異形断面繊維及びその製造方法
【課題】審美性として充分な金属光沢を示し、軽量感及び保温性に優れ、曲げに強い異形断面繊維及び該異形断面繊維の効率的な製造方法の提供。
【解決手段】結晶性を有するポリマーからなり、内部に空洞を有する異形断面繊維であって、前記空洞の配向方向に直交する厚み方向における前記空洞の平均長さ（ｒ）が０．０５μｍ〜１０μｍであり、前記空洞の配向方向における前記空洞の平均長さ（Ｌ）との比（Ｌ／ｒ）が、１０〜９０である異形断面繊維及び該異形断面繊維の製造方法である。
【解決手段】結晶性を有するポリマーからなり、内部に空洞を有する異形断面繊維であって、前記空洞の配向方向に直交する厚み方向における前記空洞の平均長さ（ｒ）が０．０５μｍ〜１０μｍであり、前記空洞の配向方向における前記空洞の平均長さ（Ｌ）との比（Ｌ／ｒ）が、１０〜９０である異形断面繊維及び該異形断面繊維の製造方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量感及び保温性に優れ、曲げに強い異形断面繊維及び該異形断面繊維の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、繊維の機能性や審美性を向上させるべく、様々な努力がなされている。例えば、繊維の断面形状を変化させ、吸水性を向上させたり、ポリマーを改質させることで、軽量性を高めたり、フィブリル性を向上させたり、深色性を向上させたりしている（特許文献１参照）。
しかし、前記特許文献１に記載された中空構造の繊維の製糸方法は、繊維の軽量化のために、高い中空率を達成しようとすると、口金の吐出孔から溶融吐出されるポリマーを貼り合せる技術が必要であり、工程が煩雑であった。また、繊維の強度を保ちながら、軽量化を目的として中空構造を採用しているため、断熱性が低かった。そのため、混紡して衣料などに用いる場合、断熱性を必要とされる衣料には採用されにくいという欠点があった。
【０００３】
また、繊維の審美性を向上させるために、屈折率の異なる２種類のポリマーを交互に積層し、それらを保護層で被覆して、構造性発色を発現する機能を有する複合繊維が提案されている（特許文献２参照）。この提案の複合繊維は、審美性が要求される衣料に適用することができるが、軽量化を目的としていないので、大量の繊維が使用される衣料には採用されにくいという欠点がある。
【０００４】
また、特許文献３には、ポリエチレンテレフタレートからなる繊維であって、繊維外周部が緻密な非多孔質層よりなり、繊維内部には繊維軸方向につながった微細孔を有し、微細孔の平均直径（Ｄ）が０．１〜１０μｍであり、繊維軸方向の長さ（Ｌ）とのアスペクト比（Ｌ／Ｄ）が１００を超える多孔質部分を含む多孔質軽量繊維が提案されている。この特許文献３の段落〔００１７〕の作製方法の記載から、ほとんど無配向で結晶化していない原糸を延伸していることが分かる。
また、特許文献４には、ポリマーＡ及びポリマーＢの互いに非相溶である２成分がブレンドされてなる繊維であって、繊維横断面が異形度１．２０以上の異形断面であり、繊維内部に繊維軸方向に不連続である微細空隙を多数有し、かつ繊維横断面において、外接円と内接円との間に包含される微細空隙の平均直径ｄ１と、内接円の内側に包含される微細空隙の平均直径ｄ２がｄ２／ｄ１≧１．３０満たす異形断面繊維が提案されている。この提案の異形断面繊維も、空隙のアスペクト比（Ｌ／Ｄ）が１００を超えるものである。
【０００５】
しかし、前記特許文献３及び４の繊維のようにアスペクト比が大きいと、曲げに弱くなり、これらの繊維から作製した織編物を曲げると繊維の空洞がつぶれて、保温性が低下してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５６２４３号公報
【特許文献２】特許第３３５６４３８号公報
【特許文献３】特開平７−３１０２３１号公報
【特許文献４】特開２００６−１６１２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、審美性として充分な金属光沢を示し、軽量感及び保温性に優れ、曲げに強い異形断面繊維及び該異形断面繊維の効率的な製造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】
前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞ 結晶性を有するポリマーからなり、内部に空洞を有する異形断面繊維であって、
前記空洞の配向方向に直交する厚み方向における前記空洞の平均長さ（ｒ）が０．０５μｍ〜１０μｍであり、前記空洞の配向方向における前記空洞の平均長さ（Ｌ）との比（Ｌ／ｒ）が、１０〜９０であることを特徴とする異形断面繊維である。
＜２＞ 断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度よりも高い未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸してなる前記＜１＞に記載の異形断面繊維である。
＜３＞ 断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度が同じである未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸してなる前記＜１＞に記載の異形断面繊維である。
＜４＞ 結晶性を有するポリマーが、ポリオレフィン類、ポリエステル類及びポリアミド類から選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の異形断面繊維である。
＜５＞ 前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の異形断面繊維を製造する方法であって、
結晶性を有するポリマーのみからなる樹脂組成物を溶融紡糸する溶融紡糸工程と、
溶融紡糸された未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸する延伸工程と、を含むことを特徴とする異形断面繊維の製造方法である。
＜６＞ 溶融紡糸された未延伸原糸が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度よりも高い前記＜５＞に記載の異形断面繊維の製造方法である。
＜７＞ 溶融紡糸された未延伸原糸が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度と、断面の重心から任意の外周までの距離が半分より外周側の結晶化度が同じである前記＜５＞に記載の異形断面繊維の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、審美性として充分な金属光沢を示し、軽量感及び保温性に優れ、曲げに強い異形断面繊維及び該異形断面繊維の効率的な製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の異形断面繊維の一例を示す概略断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、アスペクト比（Ｌ／ｒ）を説明するための図であって、繊維の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、アスペクト比（Ｌ／ｒ）を説明するための図であって、図２Ａにおける繊維のＡ−Ａ’断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、アスペクト比（Ｌ／ｒ）を説明するための図であって、図２Ａにおける繊維のＢ−Ｂ’断面図である。
【図３】図３は、本発明の異形断面繊維の製造方法における延伸工程の一例を示す図である。
【図４】図４は、未延伸糸の中心部と周辺部の結晶化度をＸ線回折法で測定する様子を示す図である。
【図５】図５は、実施例２の未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の回折プロファイルを示す図である。
【図６】図６は、実施例２の未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の回折プロファイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（異形断面繊維）
本発明の異形断面繊維は、結晶性を有するポリマーからなり、内部に空洞を有する。
前記異形断面繊維とは、繊維の断面形状が円形（真円）でない各種異形であることを意味する。該異形断面形状としては、例えば多角形型、歯車型、楕円状、花びら型、多葉型、星型、Ｃ型、Ｙ型、十字型、井型などが挙げられる。
このような異形断面を形成する方法としては、例えば溶融紡糸工程において溶融紡糸口金（ノズル）の断面形状を所望の異形断面に加工し、該ノズルを用いて溶融紡糸する方法、により形成することができる。
【００１２】
ここで、図１は、本発明の異形断面繊維の長さ方向に直交する方向における断面図である。図１に示すように、本発明の異形断面繊維１０は、内部に空洞１００を有する。
【００１３】
前記異形断面繊維は、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度よりも高い未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸して作製されることが好ましい。
このような形態の未延伸原糸は、後述する溶融紡糸工程において、吐出された溶融ポリマーに温風を当ててゆっくり冷却固化させることにより得られる。
また、前記異形断面繊維は、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度が同じである未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸して作製されることが好ましい。
このような形態の未延伸原糸は、後述する溶融紡糸工程において、吐出された溶融ポリマーに冷風を当てて急速に冷却固化させることにより得られる。
【００１４】
ここで、図４に示すように未延伸糸の中心部と周辺部について、Ｘ線回折マイクロディフラクトメ−タ、マルチチャンネルアナライザ２、コリメ−タ直径１０μｍ（リガク社製）を用いて、４０ｋＶ−４００ｍＡで照射し、６００秒積算して回折プロファイルを求める。
結晶化度の差は、回折プロファイルにおいて任意の結晶面の回折強度Ｉｃと、任意の２つの結晶面の回折強度の間の強度を非結晶部の回折強度Ｉａとし、Ｉｃ／Ｉａ値を求めて、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２とを比較することで判別することができる。
なお、繊維の断面の写真上で、外周上の任意の点１０点以上を選択し各点を起点として最も遠い外周に直線を引き、各直線が最も重なる交点を重心、あるいは重ならない場合は、各直線で形成された多角形の各頂点を結ぶ直線の最も重なる交点を重心とする。
【００１５】
−空洞−
本発明の異形断面繊維は、内部に空洞を有している。
前記空洞とは、繊維内部に存在する、真空状態のドメイン又は気相のドメインを意味する。
本発明においては、前記空洞の配向方向に直交する厚み方向における前記空洞の平均長さｒが０．０５μｍ〜１０μｍであり、０．１μｍ〜５μｍが好ましい。前記平均長さｒが、０．０５μｍ未満であると、保温性が低下したり、光沢性が低下したりすることがあり、１０μｍを超えると、繊維の引張り強度が低下することがある。
前記空洞の配向方向における前記空洞の平均長さＬ（μｍ）と前記空洞の平均長さｒ（μｍ）との比（Ｌ／ｒ）は、１０〜９０であり、１５〜８０が好ましい。前記比（Ｌ／ｒ）が、１０未満であると、空洞の体積が減少し保温性が劣ることがあり、９０を超えると、折り曲げ強度が低下することがある。
前記アスペクト比（Ｌ／ｒ）を１０〜９０に調整する手段としては、例えば溶融紡糸工程での冷却速度を制御する、あるいは原糸をアニールすることで配向方向に垂直な断面において結晶化度の分布を原糸の半径方向に制御すること、原糸を結晶化（５〜５０％）すること、などが挙げられる。
前記空洞の配向方向とは、繊維の延伸方向を示す。
【００１６】
ここで、図２Ａ〜図２Ｃは、前記比（Ｌ／ｒ）（アスペクト比）を説明するための図であって、図２Ａは、本発明の異形断面繊維の斜視図であり、図２Ｂは、図２Ａにおける本発明の異形断面繊維のＡ−Ａ’断面図であり、図２Ｃは、図２Ａにおける本発明の異形断面繊維のＢ−Ｂ’断面図である。
【００１７】
前記アスペクト比（Ｌ／ｒ）は、本発明の異形断面繊維１０の表面１０ａに直交し、かつ、前記空洞の配向方向に直交する方向における空洞１００の平均の長さをｒ（μｍ）（図２Ｂ参照）とし、本発明の異形断面繊維の表面に直交し、かつ、前記空洞の配向方向における空洞１００の平均の長さをＬ（μｍ）（図２Ｃ参照）とした際のＬ／ｒ比を意味する。
【００１８】
本発明の異形断面繊維は、結晶性を有するポリマーからなる樹脂組成物を溶融紡糸し、高速延伸することによって作製される。具体的には、前記樹脂組成物を乾燥し、押出成型機で溶融し、溶融紡糸口金から溶融吐出し、その後、巻き取って、高速延伸を行うことにより作製される。
繊維１本の太さは、デニ−ルによって示される。前記繊維１本の太さは、１４〜５００デニールが好ましく、５０〜４５０デニールがより好ましく、７５〜４００デニールが更に好ましい。
【００１９】
−樹脂組成物−
前記樹脂組成物は、結晶性を有するポリマーで形成され、ポリマー成分としては、該結晶性を有するポリマーのみであるが、ポリマー以外の成分としては、必要に応じて適宜選択した添加成分を含んでいてもよい。
【００２０】
−結晶性を有するポリマー−
一般に、ポリマーは、結晶性ポリマーと非晶性（アモルファス）ポリマーとに分けられる。前記結晶性ポリマーは、通常、１００％結晶ということはなく、分子構造の中に長い鎖状の分子が規則的に並んだ結晶性領域と、規則的に並んでいない非結晶（アモルファス）領域とを含んでいる。
