仮撚り加工糸およびその製造方法
【課題】島成分分離性が良好であり、品質が良好であり、ソフト感、スウェード感を兼ね備えた極細繊維からなる仮撚り加工糸が得られる仮撚り加工糸を提供する。
【解決手段】溶解性の異なる２種類のポリマーからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として複合化した海島型複合繊維からなる仮撚り加工糸とし、海成分と島成分の重量比率を４０：６０〜１０：９０とし、かつ下記（Ａ）〜（Ｄ）を同時に満足する仮撚り加工糸とする。（Ａ）全捲縮率ＴＣ：１０〜２５%（Ｂ）沸水収縮率ＦＳ：４〜２０%（Ｃ）破断強度：２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（Ｄ）破断伸度：１５〜１００％
【解決手段】溶解性の異なる２種類のポリマーからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として複合化した海島型複合繊維からなる仮撚り加工糸とし、海成分と島成分の重量比率を４０：６０〜１０：９０とし、かつ下記（Ａ）〜（Ｄ）を同時に満足する仮撚り加工糸とする。（Ａ）全捲縮率ＴＣ：１０〜２５%（Ｂ）沸水収縮率ＦＳ：４〜２０%（Ｃ）破断強度：２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（Ｄ）破断伸度：１５〜１００％
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は海島型複合繊維からなる仮撚り加工糸に関するものである。さらに詳しくは、島分離性が良好でありソフト感、スウェード感を兼ね備えた品質に優れた超極細繊維用からなる仮撚り加工糸が得られる仮撚り加工糸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、衣料用途ではソフト感、スウェード感のある素材を得ることを目的として、極細繊維を用いる方法が一般化されている。さらに極細繊維に嵩だか性や保温性、吸水性を付与するために仮撚り加工が幅広く使われるようになってきた。極細繊維の代表的な製造方法には特許文献１にあるような直接紡糸法や特許文献２や特許文献３にあるような複合繊維から１成分を除去して極細繊維を製造する方法が一般的に知られている。
【０００３】
直接紡糸法では繊維径が均一な繊維を製造することが可能であり、仮撚り加工性は良好であり品質安定性に優れているが、紡糸時のノズル径を小さくすることが必要となり、これにより押出圧力が大きくなり、結果として押出し状態が不安定になるため、糸切れや毛羽の発生という問題点が起こり、製造可能な繊維径には限界があった。
【０００４】
海島型複合紡糸法を用いると、溶剤処理で容易に溶解する海成分と難溶解性の島成分の組み合わせで海島型複合繊維を紡糸し、海成分を溶解除去することで簡単に極細繊維を作成することができる。海島成分ポリマーをチップ状態でブレンドした繊維から超極細繊維を得る方法が特許文献４や特許文献５に記載されているが、この方法を用いて得られた海島型複合繊維からできる極細繊維は繊維径のばらつきが大きいため、仮撚り加工時の強度低下が激しく、製品の品質安定性に問題があった。
【０００５】
また、特許文献６には、海成分ポリマーに５−スルホイソフタル酸金属塩が全ジカルボン酸の２．５〜５ｍｏｌ％、ポリエチレングリコールがポリマー重量の２〜１２重量％に共重合されてなる、エチレンテレフタレートを主構成単位としており、島成分ポリマーのアルカリ溶解速度が海成分ポリマーの１／２５以下のポリエステルを用いた海島複合繊維からなる仮撚加工糸について記載している。たしかに島の分離性と仮撚り加工性に問題はないが、１成分のフィラメントあたりの島の分割数が少なく、１島径が大きくなるために極細繊維特有のスウェード感が乏しくなるという問題点がある。さらに、スウェード感を得るために分割数を多くすると上記の海成分ポリマーの減量速度では島が完全には分割されないために染色斑が生じる。
このため、ソフト感、スウェード感を兼ね備えた品質安定性の良い超極細繊維の仮撚り加工糸が求められている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−４１４３２号公報
【特許文献２】特開昭６１−２９６１２０号公報
【特許文献３】特許第３０１３５０５号公報
【特許文献４】特開平３−１１３０８２号公報
【特許文献５】特開平４−１２６８１５号公報
【特許文献６】特許第２５４６８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の問題点を克服し、島成分分離性が良好であり、品質が良好であり、ソフト感、スウェード感を兼ね備えた超極細繊維からなる仮撚り加工糸が得られる仮撚り加工糸を提供することを目的とする。また、上記仮撚り加工糸を加工性よく安定して製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の問題点を解決するために鋭意検討した結果、本発明に達した。すなわち、本発明によれば、溶解性の異なる２種類のポリマーからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として複合化した海島型複合繊維からなる仮撚り加工糸であって、海成分と島成分の重量比率が４０：６０〜１０：９０であり、かつ下記（Ａ）〜（Ｄ）を同時に満足することを特徴とする仮撚り加工糸が提供される。
（Ａ）全捲縮率ＴＣ：１０〜２５％
（Ｂ）沸水収縮率ＦＳ：４〜２０％
（Ｃ）破断強度：２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上
（Ｄ）破断伸度：１５〜１００％
【０００９】
また、溶解性の異なる２種類のポリマーをからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として、海成分と島成分の重量比率を４０：６０〜１０：９０として複合化し溶融紡糸した海島型複合繊維からなる糸条を、延伸後仮撚り加工するか又は延伸同時仮撚り加工し、その際、該仮撚り加工を、海成分を構成する易溶解ポリマーのガラス転移温度よりも７０〜１３０℃高い温度で行うことを特徴とする仮撚り加工糸の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、島成分分離性が良好であり、品質が良好であり、ソフト感、スウェード感を兼ね備えた超極細繊維からなる仮撚り加工糸が得られる仮撚り加工糸を提供することができる。また、上記仮撚り加工糸を加工性よく安定して製造する方法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】
【００１１】
本発明の仮撚り加工糸は、溶解性の異なる２種類のポリマーからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として複合化した海島型複合繊維からなる仮撚り加工糸である。以下、海成分を構成する易溶解ポリマーを海成分ポリマー、島成分を構成する難溶解ポリマーを島成分ポリマーと称することがある。
【００１２】
本発明においては、海成分と島成分の重量比率（海：島）が４０：６０〜１０：９０であり、かつ後述する（Ａ）全捲縮率ＴＣ、（Ｂ）沸水収縮率ＦＳ、（Ｃ）破断強度、（Ｄ）破断伸度を同時に満足していることが肝要であり、これにより本発明の目的とする、島成分分離性が良好であり、品質が良好であり、ソフト感、スウェード感を兼ね備えた超極細繊維からなる仮撚り加工糸とすることができる。
【００１３】
上記の海成分と島成分の重量比率において、海成分の割合が６０％以上であると、海成分溶解に必要な溶剤の量が多くなり、安全性や環境負荷、そしてコストの面で問題がある。また、海成分溶解前の仮撚り加工糸の捲縮率を高くしても、多量の海成分を溶解するために、溶解後に得られる超極細繊維からなる仮撚り加工糸は捲縮が少なく、十分な嵩だか性が得られない。一方海成分の割合が１０％未満の場合は、島同士が膠着し、ソフト感、スウェード感が乏しくなる。より好ましい海成分と島成分の重量比率（海：島）は４０：６０〜２０：８０である。
【００１４】
本発明においては、複合繊維横断面において外周の最も近くに配された島成分と外周まで距離（Ｓ）と繊維径（Ｒ）との比（Ｓ／Ｒ×１００）が好ましくは１．０以下であり、より好ましくは０．８以下である。ここで（Ｓ／Ｒ×１００）が１未満である場合には、単繊維が融着して風合いの硬い仮撚り加工糸となり、ソフト感が失われ易い。
【００１５】
次に島数は１００以上であることが特に好ましい。島数が多いほど海成分を溶解除去して極細繊維を製造する場合の生産性が高くなり、しかも得られる極細繊維の細さも顕著となって極細繊維特有の柔らかさ、光沢感などを表現することができる。ここで、島数１００未満の場合は、海成分を溶解除去しても繊維径の小さい超極細繊維が得られ難くなる。また、島数が多くなりすぎると紡糸口金の製造コストが高くなるだけではなく、加工精度自体も低下しやすくなるので１０００以下とするのが好ましい。
【００１６】
次に、島径は５０〜１５００ｎｍ、好ましくは１００〜１０００ｎｍである。島径が５０ｎｍ未満の場合には繊維構造が不安定で物性や繊維形態が不安定で好ましくなく、一方１５００ｎｍを超える場合には極細繊維特有の柔らかさ、光沢感などが得られず好ましくない。
