ポリマーアロイ繊維を含む混繊糸または混紡糸または織編物
【課題】 従来のＰＰＳを含む混繊・混紡糸また織編物の欠点である抗ピル性、染色性を改善し、さらに保温効率を向上させた織編物を提供するものである。
【解決手段】 易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を１０〜９０重量％含む混繊糸または混紡糸。あるいは、易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維を５〜９０重量含む織編物であって、ＪＩＳ Ｌ−１０７６に基づくピリングが３級以上あるいはクロー値が０．７℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ以上である保温性に優れた織編物。
【解決手段】 易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を１０〜９０重量％含む混繊糸または混紡糸。あるいは、易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維を５〜９０重量含む織編物であって、ＪＩＳ Ｌ−１０７６に基づくピリングが３級以上あるいはクロー値が０．７℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ以上である保温性に優れた織編物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリフェニレンスルフィドを含むポリマーアロイ繊維により良好な保温性を持ち、さらに耐摩耗性、染色性、発色性にも優れた織編物、またそれを得るための混繊糸および混紡糸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリフェニレンスルフィド（以下ＰＰＳと略す）はその優れた耐熱性や耐薬品性から、当初はエンジニアリングプラスチックや耐熱フィルムなどで実用化されたが、最近では繊維用分野や紙分野でも用途が拡がりつつある。例えば繊維用途ではバグフィルターなどに、紙用途では電池やモーターの絶縁材料などが実用化されており、さらにその需要は拡大することが見込まれている。
【０００３】
一方、衣料分野には、ＰＰＳの高い断熱性を活かした保温衣料としての提案が特開２００４−２８５５１７号公報などになされている。しかし、ＰＰＳは汎用ポリマーであるポリエステルやナイロンに比べると、耐摩耗性、染色性に劣るという問題があった。このため、織編物中でのＰＰＳの混用率や布帛設計には大きな制限があった。さらに、ＰＰＳはポリエステルやナイロンに比べて高価なポリマーであり、コストを抑える観点からも混用率には限界があった。
【０００４】
ところで、ごく最近、２０重量％のＰＰＳをポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略す）中にナノサイズで均一分散させたポリマーアロイ繊維が得られることが示された（特許文献１）。このポリマーアロイ繊維を用いれば、たしかにＰＰＳ１００％布帛に対しては耐光堅牢度、染色性などを向上できるが、衣料用として用いるためにはまだまだ不十分なレベルであった。このため、良好な保温性を維持しつつ従来のＰＰＳ繊維を混用した織編物の欠点を解決できる糸、織編物が求められていた。
【特許文献１】特開２００４−１６９２６１号公報（２７〜２８ページ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＰＰＳを含む混繊・混紡糸また織編物の欠点である耐摩耗性、染色性を改善し、さらに保温効率を向上させた織編物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、以下の手段により達成される。
（１）易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を含む混繊糸であって、ポリマーアロイ繊維の比率が１０〜９０重量％である混繊糸。
（２）易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を含む混紡糸であって、ポリマーアロイ繊維の比率が１０〜９０重量％である混紡糸。
（３）易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を、５〜９０重量％含む織編物であって、ＪＩＳ Ｌ−１０７６に基づくピリングが３級以上である織編物。
（４）易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を、５〜９０重量％含む織編物であって、クロー値が０．７℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ以上である保温性に優れた織編物。
（５）ポリマーアロイ繊維の横断面形状が扁平断面であり、扁平度が１．５〜２０である（１）記載の混繊糸、または（２）記載の混紡糸、あるいは（３）または（４）記載の織編物。
（６）ポリエステル繊維および／またはアクリル繊維および／またはウールを１０〜９５重量％含む（３）〜（５）のいずれか１項記載の織編物。
（７）織編物の片面にポリマーアロイ繊維を含む糸がより多く浮いている（３）〜（６）のいずれか１項記載の織編物。
（８）染色されてなる（３）〜（７）のいずれか１項記載の織編物。
（９）（３）〜（８）のいずれか１項記載の織編物を少なくとも一部に有する衣料。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のポリマーアロイ繊維を含む混繊糸・混紡糸または織物により従来のＰＰＳ織編物の課題である、耐摩耗性、染色性の向上を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明で言うＰＰＳとは、特開２００４−２３１９０８号公報記載のようにフェニル基にイオウ原子（以下Ｓと略す）が結合したユニットを繰り返し単位としたポリマーのことを言い、一部架橋されていても良い。また、この繰り返し単位はポリマー中で７０ｍｏｌ％以上であることが好ましいが、特開２００４−２３１９０８号公報［化２］で例示されるように他のユニットを３０ｍｏｌ％以下の範囲で含むことも可能である。また、本発明で用いるＰＰＳは分子鎖の分岐構造の少ない直鎖型であることが、製造時の紡糸性を確保する観点から好ましい。さらに、ＰＰＳの分子鎖末端が金属イオンなどで封鎖されていると、海ポリマーなどとの反応によるゲル化物や異物の生成を抑制できるため、紡糸性が向上し好ましい。ＰＰＳの分子量については紡糸可能な範囲であれば特に制限は無いが、重量平均分子量で１万〜１０万であれば紡糸性と糸強度を両立でき好ましい。なお、ポリマーアロイにおいては、ＰＰＳの粘度はなるべく低く設定すると剪断力による島ポリマーの変形が起こりやすいため、島ポリマーの微分散化が進みやすく好ましい。より具体的にはＰＰＳの３００℃、１２１６ｓｅｃ−１での溶融粘度が２００Ｐａ・ｓ以下とすることが好ましい。本発明で用いられるＰＰＳは、特開２００４−２３１９０８号公報記載のように公知の方法を用いて得ることができる。
【０００９】
ここで、ポリマーアロイ繊維中でのＰＰＳの含有率は１０〜６０重量％とすることが重要である。これにより、ＰＰＳの断熱性・保温性を充分活用できるのである。さらに、ＰＰＳがポリマーアロイ繊維中で島として安定に存在し得るためには、ＰＰＳの含有率は１５〜４５重量％とすることが好ましい。
【００１０】
本発明では、易溶解性ポリマーが海、ＰＰＳが島のポリマーアロイ繊維であることが重要である。なお、ここで言うポリマーアロイ繊維とは、いわゆるポリマーブレンドによる島成分が有限の長さを持つものでも、複合紡糸による島成分が実質的に無限の長さを持つものでも良い。
【００１１】
本発明において、島であるＰＰＳの直径が重要である。本発明では島ＰＰＳの平均直径は１〜１５００ｎｍであることが重要である。ここで、島の平均直径とは以下のようにして求めることができる。まず、ポリマーアロイ繊維の横断面写真を画像解析するなどして、それぞれの島の横断面積からそれぞれの島の円換算直径を求める。そして、無作為抽出した島の直径を横断面の面積ベースで平均し、これから平均直径を算出することができる。ここで、平均直径を数平均で算出すると細い島の寄与が過大に反映されるが、太い島の寄与をより大きくするために本発明では面積平均により平均直径を求めることとした。より具体的には、それぞれの島の横断面積をＳｉとするとΣＳｉ（ｉ＝１〜ｎ）／ｎにより島の平均横断面積（Ｓａｖ）を求め、これから円換算で平均直径（Ｄａｖ）をＤａｖ＝（４Ｓａｖ／π）１／２により求める。ｎは３００以上であることが精度が向上し好ましい。
【００１２】
そして、島の平均直径を１５００ｎｍ以下とすることにより、ポリマーアロイ繊維の発色性を向上させることができるのである。島の平均直径は好ましくは９００ｎｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下、最も好ましくは１００ｎｍ以下である。島の平均直径は小さければ小さいほど良いが、特に島の平均直径を１００ｎｍ以下とすると、顕著な効果が発現する。例えば、島ＰＰＳの直径が１００ｎｍ以下となると理論的には可視光に対し透明となるため、ポリマーアロイ繊維を染色した場合、発色性を著しく向上することができるのである。また、ＰＰＳと海ポリマーの界面を著しく増加させられるため、耐摩耗性も向上させることができるのである。
【００１３】
また、本発明では島の直径が１５００〜５０００ｎｍの島の比率が島全体の総面積に対して０〜５％であることが重要である。ここで、島の直径が１５００〜５０００ｎｍの島の比率は以下のようにして求めることができる。まず、平均直径と同様に、島の横断面積ベースで円換算直径を求める。そして、ここで無作為抽出した３００個以上の島全体の面積に対する直径１５００〜５０００ｎｍの島全体の面積の比率を、本発明では島の直径が１５００〜５０００ｎｍの島の比率とする。ここで、直径１５００〜５０００ｎｍという粗大島の比率を小さくすることで、ＰＰＳの問題点が発現することを抑制することができるのである。直径１５００〜５０００ｎｍという粗大島の比率は好ましくは２％以下、より好ましくは０％である。さらに粗大島の下限値を下げることが好ましく、粗大島として、直径５００〜５０００ｎｍの島の比率は０〜５％であることが好ましく、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは０％である。さらに、粗大島として、直径１５０〜５０００ｎｍの島の比率は０〜５％であることが好ましく、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは０％である。さらに、粗大島として、直径１００〜５０００ｎｍの島の比率は０〜５％であることが好ましく、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは０％である。
【００１４】
また、本発明のポリマーアロイ繊維の縦断面においては、ＰＰＳが筋状に分散することで、ＰＰＳの比表面積を増加させ、保温性を向上させることができる。ここで筋状に分散するとは繊維の縦断面においてＰＰＳの長さ（Ｌ）と島直径（Ｄ）の比であるＬ／Ｄが１０以上の状態を言うものである。本発明ではＬ／Ｄが１００以上であると、ＰＰＳがポリマーアロイ繊維から脱落しにくく、好ましい。
【００１５】
このように、海ポリマー中にＰＰＳをナノ分散させることでＰＰＳ特有の問題点をある程度抑制することができる。しかし、ポリマーアロイ繊維ではＰＰＳが繊維内部に埋没するため、織編物表面でのＰＰＳの露出が少なくなり、ＰＰＳの特徴である断熱性や保温性が不十分となる場合もある。このため、なるべくＰＰＳを織編物表面に露出させるため、上記ポリマーアロイ繊維の比表面積を増加させることが好ましい。このためには繊維の極細化が有効であり、本発明で用いるポリマアロイ繊維では単繊維繊度は１．６ｄｔｅｘ以下とすることが好ましい。また、該ポリマーアロイ繊維を扁平断面糸とし、織編物表面を扁平断面糸の扁平側でカバーできればＰＰＳを多く表面に露出できるため、断熱性、保温性向上の観点から好ましい。扁平度は高い方がより効果的にＰＰＳを表面に露出でき、より具体的には扁平度は１．５以上が好ましい。一方、織編物にある程度の張腰を持たせ、織編物の風合いを向上させるためには扁平度は２０以下であることが好ましい。ここで、扁平度とはポリマーアロイ繊維横断面において長軸長と短軸長の比である。また、デッドエアー部を設け、保温性を向上させる観点から中空断面糸とすることも有効である。この時の中空率は大きい方が保温性向上の観点から好ましく、中空率は１０％以上とすることが好ましい。一方、織編物中での中空潰れを抑制するためには、中空率は６０％以下とすることが好ましい。ここで、中空率とはポリマーアロイ繊維の横断面において、中空糸の横断面積に対する中空部の面積の比を言うものである。
【００１６】