本発明において、前記結晶性を有するポリマーは、分子構造の中に少なくとも前記結晶性領域を含んでいればよく、結晶性領域と非結晶領域とが混在していてもよい。
【００２１】
前記結晶性を有するポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）、シンジオタクチック・ポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、フッ素樹脂、などが挙げられる。これらのうちの２種以上のポリマーをブレンドしたり、共重合させたりして使用してもよい。
これらの中でも、力学強度や製造の観点から、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂が好ましく、ポリエステル樹脂が特に好ましい。
【００２２】
前記結晶性を有するポリマーの溶融粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０Ｐａ・ｓ〜１，０００Ｐａ・ｓが好ましく、７０Ｐａ・ｓ〜７５０Ｐａ・ｓがより好ましく、８０Ｐａ・ｓ〜４５０Ｐａ・ｓが更に好ましい。前記溶融粘度が、５０Ｐａ・ｓ〜１，０００Ｐａ・ｓであると、溶融紡糸時に溶融紡糸口金（ノズル）から吐出される溶融紡糸の形状が安定し、均一に製糸しやすくなる点で好ましい。また、前記溶融粘度が、５０Ｐａ・ｓ〜１，０００Ｐａ・ｓであると、溶融紡糸時の粘度が適切になって押出ししやすくなったり、製糸時の径が安定する点で好ましい。
ここで、前記溶融粘度は、例えばプレートタイプのレオメーター、キャピラリーレオメーターにより測定することができる。
【００２３】
前記結晶性を有するポリマーの極限粘度（ＩＶ：Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．４〜１．５が好ましく、０．６〜１．２がより好ましく、０．７〜１．０が更に好ましい。前記ＩＶが、０．４〜１．５であると、製糸された糸の引っ張り強度が高くなり、効率よく延伸することができる。
ここで、前記極限粘度（ＩＶ）は、例えばウベローデ型粘度計により測定することができる。
【００２４】
前記結晶性を有するポリマーの融点（Ｔｍ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４０℃〜３５０℃が好ましく、１００℃〜３００℃がより好ましく、１５０℃〜２６０℃が更に好ましい。前記融点が、４０℃〜３５０℃であると、通常の使用で予想される温度範囲で径を保ちやすくなる点で好ましく、高温での加工に必要とされる特殊な技術を特に用いなくても、均一な製糸ができる点で好ましい。
ここで、前記融点は、例えば示差熱分析装置（ＤＳＣ）により測定することができる。
【００２５】
前記結晶性を有するポリマーの重量平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５，０００〜１，０００，０００が好ましく、１０，０００〜８００，０００がより好ましく、１５，０００〜７００，０００が更に好ましい。前記重量平均分子量が、５，０００未満であると、延伸時に破断する懸念があり、前記重量平均分子量が１，０００，０００を超えると、延伸しにくい可能性があること、延伸しても空洞が発現しにくい懸念があり、１５，０００〜７００，０００であると、延伸プロセスの容易性と空洞の発現容易性の両立という点で好ましい。
ここで、前記重量平均分子量は、例えばゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）法により測定することができる。
【００２６】
−−ポリオレフィン樹脂−−
前記ポリオレフィン樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンのランダム共重合体、エチレンとプロピレンのブロック共重合体、エチレンとα−オレフィン（例：１−オクテン、１−ヘキセンなど）のランダム共重合体、プロピレンとα−オレフィン（例：１−オクテン、１−ヘキセンなど）のランダム共重合体、などが挙げられる。これらの中でも、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンのランダム共重合体、エチレンとプロピレンのブロック共重合体が好ましく、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンのランダム共重合体が特に好ましい。
【００２７】
−−ポリアミド樹脂−−
前記ポリアミド樹脂としては、例えばポリカプロアミド（ナイロン６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６／１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６／１２）、ポリウンデカメチレンアジパミド（ナイロン１１／６）、ポリウンデカンアミド（ナイロン１１）、ポリドデカンアミド（ナイロン１２）、ポリトリメチルヘキサメチレンテレフタルアミド、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタル／イソフタルアミド（ナイロン６Ｔ／６Ｉ）、ポリビス（４−アミノシクロヘキシル）メタンドデカミド（ナイロンＰＡＣＭ１２）、ポリビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタンドデカミド（ナイロンジメチルＰＡＣＭ１２）、ポリメタキシリレンアジパミド（ナイロンＭＸＤ６）、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド（ナイロン１１Ｔ）、ポリウンデカメチレンヘキサヒドロテレフタルアミド（ナイロン１１Ｔ（Ｈ）、などが挙げられる。これらの中でも、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６／１０、ナイロン６／１２、ナイロン１１／６が好ましく、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１が特に好ましい。
【００２８】
−−ポリエステル樹脂−−
前記ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸成分とジオール成分との重縮合反応によって得られるエステル結合を主鎖の主要な結合鎖とするポリマーである。したがって、前記結晶性を有するポリマーとして好適な前記ポリエステルとしては、前記例示したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタエレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＴＴ（ポリトリメチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＢＮ（ポリブチレンナフタレート）ＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＢＳ（ポリブチレンサクシネート）、ＰＨＮ（ポリヘキサメチレンナフタレート）、ＰＨＴ（ポリヘキサメチレンテレフタレート）などが挙げられる。
これらの中でも、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＥＮ、ＰＢＳが好ましく、ＰＥＴ、ＰＢＴが特に好ましい。
【００２９】
前記ジカルボン酸成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、オキシカルボン酸、多官能酸などが挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸が特に好ましい。
【００３０】
前記芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などが挙げられる。これらの中でも、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸が好ましく、テレフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸がより好ましい。
【００３１】
前記脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、エイコ酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、ドデカンジオン酸、マレイン酸、フマル酸が挙げられる。前記脂環族ジカルボン酸としては、例えば、シクロヘキシンジカルボン酸などが挙げられる。前記オキシカルボン酸としては、例えば、ｐ−オキシ安息香酸などが挙げられる。前記多官能酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸などが挙げられる。
【００３２】
前記ジオ−ル成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂肪族ジオール、脂環族ジオール、芳香族ジオール、ジエチレングリコール、ポリアルキレングリコールなどが挙げられる。これらの中でも、脂肪族ジオールが特に好ましい。
【００３３】
前記脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコールなどが挙げられる。これらの中でも、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオールが特に好ましい。前記脂環族ジオールとしては、例えば、シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。前記芳香族ジオールとしては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳなどが挙げられる。
【００３４】
前記ポリエステル樹脂の数平均分子量としては、１２，０００〜４０，０００が好ましく、１８,０００〜４０，０００がより好ましく、１８，５００〜３０，０００が更に好ましい。前記数平均分子量が、１２，０００未満であると、紡糸過程において力学強度が不足することがあり、４０，０００を超えると、重合が困難になることがある。
【００３５】
前記ポリエステル樹脂の溶融粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０Ｐａ・ｓ〜７００Ｐａ・ｓが好ましく、７０Ｐａ・ｓ〜５００Ｐａ・ｓがより好ましく、８０Ｐａ・ｓ〜３００Ｐａ・ｓが更に好ましい。前記溶融粘度が大きいほうが延伸時に空洞を発現しやすいが、前記溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ〜７００Ｐａ・ｓであると、溶融紡糸時に押出しがしやすくなったり、樹脂の流れが安定して滞留が発生しづらくなり、品質が安定する点で好ましい。また、前記溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ〜７００Ｐａ・ｓであると、延伸時に延伸張力が適切に保たれるために、均一に延伸しやすくなり、破断しづらくなる点で好ましい。更に、前記溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ〜７００Ｐａ・ｓであると、溶融紡糸時に口金から吐出される溶融紡糸の形態が維持しやすくなって、安定的に成形できたり、製品が破損しにくくなったりするなど、物性が高まる点で好ましい。
【００３６】
前記ポリエステル樹脂の極限粘度（ＩＶ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．４〜１．２が好ましく、０．６〜１．０がより好ましく、０．７〜０．９が更に好ましい。前記ＩＶが大きいほうが延伸時に空洞を発現しやすいが、前記ＩＶが、０．４〜１．２であると、溶融紡糸時に押出しがしやすくなったり、樹脂の流れが安定して滞留が発生しづらくなり、品質が安定する点で好ましい。また、前記ＩＶが、０．４〜１．２であると、溶融紡糸時に溶融樹脂のフィルターを設置した場合であっても、フィルターに負荷がかかりにくく、樹脂の流れが安定して滞留が発生しづらくなる点で好ましい。更に、前記ＩＶが、０．４〜１．２であると、延伸時に延伸張力が適切に保たれるために、均一に延伸しやすくなり、装置に負荷がかかりにくい点で好ましい。加えて、前記ＩＶが、０．４〜１．２であると、製品が破損しにくくなって、物性が高まる点で好ましい。
【００３７】
前記ポリエステル樹脂の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、耐熱性や製糸性などの観点から、１５０℃〜３００℃が好ましく、１８０℃〜２７０℃がより好ましい。
【００３８】
なお、前記ポリエステル樹脂として、前記ジカルボン酸成分と前記ジオール成分とが、それぞれ一種で重合してポリマーを形成していてもよく、前記ジカルボン酸成分及び／又は前記ジオール成分が、２種以上で共重合してポリマーを形成していてもよい。また、前記ポリエステル樹脂として、２種以上のポリマーをブレンドして使用してもよい。
【００３９】
前記２種以上でのポリマーのブレンドにおいて、主たるポリマーに対して添加されるポリマーは、前記主たるポリマーに対して、溶融粘度及び極限粘度が近く、添加量が少量であるほうが、溶融押出し時に物性が高まり、押出ししやすくなる点で好ましい。
【００４０】
また、前記ポリエステル樹脂の流動特性の改良、光線透過性の制御、塗布液との密着性の向上などを目的として、前記ポリエステル樹脂に対してポリエステル樹脂以外の樹脂を添加してもよい。
【００４１】
このように、本発明の異形断面繊維は、従来技術において添加されていた無機系微粒子、相溶しない樹脂などの空洞形成剤を特に添加しなくても、簡便な工程で空洞を形成させることができる。更に、不活性ガスを予め樹脂の中に溶け込ませるための特殊な設備も必要としない。なお、本発明の異形断面繊維の製造方法については、後述する。
【００４２】
