複合繊維及び多スリット繊維
【課題】複合繊維の中央部まで続く微細かつ極めて多くのスリットを有し、ワイピング効果だけでなく、風合いにも優れた多スリット繊維が得られる複合繊維を提供する。
【解決手段】２種類のポリマー成分Ａ及びＢからなる複合繊維であって、該複合繊維の横断面において、一方のポリマー成分Ａが他方のポリマー成分Ｂによって分離され、該ポリマー成分Ａは該横断面の中心部から外周に向かって放射状かつ帯状に５０〜５００個それぞれ独立して配され、（ポリマー成分Ａの長さＬ）／（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）の比が０．０１〜０．０５である複合繊維とする。
【解決手段】２種類のポリマー成分Ａ及びＢからなる複合繊維であって、該複合繊維の横断面において、一方のポリマー成分Ａが他方のポリマー成分Ｂによって分離され、該ポリマー成分Ａは該横断面の中心部から外周に向かって放射状かつ帯状に５０〜５００個それぞれ独立して配され、（ポリマー成分Ａの長さＬ）／（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）の比が０．０１〜０．０５である複合繊維とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類のポリマー成分からなる複合繊維であって、一方のポリマー成分を溶解除去することにより容易に極めて多くの微細なスリットを有する多スリット繊維が得られる複合繊維及び多スリット繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、優れたワイピング性能や研磨性能を求めて、極細繊維が用いられてきた。極細繊維は従来の繊維に比べて、表面積が大きいことにより、ワイピング性能・研磨性能を高めることができる。
【０００３】
極細繊維の製造方法は極めて多数提案されており、代表的なものは、直接紡糸法、最近注目を集めているエレクトロスピニング、海島型複合紡糸法などがあるが、直接紡糸法は細繊度化が難しくワイピング性能や研磨性能が不十分であること、エレクトロスピニングは数十ｎｍレベルの繊維径を持つ不織布を製造可能な装置であるが、特許文献１にも記載されているように、強度が弱いために応用面で限界があり、製造方法も溶剤や高電圧を使用するなど、設備面の安全性や環境負荷の観点から問題があった。特許文献２には、スタティックミキサーなどで混合した複合ポリマーを海島型混合紡糸繊維となし、次いで該海成分を除去して微細なポリマー短繊維の集合体からなる繊維の製造方法が提案されている。しかし、ブレンドによる島相形成であるのでその均質性は不十分であり、また、繊維軸方向の長さが有限である微細フィブリルからなる集合体繊維であるため、強度も低いという問題がある。
【０００４】
また、例えば、特許文献３にはワイピング性能を上げるために、凸レンズ形状に４〜８ケに割繊できる割繊複合繊維が提案されている。しかし、高性能化が進んでいる現代において、さらにレベルの高いワイピング特性が要求されているのに対して、十分に対応できていない。
【０００５】
さらに、特許文献４〜８には繊維表面に特定構造の溝を形成させることにより、衣料から非衣料用途まで幅広く利用可能な繊維が提案されている。しかしながら、これらで提案されている繊維は、表面の溝の数が少なく、かつ、溝の深さが浅いために、繊維の表面積をそれほど大きくなく、シャープ・マルチシェービング効果、インナートラップ効果が低く、ワイピング性能が低いという問題点がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−６８１６１号公報
【特許文献２】特公昭６０−２８９２２号公報
【特許文献３】特許第２９１６５９０号公報
【特許文献４】特開２００３−８９９２０号公報
【特許文献５】特許第３６５７３８４号公報
【特許文献６】特開２００３−１２９３２７号公報
【特許文献７】特開２００４−３０８０２１号公報
【特許文献８】特開２００４−３３９６２４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、上記背景技術に鑑みなされたもので、その目的は、複合繊維の中央部まで続く微細かつ極めて多くのスリットを有し、ワイピング効果だけでなく、風合いにも優れた多スリット繊維が得られる複合繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討した結果、次の複合繊維によってかかる目的を達成できることを見出した。すなわち、本発明は、２種類のポリマー成分Ａ及びＢからなる複合繊維であって、該複合繊維の横断面において、一方のポリマー成分Ａが他方のポリマー成分Ｂによって分離され、該ポリマー成分Ａは該横断面の中心から外周に向かって放射状かつ帯状に５０〜５００個それぞれ独立して配され、（ポリマー成分Ａの長さＬ）／（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）の比が０．０１〜０．０５であることを特徴とする複合繊維、および、上記複合繊維のポリマー成分Ｂを溶解解除してなるスリット繊維である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明について詳細に説明する。本発明の複合繊維は、２種類のポリマー成分Ａ及びＢからなる複合繊維であって、該複合繊維の横断面において、一方のポリマー成分Ａが他方のポリマー成分Ｂによって分離され、該ポリマー成分Ａは該横断面の中心部から外周に向かって放射状かつ帯状にそれぞれ独立に配列されている複合繊維である。すなわち、上記複合繊維においては、ポリマー成分Ｂを溶解除去することによって繊維横断面において繊維の中心まで続く深いスリットが形成される。より具体的には、例えば、図１の写真に示す複合繊維が例示することができる。放射状かつ帯状にそれぞれ独立に配列されたポリマー成分Ａの間には帯と帯に間にはさらに微細にポリマー成分Ｂが配されている。このため、ポリマー成分Ｂを溶解除去することで極めて微細にスリットが形成される。
【００１０】
溶解除去されずに残るそれぞれ独立した帯状のポリマー成分Ａと、溶解除去されスリットを形成するポリマー成分Ｂとの組み合わせは、ポリマー成分Ｂがポリマー成分Ａよりも、ある特定の溶剤に対する溶解性が早いポリマーの組み合わせであればよい。また、特定の溶剤に対して、一方は溶解するが、他方は全く溶解しないポリマーをそれぞれポリマー成分Ｂ、ポリマー成分Ａとして選択してもよい。
【００１１】
ポリマー成分Ａ及びＢがいずれも特定の溶剤によって溶解する場合は、（ポリマー成分Ｂの溶解速度）／（ポリマー成分Ａの溶解速度）の比が５００以上であることが好ましく、５００〜２０００であることがより好ましい。かかる溶解速度の比が５００未満の場合には、繊維横断面の中央部のポリマー成分Ｂを溶解させている間に表層部のポリマー成分Ａの一部も溶解されるため、ポリマー成分Ｂを完全に溶解除去するためには、ポリマー成分Ａの何割かも減量されてしまうことになり、帯状となるポリマー成分Ａの幅の斑や溶剤浸食による強度劣化が発生して、毛羽やピリングなどの品位に問題が生じやすくなる。
【００１２】
ポリマー成分Ｂとしては、特に繊維形成性のポリエステル、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、ポリエチレングルコール系化合物共重合ポリエステル、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が好適である。また、ナイロン６は、ギ酸溶解性があり、ポリスチレン、ポリエチレンはトルエンなど有機溶剤に非常によく溶ける。
【００１３】
上記の溶解速度比は、ポリマー成分Ｂがポリエステル系ポリマーの場合は溶解速度定数の比とした。具体的には、４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて、減量時間に対する減量率（不溶解重量分率＝１−減量率）と処理時間、繊維半径から溶解速度定数を下記式より算出した。
【数１】
ｋは溶解速度定数、Ｒは不溶解重量分率、ｔは処理時間、ｒ０は繊維半径である。ポリマー成分Ｂがポリアミド系ポリマーの場合はギ酸で２５℃（室温）にて、ポリマー成分Ｂがスチレンの場合はトルエンで６０℃にて、それぞれ２４時間測定した溶解速度をいう。