【００１７】
本発明の海島型複合繊維を構成するポリマーの組み合わせは、以下の２点を満たしていることが特に望ましい。２点とは、（１）溶融紡糸時における海成分ポリマーの溶融粘度が島成分ポリマーの溶融粘度よりも大きく、（２）島成分ポリマーの溶解速度に対する海成分ポリマーの溶解速度が２００倍以上であることである。
【００１８】
溶融紡糸時における海成分ポリマーの溶融粘度が島成分ポリマーの溶融粘度よりも大きいことにより、海島断面形成性が良好となる。この条件を満たしていれば、海成分の複合重量比率が５０％以下になっても、島同士が大部分膠着して海島繊維と異なる繊維となることはない。島同士が膠着すると、海成分を溶解除去した際に極細繊維だけではなく異形繊維まで作成されることとなり、染め斑やピリングなど品位に問題が生じやすくなる。特に好ましい溶融粘度比（海／島）は１．１〜２．０、特に１．３〜１．５の範囲である。この比が１．１未満の場合には溶融紡糸時に島成分が膠着しやすくなり、一方２．０を超える場合には粘度差が大きすぎるために紡糸調子が低下しやすい。
【００１９】
また、島成分ポリマーに対する海成分ポリマーの溶解速度の比が２００倍以上であることにより、島分離性が良好となる。上記溶解速度の比が２００倍未満の場合には、繊維断面中央部の海成分ポリマーを溶解する間に、分離した繊維断面表層部の島成分が、繊維径が小さいためにさらに溶解され、海相当分が減量されているにもかかわらず、繊維断面中央部の海成分を完全に溶解除去できず、島成分の太さ斑や溶剤侵食による強度劣化が発生して、毛羽や染め斑が起こるなどの問題が生じやすい。
【００２０】
海成分ポリマーは上記の２点を満たしていればいかなるものであってもよいが、特に繊維形成性の良いポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエチレンなどが好ましい。例えば、アルカリ水溶液易溶解性ポリマーとしては、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、５−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合ポリエステルが最適である。ここでアルカリ水溶液とは、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液などを言う。また、ナイロン６はギ酸に溶解し、ポリスチレンはトルエンなど有機溶剤に溶解するので、これらでもよい。
【００２１】
ポリエステル系のポリマーのなかでは、５−ナトリウムスルホイソフタル酸６〜１２モル％と分子量４０００〜１２０００のポリエチレングリコールを３〜１０重量％共重合させた固有粘度が０．４〜０．６のポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルが好ましい。ここで、５−ナトリウムスルホイソフタル酸は親水性と溶融粘度向上に寄与し、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は親水性を向上させる。また、５−ナトリウムスルホイソフタル酸が６モル％以下であると島成分ポリマーに対する海成分ポリマーの溶解速度の比が２００倍未満となり、繊維断面中央部の海成分を溶解する間に、分離した繊維断面表層部の島成分が、繊維径が小さいためにさらに溶解され、海相当分が減量されているにもかかわらず、繊維断面中央部の海成分を完全に溶解除去できず、島成分の太さ斑や溶剤侵食による強度劣化が発生して、毛羽や染め斑が起こるなどの問題が生じる。一方１２モル％以上であると、固有粘度が低下し、紡糸性が悪くなるので好ましくない。また、ＰＥＧ共重合量が３重量％以下であると島成分ポリマーに対する海成分ポリマーの溶解速度の比が２００倍未満となるので、よくない。１０重量％以上であると、溶融粘度低下作用があるので、好ましくない。以上のことから上記の範囲が適切であると考えられる。分子量は大きいほど、その高次構造に起因すると考えられる親水性増加作用があるが、反応性が悪くなってブレンド系になるため、耐熱性や紡糸安定性の面で問題が生じる可能性があるので、上記の範囲が好ましい。
【００２２】
島成分ポリマーは上記の２点を満たしていれば、いかなる繊維形成性ポリマーであってもよく、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエチレンなどいずれのポリマーでも良い。なかでも、衣料用途ではポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６が好ましい。一方、産業資材や医療用途では、水や酸、アルカリに強いポリスチレンやポリエチレンなどが耐久性の点で好ましい。さらに島成分は丸断面に限らず、異形断面であってもよい。
【００２３】
本発明においては、仮撚り加工糸の（Ａ）全捲縮率ＴＣは１０〜２５％、好ましくは１０〜２０である。全捲縮率ＴＣが１０％未満では、十分なソフト感やストレッチ性が得られえない。一方、全捲縮率ＴＣが２５％を超えると品質が低下し、取扱い性が悪くなる傾向にある。
【００２４】
（Ｂ）沸水収縮率ＦＳは４〜２０％、好ましくは５〜１５％である。沸水収縮率ＦＳが４％未満では、風合いが硬くなりやすく、一方、２０％を超えると収縮が大きくなり布帛などとしたときソフトな風合いが得られない。
【００２５】
さらに、（Ｃ）破断強度は２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、これ以下では品質が十分でなく実用面で問題がある。また、（Ｄ）破断伸度は１５〜１００％であり、１５％未満では風合いが硬くなり、後工程で毛羽や断糸が発生しやすくなり取扱い性が低下し、一方１００％を超えると品質安定性が低下し十分な強度も得られなくなる傾向にあり好ましくない。
【００２６】
以上に説明した本発明の仮撚り加工糸は次の方法により製造することができる。すなわち、溶解性の異なる２種類のポリマーをからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として、海成分と島成分の重量比率を４０：６０〜１０：９０として複合化し溶融紡糸した海島型複合繊維からなる糸条を、延伸後仮撚り加工するか又は延伸同時仮撚り加工し、その際、該仮撚り加工を海成分ポリマーのガラス転移温度よりも７０〜１３０℃高い温度で行うことによって製造することができる。
【００２７】
上記溶融紡糸においては、海成分ポリマーの溶融粘度が高く、島成分ポリマーの溶融粘度がこれより低いことが好ましく、海成分の溶融粘度が小さい場合には島成分同士が膠着する可能性がある。
【００２８】
溶融紡糸に用いられる口金としては、島成分を形成するための中空ピン群や微細孔群を有するものなど任意のものを用いることができる。例えば中空ピンや微細孔より押し出された島成分とその間を埋める形で流路を設計されている海成分流とを合流し、これを圧縮することにより海島型断面が形成されるといった紡糸口金でもよい。好ましく用いられる紡糸口金例を図１および２に示す。本発明の海島型複合繊維断面において複合繊維横断面において外周の最も近くに配された島成分と外周まで距離（Ｓ）と繊維径（Ｒ）との比（Ｓ／Ｒ×１００）を１．０以下とすることが特に望ましく、これを達成できる紡糸口金を用いる。なお、図１は中空ピンを海成分樹脂貯め部分に吐出してそれを合流圧縮する方式であり、図２は微細孔方式で島を形成する方法である。ここで、最外列の島成分分配用導入孔から外周までの距離７を上記（Ｓ／Ｒ×１００）が１．０以下となる距離に設計することにより、容易に達成することができる。
【００２９】
溶融吐出された海島型複合繊維は冷却風により固化され、巻き取られる。この巻取り速度としては、１０００〜５０００ｍ／ｍｉｎであることが望ましい。巻取り速度が１０００ｍ／ｍｉｎ未満では生産性が悪く、一方５０００ｍ／ｍｉｎを超えると紡糸安定性が悪くなる傾向にある。
【００３０】
得られた未延伸糸を仮撚り加工の前に延伸する場合は、未延伸糸を一旦巻取り後別途延伸を行うか、もしくは未延伸糸を引取り連続して延伸を行うなどいずれの方法を採用してもかまわない。また、未延伸糸を延伸同時仮撚り加工して仮撚り加工糸としても良い。なお、延伸温度は６０〜１５０℃、延伸倍率は１．１〜７倍で適宜行うことができる。
【００３１】
仮撚り加工は海成分ポリマーのガラス転移温度よりも７０〜１３０℃、好ましくは９０〜１２０℃高い温度で行うが、これにより前述した、捲縮率、沸水収縮率、強度、伸度を容易に達成することができる。特に、仮撚り加工を７０℃よりも低い温度で行うと捲縮率が１０％以下と低い値を示し、仮撚り加工糸特有の嵩だか性が乏しくなる。また、１３０℃以上高い温度で行うと単繊維が融着して風合いの硬い仮撚り加工糸となる。
【００３２】
この際、仮撚り装置としては、クロスベルト式、ディスク式などがあるがいずれを用いても良い。仮撚り加工温度以外の加工条件は特に限定するものではないが、例えば、仮撚り加工は未延伸糸または延伸糸を送糸しながら、下記の計算式より算出した回転数Ｒで高速回転する仮撚りスピンドルにより加撚し、上記温度としたヒーターで熱固定し、その後解撚して、巻き取る方法を採用することができる。
Ｒ＝６０×３０６００／｛仮撚り加工糸繊度（ｄｔｅｘ）｝１／２
【００３３】