ここで、本発明の異形断面繊維は、空洞の発現に寄与しない成分であれば、必要に応じてその他の成分を含んでいてもよい。前記その他の成分としては、フィラー、耐熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、有機の易滑剤、核剤、染料、顔料、難燃剤、離型剤、分散剤、カップリング剤などが挙げられる。前記その他の成分が空洞の発現に寄与したかどうかは、空洞内又は空洞の界面部分に、結晶性を有するポリマー以外の成分（例えば、後記する各成分など）が検出されるかどうかで判別できる。例えば、エネルギ−分散型Ｘ線分析装置付き走査型電子顕微鏡や顕微ラマン法、等で検出可能である。
【００４３】
前記酸化防止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェノール系化合物、イオウ系化合物、リン系化合物などが挙げられる。これらの中でも、公知のヒンダードフェノールが特に好ましい。前記ヒンダードフェノールとしては、例えば、イルガノックス１０１０（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、スミライザーＢＨＴ、スミライザーＧＡ−８０（いずれも、住友化学株式会社製）などの商品名で市販されている酸化防止剤が挙げられる。
また、前記酸化防止剤を一次酸化防止剤として利用し、更に二次酸化防止剤を組み合わせて適用することもできる。前記二次酸化防止剤としては、例えば、スミライザーＴＰＬ−Ｒ、同スミライザーＴＰＭ、同スミライザーＴＰ−Ｄ（いずれも、住友化学株式会社製）などの商品名で市販されている酸化防止剤が挙げられる。
【００４４】
前記離型剤としては、例えばカルナバワックス等の植物系ワックス、蜜蝋、ラノリン等の動物系ワックス；モンタンワックス等の鉱物系ワックス；パラフィンワックス、ポリエチレンワックス等の石油系ワックス；ひまし油又はその誘導体、脂肪酸又はその誘導体等の油脂系ワックスなどが挙げられる。高級脂肪酸誘導体としては、例えばラウリン酸、ステアリン酸、モンタン酸等の高級脂肪酸と一価又は二価以上のアルコールとのエステル等が挙げられる。
【００４５】
前記難燃剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、臭素系難燃剤が特に好ましい。臭素系難燃剤としては、高分子量有機ハロゲン化合物、低分子量有機ハロゲン化合物等の有機ハロゲン系難燃剤を単独で使用しても、２種以上併用してもよい。また、リン系難燃剤、無機系難燃剤を用いてもよい。
【００４６】
このように、本発明の異形断面繊維は、その内部に前記空洞を有していることにより、例えば、光沢性及び軽量性などにおいて、様々な優れた特性を有している。言い換えると、本発明の異形断面繊維の内部の空洞の態様を変化させることで、光沢性などの特性を調節することができる。
【００４７】
−繊維の光沢度−
前記繊維の光沢度とは、文字通り繊維を衣服などの束ねたときの見た目の光沢性のことである。
前記光沢度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０以上が好ましく、７０以上がより好ましく、９０以上が更に好ましい。
【００４８】
−密度−
前記繊維の密度は、１．２０ｇ／ｃｍ３以下が好ましく、０．５ｇ／ｃｍ３〜１．０５ｇ／ｃｍ３がより好ましい。
前記密度は、例えば密度が１．０５ｇ／ｃｍ３以上の場合は、５ｍｍの繊維を密度勾配管法により測定することができる。密度が１．０５ｇ／ｃｍ３未満の場合は、５ｍｍの繊維が密度勾配管にて浮くことを確認した後、繊維の断面積、質量、多孔質部の長さ割合を用いて計算により求めることができる。
【００４９】
（異形断面繊維の製造方法）
本発明の異形断面繊維の製造方法は、本発明の前記異形断面繊維を製造する方法であって、溶融紡糸工程と、延伸工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
【００５０】
＜溶融紡糸工程＞
前記溶融紡糸工程は、結晶性を有するポリマーからなる樹脂組成物を溶融紡糸する工程である。
前記樹脂組成物の材料としては、結晶性を有するポリマーで形成され、ポリマー成分としては、該結晶性を有するポリマーのみであるが、ポリマー以外の成分としては、必要に応じて適宜選択した添加成分を含んでいてもよい。
また、前記樹脂組成物の構造としては、その内部に空洞が形成されていなければ、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
また、前記樹脂組成物の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばフィルム状や、シート状などが挙げられる。
【００５１】
前記紡糸工程は、前記樹脂組成物を、小さな孔が多数形成された溶融紡糸口金（ノズル）から押し出して繊維状にする工程であり、紡糸方法として、例えば、溶融紡糸、湿式紡糸、乾式紡糸などが挙げられるが、これらの中でも、溶融紡糸が好ましい。
【００５２】
前記溶融紡糸は、結晶性を有するポリマーを加熱溶融させて高温の粘稠な液状にしたものを、紡出して引き伸ばし、固化させて繊維にする工程である。湿式紡糸や乾式紡糸に比べて工程が簡素であり、紡糸速度も格段に速くすることができるが、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、ＰＢＴ、ＰＴＴ、ポリ乳酸など、約３００℃以下で溶融するポリマーに限られる。
【００５３】
本発明における紡糸工程では、後工程である延伸工程にて紡糸された樹脂組成物の延伸を行うため、未延伸糸（ＵＤＹ：ｕｎｄｒａｗｎ ｙａｒｎ）を作製する工程とする。ここで、未延伸糸とは、繊維の形をしているが、分子鎖の配向度が低く、３倍〜４倍まで容易に伸ばすことができて元に戻らない糸をいい、通常、２，０００ｍ／分程度以下の紡糸速度で製造される。
【００５４】
前記溶融紡糸工程において、結晶性を有するポリマーを加熱溶融させて高温の粘稠な液状にしたものを、４０℃〜１２０℃の温風を当ててゆっくり冷却固化させることにより、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度よりも高い未延伸原糸を作製することができる。
また、前記溶融紡糸工程において、結晶性を有するポリマーを加熱溶融させて高温の粘稠な液状にしたものを、−１０℃〜４０℃の冷風を当てて急激に冷却固化させることにより、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度と、断面の重心から任意の外周までの距離が半分より外周側の結晶化度が同じである未延伸原糸を作製することができる。
【００５５】
＜延伸工程＞
前記延伸工程は、溶融紡糸された未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸する工程である。
ここで、図３に示すように、上記のようにして得られた溶融紡糸した原糸２１は、例えば、２５℃〜１５０℃に調整された加熱炉３０内に挿入され、ニップロール４１と４２の回転速度差をつけて引張力を付与することにより延伸し、ネッキングを起こすことにより空洞を有する繊維が作製される。場合によっては、加熱炉を除き、ニップロールを加温（２５〜１５０℃）するだけでも同様の本発明の異形断面繊維１０を作製できる。図２中３１はアニーリング処理炉、３２は巻き取り装置を表す。
具体的には、紡糸された前記樹脂組成物（未延伸糸）が延伸される。そして、前記延伸工程により、未延伸原糸が延伸されるとともに、その内部に延伸方向を長軸とした空洞が形成されることで、本発明の異形断面繊維１０が得られる。
【００５６】
延伸により空洞が形成される理由としては、前記樹脂組成物を構成する少なくとも１種類の結晶性を有するポリマーが、延伸時に伸張し難い結晶を含む相で、硬い結晶間の樹脂が引きちぎられるような形で剥離延伸されることにより、これが空洞形成源となって空洞が形成されるものと考えられる。
なお、このような延伸による空洞形成は、結晶性を有するポリマーが一種類の場合だけではなく、２種類以上の結晶性を有するポリマーが、ブレンド又は共重合されている場合であっても可能である。
【００５７】
一般に、延伸においては、ロールの組合せやロール間の速度差により、延伸の段数や延伸速度を調節することができる。
ここで、前記ネッキングとは、前記未延伸原糸の延伸時に生じるくびれ状の変形を意味する（高分子工学講座６ プラスチック成形加工 高分子学会編集、地人書院発行、昭和４１年４月２５日初版発行参照）。また、前記延伸時において、前記未延伸原糸がくびれながら変形し、くびれ部分では急激に断面が減少する現象を「ネッキングが発現した」と定義する。
【００５８】
−延伸速度−
前記延伸の延伸速度としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｍ／ｍｉｎ〜２，０００ｍ／ｍｉｎが好ましく、１５ｍ／ｍｉｎ〜１，０００ｍ／ｍｉｎがより好ましく、２０ｍ／ｍｉｎ〜１，０００ｍ／ｍｉｎが更に好ましい。前記延伸速度が、１０ｍ／ｍｉｎ以上であると、充分なネッキングを発現させやすい点で好ましい。また、前記延伸速度が、２，０００ｍ／ｍｉｎ以下であると、均一な延伸がしやすくなり、糸が破断しづらくなり、特に、高速延伸を目的とした大型な延伸装置を必要とせず、コストを低減できる点で好ましい。
【００５９】
−延伸温度−
延伸時の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、
延伸温度をＴ（℃）、ガラス転移温度をＴｇ（℃）としたときに、
（Ｔｇ−３０）≦Ｔ≦（Ｔｇ＋５０）
で示される範囲の延伸温度Ｔ（℃）で延伸することが好ましく、
（Ｔｇ−２５）≦Ｔ≦（Ｔｇ＋４５）
で示される範囲の延伸温度Ｔ（℃）で延伸することがより好ましく、
（Ｔｇ−２０）≦Ｔ≦（Ｔｇ＋４０）
で示される範囲の延伸温度Ｔ（℃）で延伸することが更に好ましい。
【００６０】
一般に、延伸温度（℃）が高いほど延伸張力も低めに抑えられて容易に延伸できるが、前記延伸温度（℃）が、{ガラス転移温度（Ｔｇ）＋５０}℃以下であると、空洞が形成される体積割合が高くなり、アスペクト比が１０以上になりやすい点で好ましい。また、前記延伸温度（℃）が、{ガラス転移温度（Ｔｇ）−３０}℃以上であると、充分に空洞が発現する点で好ましい。
【００６１】
ここで、前記延伸温度Ｔ（℃）は、非接触式温度計により測定することができる。また、前記ガラス転移温度Ｔｇ（℃）は、示差熱分析装置（ＤＳＣ）により測定することができる。
【００６２】
なお、前記延伸工程において、延伸後の繊維は、形状安定化などの目的で、更に熱を加えて熱収縮させたり、張力を加える等の処理をしたりしてもよい。
また、前記繊維の製造は、前記延伸工程と独立に行ってもよく、連続的に行ってもよい。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
下記実施例において、アスペクト比（Ｌ／ｒ）、密度、繊維の延伸、重心、結晶化度の分布、及び曲げ試験については、以下のようにして測定した。
【００６４】
＜アスペクト比（Ｌ／ｒ）の測定＞
繊維の表面に直交し、かつ、延伸方向に直交する断面（図２Ｂ参照）と、前記繊維の表面に直交し、かつ、前記延伸方向に平行断面（図２Ｃ参照）を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて３００〜３，０００倍の適切な倍率で検鏡し、前記各断面写真において計測枠をそれぞれ設定した。この計測枠は、その枠内に空洞が５０〜１００個含まれるように設定した。
次に、計測枠に含まれる空洞の数を計測し、前記延伸方向に直交する断面の計測枠（図２Ｂ参照）に含まれる空洞の数をｍ個、前記延伸方向に平行断面の計測枠（図２Ｃ参照）に含まれる空洞の数をｎ個とした。
そして、前記延伸方向に直交する断面の計測枠（図２Ｂ参照）に含まれる空洞の１個ずつの長さ（ｒｉ）を測定し、その平均の長さをｒとした。また、前記延伸方向に平行断面の計測枠（図２Ｃ参照）に含まれる空洞の１個ずつの長さ（Ｌｉ）を測定し、その平均の長さをＬとした。
即ち、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さ（ｒ）及び空洞の配向方向における空洞の平均長さ（Ｌ）は、それぞれ下記の（１）式及び（２）式で表すことができる。
ｒ＝（Σｒｉ）／ｍ ・・・（１）
Ｌ＝（ΣＬｉ）／ｎ ・・・（２）
そして、Ｌ／ｒを算出し、アスペクト比とした。
【００６５】
＜密度の測定＞
密度が１．０５ｇ／ｃｍ３以上の場合は、５ｍｍの繊維を密度勾配管法により測定を行った。密度勾配液は四塩化炭素とヘプタンの混合液を用いた。密度が１．０５ｇ／ｃｍ３未満の場合は、５ｍｍの繊維が密度勾配管にて浮くことを確認した後、繊維の断面積、質量、多孔質部の長さ割合を用いて計算により求めた。
【００６６】
＜繊維の延伸＞
２個の延伸ロールと、その間に設置したプレートヒーターを用いて行った。延伸温度はこのプレートヒーターの表面温度で示す。延伸倍率は延伸前後での繊維の繊度（単位長さ当たりの質量）により求めた。
【００６７】
＜重心の求め方＞
繊維の断面の写真上で、外周上の任意の点１０点以上を選択し各点を起点として最も遠い外周に直線を引き、各直線が最も重なる交点を重心、あるいは重ならない場合は、各直線で形成された多角形の各頂点を結ぶ直線の最も重なる交点を重心とした。
【００６８】
＜結晶化度の分布＞
図４に示すように未延伸糸の中心部と周辺部を、Ｘ線回折マイクロディフラクトメ−タ、マルチチャンネルアナライザ２、コリメ−タ直径１０μｍ（リガク社製）を用いて、４０ｋＶ−４００ｍＡで照射し、６００秒積算して回折プロファイルを求めた。
結晶化度の差は、回折プロファイルにおいて任意の結晶面の回折強度Ｉｃと、任意の２つの結晶面の回折強度の間の強度を非結晶部の回折強度Ｉａとし、Ｉｃ／Ｉａ値を求めて、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２が同じか異なるかで判断した。
【００６９】
＜曲げ試験＞
