ繊維の製造方法
【請求項９】
少なくとも２種のポリマからなる芯鞘構造もしくは海島構造の超極細繊維であって、繊維中に存在する芯もしくは島に相当する相部分は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、超極細繊維の平均直径は０．００１〜５μｍであり、かつ、芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は超極細繊維の平均直径の８０〜１％であり、かつ、超極細繊維の平均長さが０．２ｍｍ以上であることを特徴とする超極細繊維。
【請求項１０】
１９０〜２６０℃の範囲内の同一の温度において、芯もしくは島に相当する相部分を構成する芯・島ポリマの溶融粘度が１５０〜５５０Ｐａ・ｓであり、鞘もしくは海に相当する相部分を構成する鞘・海ポリマの溶融粘度が、芯・島ポリマの溶融粘度よりも少なくとも５０Ｐａ・ｓ低くかつ、１００〜５００Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項９記載の超極細繊維。
【請求項１１】
芯もしくは島に相当する相部分を構成する芯・島ポリマと、鞘もしくは海に相当する相部分を構成する鞘・海ポリマとが、以下のいずれかの組合せであることを特徴とする請求項９又は１０記載の超極細繊維。
（組合せ１） 芯・島ポリマがポリプロピレンまたはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２） 芯・島ポリマがナイロン６またはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３） 芯・島ポリマがナイロン６またはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリプロピレンまたはその共重合体である、
【請求項１２】
請求項５〜７のいずれかに記載のポリマアロイ繊維をアルカリ溶解処理することにより請求項９〜１１のいずれかに記載の超極細繊維を製造することを特徴とする超極細繊維の製造方法。
【請求項１３】
請求項９〜１１のいずれかに記載の超極細繊維を熱接着処理することを特徴とする不織布の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−４７６５７（Ｐ２０１０−４７６５７Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１１４６９（Ｐ２００８−２１１４６９）
【出願日】平成２０年８月２０日（２００８．８．２０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２０日（２００８．８．２０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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