以上の製造方法により、全捲縮率ＴＣが１０〜２５%、沸水収縮率ＦＳが４〜２０%、破断強度が１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、破断伸度が１５〜１００％の仮撚り加工糸を容易に製造することができる。また、この仮撚り加工糸を、例えば織物や編物などの布帛に成形し、海成分を溶解することによって、超極細繊維からなる仮撚り加工糸からを得ることができる。したところ、仮撚り加工を施していない海島型複合繊維からなるナノファイバーの筒編みと比べて嵩だか性がありソフト感やスウェード感に優れていた。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。各評価項目は下記の方法で測定した。
【００３５】
（１）溶融粘度
乾燥処理後のポリマーを紡糸時のルーダー溶融温度に設定したオリフィスにセットして５分間溶融保持したのち、数水準の荷重をかけて押し出し、そのときのせん断速度と溶融粘度をプロットする。そのプロットをなだらかにつないで、せん断速度−溶融粘度曲線を作成し、せん断速度が１０００秒−１の時の溶融粘度を見る。
【００３６】
（２）海成分ポリマーのガラス転移点：Ｔｇ
規定量のポリマーチップをアルミサンプルパンに封入し、ＤＳＣにて窒素雰囲気下で室温〜３００℃まで昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した昇温曲線からガラス転移点を測定した。
【００３７】
（３）海島断面形成性
光学顕微鏡を用いて海島状態を観察し、２段階評価した。島成分同士に膠着部分がない場合を○、島成分同士に島膠着部分がある場合を×とした。
【００３８】
（４）海島溶解速度比
海成分ポリマーおよび島成分ポリマーを各々０．３φ−０．６Ｌ×２４Ｈの口金にて１０００〜２０００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で糸を巻き取り、さらに残留伸度が３０〜６０％の範囲になるように延伸して、７５ｄｅ／２４ｆｉｌのマルチフィラメントを作成する。これを各溶剤にて溶解しようとする温度で浴比１００にて溶解時間と溶解量から、減量速度を算出した。これにより、溶解速度に対する海成分の溶解速度の比（海島溶解速度比＝海島成分の溶解速度／島成分の溶解速度×１００）を求め、海島溶解速度比が２００倍以上の場合を○、２００倍未満の場合を×とした。
【００３９】
（５）外周の最も近くに配された島成分と外周まで距離（Ｓ）、繊維径（Ｒ）
透過型電子顕微鏡ＴＥＭで、倍率３００００倍で繊維断面写真を撮影し、測定した。
【００４０】
（６）荷重−伸長曲線
海島型複合繊維９０００ｍの重量をn＝３回測定して平均値から繊度を求めた。そして、室温で初期試料長＝２００ｍｍ、引っ張り速度２００ｍ／ｍｉｎとして荷重−伸長曲線から求めた。
【００４１】
（７）極細繊維径の均一性
海成分溶解除去後の複合繊維を３００００倍でＴＥＭ観察により、１本の複合繊維内の極細繊維群について、断面外周部・断面中央部において、平均繊維径を測定し、その最大−最小幅が平均繊維径の５０％よりも小さいものを○、大きいものを×とした。
【００４２】
（８）全捲縮率ＴＣ（％）
仮撚り加工糸に０．０４４ｃＮ／ｄｔｅｘ（５０ｍｇ／デニール）の張力を掛けて約３３００ｄｔｅｘのカセをカセ枠に巻き取る。カセの一端に０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ＋０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２ｍｇ／デニール＋２００ｍｇ／デニール）の荷重を負荷し、１分間経過後の長さＬ０（ｃｍ）を測定する。次いで、０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２００ｍｇ／デニール）の荷重をはずした状態で、１００℃の沸水中にて２０分間処理する。沸水処理後、０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２ｍｇ／デニール）の荷重をはずし、２４時間自由な状態で自然乾燥する。自然乾燥した試料に再び０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ＋０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２ｍｇ／デニール＋２００ｍｇ／デニール）の荷重を負荷し、１分間経過後の長さＬ１（ｃｍ）を測定する。次いで、０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２００ｍｇ／デニール）の荷重を取りはずし、１分間経過後の長さＬ２を測定し、次の算式捲縮率を算出した。この測定を１０回実施し、その平均値で表した。
捲縮率ＴＣ（％）＝{（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ０}×１００
【００４３】
（９）沸水収縮率ＦＳ（%）
仮撚り加工糸に０．０４４ｃＮ／ｄｔｅｘ（５０ｍｇ／デニール）の張力を掛けて約３３００ｄｔｅｘのカセをカセ枠に巻き取る。カセの一端に０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ＋０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２ｍｇ／デニール＋２００ｍｇ／デニール）の荷重を負荷し、１分間経過後の長さＬ０（ｃｍ）を測定する。次いで、０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２００ｍｇ／デニール）の荷重をはずした状態で、１００℃の沸水中にて２０分間処理する。沸水処理後、０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２ｍｇ／デニール）の荷重をはずし、２４時間自由な状態で自然乾燥する。自然乾燥した試料に再び０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ＋０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２ｍｇ／デニール＋２００ｍｇ／デニール）の荷重を負荷し、1分間経過後の長さＬ１（ｃｍ）を測定し、次の算式捲縮率を算出した。この測定を１０回実施し、その平均値で表した。
沸水収縮率ＦＳ（％）＝｛（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０｝×１００
【００４４】
（１０）スウェード感、ソフト感
モニター７人に対して官能試験を実施し、２段階評価した。スウェード感、ソフト感があると評価した人が５人以上の場合は○、スウェード感、ソフト感があると評価した人が５人未満の場合は×とした。
【００４５】
［実施例１］
島成分に２８５℃での溶融粘度が１２００ｐｏｉｓｅのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ１：帝人ファイバー株式会社製）、海成分に２８５℃での溶融粘度が１６００ｐｏｉｓｅである平均分子量４０００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を３ｗｔ％、５−ナトリウムスルホイソフタル酸（ＳＩＰ）を９ｍｏｌ％共重合した改質ポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ１：帝人ファイバー株式会社製）を海／島の重量比率を４０／６０とし、島数が５００である図１の紡糸口金を用いて紡糸温度を２８５℃として溶融紡出し、１５００ｍ／ｍｉｎで巻き取った。なお、海成分ポリマーのガラス転移温度Ｔｇは６５℃であり、アルカリ減量速度比は１０００倍であった。複合繊維断面をＴＥＭ観察したところ、海島断面形成性は良好であった。また、図１に示す距離７が、複合繊維横断面において外周の最も近くに配された島成分と外周まで距離（Ｓ）と繊維径（Ｒ）との比（Ｓ／Ｒ×１００）が１．０以下となるように設計した紡糸口金を用い、実際に得られた複合繊維で測定したところ（Ｓ／Ｒ×１００）は０．８であった。この未延伸糸を、温度を９０℃、延伸倍率を２．８倍として延伸し３０ｄｔｅｘ／１０フィラメントの延伸糸を得、この延伸糸をさらに仮撚り加工した。なお、仮撚り加工では、延伸糸を送糸しながら、下記の計算式より算出した回転数Ｒで高速回転する仮撚りスピンドルにより加撚し、仮撚り加工温度Ｔｓを１６０℃としたヒーターで熱固定し、その後解撚して巻取り仮撚加工糸を得た。
Ｒ＝６０×３０６００／｛仮撚り加工糸繊度（ｄｔｅｘ）｝１／２
【００４６】
得られた仮撚り加工糸の物性は全捲縮率ＴＣが１５%、沸水収縮率が８％、破断強度が２．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度が２６％であった。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて４０％減量した。繊維断面を観察したところ均一な島径を有する超極細島（超極細繊維）群を形成しており、ソフト感、スウェード感を兼ね備えていた。結果を表１に示す。
【００４７】
［比較例１］