延伸した糸を並べ、幅１ｃｍの束とし、純曲げ試験機（ＫＥＳ−ＦＢ）にて測定を行った。ＫＥＳ測定とは、川端季雄著、繊維機械学会誌（繊維工学）、ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．１０，Ｐ７２１−Ｐ７２８（１９７３）に記載されているように、風合い計測のために設計された布試験システムＫＥＳ−ＦＢシリーズ（Ｋａｗａｂａｔａ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｆａｂｒｉｃｓ）の一部で布の曲げ特性を測定するものである。この曲げ特性測定機（ＫＥＳ−ＦＢ２、カトーテック社製）は、試料全体を一定曲率で円弧状に曲げ、その曲率を等速で変化させることができ、それに伴う微少な曲げモーメントを検出し、曲げモーメントと曲率の関係を測定することができる。なお、最大曲率はＫ＝±２．５ｃｍ−１、クランプ間隔（試料長）＝１ｃｍ、曲げ変形速度０．５ｃｍ−１／ｓｅｃであった。
上記繊維の束の曲げかたさは、曲率Ｋ（ｃｍ−１）の増加に対する曲げモーメントＭ（ｇ・ｃｍ／ｃｍ、単位長さ当たりの値）の増分でＭ−Ｋ曲線の傾斜を示す。かかる曲げかたさは、Ｋ＝０．５と１．５の間、及び、Ｋ＝−０．５と−１．５の間の２ヶ所で測定し、それぞれ表曲げ（表面が外側となるような曲げ）と裏曲げ（裏面が外側となるような曲げ）の勾配の平均値とした。
【００７０】
（実施例１）
極限粘度（ＩＶ）が０．７であるＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート１００％樹脂、ポリエステル類）を、溶融押出機を用いて２５０℃で溶融紡糸口金の断面形状をＹ字とした金型から押出し、９０℃の温風を強く当てて、異形断面の最も短い距離が０．５ｍｍの未延伸原糸を得た。未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２の関係は（Ｉｃ／Ｉａ）１＞（Ｉｃ／Ｉａ）２であった。
この未延伸原糸を４０℃で延伸した。
得られた繊維は、長さ方向に全てが多孔質構造を有しており、密度は０．８８ｇ／ｃｍ３であった。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で繊維を観察したところ、繊維の断面形状が三葉型の異形を示し、横断面には０．３〜４μｍ程度の空洞が多数存在する多孔質層と、繊維外周部から内部に向かって厚みが７μｍ程度の空洞の存在しない非多孔質層が認められた。また、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さｒが０．８１μｍ、アスペクト比（Ｌ／ｒ）が１８であり、繊維の束の曲げかたさは、０．０８ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであった。
【００７１】
（実施例２）
極限粘度（ＩＶ）が０．６６であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート１００％樹脂、ポリエステル類）を、溶融紡糸口金の断面形状を楕円とした金型を有する溶融押出機を用いて２９５℃で押出し、８０℃の温風を当てて、異形断面の最も短い距離が０．６５ｍｍの未延伸原糸を得た。未延伸原糸の図６に示す断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、図５に示す断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２の関係は（Ｉｃ／Ｉａ）１＞（Ｉｃ／Ｉａ）２であった。
この未延伸原糸を７０℃で延伸した。
得られた繊維は、長さ方向に全てが多孔質構造を有しており、密度は０．７９ｇ／ｃｍ３であった。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で繊維を観察したところ、繊維は断面形状が楕円の異形を示し、横断面には０．８〜１０μｍ程度の空洞が多数存在する多孔質層と、繊維外周部から内部に向かって厚みが１５μｍ程度の空洞の存在しない非多孔質層が認められた。また、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さｒが１．８μｍ、アスペクト比（Ｌ／ｒ）が６２であり、繊維の束の曲げかたさは、０．１１ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであった。
【００７２】
（実施例３）
ポリプロピレン（ポリプロピレン１００％樹脂、Ａｌｄｒｉｃｈ社製、重量平均分子量１９万、数平均分子量５万、ＭＦＩ：３５ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃・２．１６ｋｇ）、Ｔｍ：１７０〜１７５℃）を、溶融紡糸口金の断面形状を楕円とした金型を有する溶融押出機を用いて２１０℃で押出し、９０℃の温風を当てて、異形断面の最も短い距離が０．８ｍｍの未延伸原糸を得た。未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２の関係は（Ｉｃ／Ｉａ）１＞（Ｉｃ／Ｉａ）２であった。
この未延伸原糸を３０℃で延伸した。
得られた繊維は、長さ方向に全てが多孔質構造を有しており、密度は０．７２ｇ／ｃｍ３であった。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で繊維を観察したところ、繊維は断面形状が、楕円で、横断面には０．０８〜１．２μｍ程度の空孔が多数存在する多孔質層と、繊維外周部から内部に向かって厚みが８μｍ程度の微細孔の存在しない非多孔質層が認められた。また、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さｒが０．５２μｍ、アスペクト比（Ｌ／ｒ）が８４であり、繊維の束の曲げかたさは、０．０６ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであった。
【００７３】
（実施例４）
相対粘度２．７、ＭＩ＝２であるナイロンＭＸＤ６ Ｓ６００７（三菱ガス化学株式会社製）（ポリアミド類）を、溶融紡糸口金の断面形状を十字とした金型を有する溶融押出機を用いて２６０℃で押出し、１００℃の温風を当てて異形断面の最も短い距離が０．５ｍｍの未延伸原糸を得た。未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２の関係は（Ｉｃ／Ｉａ）１＞（Ｉｃ／Ｉａ）２であった。
この未延伸原糸を２５℃で延伸した。
得られた繊維は、長さ方向に全てが多孔質構造を有しており、密度は０．９１ｇ／ｃｍ３であった。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で繊維を観察したところ、繊維は断面形状が十字の異形を示し、横断面には０．０８〜１．２μｍ程度の空洞が多数存在する多孔質層と、繊維外周部から内部に向かって厚みが１０μｍ程度の空洞の存在しない非多孔質層が認められた。また、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さｒが０．６１μｍ、アスペクト比（Ｌ／ｒ）が５９であり、繊維の束の曲げかたさは、０．０７ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであった。
【００７４】
（比較例１）
特開平７−３１０２３１号公報の実施例１に記載のとおり、ポリエチレンテレフタレートを、溶融紡糸口金の断面形状を円形とした金型を有する溶融押出機を用いて３１５℃で金型から押出し、冷風を当てて繊維を製造し、未延伸原糸を得た。未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２の関係は（Ｉｃ／Ｉａ）１＝（Ｉｃ／Ｉａ）２であった。
この未延伸原糸を、延伸温度８０℃、延伸倍率５．９倍でネック延伸を行った。
得られた繊維は、長さ方向に全てが多孔質構造を有しており、密度は０．７０ｇ／ｃｍ３であった。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で繊維を観察したところ、繊維の断面形状は、直径が７６μｍの円形で、横断面には２〜１５μｍ程度の空洞が多数存在する多孔質層と、繊維外周部から内部に向かって厚みが８〜２０μｍ程度の空洞の存在しない非多孔質層が認められた。また、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さｒが数ｍｍ、アスペクト比（Ｌ／ｒ）が１００を超えており、繊維の束の曲げかたさは、０．０５ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであった。
【００７５】
（比較例２）
特開２００６−１６１２１８号公報の実施例１に記載のとおり、ポリエチレンテレフタレートと、三井化学株式会社製ポリメチルペンテンとを、溶融紡糸口金の断面形状をＹ字とした金型を有する溶融押出機を用いて２９６℃で溶融して１，２００ｍ／分の引き取り速度で引き取って未延伸原糸を得た。未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２の関係は（Ｉｃ／Ｉａ）１＝（Ｉｃ／Ｉａ）２であった。
この未延伸原糸を、１００℃にて延伸倍率５．０倍で延伸した。
得られた繊維は、長さ方向に全てが多孔質構造を有しており、密度は１．２５ｇ／ｃｍ３であった。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で繊維を観察したところ、三葉型のブレンドの異形で、横断面には０．３〜０．６μｍ程度の空洞が多数存在する多孔質層が繊維外周部まで存在し空洞の存在しない非多孔質層はほとんど認められなかった。また、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さｒが０．５ｍｍ以上、アスペクト比（Ｌ／ｒ）は８００程度であることが確認できた。繊維の束の曲げかたさは、０．０３ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであった。
【００７６】
次に、実施例１〜４及び比較例１〜２について、以下のようにして、光沢度、保温性、曲げ負荷時の保温性、及び軽量性を評価した。結果を表１に示す。
【００７７】
＜光沢度の評価＞
５０ｍｍ四方のアルミニウム板に幅１０ｍｍに巻きつけたサンプルを作製した。このサンプルをＪＩＳ Ｚ８７４１準拠の方法により、入射角６０度、受光角６０度でハンディ光沢度計 グロスチェッカ ＩＧ−３３１（株式会社堀場製作所製）を用いて測定した。
【００７８】
＜保温性の評価＞
保温性は、実施例１〜４及び比較例１〜２の繊維から織編物を製造し、熟練者５名にて以下の評価基準に基づき評価した。
［評価基準］
○：かなり暖かいと感じる
△：暖かくなったと感じる
×：変化無し
【００７９】
＜曲げ負荷時の保温性の評価＞
実施例１〜４及び比較例１〜２の繊維から織編物を作製し、曲率半径２５ｍｍに曲げた状態での保温性を上記保温性と同様にして評価した。
【００８０】
＜軽量性の評価＞
実施例１〜４及び比較例１〜２の繊維の密度を概算して軽量性の指標とし、下記評価基準に基づき評価した。空洞部は空気と仮定した。
〔評価基準〕
◎：良好
○：普通
△：やや劣る
×：不良
【００８１】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の異形断面繊維及び本発明の異形断面繊維の製造方法により製造された異形断面繊維は、審美性として充分な金属光沢を示し、軽量感及び保温性に優れ、曲げに強いので、衣料等の各種用途に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０ 異形断面繊維
１０ａ 表面
１００ 空洞
Ｌ 配向方向における空洞の長さ
ｒ 繊維の直径方向における空洞の長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量感及び保温性に優れ、曲げに強い異形断面繊維及び該異形断面繊維の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、繊維の機能性や審美性を向上させるべく、様々な努力がなされている。例えば、繊維の断面形状を変化させ、吸水性を向上させたり、ポリマーを改質させることで、軽量性を高めたり、フィブリル性を向上させたり、深色性を向上させたりしている（特許文献１参照）。
しかし、前記特許文献１に記載された中空構造の繊維の製糸方法は、繊維の軽量化のために、高い中空率を達成しようとすると、口金の吐出孔から溶融吐出されるポリマーを貼り合せる技術が必要であり、工程が煩雑であった。また、繊維の強度を保ちながら、軽量化を目的として中空構造を採用しているため、断熱性が低かった。そのため、混紡して衣料などに用いる場合、断熱性を必要とされる衣料には採用されにくいという欠点があった。
【０００３】
また、繊維の審美性を向上させるために、屈折率の異なる２種類のポリマーを交互に積層し、それらを保護層で被覆して、構造性発色を発現する機能を有する複合繊維が提案されている（特許文献２参照）。この提案の複合繊維は、審美性が要求される衣料に適用することができるが、軽量化を目的としていないので、大量の繊維が使用される衣料には採用されにくいという欠点がある。
【０００４】
また、特許文献３には、ポリエチレンテレフタレートからなる繊維であって、繊維外周部が緻密な非多孔質層よりなり、繊維内部には繊維軸方向につながった微細孔を有し、微細孔の平均直径（Ｄ）が０．１〜１０μｍであり、繊維軸方向の長さ（Ｌ）とのアスペクト比（Ｌ／Ｄ）が１００を超える多孔質部分を含む多孔質軽量繊維が提案されている。この特許文献３の段落〔００１７〕の作製方法の記載から、ほとんど無配向で結晶化していない原糸を延伸していることが分かる。