【００１４】
なかでも、アルカリに溶解性しやすいポリマーとしては、ポリエステル系ポリマーでは、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のポリエチレングルコールを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。なお、ＰＥＧは分子量が大きいほど、その高次構造に起因すると考えられる親水性増加効果が大きくなるが、反応性が悪くなってブレンド系になるため、耐熱性・紡糸安定性などの点から好ましくない。また、共重合量が１０重量％以上になると、本来溶融粘度低下作用があるので、本発明の目的を達成することが困難になる。したがって、上記の範囲で、両成分を共重合することが好ましい。
【００１５】
一方、ポリマー成分Ａは、特に繊維形成性のポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエチレンなどが好ましい。なかでも衣料製品などでは、ポリエステルでは、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などが好ましく、ポリアミドでは、ナイロン６、ナイロン６６が好ましい。一方、極細繊維織物など、産業資材、医療素材、フィルターなどの浄化デバイスへの適応に関しては、水や酸、アルカリに強いポリスチレン、ポリエチレンなどが耐久性の点で好ましい。
【００１６】
ただし、この時２つのポリマーの間で親和性に優れた組み合わせであることは重要である。すなわち、２つのポリマーの表面エネルギー差、すなわち、界面エネルギーが小さなポリマーの組み合わせであることが好ましい。
【００１７】
ところが、例えばポリエチレンテレフタレートとナイロン６は、表面エネルギーが殆ど同じ値（ＰＥＴ＝４０〜４３ｄｙｎ／ｃｍ、ナイロン６＝４２ｄｙｎ／ｃｍ）にも係わらず親和性が十分でなく多スリット繊維となる断面の形成性は十分でなかった。この時の、２つのポリマーの相互作用は、分散力、極性による力のみが作用しており、水素結合力などの強い力は作用しないため、親和性が不十分であり、これを克服するにはイオンの力を利用するのが最適である。芳香族ポリエステルとして、スルホン酸金属塩基を一定割合共重合しているポリエチレンテレフタレートと脂肪族ポリアミドとの組み合わせは、親和性、接着性および層の形成性のいずれも優れている。スルホン酸金属塩基としては、式−ＳＯ3Ｍで表される基であり、ここでＭは金属であり、とりわけアルカリ金属またはアルカリ土類金属であるのが好ましく、殊にアルカリ金属（例えばリチウム、ナトリウムあるいはカリウム）であるのが好ましい。ポリエステルを構成する二塩基酸成分の一部として、前記スルホン酸金属塩基を１または２個、望ましくは１個有する二塩基酸成分を使用する。すなわち、脂肪族ポリアミド（ナイロン）は、その末端基にアミノ酸、カルボン酸を有しており容易にイオン化することが可能であり、イオン成分としてスルホン酸金属塩基を共重合したポリエチレンテレフタレートとは親和性、接着性に優れることを見出しこの両者のイオン力を利用すれば、ポリエチレンナフタレートの僅かな共重合によって飛躍的に親和性を向上させ得ること、かくして本発明の複合繊維において層の形成性に優れる組み合わせである。
【００１８】
本発明の複合繊維を構成するポリマー成分Ａに脂肪族ポリアミドを用いる場合には、上記の理由からポリマー成分Ｂとして、スルホイソフタル酸金属塩化合物が０．３〜３モル％共重合しているポリエチレンテレフタレートを用いるのがよい。これは、共重合ポリエステル中の全ジカルボン酸成分に対する、スルホイソフタル酸金属塩化合物の含有モル％を意味する。脂肪族ポリアミドとは、具体的にはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１２、ナイロン１１およびナイロン１２が例示され、とりわけナイロン６およびナイロン６６が好ましい。ナイロン６よりも繰返し単位中の炭素数が小さい、例えばナイロン４の場合、界面エネルギーが大きくなり、共重合ポリエチレンナフタレートとの親和性が不充分であり、高温での熱分解が発生し易いため好ましくない。
【００１９】
本発明においては、該複合繊維の横断面において、一方のポリマー成分Ａが他方のポリマー成分Ｂによって分離され、該ポリマー成分Ａは該横断面の中心部から外周に向かって放射状かつ帯状に５０〜５００個それぞれ独立して配され、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの長さＬ）の比が０．０１〜０．０５であることが肝要である。これによって、ポリマー成分Ｂを除去することによってワイピング性能や風合いが格段に優れた多スリット繊維が得られる。
【００２０】
以下各要件について述べる。ポリマー成分Ａは、横断面の中心部から外周に向かって放射状かつ帯状にそれぞれ独立して配されている必要があるが、これによって、従来の繊維の中心部から放射状に突起部が伸びた繊維に比較し、シャープ・マルチシェービング効果とインナートラップ効果の両方に優れた繊維を得ることができ、繊維の風合いの面でも優れたものとなる。シャープ・マルチシェービング効果では表面積が大きいことと一定面積における繊維数の多さを利用した効果であり、本発明の複合繊維ではポリマー成分Ａを溶解除去することによりポリマー成分からなる数多くの扁平状の超微細繊維が形成され、対象物への繊維接触回数がはるかに多くなることで超微細繊維が脂膜をそぎとることができる。インナートラップ効果は、超微細繊維間の空間（ミクロポケット）を利用した効果であるが、本発明ではポリマー成分Ａが複合繊維内部まで分離されているため、対象物を拭き取る時、微細繊維群は指でプレスされた状態にあり脂は吸い込まれ、プレス状態を開放したとき、さらに織物の内部の繊維密度が高い方へと脂は内部へと移動する。移動後の表面は脂が少なく、次のふき取り効果を高めることになる。
【００２１】
ポリマー成分Ａの数は５０〜５００であり、好ましくは１００〜４００個である。ポリマー成分Ａの数が５０未満の場合には、本発明が目的とする、優れたワイピング性能や研磨性能が得られない。ポリマー成分Ａの数があまりに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なく、繊維構造自身が不安定であり、物性が低下し易く、また繊維形態が安定せず５００以下とすることが望ましい。
【００２２】
また、本発明においては、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの長さＬ）の比は０．０１〜０．０５であり、好ましくは０．０１５〜０．０４である。（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの長さＬ）の比が、０．０５よりも大きい場合には、本発明が目的とする優れたワイピング性能や研磨性能が得られず、一方、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの長さＬ）が０．０１よりも小さい場合には、繊維構造自身が不安定で物性や繊維形態が不安定となりやすい。
【００２３】
さらに、本発明においては、（ポリマー成分Ａの長さＬ）／（複合繊維の直径Ｄ）の比は、０．２２〜０．５であることが好ましく、０．２７〜０．４であることがより好ましい。（ポリマー成分Ａの長さＬ）／（複合繊維の直径Ｄ）の比、が０．５よりも大きい場合には、ワイピング性能や研磨性能が低下する傾向にあり、一方、０．２２よりも小さい場合は、繊維構造自身が不安定で物性や繊維形態が不安定となりやすく好ましくない。
【００２４】
本発明においては、複合繊維横断面において、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの幅の最小値Ｔmin）の比が、３〜１５であることが好ましく、５〜１０であることがより好ましい。本発明の繊維では、帯状のポリマー成分Ａが中心部で分離され、かつ繊維の中心付近にポリマー成分Ａの幅が最小になっており、最外部付近でポリマー成分Ａの幅の最大になっている。このため、対象物を拭き取る時、ポリマー成分Ａの細くなっている内部へと脂は移動し、しかも一旦内部に入った脂は外に出難くなる。そして、移動後の表面は脂が少なく、次のふき取り効果を高め易くなる。