図１の距離７の異なる紡糸口金を用いた以外は実施例１と同様にして未延伸糸を得た。未延伸糸は（Ｓ／Ｒ×１００）が１２であり、実施例１と同じ紡糸速度で巻き取ったにもかかわらず、複合繊維の延伸倍率は２．１倍と低い値となった。得られた延伸糸（３０ｄｔｅｘ／１０フィラメント）を１６０℃で仮撚り加工したところ、一部融着箇所が観察された。得られた仮撚り加工糸の強伸度は低いものであった。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて４０％減量した。繊維断面を観察したところ均一な島径を有する超極細島（超極細繊維）群を形成していたが、仮撚り加工糸に融着箇所があるために、ソフト感に乏しかった。結果を表１に示す。
【００４８】
［比較例２］
実施例１と同様にして得られた延伸糸を用い、これを海成分ポリマーのガラス転移温度Ｔｇよりも１４５℃高い２１０℃で仮撚り加工したところ、融着している箇所が多く観察された。得られた仮撚り加工糸の強伸度は低いものであった。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて４０％減量した。繊維断面を観察したところ均一な島径を有する極細島群を形成していたが、仮撚り加工糸に多く融着箇所があるために、ソフト感に乏しかった。結果を表１に示す。
【００４９】
［実施例２］
島成分に２８５℃での溶融粘度が１３００ｐｏｉｓｅのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ２：帝人ファイバー株式会社製）、海成分に２８５℃での溶融粘度が１７００ｐｏｉｓｅである平均分子量４０００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を４ｗｔ％、５−ナトリウムスルホイソフタル酸（ＳＩＰ）を７．５ｍｏｌ%共重合した改質ポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ２：帝人ファイバー株式会社製）を海／島の重量比率を２０／８０とし、島数が１００である図１の紡糸口金を用いて紡糸温度を２８５℃として溶融紡出し、紡糸速度１０００ｍ／ｍｉｎで巻き取った。未延伸糸は、延伸倍率を３．１倍として延伸して３０ｄｔｅｘ／１０フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸を仮撚り加工温度を１７０℃とした以外は実施例１と同様にして仮撚り加工し、仮撚り加工温度を得た。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて２０％減量した。繊維断面を観察したところ均一な島径を有する超極細島（超極細繊維）群を形成しており、ソフト感、スウェード感を兼ね備えていた。結果を表１に示す。
【００５０】
［実施例３］
島成分に２８５℃での溶融粘度が１２５０ｐｏｉｓｅのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ３：帝人ファイバー株式会社製）、海成分に２８５℃での溶融粘度が１７００ｐｏｉｓｅである平均分子量４０００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を３ｗｔ％、５−ナトリウムスルホイソフタル酸（ＳＩＰ）を１０ｍｏｌ％共重合した改質ポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ３：帝人ファイバー株式会社製）を海／島の重量比率を３０／７０とし、島数が９００である図１の紡糸口金を用いて紡糸温度を２８５℃として溶融紡出し、紡糸速度４０００ｍ／ｍｉｎで巻き取った。未延伸糸は、延伸倍率を２．０倍として延伸して３０ｄｔｅｘ／１０フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸を仮撚り加工温度を１７０℃とした以外は実施例１と同様にして仮撚り加工し、仮撚り加工温度を得た。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて２０％減量した。繊維断面を観察したところ均一な島径を有する超極細島（超極細繊維）群を形成しており、ソフト感、スウェード感を兼ね備えていた。結果を表１に示す。
【００５１】
［比較例３］
海／島の重量比率を７０／３０に変更した以外は実施例２と同様にして紡糸し未延伸糸を得た。これを延伸したが、海成分比率が７０％と高いために延伸倍率は１．７倍と低かった。得られた延伸糸（３０ｄｔｅｘ／１０フィラメント）を１７０℃で仮撚り加工したところ、融着箇所が一部に観察された。得られた仮撚り加工糸は、捲縮率、強伸度ともに低い値を示した。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて７０％減量したところ、海部を減量するために時間がかかるため、表面付近にある島が余分に減量され、島径は不均一となり、ソフト感、スウェード感にも乏しいものであった。結果を表１に示す。
【００５２】
［比較例４］
島数が２５島である紡糸口金を用いて、海／島の重量比率を３０／７０に変更した以外は実施例２と同様にして未延伸糸を得、さらに延伸糸（３０ｄｔｅｘ／１０フィラメント）を得た。この延伸糸を１６０℃で実施例１と同様にして仮撚り加工し、仮撚り加工糸を得た。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて３０％減量したが、繊維径が２．８μｍと大きいため極細特有のスウェード感に乏しかった。結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の仮撚り加工糸からは、島成分分離性が良好で、品質が良好であり、ソフト感、スウェード感を兼ね備えた超極細繊維からなる仮撚り加工糸が得られる。このため、特に高品位が必要とされるジャケット、スカート、下着、スポーツ衣料などに衣料用に好ましく用いることができるが、その他、衣料資材、カーペット、ソファー、カーテンなどのインテリア製品、カーシートなどの車両内装材、化粧品、マスク、ワイピングクロス、健康用品などの生活用品や、研磨布、フィルター、有害物質除去製品、電池用セパレータなど環境・産業資用途、縫合糸、スキャフォールド、人工血管、血液フィルターなどの医療用途などにも用いることができる。また、本発明の製造方法によれば、上記仮撚り加工糸を加工性よく安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の仮撚り加工糸を構成する海島型複合繊維を紡糸するために用いる紡糸口金の概略図。
【図２】本発明の仮撚り加工糸を構成する海島型複合繊維を紡糸するために用いる他の紡糸口金の概略図。
【符号の説明】
【００５６】
１：分配前島成分ポリマー溜め部分
２：島成分分配用導入孔
３：海成分導入孔
４：分配前海成分ポリマー溜め部分
５：個別海／島＝鞘／芯構造形成部
６：海島全体合流絞り部
７：最外列の島成分分配用導入孔から外周までの距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は海島型複合繊維からなる仮撚り加工糸に関するものである。さらに詳しくは、島分離性が良好でありソフト感、スウェード感を兼ね備えた品質に優れた超極細繊維用からなる仮撚り加工糸が得られる仮撚り加工糸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、衣料用途ではソフト感、スウェード感のある素材を得ることを目的として、極細繊維を用いる方法が一般化されている。さらに極細繊維に嵩だか性や保温性、吸水性を付与するために仮撚り加工が幅広く使われるようになってきた。極細繊維の代表的な製造方法には特許文献１にあるような直接紡糸法や特許文献２や特許文献３にあるような複合繊維から１成分を除去して極細繊維を製造する方法が一般的に知られている。
【０００３】
直接紡糸法では繊維径が均一な繊維を製造することが可能であり、仮撚り加工性は良好であり品質安定性に優れているが、紡糸時のノズル径を小さくすることが必要となり、これにより押出圧力が大きくなり、結果として押出し状態が不安定になるため、糸切れや毛羽の発生という問題点が起こり、製造可能な繊維径には限界があった。
【０００４】
海島型複合紡糸法を用いると、溶剤処理で容易に溶解する海成分と難溶解性の島成分の組み合わせで海島型複合繊維を紡糸し、海成分を溶解除去することで簡単に極細繊維を作成することができる。海島成分ポリマーをチップ状態でブレンドした繊維から超極細繊維を得る方法が特許文献４や特許文献５に記載されているが、この方法を用いて得られた海島型複合繊維からできる極細繊維は繊維径のばらつきが大きいため、仮撚り加工時の強度低下が激しく、製品の品質安定性に問題があった。
【０００５】
また、特許文献６には、海成分ポリマーに５−スルホイソフタル酸金属塩が全ジカルボン酸の２．５〜５ｍｏｌ％、ポリエチレングリコールがポリマー重量の２〜１２重量％に共重合されてなる、エチレンテレフタレートを主構成単位としており、島成分ポリマーのアルカリ溶解速度が海成分ポリマーの１／２５以下のポリエステルを用いた海島複合繊維からなる仮撚加工糸について記載している。たしかに島の分離性と仮撚り加工性に問題はないが、１成分のフィラメントあたりの島の分割数が少なく、１島径が大きくなるために極細繊維特有のスウェード感が乏しくなるという問題点がある。さらに、スウェード感を得るために分割数を多くすると上記の海成分ポリマーの減量速度では島が完全には分割されないために染色斑が生じる。