また、特許文献４には、ポリマーＡ及びポリマーＢの互いに非相溶である２成分がブレンドされてなる繊維であって、繊維横断面が異形度１．２０以上の異形断面であり、繊維内部に繊維軸方向に不連続である微細空隙を多数有し、かつ繊維横断面において、外接円と内接円との間に包含される微細空隙の平均直径ｄ１と、内接円の内側に包含される微細空隙の平均直径ｄ２がｄ２／ｄ１≧１．３０満たす異形断面繊維が提案されている。この提案の異形断面繊維も、空隙のアスペクト比（Ｌ／Ｄ）が１００を超えるものである。
【０００５】
しかし、前記特許文献３及び４の繊維のようにアスペクト比が大きいと、曲げに弱くなり、これらの繊維から作製した織編物を曲げると繊維の空洞がつぶれて、保温性が低下してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５６２４３号公報
【特許文献２】特許第３３５６４３８号公報
【特許文献３】特開平７−３１０２３１号公報
【特許文献４】特開２００６−１６１２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、審美性として充分な金属光沢を示し、軽量感及び保温性に優れ、曲げに強い異形断面繊維及び該異形断面繊維の効率的な製造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】
前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞ 結晶性を有するポリマーからなり、内部に空洞を有する異形断面繊維であって、
前記空洞の配向方向に直交する厚み方向における前記空洞の平均長さ（ｒ）が０．０５μｍ〜１０μｍであり、前記空洞の配向方向における前記空洞の平均長さ（Ｌ）との比（Ｌ／ｒ）が、１０〜９０であることを特徴とする異形断面繊維である。
＜２＞ 断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度よりも高い未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸してなる前記＜１＞に記載の異形断面繊維である。
＜３＞ 断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度が同じである未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸してなる前記＜１＞に記載の異形断面繊維である。
＜４＞ 結晶性を有するポリマーが、ポリオレフィン類、ポリエステル類及びポリアミド類から選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の異形断面繊維である。
＜５＞ 前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の異形断面繊維を製造する方法であって、
結晶性を有するポリマーのみからなる樹脂組成物を溶融紡糸する溶融紡糸工程と、
溶融紡糸された未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸する延伸工程と、を含むことを特徴とする異形断面繊維の製造方法である。
＜６＞ 溶融紡糸された未延伸原糸が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度よりも高い前記＜５＞に記載の異形断面繊維の製造方法である。
＜７＞ 溶融紡糸された未延伸原糸が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度と、断面の重心から任意の外周までの距離が半分より外周側の結晶化度が同じである前記＜５＞に記載の異形断面繊維の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、審美性として充分な金属光沢を示し、軽量感及び保温性に優れ、曲げに強い異形断面繊維及び該異形断面繊維の効率的な製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の異形断面繊維の一例を示す概略断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、アスペクト比（Ｌ／ｒ）を説明するための図であって、繊維の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、アスペクト比（Ｌ／ｒ）を説明するための図であって、図２Ａにおける繊維のＡ−Ａ’断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、アスペクト比（Ｌ／ｒ）を説明するための図であって、図２Ａにおける繊維のＢ−Ｂ’断面図である。
【図３】図３は、本発明の異形断面繊維の製造方法における延伸工程の一例を示す図である。
【図４】図４は、未延伸糸の中心部と周辺部の結晶化度をＸ線回折法で測定する様子を示す図である。
【図５】図５は、実施例２の未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の回折プロファイルを示す図である。
【図６】図６は、実施例２の未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の回折プロファイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（異形断面繊維）
本発明の異形断面繊維は、結晶性を有するポリマーからなり、内部に空洞を有する。
前記異形断面繊維とは、繊維の断面形状が円形（真円）でない各種異形であることを意味する。該異形断面形状としては、例えば多角形型、歯車型、楕円状、花びら型、多葉型、星型、Ｃ型、Ｙ型、十字型、井型などが挙げられる。
このような異形断面を形成する方法としては、例えば溶融紡糸工程において溶融紡糸口金（ノズル）の断面形状を所望の異形断面に加工し、該ノズルを用いて溶融紡糸する方法、により形成することができる。
【００１２】
ここで、図１は、本発明の異形断面繊維の長さ方向に直交する方向における断面図である。図１に示すように、本発明の異形断面繊維１０は、内部に空洞１００を有する。
【００１３】
前記異形断面繊維は、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度よりも高い未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸して作製されることが好ましい。
このような形態の未延伸原糸は、後述する溶融紡糸工程において、吐出された溶融ポリマーに温風を当ててゆっくり冷却固化させることにより得られる。
また、前記異形断面繊維は、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度が同じである未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸して作製されることが好ましい。
このような形態の未延伸原糸は、後述する溶融紡糸工程において、吐出された溶融ポリマーに冷風を当てて急速に冷却固化させることにより得られる。
【００１４】
ここで、図４に示すように未延伸糸の中心部と周辺部について、Ｘ線回折マイクロディフラクトメ−タ、マルチチャンネルアナライザ２、コリメ−タ直径１０μｍ（リガク社製）を用いて、４０ｋＶ−４００ｍＡで照射し、６００秒積算して回折プロファイルを求める。
結晶化度の差は、回折プロファイルにおいて任意の結晶面の回折強度Ｉｃと、任意の２つの結晶面の回折強度の間の強度を非結晶部の回折強度Ｉａとし、Ｉｃ／Ｉａ値を求めて、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２とを比較することで判別することができる。
なお、繊維の断面の写真上で、外周上の任意の点１０点以上を選択し各点を起点として最も遠い外周に直線を引き、各直線が最も重なる交点を重心、あるいは重ならない場合は、各直線で形成された多角形の各頂点を結ぶ直線の最も重なる交点を重心とする。
【００１５】
−空洞−
本発明の異形断面繊維は、内部に空洞を有している。
前記空洞とは、繊維内部に存在する、真空状態のドメイン又は気相のドメインを意味する。
本発明においては、前記空洞の配向方向に直交する厚み方向における前記空洞の平均長さｒが０．０５μｍ〜１０μｍであり、０．１μｍ〜５μｍが好ましい。前記平均長さｒが、０．０５μｍ未満であると、保温性が低下したり、光沢性が低下したりすることがあり、１０μｍを超えると、繊維の引張り強度が低下することがある。
前記空洞の配向方向における前記空洞の平均長さＬ（μｍ）と前記空洞の平均長さｒ（μｍ）との比（Ｌ／ｒ）は、１０〜９０であり、１５〜８０が好ましい。前記比（Ｌ／ｒ）が、１０未満であると、空洞の体積が減少し保温性が劣ることがあり、９０を超えると、折り曲げ強度が低下することがある。
前記アスペクト比（Ｌ／ｒ）を１０〜９０に調整する手段としては、例えば溶融紡糸工程での冷却速度を制御する、あるいは原糸をアニールすることで配向方向に垂直な断面において結晶化度の分布を原糸の半径方向に制御すること、原糸を結晶化（５〜５０％）すること、などが挙げられる。
前記空洞の配向方向とは、繊維の延伸方向を示す。
【００１６】
ここで、図２Ａ〜図２Ｃは、前記比（Ｌ／ｒ）（アスペクト比）を説明するための図であって、図２Ａは、本発明の異形断面繊維の斜視図であり、図２Ｂは、図２Ａにおける本発明の異形断面繊維のＡ−Ａ’断面図であり、図２Ｃは、図２Ａにおける本発明の異形断面繊維のＢ−Ｂ’断面図である。
【００１７】
前記アスペクト比（Ｌ／ｒ）は、本発明の異形断面繊維１０の表面１０ａに直交し、かつ、前記空洞の配向方向に直交する方向における空洞１００の平均の長さをｒ（μｍ）（図２Ｂ参照）とし、本発明の異形断面繊維の表面に直交し、かつ、前記空洞の配向方向における空洞１００の平均の長さをＬ（μｍ）（図２Ｃ参照）とした際のＬ／ｒ比を意味する。
【００１８】
本発明の異形断面繊維は、結晶性を有するポリマーからなる樹脂組成物を溶融紡糸し、高速延伸することによって作製される。具体的には、前記樹脂組成物を乾燥し、押出成型機で溶融し、溶融紡糸口金から溶融吐出し、その後、巻き取って、高速延伸を行うことにより作製される。
繊維１本の太さは、デニ−ルによって示される。前記繊維１本の太さは、１４〜５００デニールが好ましく、５０〜４５０デニールがより好ましく、７５〜４００デニールが更に好ましい。
【００１９】
−樹脂組成物−
前記樹脂組成物は、結晶性を有するポリマーで形成され、ポリマー成分としては、該結晶性を有するポリマーのみであるが、ポリマー以外の成分としては、必要に応じて適宜選択した添加成分を含んでいてもよい。
【００２０】
−結晶性を有するポリマー−
一般に、ポリマーは、結晶性ポリマーと非晶性（アモルファス）ポリマーとに分けられる。前記結晶性ポリマーは、通常、１００％結晶ということはなく、分子構造の中に長い鎖状の分子が規則的に並んだ結晶性領域と、規則的に並んでいない非結晶（アモルファス）領域とを含んでいる。
本発明において、前記結晶性を有するポリマーは、分子構造の中に少なくとも前記結晶性領域を含んでいればよく、結晶性領域と非結晶領域とが混在していてもよい。
【００２１】
前記結晶性を有するポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）、シンジオタクチック・ポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、フッ素樹脂、などが挙げられる。これらのうちの２種以上のポリマーをブレンドしたり、共重合させたりして使用してもよい。
これらの中でも、力学強度や製造の観点から、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂が好ましく、ポリエステル樹脂が特に好ましい。
【００２２】
前記結晶性を有するポリマーの溶融粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０Ｐａ・ｓ〜１，０００Ｐａ・ｓが好ましく、７０Ｐａ・ｓ〜７５０Ｐａ・ｓがより好ましく、８０Ｐａ・ｓ〜４５０Ｐａ・ｓが更に好ましい。前記溶融粘度が、５０Ｐａ・ｓ〜１，０００Ｐａ・ｓであると、溶融紡糸時に溶融紡糸口金（ノズル）から吐出される溶融紡糸の形状が安定し、均一に製糸しやすくなる点で好ましい。また、前記溶融粘度が、５０Ｐａ・ｓ〜１，０００Ｐａ・ｓであると、溶融紡糸時の粘度が適切になって押出ししやすくなったり、製糸時の径が安定する点で好ましい。
ここで、前記溶融粘度は、例えばプレートタイプのレオメーター、キャピラリーレオメーターにより測定することができる。
【００２３】
前記結晶性を有するポリマーの極限粘度（ＩＶ：Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．４〜１．５が好ましく、０．６〜１．２がより好ましく、０．７〜１．０が更に好ましい。前記ＩＶが、０．４〜１．５であると、製糸された糸の引っ張り強度が高くなり、効率よく延伸することができる。
ここで、前記極限粘度（ＩＶ）は、例えばウベローデ型粘度計により測定することができる。
【００２４】
前記結晶性を有するポリマーの融点（Ｔｍ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４０℃〜３５０℃が好ましく、１００℃〜３００℃がより好ましく、１５０℃〜２６０℃が更に好ましい。前記融点が、４０℃〜３５０℃であると、通常の使用で予想される温度範囲で径を保ちやすくなる点で好ましく、高温での加工に必要とされる特殊な技術を特に用いなくても、均一な製糸ができる点で好ましい。
ここで、前記融点は、例えば示差熱分析装置（ＤＳＣ）により測定することができる。
【００２５】