【００２５】
さらに、本発明において、ポリマー成分Ａとポリマー成分Ｂの重量比率（ポリマー成分Ａの重量／ポリマー成分Ｂの重量）が９０：１０〜５：９５の範囲が好ましく、８０：２０〜１０：９０の範囲がより好ましい。かかる範囲であれば、ポリマー成分Ｂの溶解除去が容易となる。ここで帯状のポリマー成分Ａの割合が９０％を越える場合にはポリマー成分Ａの厚みが厚くなりすぎて、ポリマー成分Ｂの溶解除去が困難になる。一方、ポリマー成分Ｂの割合が５％未満の場合には、ポリマー成分Ｂの量が少なくなりすぎて、帯状のポリマー成分Ａ同士が接合する可能性が高くなる。
【００２６】
次に本発明の複合繊維の製造方法について説明する。本発明の複合繊維は、２種類のポリマーが放射状にそれぞれ交互に５０〜５００層接合する複合紡糸口金、例えば、上記ポリマー成分Ａの数だけ細孔が設けられた分流板から帯状となるポリマー成分Ａを流し、該ポリマー成分Ａの間と繊維の中心部、または、さらに複合繊維の外周部にポリマー成分Ｂが流れるようにした複合紡糸口金を用い、両ポリマーが放射状にそれぞれ交互に５０〜５００層接合するよう複合化して溶融押出し、これを引取ることによって複合未延伸繊維を紡糸することができる。
【００２７】
さらに、前述したように２種類のポリマーの組み合わせとして、スルホン酸金属塩基を共重合しているポリエステルと脂肪族ポリアミドとの組み合わせは、親和性、接着性および層の形成性のいずれも優れている。この際、ポリマー成分Ｂに、脂肪族ポリアミドを用いる場合には、上記の理由からポリマー成分Ａとして、スルホイソフタル酸金属塩化合物が０．３〜３モル％共重合しているポリエチレンテレフタレートを用いるのがよい。また、ポリマー成分Ａを脂肪族ポリアミドとし、ポリマー成分Ｂを、スルホン酸金属塩基を共重合しているポリエステル、特にスルホン酸金属塩基を共重合しているポリエチレンテレフタレートとしてもよい。さらに、ポリマー成分Ａをポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートとし、ポリマー成分Ｂを、ポリ乳酸、スルホン酸金属塩基を共重合しているポリエチエンテレフタレート、スルホン酸金属塩基を共重合しているポリブチレンテレフタレート、ポリスチレンなどの組み合わせを好ましく挙げることができる。これによって、前述した（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの長さＬ）の比、（ポリマー成分Ａの長さＬ）／（複合繊維横断面の直径Ｄ）の比、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの幅の最小値Ｔmin）の比を満足し、繊維断面において、微細かつ断面の中心部まで延びる深いスリットを形成することができる。
【００２８】
得られた未延伸糸は、別途延伸工程をとおして所望の強度、伸度、熱収縮特性を有する複合繊維とするか、あるいは、一旦巻き取ることなく一定速度でローラーに引き取り、引き続いて延伸工程をとおした後に巻き取る方法のいずれでも構わない。具体的には６０〜１９０℃、好ましくは７５℃〜１８０℃の予熱ローラー上で予熱し、延伸倍率１．２〜６．０倍、好ましくは２．０〜５．０倍で延伸し、セットローラー１２０〜２２０℃、好ましくは１３０〜２００℃で熱セットを実施することが好ましい。予熱温度不足の場合には、目的とする高倍率延伸を達成することができなくなる。セット温度が低すぎると収縮率が高すぎるため好ましくない。また、セット温度が高すぎると該繊維の物性が著しく低下するため好ましくない。
【００２９】
得られた複合繊維からポリマー成分Ｂを溶解除去することにより、多スリット繊維が得ることができる。ここで、溶解除去は、上記ポリマー成分Ｂを全て溶解除去することが好ましい。また、上記ポリマーの成分Ｂの溶解除去は、繊維の様態で溶解除去しても、織編物や不織布などの繊維構造体としたのち溶解除去してもよい。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。なお、各評価項目は下記の方法で測定した。
【００３１】
（１）溶解速度比
ポリマー成分Ａと、ポリマー成分Ｂの各々別々に、孔径０．３ｍｍ、ランド長０．６ｍｍの吐出孔を２４ホールを有する紡糸口金にて１０００〜２０００ｍ／分の速度で紡糸巻取りし、さらに残留伸度が３０〜６０％の範囲になるように延伸して、７５ｄｔｅｘ／２４フィラメントのマルチフィラメントを作成する。
【００３２】
溶解速度比は、ポリマー成分Ａの場合は溶解速度定数の比とした。具体的には、後述する溶剤にて、減量時間に対する減量率（不溶解重量分率＝１−減量率）と処理時間、繊維半径から溶解速度定数を下記式より算出した。
【数２】
ｋは溶解速度定数、Ｒは不溶解重量分率、ｔは処理時間、ｒ０は繊維半径である。スリット形成ポリマー成分のポリエステル系ポリマー（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレタレート、ポリ乳酸）の場合は４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて２４時間測定した溶解速度をいう。
【００３３】
（２）ポリマー成分Ａの長さＬ、複合繊維の直径Ｄ、ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmaxおよび最小値Ｔmin
複合繊維の横断面を倍率３００００倍でＴＥＭ観察して求めた。なお、横断面が楕円形状の場合は、複合繊維の直径Ｄは長軸（繊維横断面における最大幅）と短軸（繊維横断面における最小幅）との平均値とした。ポリマー成分Ａの幅の最大値、最小値、ポリマー成分の長さは、任意に１０本の帯状のポリマー成分Ａを選定し、これらにおいて、それぞれポリマー成分Ａの最も幅の大きい箇所、最も幅の小さい箇所を目視で選び、それぞれの平均値とした。ポリマー成分Ａの長さは、繊維横断面の中心付近で帯状のポリマー成分Ａの先端を確認するとことができ、さらに繊維横断面の外周付近にポリマーＡの反対側の先端があるため、それらの先端間の長さを測定することによって求めた。
【００３４】
（３）荷重−伸長曲線
室温で初期試料長を１００ｍｍ、引っ張り速度を２００ｍ／分として荷重−伸長曲線を求めた。
【００３５】
（４）沸水収縮率
繊維を枠周１．１２５ｍの検尺機を用いて、１０ターンしたカセを作成し、荷重０．０１７７ｃＮ／ｄｔｅｘをかけて、原長Ｌ０を測定する。該荷重を除去後、フリー状態で、９８℃の恒温漕に入れる。沸水処理後４０℃以下の温度で自然乾燥する。そして、再び１／３０ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけて、沸水処理後の長さＬ１を測定する。そして以下の式にて、沸水収縮率ＢＷＳを測定する。
ＢＷＳ（％）＝（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０×１００（％）
【００３６】
（５）ポリマー成分Ｂの溶解除去斑観察
ポリマー成分Ｂが完全に溶解除去されたかどうかの指標のために、ポリマー成分Ｂを溶解除去後、下記条件で染色を行い、染め斑を目視で観察した。
染色条件：９８℃で６０分間、浴比１：１００
染料：テラトップＢｌｕｅ ＧＬＦ（分散染料）
濃度：４％ｏｗｆ
【００３７】
（６）ワイピング性能の評価方法
ガラス板に人工脂質を付着させ、荷重（１２５ｇ／３．９ｃｍ２）を載せたワイピングクロスで拭取った。拭取り後のガラス板について５名のモニターにより官能評価を行った。モニターはガラス板を見た時の状態を次の基準により評価し、５人のモニターの点の合計が２０点以上のものは「良好」、２０点以下のものは「不良」と判定した。
５点：ガラス板に汚れがあったことは全く感じられず、非常にきれいである。
４点：ガラス板に汚れがあったことは感じられず、きれいである。
３点：ガラス板に汚れがあったかもしれないが、まあきれいである。
２点：ガラス板によごれがあったであろうと推測されるほど少し汚い。