このため、ソフト感、スウェード感を兼ね備えた品質安定性の良い超極細繊維の仮撚り加工糸が求められている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−４１４３２号公報
【特許文献２】特開昭６１−２９６１２０号公報
【特許文献３】特許第３０１３５０５号公報
【特許文献４】特開平３−１１３０８２号公報
【特許文献５】特開平４−１２６８１５号公報
【特許文献６】特許第２５４６８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の問題点を克服し、島成分分離性が良好であり、品質が良好であり、ソフト感、スウェード感を兼ね備えた超極細繊維からなる仮撚り加工糸が得られる仮撚り加工糸を提供することを目的とする。また、上記仮撚り加工糸を加工性よく安定して製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の問題点を解決するために鋭意検討した結果、本発明に達した。すなわち、本発明によれば、溶解性の異なる２種類のポリマーからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として複合化した海島型複合繊維からなる仮撚り加工糸であって、海成分と島成分の重量比率が４０：６０〜１０：９０であり、かつ下記（Ａ）〜（Ｄ）を同時に満足することを特徴とする仮撚り加工糸が提供される。
（Ａ）全捲縮率ＴＣ：１０〜２５％
（Ｂ）沸水収縮率ＦＳ：４〜２０％
（Ｃ）破断強度：２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上
（Ｄ）破断伸度：１５〜１００％
【０００９】
また、溶解性の異なる２種類のポリマーをからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として、海成分と島成分の重量比率を４０：６０〜１０：９０として複合化し溶融紡糸した海島型複合繊維からなる糸条を、延伸後仮撚り加工するか又は延伸同時仮撚り加工し、その際、該仮撚り加工を、海成分を構成する易溶解ポリマーのガラス転移温度よりも７０〜１３０℃高い温度で行うことを特徴とする仮撚り加工糸の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、島成分分離性が良好であり、品質が良好であり、ソフト感、スウェード感を兼ね備えた超極細繊維からなる仮撚り加工糸が得られる仮撚り加工糸を提供することができる。また、上記仮撚り加工糸を加工性よく安定して製造する方法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】
【００１１】
本発明の仮撚り加工糸は、溶解性の異なる２種類のポリマーからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として複合化した海島型複合繊維からなる仮撚り加工糸である。以下、海成分を構成する易溶解ポリマーを海成分ポリマー、島成分を構成する難溶解ポリマーを島成分ポリマーと称することがある。
【００１２】
本発明においては、海成分と島成分の重量比率（海：島）が４０：６０〜１０：９０であり、かつ後述する（Ａ）全捲縮率ＴＣ、（Ｂ）沸水収縮率ＦＳ、（Ｃ）破断強度、（Ｄ）破断伸度を同時に満足していることが肝要であり、これにより本発明の目的とする、島成分分離性が良好であり、品質が良好であり、ソフト感、スウェード感を兼ね備えた超極細繊維からなる仮撚り加工糸とすることができる。
【００１３】
上記の海成分と島成分の重量比率において、海成分の割合が６０％以上であると、海成分溶解に必要な溶剤の量が多くなり、安全性や環境負荷、そしてコストの面で問題がある。また、海成分溶解前の仮撚り加工糸の捲縮率を高くしても、多量の海成分を溶解するために、溶解後に得られる超極細繊維からなる仮撚り加工糸は捲縮が少なく、十分な嵩だか性が得られない。一方海成分の割合が１０％未満の場合は、島同士が膠着し、ソフト感、スウェード感が乏しくなる。より好ましい海成分と島成分の重量比率（海：島）は４０：６０〜２０：８０である。
【００１４】
本発明においては、複合繊維横断面において外周の最も近くに配された島成分と外周まで距離（Ｓ）と繊維径（Ｒ）との比（Ｓ／Ｒ×１００）が好ましくは１．０以下であり、より好ましくは０．８以下である。ここで（Ｓ／Ｒ×１００）が１未満である場合には、単繊維が融着して風合いの硬い仮撚り加工糸となり、ソフト感が失われ易い。
【００１５】
次に島数は１００以上であることが特に好ましい。島数が多いほど海成分を溶解除去して極細繊維を製造する場合の生産性が高くなり、しかも得られる極細繊維の細さも顕著となって極細繊維特有の柔らかさ、光沢感などを表現することができる。ここで、島数１００未満の場合は、海成分を溶解除去しても繊維径の小さい超極細繊維が得られ難くなる。また、島数が多くなりすぎると紡糸口金の製造コストが高くなるだけではなく、加工精度自体も低下しやすくなるので１０００以下とするのが好ましい。
【００１６】
次に、島径は５０〜１５００ｎｍ、好ましくは１００〜１０００ｎｍである。島径が５０ｎｍ未満の場合には繊維構造が不安定で物性や繊維形態が不安定で好ましくなく、一方１５００ｎｍを超える場合には極細繊維特有の柔らかさ、光沢感などが得られず好ましくない。
【００１７】
本発明の海島型複合繊維を構成するポリマーの組み合わせは、以下の２点を満たしていることが特に望ましい。２点とは、（１）溶融紡糸時における海成分ポリマーの溶融粘度が島成分ポリマーの溶融粘度よりも大きく、（２）島成分ポリマーの溶解速度に対する海成分ポリマーの溶解速度が２００倍以上であることである。
【００１８】
溶融紡糸時における海成分ポリマーの溶融粘度が島成分ポリマーの溶融粘度よりも大きいことにより、海島断面形成性が良好となる。この条件を満たしていれば、海成分の複合重量比率が５０％以下になっても、島同士が大部分膠着して海島繊維と異なる繊維となることはない。島同士が膠着すると、海成分を溶解除去した際に極細繊維だけではなく異形繊維まで作成されることとなり、染め斑やピリングなど品位に問題が生じやすくなる。特に好ましい溶融粘度比（海／島）は１．１〜２．０、特に１．３〜１．５の範囲である。この比が１．１未満の場合には溶融紡糸時に島成分が膠着しやすくなり、一方２．０を超える場合には粘度差が大きすぎるために紡糸調子が低下しやすい。
【００１９】
また、島成分ポリマーに対する海成分ポリマーの溶解速度の比が２００倍以上であることにより、島分離性が良好となる。上記溶解速度の比が２００倍未満の場合には、繊維断面中央部の海成分ポリマーを溶解する間に、分離した繊維断面表層部の島成分が、繊維径が小さいためにさらに溶解され、海相当分が減量されているにもかかわらず、繊維断面中央部の海成分を完全に溶解除去できず、島成分の太さ斑や溶剤侵食による強度劣化が発生して、毛羽や染め斑が起こるなどの問題が生じやすい。
【００２０】
海成分ポリマーは上記の２点を満たしていればいかなるものであってもよいが、特に繊維形成性の良いポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエチレンなどが好ましい。例えば、アルカリ水溶液易溶解性ポリマーとしては、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、５−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合ポリエステルが最適である。ここでアルカリ水溶液とは、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液などを言う。また、ナイロン６はギ酸に溶解し、ポリスチレンはトルエンなど有機溶剤に溶解するので、これらでもよい。
【００２１】
ポリエステル系のポリマーのなかでは、５−ナトリウムスルホイソフタル酸６〜１２モル％と分子量４０００〜１２０００のポリエチレングリコールを３〜１０重量％共重合させた固有粘度が０．４〜０．６のポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルが好ましい。ここで、５−ナトリウムスルホイソフタル酸は親水性と溶融粘度向上に寄与し、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は親水性を向上させる。また、５−ナトリウムスルホイソフタル酸が６モル％以下であると島成分ポリマーに対する海成分ポリマーの溶解速度の比が２００倍未満となり、繊維断面中央部の海成分を溶解する間に、分離した繊維断面表層部の島成分が、繊維径が小さいためにさらに溶解され、海相当分が減量されているにもかかわらず、繊維断面中央部の海成分を完全に溶解除去できず、島成分の太さ斑や溶剤侵食による強度劣化が発生して、毛羽や染め斑が起こるなどの問題が生じる。一方１２モル％以上であると、固有粘度が低下し、紡糸性が悪くなるので好ましくない。また、ＰＥＧ共重合量が３重量％以下であると島成分ポリマーに対する海成分ポリマーの溶解速度の比が２００倍未満となるので、よくない。１０重量％以上であると、溶融粘度低下作用があるので、好ましくない。以上のことから上記の範囲が適切であると考えられる。分子量は大きいほど、その高次構造に起因すると考えられる親水性増加作用があるが、反応性が悪くなってブレンド系になるため、耐熱性や紡糸安定性の面で問題が生じる可能性があるので、上記の範囲が好ましい。