前記結晶性を有するポリマーの重量平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５，０００〜１，０００，０００が好ましく、１０，０００〜８００，０００がより好ましく、１５，０００〜７００，０００が更に好ましい。前記重量平均分子量が、５，０００未満であると、延伸時に破断する懸念があり、前記重量平均分子量が１，０００，０００を超えると、延伸しにくい可能性があること、延伸しても空洞が発現しにくい懸念があり、１５，０００〜７００，０００であると、延伸プロセスの容易性と空洞の発現容易性の両立という点で好ましい。
ここで、前記重量平均分子量は、例えばゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）法により測定することができる。
【００２６】
−−ポリオレフィン樹脂−−
前記ポリオレフィン樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンのランダム共重合体、エチレンとプロピレンのブロック共重合体、エチレンとα−オレフィン（例：１−オクテン、１−ヘキセンなど）のランダム共重合体、プロピレンとα−オレフィン（例：１−オクテン、１−ヘキセンなど）のランダム共重合体、などが挙げられる。これらの中でも、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンのランダム共重合体、エチレンとプロピレンのブロック共重合体が好ましく、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンのランダム共重合体が特に好ましい。
【００２７】
−−ポリアミド樹脂−−
前記ポリアミド樹脂としては、例えばポリカプロアミド（ナイロン６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６／１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６／１２）、ポリウンデカメチレンアジパミド（ナイロン１１／６）、ポリウンデカンアミド（ナイロン１１）、ポリドデカンアミド（ナイロン１２）、ポリトリメチルヘキサメチレンテレフタルアミド、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタル／イソフタルアミド（ナイロン６Ｔ／６Ｉ）、ポリビス（４−アミノシクロヘキシル）メタンドデカミド（ナイロンＰＡＣＭ１２）、ポリビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタンドデカミド（ナイロンジメチルＰＡＣＭ１２）、ポリメタキシリレンアジパミド（ナイロンＭＸＤ６）、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド（ナイロン１１Ｔ）、ポリウンデカメチレンヘキサヒドロテレフタルアミド（ナイロン１１Ｔ（Ｈ）、などが挙げられる。これらの中でも、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６／１０、ナイロン６／１２、ナイロン１１／６が好ましく、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１が特に好ましい。
【００２８】
−−ポリエステル樹脂−−
前記ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸成分とジオール成分との重縮合反応によって得られるエステル結合を主鎖の主要な結合鎖とするポリマーである。したがって、前記結晶性を有するポリマーとして好適な前記ポリエステルとしては、前記例示したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタエレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＴＴ（ポリトリメチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＢＮ（ポリブチレンナフタレート）ＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＢＳ（ポリブチレンサクシネート）、ＰＨＮ（ポリヘキサメチレンナフタレート）、ＰＨＴ（ポリヘキサメチレンテレフタレート）などが挙げられる。
これらの中でも、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＥＮ、ＰＢＳが好ましく、ＰＥＴ、ＰＢＴが特に好ましい。
【００２９】
前記ジカルボン酸成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、オキシカルボン酸、多官能酸などが挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸が特に好ましい。
【００３０】
前記芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などが挙げられる。これらの中でも、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸が好ましく、テレフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸がより好ましい。
【００３１】
前記脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、エイコ酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、ドデカンジオン酸、マレイン酸、フマル酸が挙げられる。前記脂環族ジカルボン酸としては、例えば、シクロヘキシンジカルボン酸などが挙げられる。前記オキシカルボン酸としては、例えば、ｐ−オキシ安息香酸などが挙げられる。前記多官能酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸などが挙げられる。
【００３２】
前記ジオ−ル成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂肪族ジオール、脂環族ジオール、芳香族ジオール、ジエチレングリコール、ポリアルキレングリコールなどが挙げられる。これらの中でも、脂肪族ジオールが特に好ましい。
【００３３】
前記脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコールなどが挙げられる。これらの中でも、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオールが特に好ましい。前記脂環族ジオールとしては、例えば、シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。前記芳香族ジオールとしては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳなどが挙げられる。
【００３４】
前記ポリエステル樹脂の数平均分子量としては、１２，０００〜４０，０００が好ましく、１８,０００〜４０，０００がより好ましく、１８，５００〜３０，０００が更に好ましい。前記数平均分子量が、１２，０００未満であると、紡糸過程において力学強度が不足することがあり、４０，０００を超えると、重合が困難になることがある。
【００３５】
前記ポリエステル樹脂の溶融粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０Ｐａ・ｓ〜７００Ｐａ・ｓが好ましく、７０Ｐａ・ｓ〜５００Ｐａ・ｓがより好ましく、８０Ｐａ・ｓ〜３００Ｐａ・ｓが更に好ましい。前記溶融粘度が大きいほうが延伸時に空洞を発現しやすいが、前記溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ〜７００Ｐａ・ｓであると、溶融紡糸時に押出しがしやすくなったり、樹脂の流れが安定して滞留が発生しづらくなり、品質が安定する点で好ましい。また、前記溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ〜７００Ｐａ・ｓであると、延伸時に延伸張力が適切に保たれるために、均一に延伸しやすくなり、破断しづらくなる点で好ましい。更に、前記溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ〜７００Ｐａ・ｓであると、溶融紡糸時に口金から吐出される溶融紡糸の形態が維持しやすくなって、安定的に成形できたり、製品が破損しにくくなったりするなど、物性が高まる点で好ましい。
【００３６】
前記ポリエステル樹脂の極限粘度（ＩＶ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．４〜１．２が好ましく、０．６〜１．０がより好ましく、０．７〜０．９が更に好ましい。前記ＩＶが大きいほうが延伸時に空洞を発現しやすいが、前記ＩＶが、０．４〜１．２であると、溶融紡糸時に押出しがしやすくなったり、樹脂の流れが安定して滞留が発生しづらくなり、品質が安定する点で好ましい。また、前記ＩＶが、０．４〜１．２であると、溶融紡糸時に溶融樹脂のフィルターを設置した場合であっても、フィルターに負荷がかかりにくく、樹脂の流れが安定して滞留が発生しづらくなる点で好ましい。更に、前記ＩＶが、０．４〜１．２であると、延伸時に延伸張力が適切に保たれるために、均一に延伸しやすくなり、装置に負荷がかかりにくい点で好ましい。加えて、前記ＩＶが、０．４〜１．２であると、製品が破損しにくくなって、物性が高まる点で好ましい。
【００３７】
前記ポリエステル樹脂の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、耐熱性や製糸性などの観点から、１５０℃〜３００℃が好ましく、１８０℃〜２７０℃がより好ましい。
【００３８】
なお、前記ポリエステル樹脂として、前記ジカルボン酸成分と前記ジオール成分とが、それぞれ一種で重合してポリマーを形成していてもよく、前記ジカルボン酸成分及び／又は前記ジオール成分が、２種以上で共重合してポリマーを形成していてもよい。また、前記ポリエステル樹脂として、２種以上のポリマーをブレンドして使用してもよい。
【００３９】
前記２種以上でのポリマーのブレンドにおいて、主たるポリマーに対して添加されるポリマーは、前記主たるポリマーに対して、溶融粘度及び極限粘度が近く、添加量が少量であるほうが、溶融押出し時に物性が高まり、押出ししやすくなる点で好ましい。
【００４０】
また、前記ポリエステル樹脂の流動特性の改良、光線透過性の制御、塗布液との密着性の向上などを目的として、前記ポリエステル樹脂に対してポリエステル樹脂以外の樹脂を添加してもよい。
【００４１】
このように、本発明の異形断面繊維は、従来技術において添加されていた無機系微粒子、相溶しない樹脂などの空洞形成剤を特に添加しなくても、簡便な工程で空洞を形成させることができる。更に、不活性ガスを予め樹脂の中に溶け込ませるための特殊な設備も必要としない。なお、本発明の異形断面繊維の製造方法については、後述する。
【００４２】
ここで、本発明の異形断面繊維は、空洞の発現に寄与しない成分であれば、必要に応じてその他の成分を含んでいてもよい。前記その他の成分としては、フィラー、耐熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、有機の易滑剤、核剤、染料、顔料、難燃剤、離型剤、分散剤、カップリング剤などが挙げられる。前記その他の成分が空洞の発現に寄与したかどうかは、空洞内又は空洞の界面部分に、結晶性を有するポリマー以外の成分（例えば、後記する各成分など）が検出されるかどうかで判別できる。例えば、エネルギ−分散型Ｘ線分析装置付き走査型電子顕微鏡や顕微ラマン法、等で検出可能である。
【００４３】
前記酸化防止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェノール系化合物、イオウ系化合物、リン系化合物などが挙げられる。これらの中でも、公知のヒンダードフェノールが特に好ましい。前記ヒンダードフェノールとしては、例えば、イルガノックス１０１０（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、スミライザーＢＨＴ、スミライザーＧＡ−８０（いずれも、住友化学株式会社製）などの商品名で市販されている酸化防止剤が挙げられる。
また、前記酸化防止剤を一次酸化防止剤として利用し、更に二次酸化防止剤を組み合わせて適用することもできる。前記二次酸化防止剤としては、例えば、スミライザーＴＰＬ−Ｒ、同スミライザーＴＰＭ、同スミライザーＴＰ−Ｄ（いずれも、住友化学株式会社製）などの商品名で市販されている酸化防止剤が挙げられる。
【００４４】
前記離型剤としては、例えばカルナバワックス等の植物系ワックス、蜜蝋、ラノリン等の動物系ワックス；モンタンワックス等の鉱物系ワックス；パラフィンワックス、ポリエチレンワックス等の石油系ワックス；ひまし油又はその誘導体、脂肪酸又はその誘導体等の油脂系ワックスなどが挙げられる。高級脂肪酸誘導体としては、例えばラウリン酸、ステアリン酸、モンタン酸等の高級脂肪酸と一価又は二価以上のアルコールとのエステル等が挙げられる。
【００４５】
前記難燃剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、臭素系難燃剤が特に好ましい。臭素系難燃剤としては、高分子量有機ハロゲン化合物、低分子量有機ハロゲン化合物等の有機ハロゲン系難燃剤を単独で使用しても、２種以上併用してもよい。また、リン系難燃剤、無機系難燃剤を用いてもよい。
【００４６】
このように、本発明の異形断面繊維は、その内部に前記空洞を有していることにより、例えば、光沢性及び軽量性などにおいて、様々な優れた特性を有している。言い換えると、本発明の異形断面繊維の内部の空洞の態様を変化させることで、光沢性などの特性を調節することができる。
【００４７】
−繊維の光沢度−
前記繊維の光沢度とは、文字通り繊維を衣服などの束ねたときの見た目の光沢性のことである。