以上のように、ＰＰＳをナノレベルで分散させたポリマーアロイ繊維により、ある程度ＰＰＳの問題点を解決できることを説明したが、衣料に用いる場合には上記ポリマーアロイ繊維だけでは特性向上が不充分となる場合がある。このため、さらに混繊、混紡、交織、交編などにより他の耐光堅牢度、染色性、耐摩耗性に優れた繊維の力を借りることが重要である。本発明においては該ポリマーアロイ繊維と他の繊維を混繊あるいは混紡あるいは交編織した織編物とすることで、衣料用織編物としての力学特性、染色性、耐久性、風合いなどを満足することが可能となる。該ポリマーアロイ繊維と混用する繊維に特に制限は無く、ポリエステルやナイロン、アクリルなどの汎用合成繊維、レーヨン、アセテートなどの半合成繊維、木綿、ウール（羊毛、カシミア、アルパカ、モヘア、アンゴラなど）、絹などの天然繊維、ＰＰＳ、アラミド、液晶ポリエステル繊維、ポリエチレン、全芳香族ポリマー繊維、炭素繊維などの高耐熱、難燃、高強度・高弾性率繊維、ポリビニルアルコール、エバールなどの合成繊維やポリウレタンなどの弾性糸などが挙げられる。ただし、保温衣料と言う観点からはポリエステルやアクリル、ウールと混用することが好ましい。また、ＰＰＳは通常衣料用に用いられる分散染料や酸性染料、カチオン染料、反応染料、含金染料、直接染料などではほとんど染めることができない。この観点から、衣料用としては染色性の良い繊維を混用することが好ましい。保温性と耐摩耗性、染色性などとのバランスを取るためには、該ポリマーアロイ繊維の混用率は混繊糸および混紡糸では１０〜９０重量％とすることが重要であり、３０〜７０重量％であるとさらに染色性と風合いとのバランスも良く好ましい。同様に、織編物における該ポリマーアロイ繊維の混用率は５〜９０重量％であることが重要であり、７〜２０重量％であるとさらに染色性と風合いとのバランスも良く好ましい。また、保温性を向上させるため、ＰＰＳナノファイバーを含む織編物にはポリエステル繊維および／またはアクリル繊維および／またはウールが１０〜９５重量％含まれていると好ましい。より好ましくは、８０〜９０重量％である。
【００１７】
本発明の混繊糸においては、より保温性を向上させる観点から該ポリマーアロイ繊維は、混繊糸中で比較的外側に配置されることが好ましい。また、該ポリマーアロイ繊維が扁平断面であると、非常に曲がりやすいため相手繊維を包み込むように配置することも可能であり、よりＰＰＳの保温性を有効に発現させ易く好ましい。より具体的には、混繊糸の側面を観察した時に、該ポリマーアロイ繊維で覆われている部分の面積が、混繊糸の表面積に対し３０％以上であると好ましい。さらに、織編物で膨らみ感やソフト感を発現させ、風合いを向上させるためには、該ポリマーアロイ繊維と混繊の相手繊維との糸長差は３％以上であることが好ましい。一方、スナッグやピル（毛玉）の発生を抑制し、品位や耐久性を向上させる観点から、糸長差は２５％以下であることが好ましい。また、糸条の集束性を高め、織編工程での工程通過性を向上させるためには１０〜５０個／ｍの交絡が付与されていることが好ましい。
【００１８】
本発明の混紡糸においては、繊度は綿番手で１６Ｓ〜１００Ｓとすると、保温性を向上させながら、良好な風合いの織編物が得られるため好ましい。
【００１９】
また、本発明の織編物において、ＰＰＳによる保温性をさらに効果的に用いるためには、織編物の片面に該ポリマーアロイ繊維を含む糸がより多く浮いていることが好ましい。これにより、ＰＰＳの優れた断熱性により保温効果を向上させることができるのである。ここで、該ポリマーアロイ繊維を含む糸とは該ポリマーアロイ繊維を含む混繊糸や混紡糸あるいは該ポリマーアロイ繊維１００％の糸のことを言うものである。また、織編物の片面に該ポリマーアロイ繊維を含む糸がより多く浮いているとは、織編物表面において該ポリマアロイ繊維を含む糸が占める面積がそれ以外の繊維が占める面積より多いことを言うものである。例えば、該ポリマーアロイ繊維を含む混紡糸を経糸、三葉断面のポリエステル繊維を緯糸に用いてバックサテンを製織した場合、織物の裏側は保温性に優れた該ポリマーアロイ繊維を含む混紡糸が多く浮き、表側は逆に光沢と耐摩耗性、耐光性に優れたポリエステル繊維が多く浮いた織物構造とすることができる。
【００２０】
また、本発明の織編物においては、二重織りや二重編みなどの二重構造布帛とすることで、布帛内に多量のデッドエアーを内包し、さらに保温性を向上させることができる。
【００２１】
また、扁平断面の該ポリマーアロイ繊維を用いた織物にするとＰＰＳをより効率的に織物表面に露出させることができるため好ましい。また、扁平断面の該ポリマーアロイ繊維によりカバーされる面積は、織物表面面積に対し４０％以上であるとより好ましい。
【００２２】
本発明の織編物は、ＰＰＳ繊維以外の染色性に優れた繊維を混用することにより、染色性を向上させることができる。染色性の観点からは、ポリエステル、ナイロン、ウール、絹などと混用することが好ましい。本発明の染色された織編物は、フォーマルウエアなど深みある黒が必要な場合はＬ＊値が７〜１５であることが好ましく、アウターなど鮮明な発色が必要な場合にはＣ＊値が１０以上であることが好ましい。もちろんインナーやシャツ、パンツ、セーターなどの用途でパステルカラーに染めることも可能である。
【００２３】
本発明ではＰＰＳをポリマーアロイ繊維にナノサイズで埋め込んでいるため、繊維を摩擦すると島であるＰＰＳがポリマーアロイ繊維からフィブリルとして引き出される場合があるが、このフィブリルがナノサイズであるためフィブリル１本としては非常に弱く、ポリマーアロイ繊維から容易に脱落する。このため、従来のＰＰＳ繊維を含む混紡糸などとは異なり毛玉、すなわちピルを発生しにくく抗ピル性に優れるのが特徴である。織編物の抗ピル性は、ＪＩＳ Ｌ−１０７６に基づいて測定することができる。本発明ではＰＰＳ比率が多くとも抗ピル３級以上とすることができる。従来のＰＰＳ混紡糸では、織編物中のＰＰＳ比率が１６重量以上とすると抗ピル３級とすることは容易ではなかったが、本発明ではＰＰＳ比率が１６重量％以上でも抗ピル３級以上とすることができる。抗ピルは好ましくは４級以上である。
【００２４】
また、本発明の織編物の保温性は、いわゆるクロー値で０．７℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ以上であることが好ましい。クロー値は大きいほど保温性に優れ好ましいが、熱がこもりすぎるとかえって不快になることもあることから、２０℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ以下とすることが好ましい。ここで、クロー値とはＧａｇｇｅ Ａ． Ｐ．、 Ｂｕｒｔｏｎ Ａ． Ｌ．らによって提案された保温性の評価手法の一つであり、１クローは気温２１℃、湿度５０％以下、風速５ｃｍ／秒の室内でイスに座っている人の皮膚温を平均３３℃に保つのに必要な断熱性であると定義される。
【００２５】
実際の評価方法は、４０℃高温側恒温体ＴＨ（℃）と２０℃の低温側恒温体ＴＬ（℃）の２枚の恒温体の間にサンプルを挟み、定常状態となるまで待ってから高温側恒温体から低温側恒温体に流れる熱流量Ｂ（ｋｃａｌ／ｍ２・ｈｒ）を測定し、下記式にて求める。
【００２６】
クロー値（℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ）＝（ＴＨ−ＴＬ）／（０．１８×Ｂ）
本発明で用いる該ポリマーアロイ繊維の製造方法は特に限定されるものでは無いが、例えば以下の製造方法を好適に用いることができる。
【００２７】
まず、ＰＰＳを島、易溶解性ポリマーを海としたポリマーアロイ繊維を得ることが重要であるが、ＰＰＳを海ポリマー中になるべく細かく、しかも均一に分散させることが重要である。このため、ポリマー同士の混練が極めて重要であり、本発明では混練押出機や静止混練器等によって高度に混練することが好ましい。なお、特開昭６１−２５２３１５号公報などに記載されている単純なチップブレンドでは混練が不足するため、本発明のように島を微細に、しかも均一に分散することは困難である。
【００２８】
具体的に混練を行う際の目安としては、ＰＰＳに組み合わせる海ポリマーにもよるが、混練押出機を用いる場合は、２軸押出混練機を用いることが好ましく、静止混練器を用いる場合は、その分割数は１００万以上とすることが好ましい。また、ブレンド斑や経時的なブレンド比率の変動を避けるため、それぞれのポリマーを独立に計量し、独立にポリマーを混練装置に供給することが好ましい。このとき、ポリマーはペレットとして別々に供給しても良く、あるいは、溶融状態で別々に供給しても良い。また、２種以上のポリマーを押出混練機の根本に供給しても良いし、あるいは、一成分を押出混練機の途中から供給するサイドフィードとしても良い。
【００２９】
混練装置として二軸押出混練機を使用する場合には、高度の混練とポリマー滞留時間の抑制を両立させることが好ましい。スクリューは、送り部と混練部から構成されているが、混練部の長さをスクリューの有効長さの２０％以上とすることで高混練とすることができ好ましい。また、混練部の長さをスクリュー有効長さの４０％以下とすることで、過度の剪断応力を避け、しかも滞留時間を短くすることができる。また、混練部はなるべく二軸押出機の吐出側に位置させることで、混練後の滞留時間を短くし、島ポリマーの再凝集を抑制することができる。加えて、混練を強化する場合は、押出混練機中でポリマーを逆方向に送るバックフロー機能のあるスクリューを設けることもできる。
【００３０】
また、二軸押出混練機と紡糸機を直結することにより、混練後の島の再凝集をある程度抑制できるため、一旦ペレット化する場合に比較して、島の微細化に有利となることもある。
【００３１】
また、島ＰＰＳを島直径数十ｎｍサイズで細かく分散させるには、ポリマーの組み合わせも重要であり、なるべくＰＰＳと相溶性の良いポリマーを海ポリマーとして選ぶことが好ましい。また、ＰＰＳは融点が２８０℃程度と高いため、海ポリマーは３００℃以上でも熱分解が小さいものが好ましく、３００℃に５分保持した時の重量減少率が５％以下のポリマーが好ましい。さらに、海ポリマーの溶融粘度も重要である。前述したようにＰＰＳは高融点ポリマーのため混練温度や紡糸温度も３００℃以上となるため、この温度でも充分な溶融粘度を保つことが好ましい。より具体的には３００℃、１２１６ｓｅｃ−１での溶融粘度が１５０Ｐａ・ｓ以上のポリマーを海ポリマーとして用いると、島ＰＰＳに充分な剪断を与えることができ、島ＰＰＳの微細化、また均一分散のために好ましいのである。逆に島を形成するＰＰＳの粘度はなるべく低く設定すると剪断力による島ポリマーの変形が起こりやすいため、島ポリマーの微分散化が進みやすく好ましい。より具体的にはＰＰＳの３００℃、１２１６ｓｅｃ−１での溶融粘度が２００Ｐａ・ｓ以下とすることが好ましい。
【００３２】
なお、該ポリマーアロイ繊維から脱海してＰＰＳナノファイバーを得ることもできるが、脱海溶媒として水溶液系のものを用いることで環境負荷を低減できるため、海ポリマーとしては、ポリエステルやポリカーボネート等のアルカリ加水分解されるポリマーやポリアルキレングリコールやポリビニルアルコールおよびそれらの誘導体等の熱水可溶性ポリマーなどが好ましい。なお、特開２００４−１６２２４４号公報にはＰＰＳを島、ナイロン６を海としたポリマーアロイ繊維からギ酸を用いてナイロン６を溶出することでＰＰＳナノファイバーが得られることが記載されているが、ギ酸は沸点が低くしかも蒸気圧が高いため爆発の危険性が高く、さらに腐食性もあることから非常に扱いにくい溶媒である。このため、該文献で記載しているようなビーカーレベルの実験ではＰＰＳナノファイバーを得ることはできても、衣料用布帛を作製するために充分な量のＰＰＳナノファイバーを得ようとすると、相当大がかりな溶媒回収・処理設備を新たに導入する必要があり、コストが高騰するばかりか、環境負荷も大きくなり、実際にＰＰＳナノファイバーから成る衣料用布帛を得ることは容易ではなかった。
【００３３】
以上の観点から、海ポリマーにはアルカリ加水分解が可能な高粘度ポリエチレンテレフタレートを用いることが特に好ましい。
【００３４】
また、ＰＰＳの分散径を細かくするためには適切な相溶化剤を用いることができる。例えば、シランカップリング剤系やエポキシ系のものを使用すると、ＰＰＳの島直径を５０ｎｍ以下とすることも可能である。
【００３５】
本発明で用いるＰＰＳポリマーアロイを紡糸する際は、糸の冷却条件も重要である。ポリマーアロイは非常に不安定な溶融流体であるため、口金から吐出した後に速やかに冷却固化させることが好ましい。このため、口金から冷却開始までの距離は１〜１５ｃｍとすることが好ましい。ここで、冷却開始とは糸の積極的な冷却が開始される位置のことを意味するが、実際の溶融紡糸装置ではチムニー上端部でこれに代える。
【００３６】
また、ＰＰＳと帯電性の異なるポリマーを海ポリマとして採用した場合にはポリマーアロイ繊維で静電気が発生し易い場合があるが、糸条やトウの集束性を高め、合糸、延伸時や混繊時の工程安定性を向上させるため、工程油剤としては主成分が脂肪酸エステルやポリエーテルなどの物を使用することが好ましい。
【００３７】
紡糸されたポリマーアロイ繊維には延伸・熱処理を施すことが好ましいが、延伸の際の予熱温度はＰＰＳのガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度することで、糸斑を小さくすることができ、好ましい。
【００３８】
本発明で用いるポリマーアロイ繊維は、混繊糸を得る場合には長繊維の製造法とすることが好ましいが、混紡糸を得る場合には短繊維（ステープルファイバー）の製造法とすることが好ましい。
【００３９】
長繊維の製造装置を用いる場合には、ポリマーアロイ繊維を巻き取ることが必須となるが、この時次工程での糸の解じょ性を良好とするためには巻き取り糸のパッケージ形状を適切に整えることが好ましい。特にチーズパッケージとする場合には、巻き応力の設定が重要であり、０．０５〜０．２ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲とすることにより、耳立ちや綾落ち、パッケージ内での硬度分布の少ない良好なパッケージを得ることができる。また、糸条の集束性を向上させるため、紡糸段階では１〜１５個／ｍ、延伸段階では１〜５０個／ｍの交絡を付与することが好ましい。