１点：ガラス板によごれがあったであろうと確信できるほど汚い。
【００３８】
［実施例１］
実施例１は、固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：帝人ファイバー（株）製）と５−ナトリウムスルホイソフタル酸９モル％と、数平均分子量４０００のポリエチレングリコール４重量％を共重合したポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ２）とを各々突起部形成ポリマー成分、スリット形成ポリマー成分とし、２００の細孔が設けられた分流板から溶融された突起部形成ポリマーが流れ、突起部ポリマー間に溶融されたスリット形成ポリマーが流れるようにした複合紡糸口金から両ポリマーを放射状に交互にそれぞれ２００層接合した複合紡出糸条を押出し、これを冷却固化し、紡糸速度１０００ｍ／分で一旦巻き取り、未延伸糸を得た。その際、突起部成形ポリマー成分：スリット形成ポリマー成分の重量比を７０：３０、後述する延伸糸の繊度となるようポリマーの吐出量を調整し、紡糸温度を２８０℃とした。
【００３９】
上記複合未延伸糸は得られた未延伸糸をホットローラー、スリットヒーター系延伸機ローラー延伸し、熱セットして巻き取った。得られた複合未延伸糸をホットローラー及びスリットヒーターを備えた系延伸機を用いて、得られる延伸糸が３０ｄｔｅｘ／６ｆｉｌになるように延伸倍率を調整した。延伸温度は９０℃とし、熱セット温度は１８０℃、延伸倍率は３．３倍とした。
【００４０】
また、得たスリット形成性複合繊維繊維（延伸糸）を丸編みし、スリット形成ポリマー成分の溶解除去処理を行った。これを４％ＮａＯＨ水溶液で９８℃にてアルカリ減量し、スリット形成ポリマー成分の重量比率相当分が溶解除去された時点で、処理を中止した。この編物を１ｇ／Ｌのスコアロール４００（花王（株））水溶液中、８０℃で２０分間精錬した。その後水洗い、乾燥したあと、１８０℃で２分間プレセットした。以上の処理を行った丸編みを構成する繊維観察したところ、スリット形成ポリマー成分が溶解除去され、スリットを有するスリット繊維となっていることが確認された。結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
［実施例２〜７、比較例１〜３］
ポリマー成分Ａ、ポリマー成分Ｂ、ポリマー成分Ａ：ポリマー成分Ｂの重量比、ポリマー成分Ｂを溶解除去する溶剤を表１のように変更し、ポリ乳酸と改質ＰＢＴをポリマー成分Ｂとした実施例５及び実施例６についてはいずれも、延伸温度を７０℃、熱セット温度を１５０℃に変更した以外は実施例１と同様にして複合繊維（延伸糸）を得、多スリット繊維を製造した。この際、溶剤にギ酸を用いた場合の減量処理温度は２５℃（室温）とし、トルエンを用いた場合の減量処理温度は６０℃とした。
但し、実施例３、４、７および比較例３では、ポリマー成分Ａは、それぞれの溶剤では全く溶解されないため、溶解速度比の測定は行っていない。
【００４３】
なお、ここで、表１においてそれぞれポリマーは下記のように略称で示した。
改質ＰＥＴ１：５−ナトリウムスルホイソフタル酸０．９モル％を共重合したポリエチレンテレフタレート（帝人ファイバー（株）製）
改質ＰＥＴ２：５−ナトリウムスルホイソフタル酸９モル％と、数平均分子量４０００のポリエチレングリコール４重量％を共重合したポリエチレンテレフタレート（帝人ファイバー（株）製）
ポリ乳酸：（島津製作所（株）製ラクティ：融点１７５℃、重量平均分子量２００，０００）Ｄ体純度が９９％のポリ乳酸
Ｎｙ−６：固有粘度等１．２０（ＢＡＳＦ社ＵＬＴＲＡＭＩＤ、銘柄ＢＳ７００）
改質ＰＢＴ：５−ナトリウムスルホイソフタル酸５モル％と、数平均分子量４０００のポリエチレングリコール５０重量％を共重合したポリブチレンテレフタレート（ポリプラスチックス（株）製ジュラネックス）
ポリスチレン：平均分子量が８万、熱変形温度が１１０℃のシンジオタクチックポリスチレン２７０℃における溶融粘度が１０００ポイズであるポリスチレン
【００４４】
［実施例８］
ポリマー成分Ｂとして改質ＰＥＴ１に代えて５−ナトリウムスルホイソフタル酸７．５モル％と、数平均分子量４０００のポリエチレングリコール８重量％を共重合したポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ３：帝人ファイバー（株）製）を用い、紡糸速度を１０００ｍ／分で引き取った紡出糸を一旦巻き取ることなく引き続き、９０℃の予熱ローラー上で予熱し、延伸倍率４．０倍で延伸し、セットローラー１５０℃で熱セットした後、巻き取った以外は実施例１と同様にして複合繊維を得、多スリット繊維を製造した。結果を表１に示す。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の複合繊維からは、多スリットを有し、ワイピング性能や研磨性能に優れた多スリット繊維を得ることができ、該多スリット繊維はレンズや電子部品のワイピングや研磨において優れた性能を発揮する。また、風合い面でも従来に無い極めてソフトな風合いを呈し、高級衣料にも好適に用いることができる。
【００４６】
また、上記多スリット繊維は、従来にない特徴のひとつに比表面積が大きくなるという特徴がある。このため、優れた吸着・吸収特性を持つ。この効果を生かして、例えば、機能性薬剤を吸収させて新たな用途展開が可能となる。機能性薬剤とは例えばたんぱく質、ビタミン類など健康・美容促進のための薬剤、そのほか抗炎症剤や消毒剤などの医薬品なども用いることができる。一方で、吸収・吸着特性だけではなく、優れた除放特性を持つ。この効果を生かして先述した機能性薬剤を除放させるなど、ドラッグデリバリーシステムをはじめとし、さまざまな医薬・衛生用途に展開可能である。
【００４７】
さらに本発明の多スリット繊維および該多スリット繊維とする前の複合繊維は、糸、組み紐状糸、短繊維からなる紡績状糸、織物、編物、フェルト、不織布、人工皮革などの中間製品の形状で用いることができる。また、これらの中間製品は、さらに、最終製品として加工し、ジャケット、スカート、パンツ、下着などの衣料、スポーツ衣料、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品、化粧品、化粧品マスク、ワイピングクロス、健康用品などの生活用途や研磨布、フィルター、有害物質除去製品、電池用セパレーターなどの環境・産業資材用途や、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に使うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の複合繊維の横断面の一例を示す写真である。
【符号の説明】
【００４９】
Ｌ：ポリマー成分Ａの長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類のポリマー成分からなる複合繊維であって、一方のポリマー成分を溶解除去することにより容易に極めて多くの微細なスリットを有する多スリット繊維が得られる複合繊維及び多スリット繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、優れたワイピング性能や研磨性能を求めて、極細繊維が用いられてきた。極細繊維は従来の繊維に比べて、表面積が大きいことにより、ワイピング性能・研磨性能を高めることができる。
【０００３】
極細繊維の製造方法は極めて多数提案されており、代表的なものは、直接紡糸法、最近注目を集めているエレクトロスピニング、海島型複合紡糸法などがあるが、直接紡糸法は細繊度化が難しくワイピング性能や研磨性能が不十分であること、エレクトロスピニングは数十ｎｍレベルの繊維径を持つ不織布を製造可能な装置であるが、特許文献１にも記載されているように、強度が弱いために応用面で限界があり、製造方法も溶剤や高電圧を使用するなど、設備面の安全性や環境負荷の観点から問題があった。特許文献２には、スタティックミキサーなどで混合した複合ポリマーを海島型混合紡糸繊維となし、次いで該海成分を除去して微細なポリマー短繊維の集合体からなる繊維の製造方法が提案されている。しかし、ブレンドによる島相形成であるのでその均質性は不十分であり、また、繊維軸方向の長さが有限である微細フィブリルからなる集合体繊維であるため、強度も低いという問題がある。