前記光沢度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０以上が好ましく、７０以上がより好ましく、９０以上が更に好ましい。
【００４８】
−密度−
前記繊維の密度は、１．２０ｇ／ｃｍ３以下が好ましく、０．５ｇ／ｃｍ３〜１．０５ｇ／ｃｍ３がより好ましい。
前記密度は、例えば密度が１．０５ｇ／ｃｍ３以上の場合は、５ｍｍの繊維を密度勾配管法により測定することができる。密度が１．０５ｇ／ｃｍ３未満の場合は、５ｍｍの繊維が密度勾配管にて浮くことを確認した後、繊維の断面積、質量、多孔質部の長さ割合を用いて計算により求めることができる。
【００４９】
（異形断面繊維の製造方法）
本発明の異形断面繊維の製造方法は、本発明の前記異形断面繊維を製造する方法であって、溶融紡糸工程と、延伸工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
【００５０】
＜溶融紡糸工程＞
前記溶融紡糸工程は、結晶性を有するポリマーからなる樹脂組成物を溶融紡糸する工程である。
前記樹脂組成物の材料としては、結晶性を有するポリマーで形成され、ポリマー成分としては、該結晶性を有するポリマーのみであるが、ポリマー以外の成分としては、必要に応じて適宜選択した添加成分を含んでいてもよい。
また、前記樹脂組成物の構造としては、その内部に空洞が形成されていなければ、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
また、前記樹脂組成物の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばフィルム状や、シート状などが挙げられる。
【００５１】
前記紡糸工程は、前記樹脂組成物を、小さな孔が多数形成された溶融紡糸口金（ノズル）から押し出して繊維状にする工程であり、紡糸方法として、例えば、溶融紡糸、湿式紡糸、乾式紡糸などが挙げられるが、これらの中でも、溶融紡糸が好ましい。
【００５２】
前記溶融紡糸は、結晶性を有するポリマーを加熱溶融させて高温の粘稠な液状にしたものを、紡出して引き伸ばし、固化させて繊維にする工程である。湿式紡糸や乾式紡糸に比べて工程が簡素であり、紡糸速度も格段に速くすることができるが、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、ＰＢＴ、ＰＴＴ、ポリ乳酸など、約３００℃以下で溶融するポリマーに限られる。
【００５３】
本発明における紡糸工程では、後工程である延伸工程にて紡糸された樹脂組成物の延伸を行うため、未延伸糸（ＵＤＹ：ｕｎｄｒａｗｎ ｙａｒｎ）を作製する工程とする。ここで、未延伸糸とは、繊維の形をしているが、分子鎖の配向度が低く、３倍〜４倍まで容易に伸ばすことができて元に戻らない糸をいい、通常、２，０００ｍ／分程度以下の紡糸速度で製造される。
【００５４】
前記溶融紡糸工程において、結晶性を有するポリマーを加熱溶融させて高温の粘稠な液状にしたものを、４０℃〜１２０℃の温風を当ててゆっくり冷却固化させることにより、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度よりも高い未延伸原糸を作製することができる。
また、前記溶融紡糸工程において、結晶性を有するポリマーを加熱溶融させて高温の粘稠な液状にしたものを、−１０℃〜４０℃の冷風を当てて急激に冷却固化させることにより、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度と、断面の重心から任意の外周までの距離が半分より外周側の結晶化度が同じである未延伸原糸を作製することができる。
【００５５】
＜延伸工程＞
前記延伸工程は、溶融紡糸された未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸する工程である。
ここで、図３に示すように、上記のようにして得られた溶融紡糸した原糸２１は、例えば、２５℃〜１５０℃に調整された加熱炉３０内に挿入され、ニップロール４１と４２の回転速度差をつけて引張力を付与することにより延伸し、ネッキングを起こすことにより空洞を有する繊維が作製される。場合によっては、加熱炉を除き、ニップロールを加温（２５〜１５０℃）するだけでも同様の本発明の異形断面繊維１０を作製できる。図２中３１はアニーリング処理炉、３２は巻き取り装置を表す。
具体的には、紡糸された前記樹脂組成物（未延伸糸）が延伸される。そして、前記延伸工程により、未延伸原糸が延伸されるとともに、その内部に延伸方向を長軸とした空洞が形成されることで、本発明の異形断面繊維１０が得られる。
【００５６】
延伸により空洞が形成される理由としては、前記樹脂組成物を構成する少なくとも１種類の結晶性を有するポリマーが、延伸時に伸張し難い結晶を含む相で、硬い結晶間の樹脂が引きちぎられるような形で剥離延伸されることにより、これが空洞形成源となって空洞が形成されるものと考えられる。
なお、このような延伸による空洞形成は、結晶性を有するポリマーが一種類の場合だけではなく、２種類以上の結晶性を有するポリマーが、ブレンド又は共重合されている場合であっても可能である。
【００５７】
一般に、延伸においては、ロールの組合せやロール間の速度差により、延伸の段数や延伸速度を調節することができる。
ここで、前記ネッキングとは、前記未延伸原糸の延伸時に生じるくびれ状の変形を意味する（高分子工学講座６ プラスチック成形加工 高分子学会編集、地人書院発行、昭和４１年４月２５日初版発行参照）。また、前記延伸時において、前記未延伸原糸がくびれながら変形し、くびれ部分では急激に断面が減少する現象を「ネッキングが発現した」と定義する。
【００５８】
−延伸速度−
前記延伸の延伸速度としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｍ／ｍｉｎ〜２，０００ｍ／ｍｉｎが好ましく、１５ｍ／ｍｉｎ〜１，０００ｍ／ｍｉｎがより好ましく、２０ｍ／ｍｉｎ〜１，０００ｍ／ｍｉｎが更に好ましい。前記延伸速度が、１０ｍ／ｍｉｎ以上であると、充分なネッキングを発現させやすい点で好ましい。また、前記延伸速度が、２，０００ｍ／ｍｉｎ以下であると、均一な延伸がしやすくなり、糸が破断しづらくなり、特に、高速延伸を目的とした大型な延伸装置を必要とせず、コストを低減できる点で好ましい。
【００５９】
−延伸温度−
延伸時の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、
延伸温度をＴ（℃）、ガラス転移温度をＴｇ（℃）としたときに、
（Ｔｇ−３０）≦Ｔ≦（Ｔｇ＋５０）
で示される範囲の延伸温度Ｔ（℃）で延伸することが好ましく、
（Ｔｇ−２５）≦Ｔ≦（Ｔｇ＋４５）
で示される範囲の延伸温度Ｔ（℃）で延伸することがより好ましく、
（Ｔｇ−２０）≦Ｔ≦（Ｔｇ＋４０）
で示される範囲の延伸温度Ｔ（℃）で延伸することが更に好ましい。
【００６０】
一般に、延伸温度（℃）が高いほど延伸張力も低めに抑えられて容易に延伸できるが、前記延伸温度（℃）が、{ガラス転移温度（Ｔｇ）＋５０}℃以下であると、空洞が形成される体積割合が高くなり、アスペクト比が１０以上になりやすい点で好ましい。また、前記延伸温度（℃）が、{ガラス転移温度（Ｔｇ）−３０}℃以上であると、充分に空洞が発現する点で好ましい。
【００６１】
ここで、前記延伸温度Ｔ（℃）は、非接触式温度計により測定することができる。また、前記ガラス転移温度Ｔｇ（℃）は、示差熱分析装置（ＤＳＣ）により測定することができる。
【００６２】
なお、前記延伸工程において、延伸後の繊維は、形状安定化などの目的で、更に熱を加えて熱収縮させたり、張力を加える等の処理をしたりしてもよい。
また、前記繊維の製造は、前記延伸工程と独立に行ってもよく、連続的に行ってもよい。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
下記実施例において、アスペクト比（Ｌ／ｒ）、密度、繊維の延伸、重心、結晶化度の分布、及び曲げ試験については、以下のようにして測定した。
【００６４】
＜アスペクト比（Ｌ／ｒ）の測定＞
繊維の表面に直交し、かつ、延伸方向に直交する断面（図２Ｂ参照）と、前記繊維の表面に直交し、かつ、前記延伸方向に平行断面（図２Ｃ参照）を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて３００〜３，０００倍の適切な倍率で検鏡し、前記各断面写真において計測枠をそれぞれ設定した。この計測枠は、その枠内に空洞が５０〜１００個含まれるように設定した。
次に、計測枠に含まれる空洞の数を計測し、前記延伸方向に直交する断面の計測枠（図２Ｂ参照）に含まれる空洞の数をｍ個、前記延伸方向に平行断面の計測枠（図２Ｃ参照）に含まれる空洞の数をｎ個とした。
そして、前記延伸方向に直交する断面の計測枠（図２Ｂ参照）に含まれる空洞の１個ずつの長さ（ｒｉ）を測定し、その平均の長さをｒとした。また、前記延伸方向に平行断面の計測枠（図２Ｃ参照）に含まれる空洞の１個ずつの長さ（Ｌｉ）を測定し、その平均の長さをＬとした。
即ち、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さ（ｒ）及び空洞の配向方向における空洞の平均長さ（Ｌ）は、それぞれ下記の（１）式及び（２）式で表すことができる。
ｒ＝（Σｒｉ）／ｍ ・・・（１）
Ｌ＝（ΣＬｉ）／ｎ ・・・（２）
そして、Ｌ／ｒを算出し、アスペクト比とした。
【００６５】
＜密度の測定＞
密度が１．０５ｇ／ｃｍ３以上の場合は、５ｍｍの繊維を密度勾配管法により測定を行った。密度勾配液は四塩化炭素とヘプタンの混合液を用いた。密度が１．０５ｇ／ｃｍ３未満の場合は、５ｍｍの繊維が密度勾配管にて浮くことを確認した後、繊維の断面積、質量、多孔質部の長さ割合を用いて計算により求めた。
【００６６】
＜繊維の延伸＞
２個の延伸ロールと、その間に設置したプレートヒーターを用いて行った。延伸温度はこのプレートヒーターの表面温度で示す。延伸倍率は延伸前後での繊維の繊度（単位長さ当たりの質量）により求めた。
【００６７】
＜重心の求め方＞
繊維の断面の写真上で、外周上の任意の点１０点以上を選択し各点を起点として最も遠い外周に直線を引き、各直線が最も重なる交点を重心、あるいは重ならない場合は、各直線で形成された多角形の各頂点を結ぶ直線の最も重なる交点を重心とした。
【００６８】
＜結晶化度の分布＞
図４に示すように未延伸糸の中心部と周辺部を、Ｘ線回折マイクロディフラクトメ−タ、マルチチャンネルアナライザ２、コリメ−タ直径１０μｍ（リガク社製）を用いて、４０ｋＶ−４００ｍＡで照射し、６００秒積算して回折プロファイルを求めた。
結晶化度の差は、回折プロファイルにおいて任意の結晶面の回折強度Ｉｃと、任意の２つの結晶面の回折強度の間の強度を非結晶部の回折強度Ｉａとし、Ｉｃ／Ｉａ値を求めて、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２が同じか異なるかで判断した。
【００６９】
＜曲げ試験＞
延伸した糸を並べ、幅１ｃｍの束とし、純曲げ試験機（ＫＥＳ−ＦＢ）にて測定を行った。ＫＥＳ測定とは、川端季雄著、繊維機械学会誌（繊維工学）、ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．１０，Ｐ７２１−Ｐ７２８（１９７３）に記載されているように、風合い計測のために設計された布試験システムＫＥＳ−ＦＢシリーズ（Ｋａｗａｂａｔａ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｆａｂｒｉｃｓ）の一部で布の曲げ特性を測定するものである。この曲げ特性測定機（ＫＥＳ−ＦＢ２、カトーテック社製）は、試料全体を一定曲率で円弧状に曲げ、その曲率を等速で変化させることができ、それに伴う微少な曲げモーメントを検出し、曲げモーメントと曲率の関係を測定することができる。なお、最大曲率はＫ＝±２．５ｃｍ−１、クランプ間隔（試料長）＝１ｃｍ、曲げ変形速度０．５ｃｍ−１／ｓｅｃであった。
上記繊維の束の曲げかたさは、曲率Ｋ（ｃｍ−１）の増加に対する曲げモーメントＭ（ｇ・ｃｍ／ｃｍ、単位長さ当たりの値）の増分でＭ−Ｋ曲線の傾斜を示す。かかる曲げかたさは、Ｋ＝０．５と１．５の間、及び、Ｋ＝−０．５と−１．５の間の２ヶ所で測定し、それぞれ表曲げ（表面が外側となるような曲げ）と裏曲げ（裏面が外側となるような曲げ）の勾配の平均値とした。
【００７０】
（実施例１）
極限粘度（ＩＶ）が０．７であるＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート１００％樹脂、ポリエステル類）を、溶融押出機を用いて２５０℃で溶融紡糸口金の断面形状をＹ字とした金型から押出し、９０℃の温風を強く当てて、異形断面の最も短い距離が０．５ｍｍの未延伸原糸を得た。未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２の関係は（Ｉｃ／Ｉａ）１＞（Ｉｃ／Ｉａ）２であった。
この未延伸原糸を４０℃で延伸した。
得られた繊維は、長さ方向に全てが多孔質構造を有しており、密度は０．８８ｇ／ｃｍ３であった。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で繊維を観察したところ、繊維の断面形状が三葉型の異形を示し、横断面には０．３〜４μｍ程度の空洞が多数存在する多孔質層と、繊維外周部から内部に向かって厚みが７μｍ程度の空洞の存在しない非多孔質層が認められた。また、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さｒが０．８１μｍ、アスペクト比（Ｌ／ｒ）が１８であり、繊維の束の曲げかたさは、０．０８ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであった。
【００７１】
（実施例２）