【００４０】
ステープルファイバーの製造装置を用いる場合には以下の点に注意することが好ましい。ポリマーアロイ繊維を引き揃えて総繊度５万ｄｔｅｘ以上のトウと成す場合には、紡糸段階で４００ｄｔｅｘ以上の太繊度と成し、この糸条を合糸することでトウを形成することが生産性向上の観点から好ましい。ただし、この時には口金孔数は２００以上としてポリマーアロイの単繊維繊度を１〜１０ｄｔｅｘとすることが、生産性向上と紡糸性向上の観点から好ましい。また、口金孔数が２００以上となると口金直径が１４０ｍｍ以上と、織編物に用いるいわゆる長繊維で用いている口金直径よりも大きくなり、しかも本発明の紡糸では急冷が好ましいため、口金面内での温度分布が大きくなる場合がある。このため、口金孔位置によってポリマー粘度が異なることによる糸切れや糸物性の変動を抑制するため、通常のＰＰＳで採用している紡糸温度より低めの紡糸紡糸温度を採用することが好ましい。これにより、雰囲気温度と紡糸温度の差が小さくなり、口金孔位置によるばらつきを抑制することができるのである。
【００４１】
なお、ポリマーアロイ繊維から成るトウ繊度が１万ｄｔｅｘを超える場合には、長繊維で用いられている乾熱延伸よりも、スチーム延伸とすることが好ましい。これは、乾熱延伸では繊維同士での伝熱によるため、トウ断面内において中心部付近まで均一な伝熱が不十分な場合があるのに対し、スチーム延伸では高温蒸気が繊維間空隙を満たしていく効果が付加されるため、伝熱効率が高くトウ中心部付近まで均一に熱を伝達することができ、トウを均一に延伸をすることができるのである。
【００４２】
そして、この延伸トウをクリンパーに導き、機械捲縮を施し、繊維長３１〜７０ｍｍにカットして、ポリマーアロイ繊維から成る原綿を得ることができる。ここで原綿の捲縮数を５〜４０山／２５ｍｍとすることで、次工程であるカード通過性が向上するだけでなく、しかもここでの原綿の開繊性が向上し、紡績工程でのドラフトをかけやすく紡績糸の力学特性や形態安定性を向上できるため好ましい。
【００４３】
次に、混繊方法の一例について説明する。上記により得られた該ポリマーアロイ繊維はそれ以外の繊維と混繊するが、混繊方法としては引き揃え、エア混繊、複合仮撚り、合撚など公知である種々の方法を用いることができる。この際、該ポリマーアロイ繊維を混繊糸中で比較的外側に配置させるためには、該ポリマーアロイ繊維を他の繊維よりも高いオーバーフィード率で混繊装置に供給したり、該ポリマーアロイ繊維より低い伸度を有する他の繊維と複合仮撚りすることで達成することが可能である。また、エア混繊としてはタスランノズルやインターレースノズル、旋回気流によるノズルなどを用いることができるが、糸条の集束性を高め、織編工程での工程通過性を向上させるためにはインターレースノズルを用い、１０〜５０個／ｍ程度の交絡を付与することが好ましい。また、複合仮撚りを行う場合には、該ポリマーアロイ繊維として他の繊維より５０％以上高伸度の糸を用いると、該ポリマーアロイ繊維が混繊糸の外側に配置され易く好ましい。
【００４４】
次に、混紡方法の一例について説明する。上記により得られた該ポリマーアロイ原綿と他の繊維からなる原綿を所望の混紡比率となるよう秤量し、混合してカードに投入し、原綿を開繊させるとともに、短繊維を引き揃える。そして、これをドラフトを付与しながら精紡機で混紡することができる。
【００４５】
次に、これらの該ポリマーアロイ繊維１００％あるいは混繊糸あるいは混紡糸を製編織するが、布帛の染色性や力学強度などを向上させるため、他の繊維と交織、交編することが好ましい。この時、他の繊維としては先染め糸などを用いることや、風合い向上のためニットデニット糸を用いることもできる。
【００４６】
なお、前記したように、該ポリマーアロイ繊維から海ポリマーを脱海することで、ＰＰＳナノファイバーを得ることも可能である。そして、ここで得られるＰＰＳナノファイバーは従来のＰＰＳ繊維に比べはるかに大きな比表面積となるため、従来のＰＰＳ繊維に比べ多量の紫外線吸収剤を坦持することができ、耐光性を向上させることもできる。また、ＰＰＳ繊維自体が細くなるため、摩耗により容易に脱落し、従来のＰＰＳ繊維のように毛ピルを作ることが無く、抗ピル性を向上することもできる。特に紫外線吸収剤の坦持という観点からは、ナノファイバーは細ければ細いほどナノファイバーの比表面積が向上し、好ましい。さらに、単繊維間空隙の頻度（個数）も多くなるため紫外線吸収剤の坦持量を向上させることもできる。また、単繊維間空隙もより小さくなるため、紫外線吸収剤をカプセル化し、洗濯耐久性を向上させることもでき、好ましい。これらの観点からは、ＰＰＳナノファイバー単繊維の平均直径は１００ｎｍ以下とすることが好ましい。また、本発明ではＰＰＳ単繊維の直径が１５０〜５０００ｎｍの単繊維の比率がナノファイバー集合体中において０〜５％であることが好ましい。
【００４７】
ここで、紫外線吸収剤としては本発明の目的を損なわない範囲で選択することができるが、特開２００４−２８５５１７号公報［化I］および［化II］に記載の紫外線吸収剤を好適に用いることができる。さらに、特開２００３−２７８０１７号公報［化１０］〜［化１３］記載のカバリング剤を用いることもできる。
【００４８】
本発明の該ポリマーアロイ繊維を含む織編物は、保温性に優れるだけでなく耐摩耗性や耐光堅牢度、染色性、発色性にも優れるためインナーやレッグだけでなくシャツやパンツ、コートなどアウター用途にも幅広く衣料として用いることが可能である。特に、保温性を活かしたユニバーサルデザインとして、靴下や保温下着、シャツなどには好適である。さらに、衣料だけでなく断熱性とＰＰＳによる難燃性を活かしたカーテンやパーティションなどの資材用途にも好適に用いることができる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。なお、実施例中の測定方法は以下の方法を用いた。
【００５０】
Ａ．ポリマーの溶融粘度
東洋精機キャピログラフ１Ｂによりポリマーの溶融粘度を測定した。なお、サンプル投入から測定開始までのポリマーの貯留時間は１０分とした。
【００５１】
Ｂ．融点
Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍａｅｒ ＤＳＣ−７を用いて２ｎｄ ｒｕｎでポリマーの融解を示すピークトップ温度をポリマーの融点とした。この時の昇温速度は１６℃／分、サンプル量は１０ｍｇとした。
【００５２】
Ｃ．ポリマーの重量減少率
セイコー・インストルメンツ社製ＴＧ／ＤＴＡ６２００を用い、チッソ雰囲気下で室温から１０℃／分で３００℃まで昇温し、その後３００℃で５分間保持した時の重量減少率を測定した。
【００５３】
Ｄ．ＴＥＭによる繊維横断面観察
繊維の横断面方向に超薄切片を切り出し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で繊維横断面を観察した。必要に応じて金属染色を施した。
【００５４】
ＴＥＭ装置 ： 日立社製Ｈ−７１００ＦＡ型
Ｅ．ポリマーアロイ繊維中の島の平均直径
ポリマーアロイ繊維のＴＥＭによる横断面写真を画像解析ソフトＷＩＮＲＯＯＦにより画像解析し、それぞれの島の横断面積からそれぞれの島の円換算直径を求めた。そして、無作為抽出した島の直径を横断面の面積ベースで平均し、これから島の平均直径を算出した。平均には３００個の島のデータを用いた。
【００５５】
Ｆ．所望の直径範囲にある島の比率
平均直径解析で用いた３００個の島の面積の総和をまず計算した（島の総面積）。次に、この中で、所望の直径範囲にある島の面積の和を計算した（島面積）。そして［（島面積）／（島の総面積）］×１００（％）を所望の直径範囲にある島の比率とした。
【００５６】
Ｇ．ＳＥＭ観察
繊維に白金−パラジウム合金を蒸着し、走査型電子顕微鏡で繊維側面を観察した。
【００５７】
ＳＥＭ装置 ： 日立社製Ｓ−４０００型
Ｈ．ポリマーアロイ繊維のウースター斑（Ｕ％）
ツェルベガーウスター株式会社製ＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ ４を用いて給糸速度２００ｍ／分でノーマルモードで測定を行った。
【００５８】
Ｉ．繊維の力学特性
繊維の力学特性は以下のようにして求めた。室温（２５℃）で、初期試料長＝２００ｍｍ、引っ張り速度＝２００ｍｍ／分とし、ＪＩＳ Ｌ１０１３に示される条件で荷重−伸長曲線を求めた。次に破断時の荷重値を初期の繊度で割り、それを強度とし、破断時の伸びを初期試料長で割り伸度として強伸度曲線を求めた。
【００５９】
Ｊ．繊維の捲縮数
繊維を５０ｍｍサンプリングし中心付近２５ｍｍの間の山谷数を数え、これを１／２にして捲縮数を求めた。実際にはｎ＝５の平均値を繊維の捲縮数とした。
【００６０】
Ｋ．織編物の抗ピル性
ＪＩＳ Ｌ−１０７６に基づいて測定を行った。
【００６１】
Ｌ．織編物の耐光性
ＪＩＳ Ｌ−０８４２に基づいて測定を行った。
【００６２】
Ｍ．織編物のクロー値
クロー値とはＧａｇｇｅ Ａ． Ｐ．、 Ｂｕｒｔｏｎ Ａ． Ｌ．らによって提案された保温性の評価手法の一つであり、１クローは気温２１℃、湿度５０％以下、風速５ｃｍ／秒の室内でイスに座っている人の皮膚温を平均３３℃に保つのに必要な断熱性であると定義される。
【００６３】
実際の評価方法は、４０℃高温側恒温体ＴＨ（℃）と２０℃の低温側恒温体ＴＬ（℃）の２枚の恒温体の間にサンプルを挟み、定常状態となるまで待ってから高温側恒温体から低温側恒温体に流れる熱流量Ｂ（ｋｃａｌ／ｍ２・ｈｒ）を測定し、下記式にて求める。
【００６４】
クロー値（℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ）＝（ＴＨ−ＴＬ）／（０．１８×Ｂ）
参考例１
溶融粘度２８０Ｐａ・ｓ（３００℃、１２１６ｓｅｃ−１）のＰＥＴを８０重量％、溶融粘度１６０Ｐａ・ｓ（３００℃、１２１６ｓｅｃ−１）のＰＰＳを２０重量％として、下記条件で２軸押出混練機を用いて溶融混練を行った。ここで、ＰＰＳは直鎖型で分子鎖末端がカルシウムイオンで置換された物を用いた。また、ここで用いたＰＥＴを３００℃で５分間保持した時の重量減少率は０．９％であった。
【００６５】
スクリュー Ｌ／Ｄ＝４５
混練部長さはスクリュー有効長さの３４％
混練部はスクリュー全体に分散させた
途中２個所のバックフロー部有り
ポリマー供給 ＰＰＳとＰＥＴを別々に計量し、別々に混練機に供給した
温度 ３００℃
ベント 無し
ここで得られたポリマーアロイ溶融体をそのまま紡糸機に導き、紡糸を行った。この時紡糸温度は３１５℃、限界濾過径１５μｍの金属不織布でポリマーアロイ溶融体を濾過した後、口金面温度２９２℃とした口金から溶融紡糸した。この時、口金としては、吐出孔上部に直径０．３ｍｍの計量部を備えた、吐出孔径が０．６ｍｍのものを用いた。そして、この時の単孔あたりの吐出量は１．１ｇ／分とした。さらに、口金下面から冷却開始点までの距離は７．５ｃｍであった。吐出された糸条は２０℃の冷却風で１ｍにわたって冷却固化され、脂肪酸エステルが主体の工程油剤が給油された後、非加熱の第１引き取りローラーおよび第２引き取りローラーを介して１０００ｍ／分で巻き取られた。この時の紡糸性は良好であり、２４時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。また、この時の巻き取り応力は巻き取り応力０．０８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、耳立ち、綾落ち、パッケージ内の硬度分布もなく解じょ性良好なチーズパッケージが得られた。そして、これを第１ホットローラーの温度を１００℃、第２ホットローラーの温度を１３０℃として延伸熱処理した。この時、第１ホットローラーと第２ホットローラー間の延伸倍率を３．３倍とした。得られたポリマーアロイ繊維は１００ｄｔｅｘ、４８フィラメント、強度４．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２７％、Ｕ％＝１．３％の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をＴＥＭ観察した写真を図１に示すが、海ポリマーであるＰＥＴ中にＰＰＳが島として直径１００ｎｍ未満で均一に分散していた。また、島の円換算直径を画像解析ソフトＷＩＮＲＯＯＦで解析したところ、島の平均直径６５ｎｍであり、直径１００ｎｍ以上の島比率は０％であった。
【００６６】
参考例２
ＰＥＴのブレンド率を６０重量％、ＰＰＳのブレンド率を４０重量％とし、延伸倍率を３．１倍として参考例１と同様に紡糸、延伸を行い、１００ｄｔｅｘ、７２フィラメント、強度４．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２６％、Ｕ％＝１．４％の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をＴＥＭ観察したところ、海ポリマーであるＰＥＴ中にＰＰＳが島として均一に分散していることが分かった。また、島の円換算直径を画像解析ソフトＷＩＮＲＯＯＦで解析したところ、島の平均直径７６ｎｍであり、直径１００ｎｍ以上の島比率は７％、直径１５０ｎｍ以上の島比率は０％であった（島直径最大値は１１６ｎｍであった）。
【００６７】
参考例３