【０００４】
また、例えば、特許文献３にはワイピング性能を上げるために、凸レンズ形状に４〜８ケに割繊できる割繊複合繊維が提案されている。しかし、高性能化が進んでいる現代において、さらにレベルの高いワイピング特性が要求されているのに対して、十分に対応できていない。
【０００５】
さらに、特許文献４〜８には繊維表面に特定構造の溝を形成させることにより、衣料から非衣料用途まで幅広く利用可能な繊維が提案されている。しかしながら、これらで提案されている繊維は、表面の溝の数が少なく、かつ、溝の深さが浅いために、繊維の表面積をそれほど大きくなく、シャープ・マルチシェービング効果、インナートラップ効果が低く、ワイピング性能が低いという問題点がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−６８１６１号公報
【特許文献２】特公昭６０−２８９２２号公報
【特許文献３】特許第２９１６５９０号公報
【特許文献４】特開２００３−８９９２０号公報
【特許文献５】特許第３６５７３８４号公報
【特許文献６】特開２００３−１２９３２７号公報
【特許文献７】特開２００４−３０８０２１号公報
【特許文献８】特開２００４−３３９６２４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、上記背景技術に鑑みなされたもので、その目的は、複合繊維の中央部まで続く微細かつ極めて多くのスリットを有し、ワイピング効果だけでなく、風合いにも優れた多スリット繊維が得られる複合繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討した結果、次の複合繊維によってかかる目的を達成できることを見出した。すなわち、本発明は、２種類のポリマー成分Ａ及びＢからなる複合繊維であって、該複合繊維の横断面において、一方のポリマー成分Ａが他方のポリマー成分Ｂによって分離され、該ポリマー成分Ａは該横断面の中心から外周に向かって放射状かつ帯状に５０〜５００個それぞれ独立して配され、（ポリマー成分Ａの長さＬ）／（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）の比が０．０１〜０．０５であることを特徴とする複合繊維、および、上記複合繊維のポリマー成分Ｂを溶解解除してなるスリット繊維である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明について詳細に説明する。本発明の複合繊維は、２種類のポリマー成分Ａ及びＢからなる複合繊維であって、該複合繊維の横断面において、一方のポリマー成分Ａが他方のポリマー成分Ｂによって分離され、該ポリマー成分Ａは該横断面の中心部から外周に向かって放射状かつ帯状にそれぞれ独立に配列されている複合繊維である。すなわち、上記複合繊維においては、ポリマー成分Ｂを溶解除去することによって繊維横断面において繊維の中心まで続く深いスリットが形成される。より具体的には、例えば、図１の写真に示す複合繊維が例示することができる。放射状かつ帯状にそれぞれ独立に配列されたポリマー成分Ａの間には帯と帯に間にはさらに微細にポリマー成分Ｂが配されている。このため、ポリマー成分Ｂを溶解除去することで極めて微細にスリットが形成される。
【００１０】
溶解除去されずに残るそれぞれ独立した帯状のポリマー成分Ａと、溶解除去されスリットを形成するポリマー成分Ｂとの組み合わせは、ポリマー成分Ｂがポリマー成分Ａよりも、ある特定の溶剤に対する溶解性が早いポリマーの組み合わせであればよい。また、特定の溶剤に対して、一方は溶解するが、他方は全く溶解しないポリマーをそれぞれポリマー成分Ｂ、ポリマー成分Ａとして選択してもよい。
【００１１】
ポリマー成分Ａ及びＢがいずれも特定の溶剤によって溶解する場合は、（ポリマー成分Ｂの溶解速度）／（ポリマー成分Ａの溶解速度）の比が５００以上であることが好ましく、５００〜２０００であることがより好ましい。かかる溶解速度の比が５００未満の場合には、繊維横断面の中央部のポリマー成分Ｂを溶解させている間に表層部のポリマー成分Ａの一部も溶解されるため、ポリマー成分Ｂを完全に溶解除去するためには、ポリマー成分Ａの何割かも減量されてしまうことになり、帯状となるポリマー成分Ａの幅の斑や溶剤浸食による強度劣化が発生して、毛羽やピリングなどの品位に問題が生じやすくなる。
【００１２】
ポリマー成分Ｂとしては、特に繊維形成性のポリエステル、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、ポリエチレングルコール系化合物共重合ポリエステル、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が好適である。また、ナイロン６は、ギ酸溶解性があり、ポリスチレン、ポリエチレンはトルエンなど有機溶剤に非常によく溶ける。
【００１３】
上記の溶解速度比は、ポリマー成分Ｂがポリエステル系ポリマーの場合は溶解速度定数の比とした。具体的には、４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて、減量時間に対する減量率（不溶解重量分率＝１−減量率）と処理時間、繊維半径から溶解速度定数を下記式より算出した。
【数１】
ｋは溶解速度定数、Ｒは不溶解重量分率、ｔは処理時間、ｒ０は繊維半径である。ポリマー成分Ｂがポリアミド系ポリマーの場合はギ酸で２５℃（室温）にて、ポリマー成分Ｂがスチレンの場合はトルエンで６０℃にて、それぞれ２４時間測定した溶解速度をいう。
【００１４】
なかでも、アルカリに溶解性しやすいポリマーとしては、ポリエステル系ポリマーでは、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のポリエチレングルコールを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。なお、ＰＥＧは分子量が大きいほど、その高次構造に起因すると考えられる親水性増加効果が大きくなるが、反応性が悪くなってブレンド系になるため、耐熱性・紡糸安定性などの点から好ましくない。また、共重合量が１０重量％以上になると、本来溶融粘度低下作用があるので、本発明の目的を達成することが困難になる。したがって、上記の範囲で、両成分を共重合することが好ましい。
【００１５】
一方、ポリマー成分Ａは、特に繊維形成性のポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエチレンなどが好ましい。なかでも衣料製品などでは、ポリエステルでは、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などが好ましく、ポリアミドでは、ナイロン６、ナイロン６６が好ましい。一方、極細繊維織物など、産業資材、医療素材、フィルターなどの浄化デバイスへの適応に関しては、水や酸、アルカリに強いポリスチレン、ポリエチレンなどが耐久性の点で好ましい。
【００１６】
ただし、この時２つのポリマーの間で親和性に優れた組み合わせであることは重要である。すなわち、２つのポリマーの表面エネルギー差、すなわち、界面エネルギーが小さなポリマーの組み合わせであることが好ましい。
【００１７】
ところが、例えばポリエチレンテレフタレートとナイロン６は、表面エネルギーが殆ど同じ値（ＰＥＴ＝４０〜４３ｄｙｎ／ｃｍ、ナイロン６＝４２ｄｙｎ／ｃｍ）にも係わらず親和性が十分でなく多スリット繊維となる断面の形成性は十分でなかった。この時の、２つのポリマーの相互作用は、分散力、極性による力のみが作用しており、水素結合力などの強い力は作用しないため、親和性が不十分であり、これを克服するにはイオンの力を利用するのが最適である。芳香族ポリエステルとして、スルホン酸金属塩基を一定割合共重合しているポリエチレンテレフタレートと脂肪族ポリアミドとの組み合わせは、親和性、接着性および層の形成性のいずれも優れている。スルホン酸金属塩基としては、式−ＳＯ3Ｍで表される基であり、ここでＭは金属であり、とりわけアルカリ金属またはアルカリ土類金属であるのが好ましく、殊にアルカリ金属（例えばリチウム、ナトリウムあるいはカリウム）であるのが好ましい。ポリエステルを構成する二塩基酸成分の一部として、前記スルホン酸金属塩基を１または２個、望ましくは１個有する二塩基酸成分を使用する。すなわち、脂肪族ポリアミド（ナイロン）は、その末端基にアミノ酸、カルボン酸を有しており容易にイオン化することが可能であり、イオン成分としてスルホン酸金属塩基を共重合したポリエチレンテレフタレートとは親和性、接着性に優れることを見出しこの両者のイオン力を利用すれば、ポリエチレンナフタレートの僅かな共重合によって飛躍的に親和性を向上させ得ること、かくして本発明の複合繊維において層の形成性に優れる組み合わせである。