【００２２】
島成分ポリマーは上記の２点を満たしていれば、いかなる繊維形成性ポリマーであってもよく、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエチレンなどいずれのポリマーでも良い。なかでも、衣料用途ではポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６が好ましい。一方、産業資材や医療用途では、水や酸、アルカリに強いポリスチレンやポリエチレンなどが耐久性の点で好ましい。さらに島成分は丸断面に限らず、異形断面であってもよい。
【００２３】
本発明においては、仮撚り加工糸の（Ａ）全捲縮率ＴＣは１０〜２５％、好ましくは１０〜２０である。全捲縮率ＴＣが１０％未満では、十分なソフト感やストレッチ性が得られえない。一方、全捲縮率ＴＣが２５％を超えると品質が低下し、取扱い性が悪くなる傾向にある。
【００２４】
（Ｂ）沸水収縮率ＦＳは４〜２０％、好ましくは５〜１５％である。沸水収縮率ＦＳが４％未満では、風合いが硬くなりやすく、一方、２０％を超えると収縮が大きくなり布帛などとしたときソフトな風合いが得られない。
【００２５】
さらに、（Ｃ）破断強度は２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、これ以下では品質が十分でなく実用面で問題がある。また、（Ｄ）破断伸度は１５〜１００％であり、１５％未満では風合いが硬くなり、後工程で毛羽や断糸が発生しやすくなり取扱い性が低下し、一方１００％を超えると品質安定性が低下し十分な強度も得られなくなる傾向にあり好ましくない。
【００２６】
以上に説明した本発明の仮撚り加工糸は次の方法により製造することができる。すなわち、溶解性の異なる２種類のポリマーをからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として、海成分と島成分の重量比率を４０：６０〜１０：９０として複合化し溶融紡糸した海島型複合繊維からなる糸条を、延伸後仮撚り加工するか又は延伸同時仮撚り加工し、その際、該仮撚り加工を海成分ポリマーのガラス転移温度よりも７０〜１３０℃高い温度で行うことによって製造することができる。
【００２７】
上記溶融紡糸においては、海成分ポリマーの溶融粘度が高く、島成分ポリマーの溶融粘度がこれより低いことが好ましく、海成分の溶融粘度が小さい場合には島成分同士が膠着する可能性がある。
【００２８】
溶融紡糸に用いられる口金としては、島成分を形成するための中空ピン群や微細孔群を有するものなど任意のものを用いることができる。例えば中空ピンや微細孔より押し出された島成分とその間を埋める形で流路を設計されている海成分流とを合流し、これを圧縮することにより海島型断面が形成されるといった紡糸口金でもよい。好ましく用いられる紡糸口金例を図１および２に示す。本発明の海島型複合繊維断面において複合繊維横断面において外周の最も近くに配された島成分と外周まで距離（Ｓ）と繊維径（Ｒ）との比（Ｓ／Ｒ×１００）を１．０以下とすることが特に望ましく、これを達成できる紡糸口金を用いる。なお、図１は中空ピンを海成分樹脂貯め部分に吐出してそれを合流圧縮する方式であり、図２は微細孔方式で島を形成する方法である。ここで、最外列の島成分分配用導入孔から外周までの距離７を上記（Ｓ／Ｒ×１００）が１．０以下となる距離に設計することにより、容易に達成することができる。
【００２９】
溶融吐出された海島型複合繊維は冷却風により固化され、巻き取られる。この巻取り速度としては、１０００〜５０００ｍ／ｍｉｎであることが望ましい。巻取り速度が１０００ｍ／ｍｉｎ未満では生産性が悪く、一方５０００ｍ／ｍｉｎを超えると紡糸安定性が悪くなる傾向にある。
【００３０】
得られた未延伸糸を仮撚り加工の前に延伸する場合は、未延伸糸を一旦巻取り後別途延伸を行うか、もしくは未延伸糸を引取り連続して延伸を行うなどいずれの方法を採用してもかまわない。また、未延伸糸を延伸同時仮撚り加工して仮撚り加工糸としても良い。なお、延伸温度は６０〜１５０℃、延伸倍率は１．１〜７倍で適宜行うことができる。
【００３１】
仮撚り加工は海成分ポリマーのガラス転移温度よりも７０〜１３０℃、好ましくは９０〜１２０℃高い温度で行うが、これにより前述した、捲縮率、沸水収縮率、強度、伸度を容易に達成することができる。特に、仮撚り加工を７０℃よりも低い温度で行うと捲縮率が１０％以下と低い値を示し、仮撚り加工糸特有の嵩だか性が乏しくなる。また、１３０℃以上高い温度で行うと単繊維が融着して風合いの硬い仮撚り加工糸となる。
【００３２】
この際、仮撚り装置としては、クロスベルト式、ディスク式などがあるがいずれを用いても良い。仮撚り加工温度以外の加工条件は特に限定するものではないが、例えば、仮撚り加工は未延伸糸または延伸糸を送糸しながら、下記の計算式より算出した回転数Ｒで高速回転する仮撚りスピンドルにより加撚し、上記温度としたヒーターで熱固定し、その後解撚して、巻き取る方法を採用することができる。
Ｒ＝６０×３０６００／｛仮撚り加工糸繊度（ｄｔｅｘ）｝１／２
【００３３】
以上の製造方法により、全捲縮率ＴＣが１０〜２５%、沸水収縮率ＦＳが４〜２０%、破断強度が１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、破断伸度が１５〜１００％の仮撚り加工糸を容易に製造することができる。また、この仮撚り加工糸を、例えば織物や編物などの布帛に成形し、海成分を溶解することによって、超極細繊維からなる仮撚り加工糸からを得ることができる。したところ、仮撚り加工を施していない海島型複合繊維からなるナノファイバーの筒編みと比べて嵩だか性がありソフト感やスウェード感に優れていた。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。各評価項目は下記の方法で測定した。
【００３５】
（１）溶融粘度
乾燥処理後のポリマーを紡糸時のルーダー溶融温度に設定したオリフィスにセットして５分間溶融保持したのち、数水準の荷重をかけて押し出し、そのときのせん断速度と溶融粘度をプロットする。そのプロットをなだらかにつないで、せん断速度−溶融粘度曲線を作成し、せん断速度が１０００秒−１の時の溶融粘度を見る。
【００３６】
（２）海成分ポリマーのガラス転移点：Ｔｇ
規定量のポリマーチップをアルミサンプルパンに封入し、ＤＳＣにて窒素雰囲気下で室温〜３００℃まで昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した昇温曲線からガラス転移点を測定した。
【００３７】
（３）海島断面形成性
光学顕微鏡を用いて海島状態を観察し、２段階評価した。島成分同士に膠着部分がない場合を○、島成分同士に島膠着部分がある場合を×とした。
【００３８】
（４）海島溶解速度比
海成分ポリマーおよび島成分ポリマーを各々０．３φ−０．６Ｌ×２４Ｈの口金にて１０００〜２０００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で糸を巻き取り、さらに残留伸度が３０〜６０％の範囲になるように延伸して、７５ｄｅ／２４ｆｉｌのマルチフィラメントを作成する。これを各溶剤にて溶解しようとする温度で浴比１００にて溶解時間と溶解量から、減量速度を算出した。これにより、溶解速度に対する海成分の溶解速度の比（海島溶解速度比＝海島成分の溶解速度／島成分の溶解速度×１００）を求め、海島溶解速度比が２００倍以上の場合を○、２００倍未満の場合を×とした。
【００３９】
（５）外周の最も近くに配された島成分と外周まで距離（Ｓ）、繊維径（Ｒ）
透過型電子顕微鏡ＴＥＭで、倍率３００００倍で繊維断面写真を撮影し、測定した。
【００４０】
（６）荷重−伸長曲線
海島型複合繊維９０００ｍの重量をn＝３回測定して平均値から繊度を求めた。そして、室温で初期試料長＝２００ｍｍ、引っ張り速度２００ｍ／ｍｉｎとして荷重−伸長曲線から求めた。
【００４１】
（７）極細繊維径の均一性
海成分溶解除去後の複合繊維を３００００倍でＴＥＭ観察により、１本の複合繊維内の極細繊維群について、断面外周部・断面中央部において、平均繊維径を測定し、その最大−最小幅が平均繊維径の５０％よりも小さいものを○、大きいものを×とした。
【００４２】
（８）全捲縮率ＴＣ（％）