口金としてＩ字型吐出孔を備えた物を用い、吐出量を変更して参考例１と同様に紡糸速度２３００ｍ／分で紡糸を行い、１００ｄｔｅｘ、３６フィラメントの扁平度４の扁平断面糸を得た。この時の巻き取り応力０．０８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、耳立ち、綾落ち、パッケージ内の硬度分布もなく解じょ性良好なチーズパッケージが得られた。得られたポリマーアロイ繊維は強度２．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１５５％、Ｕ％＝１．８％の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をＴＥＭ観察したところ、海ポリマーであるＰＥＴ中にＰＰＳが島として直径１００ｎｍ未満で均一に分散していた。また、島の円換算直径を画像解析ソフトＷＩＮＲＯＯＦで解析したところ、島の平均直径６８ｎｍであり、直径１００ｎｍ以上の島比率は０％であった。
【００６８】
参考例４
ＰＰＳのブレンド率を４０重量％、ＰＥＴのブレンド率を６０重量％として、参考例１と同様の条件で溶融混練を行い、一旦ポリマーアロイペレットを得た。このポリマーアロイペレットを乾燥した後、紡糸機に投入した。このポリマーアロイペレットを３１５℃で溶融し、紡糸温度３１５℃のスピンブロックに導いた。そして、限界濾過径１５μｍの金属不織布でポリマーアロイ溶融体を濾過した後、口金面温度２９２℃とした口金から溶融紡糸した。この時、口金としては、吐出孔上部に直径０．３ｍｍの計量部を備えた、吐出孔径が０．６ｍｍのものを用いた。そして、この時の単孔あたりの吐出量は１．１ｇ／分とした。さらに、口金下面から冷却開始点までの距離は１０ｃｍであった。吐出された糸条は２０℃の冷却風で１ｍにわたって冷却固化され、脂肪酸エステルが主体の工程油剤が給油された後、非加熱の第１引き取りローラーおよび第２引き取りローラーを介して１０００ｍ／分で引き取ら、この糸条を２０本集めて糸条ボックスに落とした。この時の紡糸性は良好であり、２４時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。さらにこれを４０本集めてポリマーアロイ繊維から成るトウを形成し、１００℃のスチーム延伸を行った。この時、延伸倍率を２．８倍とした。得られたポリマーアロイ繊維トウは７７万ｄｔｅｘであった。ここで糸条を１本取り出し上記条件でスチーム延伸し物性を測定したところ、強度４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度３５％、Ｕ％＝１．５％の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をＴＥＭ観察したところ、海ポリマーであるＰＥＴ中にＰＰＳが島として均一に分散していることが分かった。また、島の円換算直径を画像解析ソフトＷＩＮＲＯＯＦで解析したところ、島の平均直径８０ｎｍであり、直径１００ｎｍ以上の島比率は８％、直径１５０ｎｍ以上の島比率は０％であった。
【００６９】
参考例５
重量平均分子量５万のＰＰＳを紡糸温度３２０℃で溶融紡糸し、引き取り速度８００ｍ／分で紡糸し未延伸糸糸条を得、これを合糸した。そして１００℃、３．２倍でスチーム延伸を施し、単繊維繊度１ｄｔｅｘ（単繊維直径１２μｍ）、トウ繊度１０万ｄｔｅｘのＰＰＳトウを得た。
【００７０】
実施例１
参考例１で得たポリマーアロイ繊維に仮撚り数２０００ターン／ｍ、熱板温度２２０℃、延伸倍率１．０１倍、加工速度１００ｍ／分でピン仮撚りを施し、ポリマーアロイ仮撚り加工糸を得た。また、別途８４ｄｔｅｘ、３６フィラメントのＰＢＴ仮撚り加工糸を準備した。そして、ポリマーアロイ仮撚り加工糸をオーバーフィード率８％、ＰＢＴ仮撚り加工糸をオーバーフィード率０％で供給し、インターレースノズルを用いて流体処理圧力０．４ＭＰａにてエア交絡を施し、ポリマーアロイ仮撚り加工糸が混繊糸の比較的外側に配置された混繊糸を得た。この混繊糸中でのポリマーアロイ繊維の重量比率は５６％であり、糸長差は５％、交絡度は１５個／ｍであった。
【００７１】
次に、このポリマーアロイ混繊糸と前記ＰＢＴ仮撚り加工糸を用い、特開２００４−２８５５１７号公報と同様に裏面側ハニカムリバーシブル編組織となる丸編地を編製した。この編地に常法により精練、１８０℃で中間セットを施した後、常法にしたがいグレーに染色した。そして、この丸編みは抗ピル４級と優れた性質を示した。また、クロー値は０．９℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌと充分な保温性を示した。また、この丸編みからＰＰＳを含むポリマーアロイ繊維を引き出し、その横断面をＴＥＭ観察したところ、島の平均直径７０ｎｍであり、直径１００ｎｍ以上の島比率は０％であった。この丸編み中のポリマーアロイ繊維の重量比率は４０重量％であった。
【００７２】
次に、この丸編みを用いて靴下を作製したが、風合い、保温性とも良好な物であった。
【００７３】
実施例２
参考例２で得たポリマーアロイ繊維を実施例２と同様に仮撚り、混繊し、ポリマーアロイ繊維の重量比率は５６％、交絡度１５個／ｍのＰＢＴ仮撚り加工糸との混繊糸を得た。この混繊糸中では、ポリマーアロイ繊維は混繊糸の比較的外側に配置され、糸長差は５％であった。これに３００ターン／ｍの追撚を施した。次に毛番手３０番手のウールを経糸に前記混繊糸を緯糸に用いて２／１ツイルを作製した。この織物に常法により黒に染色した。この織物は抗ピル３級と優れた性質を示した。また、クロー値は０．８℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌと充分な保温性を示した。また、この織物からＰＰＳを含むポリマーアロイ繊維を引き出し、その横断面をＴＥＭ観察したところ、島の平均直径８０ｎｍであり、直径１５０ｎｍ以上の島比率は０％であった。この織物中のポリマーアロイ繊維の重量比率は２０重量％であった。
【００７４】
次に、この織物を用いてボトムを作製したが、風合い、保温性とも良好な物であった。
【００７５】
実施例３
参考例３で得たポリマーアロイ繊維と伸度４２％の通常ＰＥＴ繊維（８４ｄｔｅｘ、２４フィラメント）をインターレースノズルでエア交絡して合糸し、延伸倍率１．０５倍、ヒーター温度１９０℃、３軸のフリクションディスクを回転子とし、加工速度４００ｍ／分て複合仮撚りを行った。この時、仮撚り前のエア交絡時の繊維のオーバーフィード率は５％、交絡圧力は０．５ＭＰａとし、加撚応力０．２９ｃＮ／ｄｔｅｘ、解撚応力は０．１９ｃＮ／ｄｔｅｘとした。加工性に問題はなく、糸切れ、未解撚、毛羽等は無かった。ここで得られた混繊糸は、ポリマーアロイ繊維が通常ＰＥＴ繊維にからみついたいわゆる芯鞘構造の混繊糸となっていた。この時の糸長差は１８％であった。また、鞘部を形成するポリマーアロイ繊維は扁平部分が混繊糸の外側を向き、ポリマーアロイ繊維で通常ＰＥＴ繊維を包み込んだ形態となっており、ポリマーアロイ繊維で覆われている部分の面積が、混繊糸の表面積に対し４０％であった。さらに、この混繊糸に３００Ｔ／ｍの撚糸を施し、これを経糸に、通常のＰＥＴ繊維仮撚り加工糸（１５６ｄｔｅｘ、４８フィラメント）を緯糸に用いて２／１ツイルを製織し、生機を得た。これを常法にしたがい、精練、中間セットした後、染色を施した。さらに仕上げセットを施した。ここで得られた織物から混繊糸を抜き取り糸長差を測定したところ２０％であった。また、この織物の片面において、ポリマーアロイ繊維が占める面積は６０％以上であった。この織物は従来のＰＥＴ織物にはない豊かな膨らみ感と張り腰を有しており、さらに抗ピル４級と優れた性質を示した。また、クロー値は０．９℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌと充分な保温性を示した。また、この織物からＰＰＳを含むポリマーアロイ繊維を引き出し、その横断面をＴＥＭ観察したところ、島の平均直径７３ｎｍであり、直径１００ｎｍ以上の島比率は０％であった。また、この織物中でＰＰＳを含むポリマーアロイ繊維は３０重量％混用されていた。
【００７６】
この織物を用いてボトムを作製したが、保温性、耐久性に優れるものであった。
【００７７】
実施例４
参考例４で得たトウをクリンパーに導き、捲縮数１２山／２５ｍｍの捲縮をかけた後、繊維長５１ｍｍにカットした。また、別途木綿の原綿（単糸繊度２．０〜２．２ｄｔｅｘ程度、繊維長２８〜３２ｍｍ）を準備し、ポリマーアロイ原綿と混紡し綿番手７０ｓの紡績糸を得た。この紡績糸中のポリマーアロイ繊維の重量比は４０％とした。
【００７８】
この紡績糸と毛番手７０番手の羊毛を実施例１と同様に裏面側ハニカムリバーシブル編組織となる丸編地を編製した。この丸編み中にＰＰＳを含むポリマーアロイ繊維は１５重量％であった。さらに、この丸編みを常法にしたがいパステルピンクに染色した。そして、この丸編みは抗ピル４級と優れた性質を示した。また、クロー値は１．０℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌと充分な保温性を示した。この丸編みからＰＰＳを含むポリマーアロイ繊維を引き出し、その横断面をＴＥＭ観察したところ、島の平均直径８５ｎｍであり、直径１５０ｎｍ以上の島比率は０％であった。
【００７９】
この丸編みを用いて婦人用の保温肌着を作製したが、風合い、保温性とも良好な物であった。
【００８０】
比較例１
参考例５で得たＰＰＳトウを繊維長５１ｍｍにカットし、ＰＰＳの混紡率を１５重量％として特開２００４−２４４７６８号公報実施例１と同様に経二重組織の織物を作製した。これは抗ピル性２級と耐久性に劣る物であった。
【００８１】
比較例２
ＰＰＳのブレンド率を７０重量％、ＰＥＴのブレンド率を３０重量％として参考例１と同様に溶融紡糸、延伸熱処理を行い、ＰＰＳが海、ＰＥＴが島のポリマーアロイ繊維を得た。これを丸編みし、常法により染色を行ったが、ＰＰＳが海となっているため染色性、発色性とも不良であった。
【００８２】
比較例３
参考例２で作製したポリマーアロイ繊維を経糸および緯糸に用い、ポリマーアロイ繊維１００％の平織りを作製したが、抗ピル性２級と耐久性不良であった。
【００８３】
比較例４
特開平２−９９６５８号公報実施例１の記載に従って、ポリスチレンを海、ＰＰＳを島として海島複合紡糸繊維を作製した。この複合繊維中で島ＰＰＳの直径は２．５μｍであった。そして、この複合糸を経糸および緯糸に用いて平織りを作製したが、抗ピル性１級と耐久性に劣る物であった。
【００８４】
参考例６
実施例１で得た丸編みを９８℃、１０重量％水酸化ナトリウム水溶液に減量促進剤として明成化学工業（株）社製「マーセリンＰＥＳ」５％ｏｗｆを併用してアルカリ加水分解処理、中和、湯洗し、ポリマーアロイ繊維から海ポリマーであるＰＥＴを完全に脱海し、ＰＰＳナノファイバーを１０重量％含有する二重組織から成る丸編みを得た。
【００８５】
得られた丸編みから繊維を抜き出し、ＴＥＭにより繊維横断面を観察したところ、平均直径は７１ｎｍ、直径１００ｎｍ以上の比率は０％であった。また、このＰＰＳナノファイバーの側面をＳＥＭ観察したところ、ＰＰＳナノファイバーの長さ（Ｌ）が大きいため視野範囲ではＬは決定することができず、Ｌ／Ｄは１００以上であった。また、Ｌ／Ｄが１０以下の物はゼロであった。さらに、このＰＰＳナノファイバーは分岐を全く持っていない物であった。
【００８６】
次に、この丸編みに、紫外線吸収剤として２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールを吸尽させた。この時、紫外線吸収剤を２重量％、ポリオキシアルキレン・スチレンオキサイド付加物系の分散剤を０．５重量％の水系処理液を調整し、１３０℃で５０分間吸尽させた。
【００８７】
さらに、この丸編みを常法にしたがいグレーに染色した。そして、この丸編みは抗ピル４級、ＪＩＳ Ｌ−８４２に基づく耐光堅牢度４級と優れた性質を示した。また、クロー値は０．９℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌと充分な保温性を示した。
【００８８】
この丸編みを用いて靴下を作製したが、風合い、保温性とも良好な物であった。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】参考例１のポリマーアロイ繊維の横断面を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリフェニレンスルフィドを含むポリマーアロイ繊維により良好な保温性を持ち、さらに耐摩耗性、染色性、発色性にも優れた織編物、またそれを得るための混繊糸および混紡糸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリフェニレンスルフィド（以下ＰＰＳと略す）はその優れた耐熱性や耐薬品性から、当初はエンジニアリングプラスチックや耐熱フィルムなどで実用化されたが、最近では繊維用分野や紙分野でも用途が拡がりつつある。例えば繊維用途ではバグフィルターなどに、紙用途では電池やモーターの絶縁材料などが実用化されており、さらにその需要は拡大することが見込まれている。
【０００３】
一方、衣料分野には、ＰＰＳの高い断熱性を活かした保温衣料としての提案が特開２００４−２８５５１７号公報などになされている。しかし、ＰＰＳは汎用ポリマーであるポリエステルやナイロンに比べると、耐摩耗性、染色性に劣るという問題があった。このため、織編物中でのＰＰＳの混用率や布帛設計には大きな制限があった。さらに、ＰＰＳはポリエステルやナイロンに比べて高価なポリマーであり、コストを抑える観点からも混用率には限界があった。