【００１８】
本発明の複合繊維を構成するポリマー成分Ａに脂肪族ポリアミドを用いる場合には、上記の理由からポリマー成分Ｂとして、スルホイソフタル酸金属塩化合物が０．３〜３モル％共重合しているポリエチレンテレフタレートを用いるのがよい。これは、共重合ポリエステル中の全ジカルボン酸成分に対する、スルホイソフタル酸金属塩化合物の含有モル％を意味する。脂肪族ポリアミドとは、具体的にはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１２、ナイロン１１およびナイロン１２が例示され、とりわけナイロン６およびナイロン６６が好ましい。ナイロン６よりも繰返し単位中の炭素数が小さい、例えばナイロン４の場合、界面エネルギーが大きくなり、共重合ポリエチレンナフタレートとの親和性が不充分であり、高温での熱分解が発生し易いため好ましくない。
【００１９】
本発明においては、該複合繊維の横断面において、一方のポリマー成分Ａが他方のポリマー成分Ｂによって分離され、該ポリマー成分Ａは該横断面の中心部から外周に向かって放射状かつ帯状に５０〜５００個それぞれ独立して配され、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの長さＬ）の比が０．０１〜０．０５であることが肝要である。これによって、ポリマー成分Ｂを除去することによってワイピング性能や風合いが格段に優れた多スリット繊維が得られる。
【００２０】
以下各要件について述べる。ポリマー成分Ａは、横断面の中心部から外周に向かって放射状かつ帯状にそれぞれ独立して配されている必要があるが、これによって、従来の繊維の中心部から放射状に突起部が伸びた繊維に比較し、シャープ・マルチシェービング効果とインナートラップ効果の両方に優れた繊維を得ることができ、繊維の風合いの面でも優れたものとなる。シャープ・マルチシェービング効果では表面積が大きいことと一定面積における繊維数の多さを利用した効果であり、本発明の複合繊維ではポリマー成分Ａを溶解除去することによりポリマー成分からなる数多くの扁平状の超微細繊維が形成され、対象物への繊維接触回数がはるかに多くなることで超微細繊維が脂膜をそぎとることができる。インナートラップ効果は、超微細繊維間の空間（ミクロポケット）を利用した効果であるが、本発明ではポリマー成分Ａが複合繊維内部まで分離されているため、対象物を拭き取る時、微細繊維群は指でプレスされた状態にあり脂は吸い込まれ、プレス状態を開放したとき、さらに織物の内部の繊維密度が高い方へと脂は内部へと移動する。移動後の表面は脂が少なく、次のふき取り効果を高めることになる。
【００２１】
ポリマー成分Ａの数は５０〜５００であり、好ましくは１００〜４００個である。ポリマー成分Ａの数が５０未満の場合には、本発明が目的とする、優れたワイピング性能や研磨性能が得られない。ポリマー成分Ａの数があまりに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なく、繊維構造自身が不安定であり、物性が低下し易く、また繊維形態が安定せず５００以下とすることが望ましい。
【００２２】
また、本発明においては、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの長さＬ）の比は０．０１〜０．０５であり、好ましくは０．０１５〜０．０４である。（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの長さＬ）の比が、０．０５よりも大きい場合には、本発明が目的とする優れたワイピング性能や研磨性能が得られず、一方、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの長さＬ）が０．０１よりも小さい場合には、繊維構造自身が不安定で物性や繊維形態が不安定となりやすい。
【００２３】
さらに、本発明においては、（ポリマー成分Ａの長さＬ）／（複合繊維の直径Ｄ）の比は、０．２２〜０．５であることが好ましく、０．２７〜０．４であることがより好ましい。（ポリマー成分Ａの長さＬ）／（複合繊維の直径Ｄ）の比、が０．５よりも大きい場合には、ワイピング性能や研磨性能が低下する傾向にあり、一方、０．２２よりも小さい場合は、繊維構造自身が不安定で物性や繊維形態が不安定となりやすく好ましくない。
【００２４】
本発明においては、複合繊維横断面において、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの幅の最小値Ｔmin）の比が、３〜１５であることが好ましく、５〜１０であることがより好ましい。本発明の繊維では、帯状のポリマー成分Ａが中心部で分離され、かつ繊維の中心付近にポリマー成分Ａの幅が最小になっており、最外部付近でポリマー成分Ａの幅の最大になっている。このため、対象物を拭き取る時、ポリマー成分Ａの細くなっている内部へと脂は移動し、しかも一旦内部に入った脂は外に出難くなる。そして、移動後の表面は脂が少なく、次のふき取り効果を高め易くなる。
【００２５】
さらに、本発明において、ポリマー成分Ａとポリマー成分Ｂの重量比率（ポリマー成分Ａの重量／ポリマー成分Ｂの重量）が９０：１０〜５：９５の範囲が好ましく、８０：２０〜１０：９０の範囲がより好ましい。かかる範囲であれば、ポリマー成分Ｂの溶解除去が容易となる。ここで帯状のポリマー成分Ａの割合が９０％を越える場合にはポリマー成分Ａの厚みが厚くなりすぎて、ポリマー成分Ｂの溶解除去が困難になる。一方、ポリマー成分Ｂの割合が５％未満の場合には、ポリマー成分Ｂの量が少なくなりすぎて、帯状のポリマー成分Ａ同士が接合する可能性が高くなる。
【００２６】
次に本発明の複合繊維の製造方法について説明する。本発明の複合繊維は、２種類のポリマーが放射状にそれぞれ交互に５０〜５００層接合する複合紡糸口金、例えば、上記ポリマー成分Ａの数だけ細孔が設けられた分流板から帯状となるポリマー成分Ａを流し、該ポリマー成分Ａの間と繊維の中心部、または、さらに複合繊維の外周部にポリマー成分Ｂが流れるようにした複合紡糸口金を用い、両ポリマーが放射状にそれぞれ交互に５０〜５００層接合するよう複合化して溶融押出し、これを引取ることによって複合未延伸繊維を紡糸することができる。
【００２７】
さらに、前述したように２種類のポリマーの組み合わせとして、スルホン酸金属塩基を共重合しているポリエステルと脂肪族ポリアミドとの組み合わせは、親和性、接着性および層の形成性のいずれも優れている。この際、ポリマー成分Ｂに、脂肪族ポリアミドを用いる場合には、上記の理由からポリマー成分Ａとして、スルホイソフタル酸金属塩化合物が０．３〜３モル％共重合しているポリエチレンテレフタレートを用いるのがよい。また、ポリマー成分Ａを脂肪族ポリアミドとし、ポリマー成分Ｂを、スルホン酸金属塩基を共重合しているポリエステル、特にスルホン酸金属塩基を共重合しているポリエチレンテレフタレートとしてもよい。さらに、ポリマー成分Ａをポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートとし、ポリマー成分Ｂを、ポリ乳酸、スルホン酸金属塩基を共重合しているポリエチエンテレフタレート、スルホン酸金属塩基を共重合しているポリブチレンテレフタレート、ポリスチレンなどの組み合わせを好ましく挙げることができる。これによって、前述した（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの長さＬ）の比、（ポリマー成分Ａの長さＬ）／（複合繊維横断面の直径Ｄ）の比、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの幅の最小値Ｔmin）の比を満足し、繊維断面において、微細かつ断面の中心部まで延びる深いスリットを形成することができる。