極限粘度（ＩＶ）が０．６６であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート１００％樹脂、ポリエステル類）を、溶融紡糸口金の断面形状を楕円とした金型を有する溶融押出機を用いて２９５℃で押出し、８０℃の温風を当てて、異形断面の最も短い距離が０．６５ｍｍの未延伸原糸を得た。未延伸原糸の図６に示す断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、図５に示す断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２の関係は（Ｉｃ／Ｉａ）１＞（Ｉｃ／Ｉａ）２であった。
この未延伸原糸を７０℃で延伸した。
得られた繊維は、長さ方向に全てが多孔質構造を有しており、密度は０．７９ｇ／ｃｍ３であった。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で繊維を観察したところ、繊維は断面形状が楕円の異形を示し、横断面には０．８〜１０μｍ程度の空洞が多数存在する多孔質層と、繊維外周部から内部に向かって厚みが１５μｍ程度の空洞の存在しない非多孔質層が認められた。また、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さｒが１．８μｍ、アスペクト比（Ｌ／ｒ）が６２であり、繊維の束の曲げかたさは、０．１１ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであった。
【００７２】
（実施例３）
ポリプロピレン（ポリプロピレン１００％樹脂、Ａｌｄｒｉｃｈ社製、重量平均分子量１９万、数平均分子量５万、ＭＦＩ：３５ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃・２．１６ｋｇ）、Ｔｍ：１７０〜１７５℃）を、溶融紡糸口金の断面形状を楕円とした金型を有する溶融押出機を用いて２１０℃で押出し、９０℃の温風を当てて、異形断面の最も短い距離が０．８ｍｍの未延伸原糸を得た。未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２の関係は（Ｉｃ／Ｉａ）１＞（Ｉｃ／Ｉａ）２であった。
この未延伸原糸を３０℃で延伸した。
得られた繊維は、長さ方向に全てが多孔質構造を有しており、密度は０．７２ｇ／ｃｍ３であった。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で繊維を観察したところ、繊維は断面形状が、楕円で、横断面には０．０８〜１．２μｍ程度の空孔が多数存在する多孔質層と、繊維外周部から内部に向かって厚みが８μｍ程度の微細孔の存在しない非多孔質層が認められた。また、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さｒが０．５２μｍ、アスペクト比（Ｌ／ｒ）が８４であり、繊維の束の曲げかたさは、０．０６ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであった。
【００７３】
（実施例４）
相対粘度２．７、ＭＩ＝２であるナイロンＭＸＤ６ Ｓ６００７（三菱ガス化学株式会社製）（ポリアミド類）を、溶融紡糸口金の断面形状を十字とした金型を有する溶融押出機を用いて２６０℃で押出し、１００℃の温風を当てて異形断面の最も短い距離が０．５ｍｍの未延伸原糸を得た。未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２の関係は（Ｉｃ／Ｉａ）１＞（Ｉｃ／Ｉａ）２であった。
この未延伸原糸を２５℃で延伸した。
得られた繊維は、長さ方向に全てが多孔質構造を有しており、密度は０．９１ｇ／ｃｍ３であった。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で繊維を観察したところ、繊維は断面形状が十字の異形を示し、横断面には０．０８〜１．２μｍ程度の空洞が多数存在する多孔質層と、繊維外周部から内部に向かって厚みが１０μｍ程度の空洞の存在しない非多孔質層が認められた。また、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さｒが０．６１μｍ、アスペクト比（Ｌ／ｒ）が５９であり、繊維の束の曲げかたさは、０．０７ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであった。
【００７４】
（比較例１）
特開平７−３１０２３１号公報の実施例１に記載のとおり、ポリエチレンテレフタレートを、溶融紡糸口金の断面形状を円形とした金型を有する溶融押出機を用いて３１５℃で金型から押出し、冷風を当てて繊維を製造し、未延伸原糸を得た。未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２の関係は（Ｉｃ／Ｉａ）１＝（Ｉｃ／Ｉａ）２であった。
この未延伸原糸を、延伸温度８０℃、延伸倍率５．９倍でネック延伸を行った。
得られた繊維は、長さ方向に全てが多孔質構造を有しており、密度は０．７０ｇ／ｃｍ３であった。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で繊維を観察したところ、繊維の断面形状は、直径が７６μｍの円形で、横断面には２〜１５μｍ程度の空洞が多数存在する多孔質層と、繊維外周部から内部に向かって厚みが８〜２０μｍ程度の空洞の存在しない非多孔質層が認められた。また、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さｒが数ｍｍ、アスペクト比（Ｌ／ｒ）が１００を超えており、繊維の束の曲げかたさは、０．０５ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであった。
【００７５】
（比較例２）
特開２００６−１６１２１８号公報の実施例１に記載のとおり、ポリエチレンテレフタレートと、三井化学株式会社製ポリメチルペンテンとを、溶融紡糸口金の断面形状をＹ字とした金型を有する溶融押出機を用いて２９６℃で溶融して１，２００ｍ／分の引き取り速度で引き取って未延伸原糸を得た。未延伸原糸の断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）１と、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側のＩｃ／Ｉａ値（Ｉｃ／Ｉａ）２の関係は（Ｉｃ／Ｉａ）１＝（Ｉｃ／Ｉａ）２であった。
この未延伸原糸を、１００℃にて延伸倍率５．０倍で延伸した。
得られた繊維は、長さ方向に全てが多孔質構造を有しており、密度は１．２５ｇ／ｃｍ３であった。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で繊維を観察したところ、三葉型のブレンドの異形で、横断面には０．３〜０．６μｍ程度の空洞が多数存在する多孔質層が繊維外周部まで存在し空洞の存在しない非多孔質層はほとんど認められなかった。また、空洞の配向方向に直交する厚み方向における空洞の平均長さｒが０．５ｍｍ以上、アスペクト比（Ｌ／ｒ）は８００程度であることが確認できた。繊維の束の曲げかたさは、０．０３ｇｆ・ｃｍ２／ｃｍであった。
【００７６】
次に、実施例１〜４及び比較例１〜２について、以下のようにして、光沢度、保温性、曲げ負荷時の保温性、及び軽量性を評価した。結果を表１に示す。
【００７７】
＜光沢度の評価＞
５０ｍｍ四方のアルミニウム板に幅１０ｍｍに巻きつけたサンプルを作製した。このサンプルをＪＩＳ Ｚ８７４１準拠の方法により、入射角６０度、受光角６０度でハンディ光沢度計 グロスチェッカ ＩＧ−３３１（株式会社堀場製作所製）を用いて測定した。
【００７８】
＜保温性の評価＞
保温性は、実施例１〜４及び比較例１〜２の繊維から織編物を製造し、熟練者５名にて以下の評価基準に基づき評価した。
［評価基準］
○：かなり暖かいと感じる
△：暖かくなったと感じる
×：変化無し
【００７９】
＜曲げ負荷時の保温性の評価＞
実施例１〜４及び比較例１〜２の繊維から織編物を作製し、曲率半径２５ｍｍに曲げた状態での保温性を上記保温性と同様にして評価した。
【００８０】
＜軽量性の評価＞
実施例１〜４及び比較例１〜２の繊維の密度を概算して軽量性の指標とし、下記評価基準に基づき評価した。空洞部は空気と仮定した。
〔評価基準〕
◎：良好
○：普通
△：やや劣る
×：不良
【００８１】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の異形断面繊維及び本発明の異形断面繊維の製造方法により製造された異形断面繊維は、審美性として充分な金属光沢を示し、軽量感及び保温性に優れ、曲げに強いので、衣料等の各種用途に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０ 異形断面繊維
１０ａ 表面
１００ 空洞
Ｌ 配向方向における空洞の長さ
ｒ 繊維の直径方向における空洞の長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性を有するポリマーからなり、内部に空洞を有する異形断面繊維であって、
前記空洞の配向方向に直交する厚み方向における前記空洞の平均長さ（ｒ）が０．０５μｍ〜１０μｍであり、前記空洞の配向方向における前記空洞の平均長さ（Ｌ）との比（Ｌ／ｒ）が、１０〜９０であることを特徴とする異形断面繊維。
【請求項２】
断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度よりも高い未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸してなる請求項１に記載の異形断面繊維。
【請求項３】
断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度が同じである未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸してなる請求項１に記載の異形断面繊維。
【請求項４】
結晶性を有するポリマーが、ポリオレフィン類、ポリエステル類及びポリアミド類から選択される少なくとも１種である請求項１から３のいずれかに記載の異形断面繊維。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の異形断面繊維を製造する方法であって、
結晶性を有するポリマーのみからなる樹脂組成物を溶融紡糸する溶融紡糸工程と、
溶融紡糸された未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸する延伸工程と、を含むことを特徴とする異形断面繊維の製造方法。
【請求項６】
溶融紡糸された未延伸原糸が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度よりも高い請求項５に記載の異形断面繊維の製造方法。
【請求項７】
溶融紡糸された未延伸原糸が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度と、断面の重心から任意の外周までの距離が半分より外周側の結晶化度が同じである請求項５に記載の異形断面繊維の製造方法。
【請求項１】
結晶性を有するポリマーからなり、内部に空洞を有する異形断面繊維であって、
前記空洞の配向方向に直交する厚み方向における前記空洞の平均長さ（ｒ）が０．０５μｍ〜１０μｍであり、前記空洞の配向方向における前記空洞の平均長さ（Ｌ）との比（Ｌ／ｒ）が、１０〜９０であることを特徴とする異形断面繊維。
【請求項２】
断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度よりも高い未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸してなる請求項１に記載の異形断面繊維。
【請求項３】
断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度が同じである未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸してなる請求項１に記載の異形断面繊維。
【請求項４】
結晶性を有するポリマーが、ポリオレフィン類、ポリエステル類及びポリアミド類から選択される少なくとも１種である請求項１から３のいずれかに記載の異形断面繊維。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の異形断面繊維を製造する方法であって、
結晶性を有するポリマーのみからなる樹脂組成物を溶融紡糸する溶融紡糸工程と、
溶融紡糸された未延伸原糸をネッキングが発現するように延伸する延伸工程と、を含むことを特徴とする異形断面繊維の製造方法。
【請求項６】
溶融紡糸された未延伸原糸が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より外周側の結晶化度よりも高い請求項５に記載の異形断面繊維の製造方法。
【請求項７】
溶融紡糸された未延伸原糸が、断面の重心から任意の外周までの距離の半分より重心側の結晶化度と、断面の重心から任意の外周までの距離が半分より外周側の結晶化度が同じである請求項５に記載の異形断面繊維の製造方法。
【図２Ｂ】
【図３】
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図３】
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１８９７９４（Ｐ２０１０−１８９７９４Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３４５２７（Ｐ２００９−３４５２７）
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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