【０００４】
ところで、ごく最近、２０重量％のＰＰＳをポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略す）中にナノサイズで均一分散させたポリマーアロイ繊維が得られることが示された（特許文献１）。このポリマーアロイ繊維を用いれば、たしかにＰＰＳ１００％布帛に対しては耐光堅牢度、染色性などを向上できるが、衣料用として用いるためにはまだまだ不十分なレベルであった。このため、良好な保温性を維持しつつ従来のＰＰＳ繊維を混用した織編物の欠点を解決できる糸、織編物が求められていた。
【特許文献１】特開２００４−１６９２６１号公報（２７〜２８ページ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＰＰＳを含む混繊・混紡糸また織編物の欠点である耐摩耗性、染色性を改善し、さらに保温効率を向上させた織編物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、以下の手段により達成される。
（１）易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を含む混繊糸であって、ポリマーアロイ繊維の比率が１０〜９０重量％である混繊糸。
（２）易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を含む混紡糸であって、ポリマーアロイ繊維の比率が１０〜９０重量％である混紡糸。
（３）易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を、５〜９０重量％含む織編物であって、ＪＩＳ Ｌ−１０７６に基づくピリングが３級以上である織編物。
（４）易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を、５〜９０重量％含む織編物であって、クロー値が０．７℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ以上である保温性に優れた織編物。
（５）ポリマーアロイ繊維の横断面形状が扁平断面であり、扁平度が１．５〜２０である（１）記載の混繊糸、または（２）記載の混紡糸、あるいは（３）または（４）記載の織編物。
（６）ポリエステル繊維および／またはアクリル繊維および／またはウールを１０〜９５重量％含む（３）〜（５）のいずれか１項記載の織編物。
（７）織編物の片面にポリマーアロイ繊維を含む糸がより多く浮いている（３）〜（６）のいずれか１項記載の織編物。
（８）染色されてなる（３）〜（７）のいずれか１項記載の織編物。
（９）（３）〜（８）のいずれか１項記載の織編物を少なくとも一部に有する衣料。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のポリマーアロイ繊維を含む混繊糸・混紡糸または織物により従来のＰＰＳ織編物の課題である、耐摩耗性、染色性の向上を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明で言うＰＰＳとは、特開２００４−２３１９０８号公報記載のようにフェニル基にイオウ原子（以下Ｓと略す）が結合したユニットを繰り返し単位としたポリマーのことを言い、一部架橋されていても良い。また、この繰り返し単位はポリマー中で７０ｍｏｌ％以上であることが好ましいが、特開２００４−２３１９０８号公報［化２］で例示されるように他のユニットを３０ｍｏｌ％以下の範囲で含むことも可能である。また、本発明で用いるＰＰＳは分子鎖の分岐構造の少ない直鎖型であることが、製造時の紡糸性を確保する観点から好ましい。さらに、ＰＰＳの分子鎖末端が金属イオンなどで封鎖されていると、海ポリマーなどとの反応によるゲル化物や異物の生成を抑制できるため、紡糸性が向上し好ましい。ＰＰＳの分子量については紡糸可能な範囲であれば特に制限は無いが、重量平均分子量で１万〜１０万であれば紡糸性と糸強度を両立でき好ましい。なお、ポリマーアロイにおいては、ＰＰＳの粘度はなるべく低く設定すると剪断力による島ポリマーの変形が起こりやすいため、島ポリマーの微分散化が進みやすく好ましい。より具体的にはＰＰＳの３００℃、１２１６ｓｅｃ−１での溶融粘度が２００Ｐａ・ｓ以下とすることが好ましい。本発明で用いられるＰＰＳは、特開２００４−２３１９０８号公報記載のように公知の方法を用いて得ることができる。
【０００９】
ここで、ポリマーアロイ繊維中でのＰＰＳの含有率は１０〜６０重量％とすることが重要である。これにより、ＰＰＳの断熱性・保温性を充分活用できるのである。さらに、ＰＰＳがポリマーアロイ繊維中で島として安定に存在し得るためには、ＰＰＳの含有率は１５〜４５重量％とすることが好ましい。
【００１０】
本発明では、易溶解性ポリマーが海、ＰＰＳが島のポリマーアロイ繊維であることが重要である。なお、ここで言うポリマーアロイ繊維とは、いわゆるポリマーブレンドによる島成分が有限の長さを持つものでも、複合紡糸による島成分が実質的に無限の長さを持つものでも良い。
【００１１】
本発明において、島であるＰＰＳの直径が重要である。本発明では島ＰＰＳの平均直径は１〜１５００ｎｍであることが重要である。ここで、島の平均直径とは以下のようにして求めることができる。まず、ポリマーアロイ繊維の横断面写真を画像解析するなどして、それぞれの島の横断面積からそれぞれの島の円換算直径を求める。そして、無作為抽出した島の直径を横断面の面積ベースで平均し、これから平均直径を算出することができる。ここで、平均直径を数平均で算出すると細い島の寄与が過大に反映されるが、太い島の寄与をより大きくするために本発明では面積平均により平均直径を求めることとした。より具体的には、それぞれの島の横断面積をＳｉとするとΣＳｉ（ｉ＝１〜ｎ）／ｎにより島の平均横断面積（Ｓａｖ）を求め、これから円換算で平均直径（Ｄａｖ）をＤａｖ＝（４Ｓａｖ／π）１／２により求める。ｎは３００以上であることが精度が向上し好ましい。
【００１２】
そして、島の平均直径を１５００ｎｍ以下とすることにより、ポリマーアロイ繊維の発色性を向上させることができるのである。島の平均直径は好ましくは９００ｎｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下、最も好ましくは１００ｎｍ以下である。島の平均直径は小さければ小さいほど良いが、特に島の平均直径を１００ｎｍ以下とすると、顕著な効果が発現する。例えば、島ＰＰＳの直径が１００ｎｍ以下となると理論的には可視光に対し透明となるため、ポリマーアロイ繊維を染色した場合、発色性を著しく向上することができるのである。また、ＰＰＳと海ポリマーの界面を著しく増加させられるため、耐摩耗性も向上させることができるのである。
【００１３】
また、本発明では島の直径が１５００〜５０００ｎｍの島の比率が島全体の総面積に対して０〜５％であることが重要である。ここで、島の直径が１５００〜５０００ｎｍの島の比率は以下のようにして求めることができる。まず、平均直径と同様に、島の横断面積ベースで円換算直径を求める。そして、ここで無作為抽出した３００個以上の島全体の面積に対する直径１５００〜５０００ｎｍの島全体の面積の比率を、本発明では島の直径が１５００〜５０００ｎｍの島の比率とする。ここで、直径１５００〜５０００ｎｍという粗大島の比率を小さくすることで、ＰＰＳの問題点が発現することを抑制することができるのである。直径１５００〜５０００ｎｍという粗大島の比率は好ましくは２％以下、より好ましくは０％である。さらに粗大島の下限値を下げることが好ましく、粗大島として、直径５００〜５０００ｎｍの島の比率は０〜５％であることが好ましく、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは０％である。さらに、粗大島として、直径１５０〜５０００ｎｍの島の比率は０〜５％であることが好ましく、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは０％である。さらに、粗大島として、直径１００〜５０００ｎｍの島の比率は０〜５％であることが好ましく、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは０％である。
【００１４】
また、本発明のポリマーアロイ繊維の縦断面においては、ＰＰＳが筋状に分散することで、ＰＰＳの比表面積を増加させ、保温性を向上させることができる。ここで筋状に分散するとは繊維の縦断面においてＰＰＳの長さ（Ｌ）と島直径（Ｄ）の比であるＬ／Ｄが１０以上の状態を言うものである。本発明ではＬ／Ｄが１００以上であると、ＰＰＳがポリマーアロイ繊維から脱落しにくく、好ましい。
【００１５】
このように、海ポリマー中にＰＰＳをナノ分散させることでＰＰＳ特有の問題点をある程度抑制することができる。しかし、ポリマーアロイ繊維ではＰＰＳが繊維内部に埋没するため、織編物表面でのＰＰＳの露出が少なくなり、ＰＰＳの特徴である断熱性や保温性が不十分となる場合もある。このため、なるべくＰＰＳを織編物表面に露出させるため、上記ポリマーアロイ繊維の比表面積を増加させることが好ましい。このためには繊維の極細化が有効であり、本発明で用いるポリマアロイ繊維では単繊維繊度は１．６ｄｔｅｘ以下とすることが好ましい。また、該ポリマーアロイ繊維を扁平断面糸とし、織編物表面を扁平断面糸の扁平側でカバーできればＰＰＳを多く表面に露出できるため、断熱性、保温性向上の観点から好ましい。扁平度は高い方がより効果的にＰＰＳを表面に露出でき、より具体的には扁平度は１．５以上が好ましい。一方、織編物にある程度の張腰を持たせ、織編物の風合いを向上させるためには扁平度は２０以下であることが好ましい。ここで、扁平度とはポリマーアロイ繊維横断面において長軸長と短軸長の比である。また、デッドエアー部を設け、保温性を向上させる観点から中空断面糸とすることも有効である。この時の中空率は大きい方が保温性向上の観点から好ましく、中空率は１０％以上とすることが好ましい。一方、織編物中での中空潰れを抑制するためには、中空率は６０％以下とすることが好ましい。ここで、中空率とはポリマーアロイ繊維の横断面において、中空糸の横断面積に対する中空部の面積の比を言うものである。
【００１６】
以上のように、ＰＰＳをナノレベルで分散させたポリマーアロイ繊維により、ある程度ＰＰＳの問題点を解決できることを説明したが、衣料に用いる場合には上記ポリマーアロイ繊維だけでは特性向上が不充分となる場合がある。このため、さらに混繊、混紡、交織、交編などにより他の耐光堅牢度、染色性、耐摩耗性に優れた繊維の力を借りることが重要である。本発明においては該ポリマーアロイ繊維と他の繊維を混繊あるいは混紡あるいは交編織した織編物とすることで、衣料用織編物としての力学特性、染色性、耐久性、風合いなどを満足することが可能となる。該ポリマーアロイ繊維と混用する繊維に特に制限は無く、ポリエステルやナイロン、アクリルなどの汎用合成繊維、レーヨン、アセテートなどの半合成繊維、木綿、ウール（羊毛、カシミア、アルパカ、モヘア、アンゴラなど）、絹などの天然繊維、ＰＰＳ、アラミド、液晶ポリエステル繊維、ポリエチレン、全芳香族ポリマー繊維、炭素繊維などの高耐熱、難燃、高強度・高弾性率繊維、ポリビニルアルコール、エバールなどの合成繊維やポリウレタンなどの弾性糸などが挙げられる。ただし、保温衣料と言う観点からはポリエステルやアクリル、ウールと混用することが好ましい。また、ＰＰＳは通常衣料用に用いられる分散染料や酸性染料、カチオン染料、反応染料、含金染料、直接染料などではほとんど染めることができない。この観点から、衣料用としては染色性の良い繊維を混用することが好ましい。保温性と耐摩耗性、染色性などとのバランスを取るためには、該ポリマーアロイ繊維の混用率は混繊糸および混紡糸では１０〜９０重量％とすることが重要であり、３０〜７０重量％であるとさらに染色性と風合いとのバランスも良く好ましい。同様に、織編物における該ポリマーアロイ繊維の混用率は５〜９０重量％であることが重要であり、７〜２０重量％であるとさらに染色性と風合いとのバランスも良く好ましい。また、保温性を向上させるため、ＰＰＳナノファイバーを含む織編物にはポリエステル繊維および／またはアクリル繊維および／またはウールが１０〜９５重量％含まれていると好ましい。より好ましくは、８０〜９０重量％である。
【００１７】
本発明の混繊糸においては、より保温性を向上させる観点から該ポリマーアロイ繊維は、混繊糸中で比較的外側に配置されることが好ましい。また、該ポリマーアロイ繊維が扁平断面であると、非常に曲がりやすいため相手繊維を包み込むように配置することも可能であり、よりＰＰＳの保温性を有効に発現させ易く好ましい。より具体的には、混繊糸の側面を観察した時に、該ポリマーアロイ繊維で覆われている部分の面積が、混繊糸の表面積に対し３０％以上であると好ましい。さらに、織編物で膨らみ感やソフト感を発現させ、風合いを向上させるためには、該ポリマーアロイ繊維と混繊の相手繊維との糸長差は３％以上であることが好ましい。一方、スナッグやピル（毛玉）の発生を抑制し、品位や耐久性を向上させる観点から、糸長差は２５％以下であることが好ましい。また、糸条の集束性を高め、織編工程での工程通過性を向上させるためには１０〜５０個／ｍの交絡が付与されていることが好ましい。
【００１８】
本発明の混紡糸においては、繊度は綿番手で１６Ｓ〜１００Ｓとすると、保温性を向上させながら、良好な風合いの織編物が得られるため好ましい。
【００１９】