仮撚り加工糸に０．０４４ｃＮ／ｄｔｅｘ（５０ｍｇ／デニール）の張力を掛けて約３３００ｄｔｅｘのカセをカセ枠に巻き取る。カセの一端に０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ＋０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２ｍｇ／デニール＋２００ｍｇ／デニール）の荷重を負荷し、１分間経過後の長さＬ０（ｃｍ）を測定する。次いで、０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２００ｍｇ／デニール）の荷重をはずした状態で、１００℃の沸水中にて２０分間処理する。沸水処理後、０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２ｍｇ／デニール）の荷重をはずし、２４時間自由な状態で自然乾燥する。自然乾燥した試料に再び０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ＋０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２ｍｇ／デニール＋２００ｍｇ／デニール）の荷重を負荷し、１分間経過後の長さＬ１（ｃｍ）を測定する。次いで、０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２００ｍｇ／デニール）の荷重を取りはずし、１分間経過後の長さＬ２を測定し、次の算式捲縮率を算出した。この測定を１０回実施し、その平均値で表した。
捲縮率ＴＣ（％）＝{（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ０}×１００
【００４３】
（９）沸水収縮率ＦＳ（%）
仮撚り加工糸に０．０４４ｃＮ／ｄｔｅｘ（５０ｍｇ／デニール）の張力を掛けて約３３００ｄｔｅｘのカセをカセ枠に巻き取る。カセの一端に０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ＋０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２ｍｇ／デニール＋２００ｍｇ／デニール）の荷重を負荷し、１分間経過後の長さＬ０（ｃｍ）を測定する。次いで、０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２００ｍｇ／デニール）の荷重をはずした状態で、１００℃の沸水中にて２０分間処理する。沸水処理後、０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２ｍｇ／デニール）の荷重をはずし、２４時間自由な状態で自然乾燥する。自然乾燥した試料に再び０．００１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ＋０．１７７ｃＮ／ｄｔｅｘ（２ｍｇ／デニール＋２００ｍｇ／デニール）の荷重を負荷し、1分間経過後の長さＬ１（ｃｍ）を測定し、次の算式捲縮率を算出した。この測定を１０回実施し、その平均値で表した。
沸水収縮率ＦＳ（％）＝｛（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０｝×１００
【００４４】
（１０）スウェード感、ソフト感
モニター７人に対して官能試験を実施し、２段階評価した。スウェード感、ソフト感があると評価した人が５人以上の場合は○、スウェード感、ソフト感があると評価した人が５人未満の場合は×とした。
【００４５】
［実施例１］
島成分に２８５℃での溶融粘度が１２００ｐｏｉｓｅのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ１：帝人ファイバー株式会社製）、海成分に２８５℃での溶融粘度が１６００ｐｏｉｓｅである平均分子量４０００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を３ｗｔ％、５−ナトリウムスルホイソフタル酸（ＳＩＰ）を９ｍｏｌ％共重合した改質ポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ１：帝人ファイバー株式会社製）を海／島の重量比率を４０／６０とし、島数が５００である図１の紡糸口金を用いて紡糸温度を２８５℃として溶融紡出し、１５００ｍ／ｍｉｎで巻き取った。なお、海成分ポリマーのガラス転移温度Ｔｇは６５℃であり、アルカリ減量速度比は１０００倍であった。複合繊維断面をＴＥＭ観察したところ、海島断面形成性は良好であった。また、図１に示す距離７が、複合繊維横断面において外周の最も近くに配された島成分と外周まで距離（Ｓ）と繊維径（Ｒ）との比（Ｓ／Ｒ×１００）が１．０以下となるように設計した紡糸口金を用い、実際に得られた複合繊維で測定したところ（Ｓ／Ｒ×１００）は０．８であった。この未延伸糸を、温度を９０℃、延伸倍率を２．８倍として延伸し３０ｄｔｅｘ／１０フィラメントの延伸糸を得、この延伸糸をさらに仮撚り加工した。なお、仮撚り加工では、延伸糸を送糸しながら、下記の計算式より算出した回転数Ｒで高速回転する仮撚りスピンドルにより加撚し、仮撚り加工温度Ｔｓを１６０℃としたヒーターで熱固定し、その後解撚して巻取り仮撚加工糸を得た。
Ｒ＝６０×３０６００／｛仮撚り加工糸繊度（ｄｔｅｘ）｝１／２
【００４６】
得られた仮撚り加工糸の物性は全捲縮率ＴＣが１５%、沸水収縮率が８％、破断強度が２．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度が２６％であった。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて４０％減量した。繊維断面を観察したところ均一な島径を有する超極細島（超極細繊維）群を形成しており、ソフト感、スウェード感を兼ね備えていた。結果を表１に示す。
【００４７】
［比較例１］
図１の距離７の異なる紡糸口金を用いた以外は実施例１と同様にして未延伸糸を得た。未延伸糸は（Ｓ／Ｒ×１００）が１２であり、実施例１と同じ紡糸速度で巻き取ったにもかかわらず、複合繊維の延伸倍率は２．１倍と低い値となった。得られた延伸糸（３０ｄｔｅｘ／１０フィラメント）を１６０℃で仮撚り加工したところ、一部融着箇所が観察された。得られた仮撚り加工糸の強伸度は低いものであった。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて４０％減量した。繊維断面を観察したところ均一な島径を有する超極細島（超極細繊維）群を形成していたが、仮撚り加工糸に融着箇所があるために、ソフト感に乏しかった。結果を表１に示す。
【００４８】
［比較例２］
実施例１と同様にして得られた延伸糸を用い、これを海成分ポリマーのガラス転移温度Ｔｇよりも１４５℃高い２１０℃で仮撚り加工したところ、融着している箇所が多く観察された。得られた仮撚り加工糸の強伸度は低いものであった。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて４０％減量した。繊維断面を観察したところ均一な島径を有する極細島群を形成していたが、仮撚り加工糸に多く融着箇所があるために、ソフト感に乏しかった。結果を表１に示す。
【００４９】
［実施例２］
島成分に２８５℃での溶融粘度が１３００ｐｏｉｓｅのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ２：帝人ファイバー株式会社製）、海成分に２８５℃での溶融粘度が１７００ｐｏｉｓｅである平均分子量４０００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を４ｗｔ％、５−ナトリウムスルホイソフタル酸（ＳＩＰ）を７．５ｍｏｌ%共重合した改質ポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ２：帝人ファイバー株式会社製）を海／島の重量比率を２０／８０とし、島数が１００である図１の紡糸口金を用いて紡糸温度を２８５℃として溶融紡出し、紡糸速度１０００ｍ／ｍｉｎで巻き取った。未延伸糸は、延伸倍率を３．１倍として延伸して３０ｄｔｅｘ／１０フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸を仮撚り加工温度を１７０℃とした以外は実施例１と同様にして仮撚り加工し、仮撚り加工温度を得た。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて２０％減量した。繊維断面を観察したところ均一な島径を有する超極細島（超極細繊維）群を形成しており、ソフト感、スウェード感を兼ね備えていた。結果を表１に示す。
【００５０】
［実施例３］
島成分に２８５℃での溶融粘度が１２５０ｐｏｉｓｅのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ３：帝人ファイバー株式会社製）、海成分に２８５℃での溶融粘度が１７００ｐｏｉｓｅである平均分子量４０００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を３ｗｔ％、５−ナトリウムスルホイソフタル酸（ＳＩＰ）を１０ｍｏｌ％共重合した改質ポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ３：帝人ファイバー株式会社製）を海／島の重量比率を３０／７０とし、島数が９００である図１の紡糸口金を用いて紡糸温度を２８５℃として溶融紡出し、紡糸速度４０００ｍ／ｍｉｎで巻き取った。未延伸糸は、延伸倍率を２．０倍として延伸して３０ｄｔｅｘ／１０フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸を仮撚り加工温度を１７０℃とした以外は実施例１と同様にして仮撚り加工し、仮撚り加工温度を得た。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて２０％減量した。繊維断面を観察したところ均一な島径を有する超極細島（超極細繊維）群を形成しており、ソフト感、スウェード感を兼ね備えていた。結果を表１に示す。