【００２８】
得られた未延伸糸は、別途延伸工程をとおして所望の強度、伸度、熱収縮特性を有する複合繊維とするか、あるいは、一旦巻き取ることなく一定速度でローラーに引き取り、引き続いて延伸工程をとおした後に巻き取る方法のいずれでも構わない。具体的には６０〜１９０℃、好ましくは７５℃〜１８０℃の予熱ローラー上で予熱し、延伸倍率１．２〜６．０倍、好ましくは２．０〜５．０倍で延伸し、セットローラー１２０〜２２０℃、好ましくは１３０〜２００℃で熱セットを実施することが好ましい。予熱温度不足の場合には、目的とする高倍率延伸を達成することができなくなる。セット温度が低すぎると収縮率が高すぎるため好ましくない。また、セット温度が高すぎると該繊維の物性が著しく低下するため好ましくない。
【００２９】
得られた複合繊維からポリマー成分Ｂを溶解除去することにより、多スリット繊維が得ることができる。ここで、溶解除去は、上記ポリマー成分Ｂを全て溶解除去することが好ましい。また、上記ポリマーの成分Ｂの溶解除去は、繊維の様態で溶解除去しても、織編物や不織布などの繊維構造体としたのち溶解除去してもよい。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。なお、各評価項目は下記の方法で測定した。
【００３１】
（１）溶解速度比
ポリマー成分Ａと、ポリマー成分Ｂの各々別々に、孔径０．３ｍｍ、ランド長０．６ｍｍの吐出孔を２４ホールを有する紡糸口金にて１０００〜２０００ｍ／分の速度で紡糸巻取りし、さらに残留伸度が３０〜６０％の範囲になるように延伸して、７５ｄｔｅｘ／２４フィラメントのマルチフィラメントを作成する。
【００３２】
溶解速度比は、ポリマー成分Ａの場合は溶解速度定数の比とした。具体的には、後述する溶剤にて、減量時間に対する減量率（不溶解重量分率＝１−減量率）と処理時間、繊維半径から溶解速度定数を下記式より算出した。
【数２】
ｋは溶解速度定数、Ｒは不溶解重量分率、ｔは処理時間、ｒ０は繊維半径である。スリット形成ポリマー成分のポリエステル系ポリマー（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレタレート、ポリ乳酸）の場合は４％ＮａＯＨ水溶液で９５℃にて２４時間測定した溶解速度をいう。
【００３３】
（２）ポリマー成分Ａの長さＬ、複合繊維の直径Ｄ、ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmaxおよび最小値Ｔmin
複合繊維の横断面を倍率３００００倍でＴＥＭ観察して求めた。なお、横断面が楕円形状の場合は、複合繊維の直径Ｄは長軸（繊維横断面における最大幅）と短軸（繊維横断面における最小幅）との平均値とした。ポリマー成分Ａの幅の最大値、最小値、ポリマー成分の長さは、任意に１０本の帯状のポリマー成分Ａを選定し、これらにおいて、それぞれポリマー成分Ａの最も幅の大きい箇所、最も幅の小さい箇所を目視で選び、それぞれの平均値とした。ポリマー成分Ａの長さは、繊維横断面の中心付近で帯状のポリマー成分Ａの先端を確認するとことができ、さらに繊維横断面の外周付近にポリマーＡの反対側の先端があるため、それらの先端間の長さを測定することによって求めた。
【００３４】
（３）荷重−伸長曲線
室温で初期試料長を１００ｍｍ、引っ張り速度を２００ｍ／分として荷重−伸長曲線を求めた。
【００３５】
（４）沸水収縮率
繊維を枠周１．１２５ｍの検尺機を用いて、１０ターンしたカセを作成し、荷重０．０１７７ｃＮ／ｄｔｅｘをかけて、原長Ｌ０を測定する。該荷重を除去後、フリー状態で、９８℃の恒温漕に入れる。沸水処理後４０℃以下の温度で自然乾燥する。そして、再び１／３０ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけて、沸水処理後の長さＬ１を測定する。そして以下の式にて、沸水収縮率ＢＷＳを測定する。
ＢＷＳ（％）＝（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０×１００（％）
【００３６】
（５）ポリマー成分Ｂの溶解除去斑観察
ポリマー成分Ｂが完全に溶解除去されたかどうかの指標のために、ポリマー成分Ｂを溶解除去後、下記条件で染色を行い、染め斑を目視で観察した。
染色条件：９８℃で６０分間、浴比１：１００
染料：テラトップＢｌｕｅ ＧＬＦ（分散染料）
濃度：４％ｏｗｆ
【００３７】
（６）ワイピング性能の評価方法
ガラス板に人工脂質を付着させ、荷重（１２５ｇ／３．９ｃｍ２）を載せたワイピングクロスで拭取った。拭取り後のガラス板について５名のモニターにより官能評価を行った。モニターはガラス板を見た時の状態を次の基準により評価し、５人のモニターの点の合計が２０点以上のものは「良好」、２０点以下のものは「不良」と判定した。
５点：ガラス板に汚れがあったことは全く感じられず、非常にきれいである。
４点：ガラス板に汚れがあったことは感じられず、きれいである。
３点：ガラス板に汚れがあったかもしれないが、まあきれいである。
２点：ガラス板によごれがあったであろうと推測されるほど少し汚い。
１点：ガラス板によごれがあったであろうと確信できるほど汚い。
【００３８】
［実施例１］
実施例１は、固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：帝人ファイバー（株）製）と５−ナトリウムスルホイソフタル酸９モル％と、数平均分子量４０００のポリエチレングリコール４重量％を共重合したポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ２）とを各々突起部形成ポリマー成分、スリット形成ポリマー成分とし、２００の細孔が設けられた分流板から溶融された突起部形成ポリマーが流れ、突起部ポリマー間に溶融されたスリット形成ポリマーが流れるようにした複合紡糸口金から両ポリマーを放射状に交互にそれぞれ２００層接合した複合紡出糸条を押出し、これを冷却固化し、紡糸速度１０００ｍ／分で一旦巻き取り、未延伸糸を得た。その際、突起部成形ポリマー成分：スリット形成ポリマー成分の重量比を７０：３０、後述する延伸糸の繊度となるようポリマーの吐出量を調整し、紡糸温度を２８０℃とした。
【００３９】
上記複合未延伸糸は得られた未延伸糸をホットローラー、スリットヒーター系延伸機ローラー延伸し、熱セットして巻き取った。得られた複合未延伸糸をホットローラー及びスリットヒーターを備えた系延伸機を用いて、得られる延伸糸が３０ｄｔｅｘ／６ｆｉｌになるように延伸倍率を調整した。延伸温度は９０℃とし、熱セット温度は１８０℃、延伸倍率は３．３倍とした。
【００４０】
また、得たスリット形成性複合繊維繊維（延伸糸）を丸編みし、スリット形成ポリマー成分の溶解除去処理を行った。これを４％ＮａＯＨ水溶液で９８℃にてアルカリ減量し、スリット形成ポリマー成分の重量比率相当分が溶解除去された時点で、処理を中止した。この編物を１ｇ／Ｌのスコアロール４００（花王（株））水溶液中、８０℃で２０分間精錬した。その後水洗い、乾燥したあと、１８０℃で２分間プレセットした。以上の処理を行った丸編みを構成する繊維観察したところ、スリット形成ポリマー成分が溶解除去され、スリットを有するスリット繊維となっていることが確認された。結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
［実施例２〜７、比較例１〜３］
ポリマー成分Ａ、ポリマー成分Ｂ、ポリマー成分Ａ：ポリマー成分Ｂの重量比、ポリマー成分Ｂを溶解除去する溶剤を表１のように変更し、ポリ乳酸と改質ＰＢＴをポリマー成分Ｂとした実施例５及び実施例６についてはいずれも、延伸温度を７０℃、熱セット温度を１５０℃に変更した以外は実施例１と同様にして複合繊維（延伸糸）を得、多スリット繊維を製造した。この際、溶剤にギ酸を用いた場合の減量処理温度は２５℃（室温）とし、トルエンを用いた場合の減量処理温度は６０℃とした。