また、本発明の織編物において、ＰＰＳによる保温性をさらに効果的に用いるためには、織編物の片面に該ポリマーアロイ繊維を含む糸がより多く浮いていることが好ましい。これにより、ＰＰＳの優れた断熱性により保温効果を向上させることができるのである。ここで、該ポリマーアロイ繊維を含む糸とは該ポリマーアロイ繊維を含む混繊糸や混紡糸あるいは該ポリマーアロイ繊維１００％の糸のことを言うものである。また、織編物の片面に該ポリマーアロイ繊維を含む糸がより多く浮いているとは、織編物表面において該ポリマアロイ繊維を含む糸が占める面積がそれ以外の繊維が占める面積より多いことを言うものである。例えば、該ポリマーアロイ繊維を含む混紡糸を経糸、三葉断面のポリエステル繊維を緯糸に用いてバックサテンを製織した場合、織物の裏側は保温性に優れた該ポリマーアロイ繊維を含む混紡糸が多く浮き、表側は逆に光沢と耐摩耗性、耐光性に優れたポリエステル繊維が多く浮いた織物構造とすることができる。
【００２０】
また、本発明の織編物においては、二重織りや二重編みなどの二重構造布帛とすることで、布帛内に多量のデッドエアーを内包し、さらに保温性を向上させることができる。
【００２１】
また、扁平断面の該ポリマーアロイ繊維を用いた織物にするとＰＰＳをより効率的に織物表面に露出させることができるため好ましい。また、扁平断面の該ポリマーアロイ繊維によりカバーされる面積は、織物表面面積に対し４０％以上であるとより好ましい。
【００２２】
本発明の織編物は、ＰＰＳ繊維以外の染色性に優れた繊維を混用することにより、染色性を向上させることができる。染色性の観点からは、ポリエステル、ナイロン、ウール、絹などと混用することが好ましい。本発明の染色された織編物は、フォーマルウエアなど深みある黒が必要な場合はＬ＊値が７〜１５であることが好ましく、アウターなど鮮明な発色が必要な場合にはＣ＊値が１０以上であることが好ましい。もちろんインナーやシャツ、パンツ、セーターなどの用途でパステルカラーに染めることも可能である。
【００２３】
本発明ではＰＰＳをポリマーアロイ繊維にナノサイズで埋め込んでいるため、繊維を摩擦すると島であるＰＰＳがポリマーアロイ繊維からフィブリルとして引き出される場合があるが、このフィブリルがナノサイズであるためフィブリル１本としては非常に弱く、ポリマーアロイ繊維から容易に脱落する。このため、従来のＰＰＳ繊維を含む混紡糸などとは異なり毛玉、すなわちピルを発生しにくく抗ピル性に優れるのが特徴である。織編物の抗ピル性は、ＪＩＳ Ｌ−１０７６に基づいて測定することができる。本発明ではＰＰＳ比率が多くとも抗ピル３級以上とすることができる。従来のＰＰＳ混紡糸では、織編物中のＰＰＳ比率が１６重量以上とすると抗ピル３級とすることは容易ではなかったが、本発明ではＰＰＳ比率が１６重量％以上でも抗ピル３級以上とすることができる。抗ピルは好ましくは４級以上である。
【００２４】
また、本発明の織編物の保温性は、いわゆるクロー値で０．７℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ以上であることが好ましい。クロー値は大きいほど保温性に優れ好ましいが、熱がこもりすぎるとかえって不快になることもあることから、２０℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ以下とすることが好ましい。ここで、クロー値とはＧａｇｇｅ Ａ． Ｐ．、 Ｂｕｒｔｏｎ Ａ． Ｌ．らによって提案された保温性の評価手法の一つであり、１クローは気温２１℃、湿度５０％以下、風速５ｃｍ／秒の室内でイスに座っている人の皮膚温を平均３３℃に保つのに必要な断熱性であると定義される。
【００２５】
実際の評価方法は、４０℃高温側恒温体ＴＨ（℃）と２０℃の低温側恒温体ＴＬ（℃）の２枚の恒温体の間にサンプルを挟み、定常状態となるまで待ってから高温側恒温体から低温側恒温体に流れる熱流量Ｂ（ｋｃａｌ／ｍ２・ｈｒ）を測定し、下記式にて求める。
【００２６】
クロー値（℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ）＝（ＴＨ−ＴＬ）／（０．１８×Ｂ）
本発明で用いる該ポリマーアロイ繊維の製造方法は特に限定されるものでは無いが、例えば以下の製造方法を好適に用いることができる。
【００２７】
まず、ＰＰＳを島、易溶解性ポリマーを海としたポリマーアロイ繊維を得ることが重要であるが、ＰＰＳを海ポリマー中になるべく細かく、しかも均一に分散させることが重要である。このため、ポリマー同士の混練が極めて重要であり、本発明では混練押出機や静止混練器等によって高度に混練することが好ましい。なお、特開昭６１−２５２３１５号公報などに記載されている単純なチップブレンドでは混練が不足するため、本発明のように島を微細に、しかも均一に分散することは困難である。
【００２８】
具体的に混練を行う際の目安としては、ＰＰＳに組み合わせる海ポリマーにもよるが、混練押出機を用いる場合は、２軸押出混練機を用いることが好ましく、静止混練器を用いる場合は、その分割数は１００万以上とすることが好ましい。また、ブレンド斑や経時的なブレンド比率の変動を避けるため、それぞれのポリマーを独立に計量し、独立にポリマーを混練装置に供給することが好ましい。このとき、ポリマーはペレットとして別々に供給しても良く、あるいは、溶融状態で別々に供給しても良い。また、２種以上のポリマーを押出混練機の根本に供給しても良いし、あるいは、一成分を押出混練機の途中から供給するサイドフィードとしても良い。
【００２９】
混練装置として二軸押出混練機を使用する場合には、高度の混練とポリマー滞留時間の抑制を両立させることが好ましい。スクリューは、送り部と混練部から構成されているが、混練部の長さをスクリューの有効長さの２０％以上とすることで高混練とすることができ好ましい。また、混練部の長さをスクリュー有効長さの４０％以下とすることで、過度の剪断応力を避け、しかも滞留時間を短くすることができる。また、混練部はなるべく二軸押出機の吐出側に位置させることで、混練後の滞留時間を短くし、島ポリマーの再凝集を抑制することができる。加えて、混練を強化する場合は、押出混練機中でポリマーを逆方向に送るバックフロー機能のあるスクリューを設けることもできる。
【００３０】
また、二軸押出混練機と紡糸機を直結することにより、混練後の島の再凝集をある程度抑制できるため、一旦ペレット化する場合に比較して、島の微細化に有利となることもある。
【００３１】
また、島ＰＰＳを島直径数十ｎｍサイズで細かく分散させるには、ポリマーの組み合わせも重要であり、なるべくＰＰＳと相溶性の良いポリマーを海ポリマーとして選ぶことが好ましい。また、ＰＰＳは融点が２８０℃程度と高いため、海ポリマーは３００℃以上でも熱分解が小さいものが好ましく、３００℃に５分保持した時の重量減少率が５％以下のポリマーが好ましい。さらに、海ポリマーの溶融粘度も重要である。前述したようにＰＰＳは高融点ポリマーのため混練温度や紡糸温度も３００℃以上となるため、この温度でも充分な溶融粘度を保つことが好ましい。より具体的には３００℃、１２１６ｓｅｃ−１での溶融粘度が１５０Ｐａ・ｓ以上のポリマーを海ポリマーとして用いると、島ＰＰＳに充分な剪断を与えることができ、島ＰＰＳの微細化、また均一分散のために好ましいのである。逆に島を形成するＰＰＳの粘度はなるべく低く設定すると剪断力による島ポリマーの変形が起こりやすいため、島ポリマーの微分散化が進みやすく好ましい。より具体的にはＰＰＳの３００℃、１２１６ｓｅｃ−１での溶融粘度が２００Ｐａ・ｓ以下とすることが好ましい。
【００３２】
なお、該ポリマーアロイ繊維から脱海してＰＰＳナノファイバーを得ることもできるが、脱海溶媒として水溶液系のものを用いることで環境負荷を低減できるため、海ポリマーとしては、ポリエステルやポリカーボネート等のアルカリ加水分解されるポリマーやポリアルキレングリコールやポリビニルアルコールおよびそれらの誘導体等の熱水可溶性ポリマーなどが好ましい。なお、特開２００４−１６２２４４号公報にはＰＰＳを島、ナイロン６を海としたポリマーアロイ繊維からギ酸を用いてナイロン６を溶出することでＰＰＳナノファイバーが得られることが記載されているが、ギ酸は沸点が低くしかも蒸気圧が高いため爆発の危険性が高く、さらに腐食性もあることから非常に扱いにくい溶媒である。このため、該文献で記載しているようなビーカーレベルの実験ではＰＰＳナノファイバーを得ることはできても、衣料用布帛を作製するために充分な量のＰＰＳナノファイバーを得ようとすると、相当大がかりな溶媒回収・処理設備を新たに導入する必要があり、コストが高騰するばかりか、環境負荷も大きくなり、実際にＰＰＳナノファイバーから成る衣料用布帛を得ることは容易ではなかった。
【００３３】
以上の観点から、海ポリマーにはアルカリ加水分解が可能な高粘度ポリエチレンテレフタレートを用いることが特に好ましい。
【００３４】
また、ＰＰＳの分散径を細かくするためには適切な相溶化剤を用いることができる。例えば、シランカップリング剤系やエポキシ系のものを使用すると、ＰＰＳの島直径を５０ｎｍ以下とすることも可能である。
【００３５】
本発明で用いるＰＰＳポリマーアロイを紡糸する際は、糸の冷却条件も重要である。ポリマーアロイは非常に不安定な溶融流体であるため、口金から吐出した後に速やかに冷却固化させることが好ましい。このため、口金から冷却開始までの距離は１〜１５ｃｍとすることが好ましい。ここで、冷却開始とは糸の積極的な冷却が開始される位置のことを意味するが、実際の溶融紡糸装置ではチムニー上端部でこれに代える。
【００３６】
また、ＰＰＳと帯電性の異なるポリマーを海ポリマとして採用した場合にはポリマーアロイ繊維で静電気が発生し易い場合があるが、糸条やトウの集束性を高め、合糸、延伸時や混繊時の工程安定性を向上させるため、工程油剤としては主成分が脂肪酸エステルやポリエーテルなどの物を使用することが好ましい。
【００３７】
紡糸されたポリマーアロイ繊維には延伸・熱処理を施すことが好ましいが、延伸の際の予熱温度はＰＰＳのガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度することで、糸斑を小さくすることができ、好ましい。
【００３８】
本発明で用いるポリマーアロイ繊維は、混繊糸を得る場合には長繊維の製造法とすることが好ましいが、混紡糸を得る場合には短繊維（ステープルファイバー）の製造法とすることが好ましい。
【００３９】
長繊維の製造装置を用いる場合には、ポリマーアロイ繊維を巻き取ることが必須となるが、この時次工程での糸の解じょ性を良好とするためには巻き取り糸のパッケージ形状を適切に整えることが好ましい。特にチーズパッケージとする場合には、巻き応力の設定が重要であり、０．０５〜０．２ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲とすることにより、耳立ちや綾落ち、パッケージ内での硬度分布の少ない良好なパッケージを得ることができる。また、糸条の集束性を向上させるため、紡糸段階では１〜１５個／ｍ、延伸段階では１〜５０個／ｍの交絡を付与することが好ましい。
【００４０】
ステープルファイバーの製造装置を用いる場合には以下の点に注意することが好ましい。ポリマーアロイ繊維を引き揃えて総繊度５万ｄｔｅｘ以上のトウと成す場合には、紡糸段階で４００ｄｔｅｘ以上の太繊度と成し、この糸条を合糸することでトウを形成することが生産性向上の観点から好ましい。ただし、この時には口金孔数は２００以上としてポリマーアロイの単繊維繊度を１〜１０ｄｔｅｘとすることが、生産性向上と紡糸性向上の観点から好ましい。また、口金孔数が２００以上となると口金直径が１４０ｍｍ以上と、織編物に用いるいわゆる長繊維で用いている口金直径よりも大きくなり、しかも本発明の紡糸では急冷が好ましいため、口金面内での温度分布が大きくなる場合がある。このため、口金孔位置によってポリマー粘度が異なることによる糸切れや糸物性の変動を抑制するため、通常のＰＰＳで採用している紡糸温度より低めの紡糸紡糸温度を採用することが好ましい。これにより、雰囲気温度と紡糸温度の差が小さくなり、口金孔位置によるばらつきを抑制することができるのである。
【００４１】
なお、ポリマーアロイ繊維から成るトウ繊度が１万ｄｔｅｘを超える場合には、長繊維で用いられている乾熱延伸よりも、スチーム延伸とすることが好ましい。これは、乾熱延伸では繊維同士での伝熱によるため、トウ断面内において中心部付近まで均一な伝熱が不十分な場合があるのに対し、スチーム延伸では高温蒸気が繊維間空隙を満たしていく効果が付加されるため、伝熱効率が高くトウ中心部付近まで均一に熱を伝達することができ、トウを均一に延伸をすることができるのである。
【００４２】
そして、この延伸トウをクリンパーに導き、機械捲縮を施し、繊維長３１〜７０ｍｍにカットして、ポリマーアロイ繊維から成る原綿を得ることができる。ここで原綿の捲縮数を５〜４０山／２５ｍｍとすることで、次工程であるカード通過性が向上するだけでなく、しかもここでの原綿の開繊性が向上し、紡績工程でのドラフトをかけやすく紡績糸の力学特性や形態安定性を向上できるため好ましい。
【００４３】
次に、混繊方法の一例について説明する。上記により得られた該ポリマーアロイ繊維はそれ以外の繊維と混繊するが、混繊方法としては引き揃え、エア混繊、複合仮撚り、合撚など公知である種々の方法を用いることができる。この際、該ポリマーアロイ繊維を混繊糸中で比較的外側に配置させるためには、該ポリマーアロイ繊維を他の繊維よりも高いオーバーフィード率で混繊装置に供給したり、該ポリマーアロイ繊維より低い伸度を有する他の繊維と複合仮撚りすることで達成することが可能である。また、エア混繊としてはタスランノズルやインターレースノズル、旋回気流によるノズルなどを用いることができるが、糸条の集束性を高め、織編工程での工程通過性を向上させるためにはインターレースノズルを用い、１０〜５０個／ｍ程度の交絡を付与することが好ましい。また、複合仮撚りを行う場合には、該ポリマーアロイ繊維として他の繊維より５０％以上高伸度の糸を用いると、該ポリマーアロイ繊維が混繊糸の外側に配置され易く好ましい。