【００５１】
［比較例３］
海／島の重量比率を７０／３０に変更した以外は実施例２と同様にして紡糸し未延伸糸を得た。これを延伸したが、海成分比率が７０％と高いために延伸倍率は１．７倍と低かった。得られた延伸糸（３０ｄｔｅｘ／１０フィラメント）を１７０℃で仮撚り加工したところ、融着箇所が一部に観察された。得られた仮撚り加工糸は、捲縮率、強伸度ともに低い値を示した。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて７０％減量したところ、海部を減量するために時間がかかるため、表面付近にある島が余分に減量され、島径は不均一となり、ソフト感、スウェード感にも乏しいものであった。結果を表１に示す。
【００５２】
［比較例４］
島数が２５島である紡糸口金を用いて、海／島の重量比率を３０／７０に変更した以外は実施例２と同様にして未延伸糸を得、さらに延伸糸（３０ｄｔｅｘ／１０フィラメント）を得た。この延伸糸を１６０℃で実施例１と同様にして仮撚り加工し、仮撚り加工糸を得た。この仮撚り加工糸で筒編みを作成し４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて３０％減量したが、繊維径が２．８μｍと大きいため極細特有のスウェード感に乏しかった。結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の仮撚り加工糸からは、島成分分離性が良好で、品質が良好であり、ソフト感、スウェード感を兼ね備えた超極細繊維からなる仮撚り加工糸が得られる。このため、特に高品位が必要とされるジャケット、スカート、下着、スポーツ衣料などに衣料用に好ましく用いることができるが、その他、衣料資材、カーペット、ソファー、カーテンなどのインテリア製品、カーシートなどの車両内装材、化粧品、マスク、ワイピングクロス、健康用品などの生活用品や、研磨布、フィルター、有害物質除去製品、電池用セパレータなど環境・産業資用途、縫合糸、スキャフォールド、人工血管、血液フィルターなどの医療用途などにも用いることができる。また、本発明の製造方法によれば、上記仮撚り加工糸を加工性よく安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の仮撚り加工糸を構成する海島型複合繊維を紡糸するために用いる紡糸口金の概略図。
【図２】本発明の仮撚り加工糸を構成する海島型複合繊維を紡糸するために用いる他の紡糸口金の概略図。
【符号の説明】
【００５６】
１：分配前島成分ポリマー溜め部分
２：島成分分配用導入孔
３：海成分導入孔
４：分配前海成分ポリマー溜め部分
５：個別海／島＝鞘／芯構造形成部
６：海島全体合流絞り部
７：最外列の島成分分配用導入孔から外周までの距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解性の異なる２種類のポリマーからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として複合化した海島型複合繊維からなる仮撚り加工糸であって、海成分と島成分の重量比率が４０：６０〜１０：９０であり、かつ下記（Ａ）〜（Ｄ）を同時に満足することを特徴とする仮撚り加工糸。
（Ａ）全捲縮率ＴＣ：１０〜２５％
（Ｂ）沸水収縮率ＦＳ：４〜２０％
（Ｃ）破断強度：２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上
（Ｄ）破断伸度：１５〜１００％
【請求項２】
海島型複合繊維の横断面において、外周の最も近くに配された島成分と外周まで距離（Ｓ）と繊維径（Ｒ）とが下記の関係を満足している請求項１記載の仮撚り加工糸。
Ｓ／Ｒ×１００≦１
【請求項３】
島数が１００以上であり、島径が５０〜１５００ｎｍである請求項１記載の仮撚り加工糸。
【請求項４】
溶融成形時の海成分を構成する易溶解ポリマーの溶融粘度が、島成分を構成する難溶解ポリマーの溶融粘度よりも高い請求項１記載の仮撚り加工糸。
【請求項５】
海成分を構成する易溶解ポリマーが、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、ポリエチレングリコール系化合物共重合ポリエステルおよび、ポリエチレングリコール系化合物と５−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合ポリエステルから選択される少なくとも１種のアルカリ水溶液易溶解性ポリマーであり、島成分を構成するポリマーに対する海成分を構成するポリマーの減量速度比が２００倍以上であることを特徴とする請求項１記載の仮撚り加工糸。
【請求項６】
海成分を構成する易溶解ポリマーが、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を６〜１２モル％および分子量４０００〜１２０００のポリエチレングリコールを３〜１０重量％共重合したポリエチレンテレフタレートである請求項１記載の海島型複合仮撚り加工糸。
【請求項７】
請求項１〜６に記載の仮撚り加工糸を構成する海島型複合繊維の海成分を除去してなる超極細繊維からなる仮撚り加工糸。
【請求項８】
溶解性の異なる２種類のポリマーをからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として、海成分と島成分の重量比率を４０：６０〜１０：９０として複合化し溶融紡糸した海島型複合繊維からなる糸条を、延伸後仮撚り加工するか又は延伸同時仮撚り加工し、その際、該仮撚り加工を、海成分を構成する易溶解ポリマーのガラス転移温度よりも７０〜１３０℃高い温度で行うことを特徴とする仮撚り加工糸の製造方法。
【請求項１】
溶解性の異なる２種類のポリマーからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として複合化した海島型複合繊維からなる仮撚り加工糸であって、海成分と島成分の重量比率が４０：６０〜１０：９０であり、かつ下記（Ａ）〜（Ｄ）を同時に満足することを特徴とする仮撚り加工糸。
（Ａ）全捲縮率ＴＣ：１０〜２５％
（Ｂ）沸水収縮率ＦＳ：４〜２０％
（Ｃ）破断強度：２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上
（Ｄ）破断伸度：１５〜１００％
【請求項２】
海島型複合繊維の横断面において、外周の最も近くに配された島成分と外周まで距離（Ｓ）と繊維径（Ｒ）とが下記の関係を満足している請求項１記載の仮撚り加工糸。
Ｓ／Ｒ×１００≦１
【請求項３】
島数が１００以上であり、島径が５０〜１５００ｎｍである請求項１記載の仮撚り加工糸。
【請求項４】
溶融成形時の海成分を構成する易溶解ポリマーの溶融粘度が、島成分を構成する難溶解ポリマーの溶融粘度よりも高い請求項１記載の仮撚り加工糸。
【請求項５】
海成分を構成する易溶解ポリマーが、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、ポリエチレングリコール系化合物共重合ポリエステルおよび、ポリエチレングリコール系化合物と５−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合ポリエステルから選択される少なくとも１種のアルカリ水溶液易溶解性ポリマーであり、島成分を構成するポリマーに対する海成分を構成するポリマーの減量速度比が２００倍以上であることを特徴とする請求項１記載の仮撚り加工糸。
【請求項６】
海成分を構成する易溶解ポリマーが、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を６〜１２モル％および分子量４０００〜１２０００のポリエチレングリコールを３〜１０重量％共重合したポリエチレンテレフタレートである請求項１記載の海島型複合仮撚り加工糸。
【請求項７】
請求項１〜６に記載の仮撚り加工糸を構成する海島型複合繊維の海成分を除去してなる超極細繊維からなる仮撚り加工糸。
【請求項８】
溶解性の異なる２種類のポリマーをからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、難溶解ポリマーを島成分として、海成分と島成分の重量比率を４０：６０〜１０：９０として複合化し溶融紡糸した海島型複合繊維からなる糸条を、延伸後仮撚り加工するか又は延伸同時仮撚り加工し、その際、該仮撚り加工を、海成分を構成する易溶解ポリマーのガラス転移温度よりも７０〜１３０℃高い温度で行うことを特徴とする仮撚り加工糸の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−７５２２８（Ｐ２００８−７５２２８Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５８４８５（Ｐ２００６−２５８４８５）
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]