但し、実施例３、４、７および比較例３では、ポリマー成分Ａは、それぞれの溶剤では全く溶解されないため、溶解速度比の測定は行っていない。
【００４３】
なお、ここで、表１においてそれぞれポリマーは下記のように略称で示した。
改質ＰＥＴ１：５−ナトリウムスルホイソフタル酸０．９モル％を共重合したポリエチレンテレフタレート（帝人ファイバー（株）製）
改質ＰＥＴ２：５−ナトリウムスルホイソフタル酸９モル％と、数平均分子量４０００のポリエチレングリコール４重量％を共重合したポリエチレンテレフタレート（帝人ファイバー（株）製）
ポリ乳酸：（島津製作所（株）製ラクティ：融点１７５℃、重量平均分子量２００，０００）Ｄ体純度が９９％のポリ乳酸
Ｎｙ−６：固有粘度等１．２０（ＢＡＳＦ社ＵＬＴＲＡＭＩＤ、銘柄ＢＳ７００）
改質ＰＢＴ：５−ナトリウムスルホイソフタル酸５モル％と、数平均分子量４０００のポリエチレングリコール５０重量％を共重合したポリブチレンテレフタレート（ポリプラスチックス（株）製ジュラネックス）
ポリスチレン：平均分子量が８万、熱変形温度が１１０℃のシンジオタクチックポリスチレン２７０℃における溶融粘度が１０００ポイズであるポリスチレン
【００４４】
［実施例８］
ポリマー成分Ｂとして改質ＰＥＴ１に代えて５−ナトリウムスルホイソフタル酸７．５モル％と、数平均分子量４０００のポリエチレングリコール８重量％を共重合したポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ３：帝人ファイバー（株）製）を用い、紡糸速度を１０００ｍ／分で引き取った紡出糸を一旦巻き取ることなく引き続き、９０℃の予熱ローラー上で予熱し、延伸倍率４．０倍で延伸し、セットローラー１５０℃で熱セットした後、巻き取った以外は実施例１と同様にして複合繊維を得、多スリット繊維を製造した。結果を表１に示す。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の複合繊維からは、多スリットを有し、ワイピング性能や研磨性能に優れた多スリット繊維を得ることができ、該多スリット繊維はレンズや電子部品のワイピングや研磨において優れた性能を発揮する。また、風合い面でも従来に無い極めてソフトな風合いを呈し、高級衣料にも好適に用いることができる。
【００４６】
また、上記多スリット繊維は、従来にない特徴のひとつに比表面積が大きくなるという特徴がある。このため、優れた吸着・吸収特性を持つ。この効果を生かして、例えば、機能性薬剤を吸収させて新たな用途展開が可能となる。機能性薬剤とは例えばたんぱく質、ビタミン類など健康・美容促進のための薬剤、そのほか抗炎症剤や消毒剤などの医薬品なども用いることができる。一方で、吸収・吸着特性だけではなく、優れた除放特性を持つ。この効果を生かして先述した機能性薬剤を除放させるなど、ドラッグデリバリーシステムをはじめとし、さまざまな医薬・衛生用途に展開可能である。
【００４７】
さらに本発明の多スリット繊維および該多スリット繊維とする前の複合繊維は、糸、組み紐状糸、短繊維からなる紡績状糸、織物、編物、フェルト、不織布、人工皮革などの中間製品の形状で用いることができる。また、これらの中間製品は、さらに、最終製品として加工し、ジャケット、スカート、パンツ、下着などの衣料、スポーツ衣料、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品、化粧品、化粧品マスク、ワイピングクロス、健康用品などの生活用途や研磨布、フィルター、有害物質除去製品、電池用セパレーターなどの環境・産業資材用途や、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に使うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の複合繊維の横断面の一例を示す写真である。
【符号の説明】
【００４９】
Ｌ：ポリマー成分Ａの長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種類のポリマー成分Ａ及びＢからなる複合繊維であって、該複合繊維の横断面において、一方のポリマー成分Ａが他方のポリマー成分Ｂによって分離され、該ポリマー成分Ａは該横断面の中心部から外周に向かって放射状かつ帯状に５０〜５００個それぞれ独立して配され、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの長さＬ）の比が０．０１〜０．０５であることを特徴とする複合繊維。
【請求項２】
複合繊維断面において、（ポリマー成分Ａの長さＬ）／（複合繊維の直径Ｄ）の比が０．２２〜０．５０である請求項１記載の複合繊維。
【請求項３】
複合繊維断面において、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの幅の最小値Ｔmin）の比が３〜１５である請求項１または２記載の複合繊維。
【請求項４】
ポリマー成分Ａ：ポリマー成分Ｂの重量比が９０：１０〜５：９５である請求項１〜３のいずれかに記載の複合繊維。
【請求項５】
ポリマー成分Ａとポリマー成分Ｂがいずれもポリエステル系ポリマーからなり、ＮａＯＨ４％濃度水溶液に対して、（ポリマー成分Ｂの溶解速度）／（ポリマー成分Ａの溶解速度）の比が５００以上である請求項１〜４のいずれかに記載の複合繊維。
【請求項６】
ポリマー成分Ａが脂肪族ポリアミドであり、ポリマー成分Ｂがスルホン酸金属塩基を０．３〜５モル％共重合しているポリエチレンテレフタレートである請求項１〜４のいずれかに記載の複合繊維。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の複合繊維において、ポリマー成分Ｂを溶解除去してなる多スリット繊維。
【請求項１】
２種類のポリマー成分Ａ及びＢからなる複合繊維であって、該複合繊維の横断面において、一方のポリマー成分Ａが他方のポリマー成分Ｂによって分離され、該ポリマー成分Ａは該横断面の中心部から外周に向かって放射状かつ帯状に５０〜５００個それぞれ独立して配され、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの長さＬ）の比が０．０１〜０．０５であることを特徴とする複合繊維。
【請求項２】
複合繊維断面において、（ポリマー成分Ａの長さＬ）／（複合繊維の直径Ｄ）の比が０．２２〜０．５０である請求項１記載の複合繊維。
【請求項３】
複合繊維断面において、（ポリマー成分Ａの幅の最大値Ｔmax）／（ポリマー成分Ａの幅の最小値Ｔmin）の比が３〜１５である請求項１または２記載の複合繊維。
【請求項４】
ポリマー成分Ａ：ポリマー成分Ｂの重量比が９０：１０〜５：９５である請求項１〜３のいずれかに記載の複合繊維。
【請求項５】
ポリマー成分Ａとポリマー成分Ｂがいずれもポリエステル系ポリマーからなり、ＮａＯＨ４％濃度水溶液に対して、（ポリマー成分Ｂの溶解速度）／（ポリマー成分Ａの溶解速度）の比が５００以上である請求項１〜４のいずれかに記載の複合繊維。
【請求項６】
ポリマー成分Ａが脂肪族ポリアミドであり、ポリマー成分Ｂがスルホン酸金属塩基を０．３〜５モル％共重合しているポリエチレンテレフタレートである請求項１〜４のいずれかに記載の複合繊維。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の複合繊維において、ポリマー成分Ｂを溶解除去してなる多スリット繊維。
【図１】
【公開番号】特開２００８−７９０２（Ｐ２００８−７９０２Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８１４０７（Ｐ２００６−１８１４０７）
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【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１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
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