【００４４】
次に、混紡方法の一例について説明する。上記により得られた該ポリマーアロイ原綿と他の繊維からなる原綿を所望の混紡比率となるよう秤量し、混合してカードに投入し、原綿を開繊させるとともに、短繊維を引き揃える。そして、これをドラフトを付与しながら精紡機で混紡することができる。
【００４５】
次に、これらの該ポリマーアロイ繊維１００％あるいは混繊糸あるいは混紡糸を製編織するが、布帛の染色性や力学強度などを向上させるため、他の繊維と交織、交編することが好ましい。この時、他の繊維としては先染め糸などを用いることや、風合い向上のためニットデニット糸を用いることもできる。
【００４６】
なお、前記したように、該ポリマーアロイ繊維から海ポリマーを脱海することで、ＰＰＳナノファイバーを得ることも可能である。そして、ここで得られるＰＰＳナノファイバーは従来のＰＰＳ繊維に比べはるかに大きな比表面積となるため、従来のＰＰＳ繊維に比べ多量の紫外線吸収剤を坦持することができ、耐光性を向上させることもできる。また、ＰＰＳ繊維自体が細くなるため、摩耗により容易に脱落し、従来のＰＰＳ繊維のように毛ピルを作ることが無く、抗ピル性を向上することもできる。特に紫外線吸収剤の坦持という観点からは、ナノファイバーは細ければ細いほどナノファイバーの比表面積が向上し、好ましい。さらに、単繊維間空隙の頻度（個数）も多くなるため紫外線吸収剤の坦持量を向上させることもできる。また、単繊維間空隙もより小さくなるため、紫外線吸収剤をカプセル化し、洗濯耐久性を向上させることもでき、好ましい。これらの観点からは、ＰＰＳナノファイバー単繊維の平均直径は１００ｎｍ以下とすることが好ましい。また、本発明ではＰＰＳ単繊維の直径が１５０〜５０００ｎｍの単繊維の比率がナノファイバー集合体中において０〜５％であることが好ましい。
【００４７】
ここで、紫外線吸収剤としては本発明の目的を損なわない範囲で選択することができるが、特開２００４−２８５５１７号公報［化I］および［化II］に記載の紫外線吸収剤を好適に用いることができる。さらに、特開２００３−２７８０１７号公報［化１０］〜［化１３］記載のカバリング剤を用いることもできる。
【００４８】
本発明の該ポリマーアロイ繊維を含む織編物は、保温性に優れるだけでなく耐摩耗性や耐光堅牢度、染色性、発色性にも優れるためインナーやレッグだけでなくシャツやパンツ、コートなどアウター用途にも幅広く衣料として用いることが可能である。特に、保温性を活かしたユニバーサルデザインとして、靴下や保温下着、シャツなどには好適である。さらに、衣料だけでなく断熱性とＰＰＳによる難燃性を活かしたカーテンやパーティションなどの資材用途にも好適に用いることができる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。なお、実施例中の測定方法は以下の方法を用いた。
【００５０】
Ａ．ポリマーの溶融粘度
東洋精機キャピログラフ１Ｂによりポリマーの溶融粘度を測定した。なお、サンプル投入から測定開始までのポリマーの貯留時間は１０分とした。
【００５１】
Ｂ．融点
Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍａｅｒ ＤＳＣ−７を用いて２ｎｄ ｒｕｎでポリマーの融解を示すピークトップ温度をポリマーの融点とした。この時の昇温速度は１６℃／分、サンプル量は１０ｍｇとした。
【００５２】
Ｃ．ポリマーの重量減少率
セイコー・インストルメンツ社製ＴＧ／ＤＴＡ６２００を用い、チッソ雰囲気下で室温から１０℃／分で３００℃まで昇温し、その後３００℃で５分間保持した時の重量減少率を測定した。
【００５３】
Ｄ．ＴＥＭによる繊維横断面観察
繊維の横断面方向に超薄切片を切り出し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で繊維横断面を観察した。必要に応じて金属染色を施した。
【００５４】
ＴＥＭ装置 ： 日立社製Ｈ−７１００ＦＡ型
Ｅ．ポリマーアロイ繊維中の島の平均直径
ポリマーアロイ繊維のＴＥＭによる横断面写真を画像解析ソフトＷＩＮＲＯＯＦにより画像解析し、それぞれの島の横断面積からそれぞれの島の円換算直径を求めた。そして、無作為抽出した島の直径を横断面の面積ベースで平均し、これから島の平均直径を算出した。平均には３００個の島のデータを用いた。
【００５５】
Ｆ．所望の直径範囲にある島の比率
平均直径解析で用いた３００個の島の面積の総和をまず計算した（島の総面積）。次に、この中で、所望の直径範囲にある島の面積の和を計算した（島面積）。そして［（島面積）／（島の総面積）］×１００（％）を所望の直径範囲にある島の比率とした。
【００５６】
Ｇ．ＳＥＭ観察
繊維に白金−パラジウム合金を蒸着し、走査型電子顕微鏡で繊維側面を観察した。
【００５７】
ＳＥＭ装置 ： 日立社製Ｓ−４０００型
Ｈ．ポリマーアロイ繊維のウースター斑（Ｕ％）
ツェルベガーウスター株式会社製ＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ ４を用いて給糸速度２００ｍ／分でノーマルモードで測定を行った。
【００５８】
Ｉ．繊維の力学特性
繊維の力学特性は以下のようにして求めた。室温（２５℃）で、初期試料長＝２００ｍｍ、引っ張り速度＝２００ｍｍ／分とし、ＪＩＳ Ｌ１０１３に示される条件で荷重−伸長曲線を求めた。次に破断時の荷重値を初期の繊度で割り、それを強度とし、破断時の伸びを初期試料長で割り伸度として強伸度曲線を求めた。
【００５９】
Ｊ．繊維の捲縮数
繊維を５０ｍｍサンプリングし中心付近２５ｍｍの間の山谷数を数え、これを１／２にして捲縮数を求めた。実際にはｎ＝５の平均値を繊維の捲縮数とした。
【００６０】
Ｋ．織編物の抗ピル性
ＪＩＳ Ｌ−１０７６に基づいて測定を行った。
【００６１】
Ｌ．織編物の耐光性
ＪＩＳ Ｌ−０８４２に基づいて測定を行った。
【００６２】
Ｍ．織編物のクロー値
クロー値とはＧａｇｇｅ Ａ． Ｐ．、 Ｂｕｒｔｏｎ Ａ． Ｌ．らによって提案された保温性の評価手法の一つであり、１クローは気温２１℃、湿度５０％以下、風速５ｃｍ／秒の室内でイスに座っている人の皮膚温を平均３３℃に保つのに必要な断熱性であると定義される。
【００６３】
実際の評価方法は、４０℃高温側恒温体ＴＨ（℃）と２０℃の低温側恒温体ＴＬ（℃）の２枚の恒温体の間にサンプルを挟み、定常状態となるまで待ってから高温側恒温体から低温側恒温体に流れる熱流量Ｂ（ｋｃａｌ／ｍ２・ｈｒ）を測定し、下記式にて求める。
【００６４】
クロー値（℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ）＝（ＴＨ−ＴＬ）／（０．１８×Ｂ）
参考例１
溶融粘度２８０Ｐａ・ｓ（３００℃、１２１６ｓｅｃ−１）のＰＥＴを８０重量％、溶融粘度１６０Ｐａ・ｓ（３００℃、１２１６ｓｅｃ−１）のＰＰＳを２０重量％として、下記条件で２軸押出混練機を用いて溶融混練を行った。ここで、ＰＰＳは直鎖型で分子鎖末端がカルシウムイオンで置換された物を用いた。また、ここで用いたＰＥＴを３００℃で５分間保持した時の重量減少率は０．９％であった。
【００６５】
スクリュー Ｌ／Ｄ＝４５
混練部長さはスクリュー有効長さの３４％
混練部はスクリュー全体に分散させた
途中２個所のバックフロー部有り
ポリマー供給 ＰＰＳとＰＥＴを別々に計量し、別々に混練機に供給した
温度 ３００℃
ベント 無し
ここで得られたポリマーアロイ溶融体をそのまま紡糸機に導き、紡糸を行った。この時紡糸温度は３１５℃、限界濾過径１５μｍの金属不織布でポリマーアロイ溶融体を濾過した後、口金面温度２９２℃とした口金から溶融紡糸した。この時、口金としては、吐出孔上部に直径０．３ｍｍの計量部を備えた、吐出孔径が０．６ｍｍのものを用いた。そして、この時の単孔あたりの吐出量は１．１ｇ／分とした。さらに、口金下面から冷却開始点までの距離は７．５ｃｍであった。吐出された糸条は２０℃の冷却風で１ｍにわたって冷却固化され、脂肪酸エステルが主体の工程油剤が給油された後、非加熱の第１引き取りローラーおよび第２引き取りローラーを介して１０００ｍ／分で巻き取られた。この時の紡糸性は良好であり、２４時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。また、この時の巻き取り応力は巻き取り応力０．０８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、耳立ち、綾落ち、パッケージ内の硬度分布もなく解じょ性良好なチーズパッケージが得られた。そして、これを第１ホットローラーの温度を１００℃、第２ホットローラーの温度を１３０℃として延伸熱処理した。この時、第１ホットローラーと第２ホットローラー間の延伸倍率を３．３倍とした。得られたポリマーアロイ繊維は１００ｄｔｅｘ、４８フィラメント、強度４．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２７％、Ｕ％＝１．３％の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をＴＥＭ観察した写真を図１に示すが、海ポリマーであるＰＥＴ中にＰＰＳが島として直径１００ｎｍ未満で均一に分散していた。また、島の円換算直径を画像解析ソフトＷＩＮＲＯＯＦで解析したところ、島の平均直径６５ｎｍであり、直径１００ｎｍ以上の島比率は０％であった。
【００６６】
参考例２
ＰＥＴのブレンド率を６０重量％、ＰＰＳのブレンド率を４０重量％とし、延伸倍率を３．１倍として参考例１と同様に紡糸、延伸を行い、１００ｄｔｅｘ、７２フィラメント、強度４．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２６％、Ｕ％＝１．４％の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をＴＥＭ観察したところ、海ポリマーであるＰＥＴ中にＰＰＳが島として均一に分散していることが分かった。また、島の円換算直径を画像解析ソフトＷＩＮＲＯＯＦで解析したところ、島の平均直径７６ｎｍであり、直径１００ｎｍ以上の島比率は７％、直径１５０ｎｍ以上の島比率は０％であった（島直径最大値は１１６ｎｍであった）。
【００６７】
参考例３
口金としてＩ字型吐出孔を備えた物を用い、吐出量を変更して参考例１と同様に紡糸速度２３００ｍ／分で紡糸を行い、１００ｄｔｅｘ、３６フィラメントの扁平度４の扁平断面糸を得た。この時の巻き取り応力０．０８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、耳立ち、綾落ち、パッケージ内の硬度分布もなく解じょ性良好なチーズパッケージが得られた。得られたポリマーアロイ繊維は強度２．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１５５％、Ｕ％＝１．８％の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をＴＥＭ観察したところ、海ポリマーであるＰＥＴ中にＰＰＳが島として直径１００ｎｍ未満で均一に分散していた。また、島の円換算直径を画像解析ソフトＷＩＮＲＯＯＦで解析したところ、島の平均直径６８ｎｍであり、直径１００ｎｍ以上の島比率は０％であった。
【００６８】
参考例４
ＰＰＳのブレンド率を４０重量％、ＰＥＴのブレンド率を６０重量％として、参考例１と同様の条件で溶融混練を行い、一旦ポリマーアロイペレットを得た。このポリマーアロイペレットを乾燥した後、紡糸機に投入した。このポリマーアロイペレットを３１５℃で溶融し、紡糸温度３１５℃のスピンブロックに導いた。そして、限界濾過径１５μｍの金属不織布でポリマーアロイ溶融体を濾過した後、口金面温度２９２℃とした口金から溶融紡糸した。この時、口金としては、吐出孔上部に直径０．３ｍｍの計量部を備えた、吐出孔径が０．６ｍｍのものを用いた。そして、この時の単孔あたりの吐出量は１．１ｇ／分とした。さらに、口金下面から冷却開始点までの距離は１０ｃｍであった。吐出された糸条は２０℃の冷却風で１ｍにわたって冷却固化され、脂肪酸エステルが主体の工程油剤が給油された後、非加熱の第１引き取りローラーおよび第２引き取りローラーを介して１０００ｍ／分で引き取ら、この糸条を２０本集めて糸条ボックスに落とした。この時の紡糸性は良好であり、２４時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。さらにこれを４０本集めてポリマーアロイ繊維から成るトウを形成し、１００℃のスチーム延伸を行った。この時、延伸倍率を２．８倍とした。得られたポリマーアロイ繊維トウは７７万ｄｔｅｘであった。ここで糸条を１本取り出し上記条件でスチーム延伸し物性を測定したところ、強度４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度３５％、Ｕ％＝１．５％の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をＴＥＭ観察したところ、海ポリマーであるＰＥＴ中にＰＰＳが島として均一に分散していることが分かった。また、島の円換算直径を画像解析ソフトＷＩＮＲＯＯＦで解析したところ、島の平均直径８０ｎｍであり、直径１００ｎｍ以上の島比率は８％、直径１５０ｎｍ以上の島比率は０％であった。
【００６９】
参考例５
重量平均分子量５万のＰＰＳを紡糸温度３２０℃で溶融紡糸し、引き取り速度８００ｍ／分で紡糸し未延伸糸糸条を得、これを合糸した。そして１００℃、３．２倍でスチーム延伸を施し、単繊維繊度１ｄｔｅｘ（単繊維直径１２μｍ）、トウ繊度１０万ｄｔｅｘのＰＰＳトウを得た。
【００７０】
実施例１
参考例１で得たポリマーアロイ繊維に仮撚り数２０００ターン／ｍ、熱板温度２２０℃、延伸倍率１．０１倍、加工速度１００ｍ／分でピン仮撚りを施し、ポリマーアロイ仮撚り加工糸を得た。また、別途８４ｄｔｅｘ、３６フィラメントのＰＢＴ仮撚り加工糸を準備した。そして、ポリマーアロイ仮撚り加工糸をオーバーフィード率８％、ＰＢＴ仮撚り加工糸をオーバーフィード率０％で供給し、インターレースノズルを用いて流体処理圧力０．４ＭＰａにてエア交絡を施し、ポリマーアロイ仮撚り加工糸が混繊糸の比較的外側に配置された混繊糸を得た。この混繊糸中でのポリマーアロイ繊維の重量比率は５６％であり、糸長差は５％、交絡度は１５個／ｍであった。
【００７１】
次に、このポリマーアロイ混繊糸と前記ＰＢＴ仮撚り加工糸を用い、特開２００４−２８５５１７号公報と同様に裏面側ハニカムリバーシブル編組織となる丸編地を編製した。この編地に常法により精練、１８０℃で中間セットを施した後、常法にしたがいグレーに染色した。そして、この丸編みは抗ピル４級と優れた性質を示した。また、クロー値は０．９℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌと充分な保温性を示した。また、この丸編みからＰＰＳを含むポリマーアロイ繊維を引き出し、その横断面をＴＥＭ観察したところ、島の平均直径７０ｎｍであり、直径１００ｎｍ以上の島比率は０％であった。この丸編み中のポリマーアロイ繊維の重量比率は４０重量％であった。
【００７２】
次に、この丸編みを用いて靴下を作製したが、風合い、保温性とも良好な物であった。
【００７３】
実施例２
参考例２で得たポリマーアロイ繊維を実施例２と同様に仮撚り、混繊し、ポリマーアロイ繊維の重量比率は５６％、交絡度１５個／ｍのＰＢＴ仮撚り加工糸との混繊糸を得た。この混繊糸中では、ポリマーアロイ繊維は混繊糸の比較的外側に配置され、糸長差は５％であった。これに３００ターン／ｍの追撚を施した。次に毛番手３０番手のウールを経糸に前記混繊糸を緯糸に用いて２／１ツイルを作製した。この織物に常法により黒に染色した。この織物は抗ピル３級と優れた性質を示した。また、クロー値は０．８℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌと充分な保温性を示した。また、この織物からＰＰＳを含むポリマーアロイ繊維を引き出し、その横断面をＴＥＭ観察したところ、島の平均直径８０ｎｍであり、直径１５０ｎｍ以上の島比率は０％であった。この織物中のポリマーアロイ繊維の重量比率は２０重量％であった。
【００７４】
次に、この織物を用いてボトムを作製したが、風合い、保温性とも良好な物であった。
【００７５】
実施例３
参考例３で得たポリマーアロイ繊維と伸度４２％の通常ＰＥＴ繊維（８４ｄｔｅｘ、２４フィラメント）をインターレースノズルでエア交絡して合糸し、延伸倍率１．０５倍、ヒーター温度１９０℃、３軸のフリクションディスクを回転子とし、加工速度４００ｍ／分て複合仮撚りを行った。この時、仮撚り前のエア交絡時の繊維のオーバーフィード率は５％、交絡圧力は０．５ＭＰａとし、加撚応力０．２９ｃＮ／ｄｔｅｘ、解撚応力は０．１９ｃＮ／ｄｔｅｘとした。加工性に問題はなく、糸切れ、未解撚、毛羽等は無かった。ここで得られた混繊糸は、ポリマーアロイ繊維が通常ＰＥＴ繊維にからみついたいわゆる芯鞘構造の混繊糸となっていた。この時の糸長差は１８％であった。また、鞘部を形成するポリマーアロイ繊維は扁平部分が混繊糸の外側を向き、ポリマーアロイ繊維で通常ＰＥＴ繊維を包み込んだ形態となっており、ポリマーアロイ繊維で覆われている部分の面積が、混繊糸の表面積に対し４０％であった。さらに、この混繊糸に３００Ｔ／ｍの撚糸を施し、これを経糸に、通常のＰＥＴ繊維仮撚り加工糸（１５６ｄｔｅｘ、４８フィラメント）を緯糸に用いて２／１ツイルを製織し、生機を得た。これを常法にしたがい、精練、中間セットした後、染色を施した。さらに仕上げセットを施した。ここで得られた織物から混繊糸を抜き取り糸長差を測定したところ２０％であった。また、この織物の片面において、ポリマーアロイ繊維が占める面積は６０％以上であった。この織物は従来のＰＥＴ織物にはない豊かな膨らみ感と張り腰を有しており、さらに抗ピル４級と優れた性質を示した。また、クロー値は０．９℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌと充分な保温性を示した。また、この織物からＰＰＳを含むポリマーアロイ繊維を引き出し、その横断面をＴＥＭ観察したところ、島の平均直径７３ｎｍであり、直径１００ｎｍ以上の島比率は０％であった。また、この織物中でＰＰＳを含むポリマーアロイ繊維は３０重量％混用されていた。
【００７６】
この織物を用いてボトムを作製したが、保温性、耐久性に優れるものであった。
【００７７】
実施例４
参考例４で得たトウをクリンパーに導き、捲縮数１２山／２５ｍｍの捲縮をかけた後、繊維長５１ｍｍにカットした。また、別途木綿の原綿（単糸繊度２．０〜２．２ｄｔｅｘ程度、繊維長２８〜３２ｍｍ）を準備し、ポリマーアロイ原綿と混紡し綿番手７０ｓの紡績糸を得た。この紡績糸中のポリマーアロイ繊維の重量比は４０％とした。
【００７８】
この紡績糸と毛番手７０番手の羊毛を実施例１と同様に裏面側ハニカムリバーシブル編組織となる丸編地を編製した。この丸編み中にＰＰＳを含むポリマーアロイ繊維は１５重量％であった。さらに、この丸編みを常法にしたがいパステルピンクに染色した。そして、この丸編みは抗ピル４級と優れた性質を示した。また、クロー値は１．０℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌと充分な保温性を示した。この丸編みからＰＰＳを含むポリマーアロイ繊維を引き出し、その横断面をＴＥＭ観察したところ、島の平均直径８５ｎｍであり、直径１５０ｎｍ以上の島比率は０％であった。
【００７９】
この丸編みを用いて婦人用の保温肌着を作製したが、風合い、保温性とも良好な物であった。
【００８０】
比較例１
参考例５で得たＰＰＳトウを繊維長５１ｍｍにカットし、ＰＰＳの混紡率を１５重量％として特開２００４−２４４７６８号公報実施例１と同様に経二重組織の織物を作製した。これは抗ピル性２級と耐久性に劣る物であった。
【００８１】
比較例２
ＰＰＳのブレンド率を７０重量％、ＰＥＴのブレンド率を３０重量％として参考例１と同様に溶融紡糸、延伸熱処理を行い、ＰＰＳが海、ＰＥＴが島のポリマーアロイ繊維を得た。これを丸編みし、常法により染色を行ったが、ＰＰＳが海となっているため染色性、発色性とも不良であった。
【００８２】
比較例３
参考例２で作製したポリマーアロイ繊維を経糸および緯糸に用い、ポリマーアロイ繊維１００％の平織りを作製したが、抗ピル性２級と耐久性不良であった。
【００８３】
比較例４
特開平２−９９６５８号公報実施例１の記載に従って、ポリスチレンを海、ＰＰＳを島として海島複合紡糸繊維を作製した。この複合繊維中で島ＰＰＳの直径は２．５μｍであった。そして、この複合糸を経糸および緯糸に用いて平織りを作製したが、抗ピル性１級と耐久性に劣る物であった。
【００８４】
参考例６
実施例１で得た丸編みを９８℃、１０重量％水酸化ナトリウム水溶液に減量促進剤として明成化学工業（株）社製「マーセリンＰＥＳ」５％ｏｗｆを併用してアルカリ加水分解処理、中和、湯洗し、ポリマーアロイ繊維から海ポリマーであるＰＥＴを完全に脱海し、ＰＰＳナノファイバーを１０重量％含有する二重組織から成る丸編みを得た。
【００８５】
得られた丸編みから繊維を抜き出し、ＴＥＭにより繊維横断面を観察したところ、平均直径は７１ｎｍ、直径１００ｎｍ以上の比率は０％であった。また、このＰＰＳナノファイバーの側面をＳＥＭ観察したところ、ＰＰＳナノファイバーの長さ（Ｌ）が大きいため視野範囲ではＬは決定することができず、Ｌ／Ｄは１００以上であった。また、Ｌ／Ｄが１０以下の物はゼロであった。さらに、このＰＰＳナノファイバーは分岐を全く持っていない物であった。
【００８６】
次に、この丸編みに、紫外線吸収剤として２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールを吸尽させた。この時、紫外線吸収剤を２重量％、ポリオキシアルキレン・スチレンオキサイド付加物系の分散剤を０．５重量％の水系処理液を調整し、１３０℃で５０分間吸尽させた。
【００８７】
さらに、この丸編みを常法にしたがいグレーに染色した。そして、この丸編みは抗ピル４級、ＪＩＳ Ｌ−８４２に基づく耐光堅牢度４級と優れた性質を示した。また、クロー値は０．９℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌと充分な保温性を示した。
【００８８】
この丸編みを用いて靴下を作製したが、風合い、保温性とも良好な物であった。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】参考例１のポリマーアロイ繊維の横断面を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を含む混繊糸であって、ポリマーアロイ繊維の比率が１０〜９０重量％である混繊糸。
【請求項２】
易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を含む混紡糸であって、ポリマーアロイ繊維の比率が１０〜９０重量％である混紡糸。
【請求項３】
易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を、５〜９０重量％含む織編物であって、ＪＩＳ Ｌ−１０７６に基づくピリングが３級以上である織編物。
【請求項４】
易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を、５〜９０重量％含む織編物であって、クロー値が０．７℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ以上である保温性に優れた織編物。
【請求項５】
ポリマーアロイ繊維の横断面形状が扁平断面であり、扁平度が１．５〜２０である請求項１記載の混繊糸、または請求項２記載の混紡糸、あるいは請求項３または４記載の織編物。
【請求項６】
ポリエステル繊維および／またはアクリル繊維および／またはウールを１０〜９５重量％含む請求項３〜５のいずれか１項記載の織編物。
【請求項７】
織編物の片面にポリマーアロイ繊維を含む糸がより多く浮いている請求項３〜６のいずれか１項記載の織編物。
【請求項８】
染色されてなる請求項請求項３〜７のいずれか１項記載の織編物。
【請求項９】
請求項３〜８のいずれか１項記載の織編物を少なくとも一部に有する衣料。
【請求項１】
易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を含む混繊糸であって、ポリマーアロイ繊維の比率が１０〜９０重量％である混繊糸。
【請求項２】
易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を含む混紡糸であって、ポリマーアロイ繊維の比率が１０〜９０重量％である混紡糸。
【請求項３】
易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を、５〜９０重量％含む織編物であって、ＪＩＳ Ｌ−１０７６に基づくピリングが３級以上である織編物。
【請求項４】
易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが１０〜６０重量％、島の平均直径が１〜１５００ｎｍであって直径１５００〜５０００ｎｍの島の比率が０〜５％であるポリマーアロイ繊維を、５〜９０重量％含む織編物であって、クロー値が０．７℃・ｍ２・ｈｒ／ｋｃａｌ以上である保温性に優れた織編物。
【請求項５】
ポリマーアロイ繊維の横断面形状が扁平断面であり、扁平度が１．５〜２０である請求項１記載の混繊糸、または請求項２記載の混紡糸、あるいは請求項３または４記載の織編物。
【請求項６】
ポリエステル繊維および／またはアクリル繊維および／またはウールを１０〜９５重量％含む請求項３〜５のいずれか１項記載の織編物。
【請求項７】
織編物の片面にポリマーアロイ繊維を含む糸がより多く浮いている請求項３〜６のいずれか１項記載の織編物。
【請求項８】
染色されてなる請求項請求項３〜７のいずれか１項記載の織編物。
【請求項９】
請求項３〜８のいずれか１項記載の織編物を少なくとも一部に有する衣料。
【図１】
【公開番号】特開２００６−２７４５０４（Ｐ２００６−２７４５０４Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９７２８２（Ｐ２００５−９７２８２）
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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