JP2017066564A - 複合繊維及びそれを用いた布帛の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性を備える布帛を得るために好適な合成繊維を得る。【解決手段】 繊維横断面において、樹脂Ａからなる複数のＡ層と、樹脂ＢからなるＢ層とを有する複合繊維であって、樹脂Ａは、白色導電性粒子を２質量％以上、１５質量％以下含む繊維形成性ポリマーであり、樹脂Ｂは、樹脂Ａより溶解速度が大きい繊維形成性ポリマーであり、Ａ層の層１個当たりの面積は０．８〜６０μｍ２であり、Ａ層とＢ層との面積比率は３５：６５〜８５：１５である複合繊維である。【選択図】図１
Description
本発明は、布帛に用いるのに好適な複合繊維に関する。さらに詳しくは衣料用、寝装具用、インテリア用に好適な複合繊維に関する。
近年、水着・インナーなどの衣料品、遮光カーテンや布団等の寝装品・インテリア用品の分野では、蓄熱性に優れるとともに、透け防止性や透撮防止性に優れた布帛が求められている。
従来より蓄熱性や透け防止性を有する布帛は、それぞれ数多く提案されている。例えば、繊維へ特定の添加剤を練り込む、繊維の断面形状を工夫する、繊維の繊度を工夫する、繊維の加工方法を工夫する、織編物の組織・加工を工夫する等により、布帛に蓄熱性を持たせることにより保温効果に優れた布帛を得たり、防透け性の優れた布帛を得たりする方法等がある。
従来より蓄熱性や透け防止性を有する布帛は、それぞれ数多く提案されている。例えば、繊維へ特定の添加剤を練り込む、繊維の断面形状を工夫する、繊維の繊度を工夫する、繊維の加工方法を工夫する、織編物の組織・加工を工夫する等により、布帛に蓄熱性を持たせることにより保温効果に優れた布帛を得たり、防透け性の優れた布帛を得たりする方法等がある。
具体的には、特許文献１には、平均粒径が０．５μｍ以下の金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤がポリエステル繊維中に、繊維重量に対して０．１〜２．０重量％練り込まれてなることを特徴とする保温性ポリエステル繊維とすることにより、鮮明性に優れた保温性ポリエステルが得られることが記載されている。
また、特許文献２には、芯成分を形成する合成重合体に艶消剤を１．０〜５．０重量％含有し、鞘成分を形成する合成重合体に蛍光増白剤を０．０１〜１．０重量％含有し、芯成分部の横断面が回転対称形である芯鞘複合糸を用いることで透け防止性に優れた白色布帛が得られることが記載されている。
また、近年、カメラの性能の向上に伴い、透撮防止機能を備えたものが求められている。
透撮防止布帛としては、特許文献３では、赤外線吸収能又は赤外線反射能を有する部分を表面積に対して４０〜８０％偏在させてなる赤外線による透視を防ぐ肌面当接用繊維材料が提案されている。
また、特許文献４では、酸化アンチモンをドーピングした酸化第二スズからなる白色系微粒子、又は、酸化アンチモンをドーピングした酸化第二スズを他の無機微粒子にコーティングしたものからなる白色系微粒子を３．０〜１２．０質量％含有する合成繊維を７０質量％以上使用した布帛であって、該布帛の１０００ｎｍにおける赤外線透過率が４０％以下であることを特徴とする赤外線透過撮影防止用布帛が提案されている。
透撮防止布帛としては、特許文献３では、赤外線吸収能又は赤外線反射能を有する部分を表面積に対して４０〜８０％偏在させてなる赤外線による透視を防ぐ肌面当接用繊維材料が提案されている。
また、特許文献４では、酸化アンチモンをドーピングした酸化第二スズからなる白色系微粒子、又は、酸化アンチモンをドーピングした酸化第二スズを他の無機微粒子にコーティングしたものからなる白色系微粒子を３．０〜１２．０質量％含有する合成繊維を７０質量％以上使用した布帛であって、該布帛の１０００ｎｍにおける赤外線透過率が４０％以下であることを特徴とする赤外線透過撮影防止用布帛が提案されている。
しかしながら、特許文献１に記載の保温性ポリエステル繊維は、蓄熱性が十分でなく、また透撮防止性については記載されていない。
そして、特許文献２記載の芯鞘複合糸は、透け防止性が十分なものではない。
また特許文献３に記載の繊維材料は、赤外線吸収剤又は赤外線反射剤を、後加工により固着して得ることが記載されているが、後加工による固着では、使用時に剥がれてしまう可能性があり、透撮防止性は優れているものの、その耐久性に問題がある。
そして、特許文献４記載の布帛は、透撮防止性は優れているものの、防透け性や蓄熱性が十分なものとはならない。
したがって、本発明は、上記の課題を解決し、蓄熱性、透け防止性、透撮防止性とも優れた布帛を得るのに好適な合成繊維を得ることを、その目的とする。
そして、特許文献２記載の芯鞘複合糸は、透け防止性が十分なものではない。
また特許文献３に記載の繊維材料は、赤外線吸収剤又は赤外線反射剤を、後加工により固着して得ることが記載されているが、後加工による固着では、使用時に剥がれてしまう可能性があり、透撮防止性は優れているものの、その耐久性に問題がある。
そして、特許文献４記載の布帛は、透撮防止性は優れているものの、防透け性や蓄熱性が十分なものとはならない。
したがって、本発明は、上記の課題を解決し、蓄熱性、透け防止性、透撮防止性とも優れた布帛を得るのに好適な合成繊維を得ることを、その目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、特定の粒子を含み、特定の径を有する樹脂層と、易溶解樹脂の樹脂層とからなる繊維横断面形状の複合繊維とすることにより、後工程で、溶解することによって、保温性、防透け性、透撮防止性ともに良好な繊維構造物を得ることができることを見出した。
すなわち、本発明は、上記目的を達成するため、本発明は、繊維横断面において、樹脂Ａからなる複数のＡ層と、樹脂ＢからなるＢ層とを有する複合繊維であって、樹脂Ａは、白色導電性粒子を２質量％以上、１５質量％以下含む繊維形成性ポリマーであり、樹脂Ｂは、樹脂Ａより溶解速度が大きい繊維形成性ポリマーであり、Ａ層の層１個当たりの面積は０．８〜６０μｍ２であり、Ａ層とＢ層との面積比率は３５：６５〜８５：１５である複合繊維を要旨とする。
上記複合繊維は、白色導電性粒子が、アンチモンをドーピングしたスズ又はアンチモンをドーピングしたインジウムのいずれか一つ以上を被覆した無機粒子であることが好ましく、特に、白色導電性粒子が、アンチモンをドーピングしたスズを被覆した酸化チタンであることが好ましい。
上記複合繊維は、白色導電性粒子の平均粒子径が、１．５μｍ以下であることが好ましい。
また、本発明は、上記複合繊維を製編織した後、Ｂ層を溶解して除去することにより、単糸断面積が、０．８〜６０μｍ２のマイクロファイバーからなる布帛を製造する方法でもある。
すなわち、本発明は、上記目的を達成するため、本発明は、繊維横断面において、樹脂Ａからなる複数のＡ層と、樹脂ＢからなるＢ層とを有する複合繊維であって、樹脂Ａは、白色導電性粒子を２質量％以上、１５質量％以下含む繊維形成性ポリマーであり、樹脂Ｂは、樹脂Ａより溶解速度が大きい繊維形成性ポリマーであり、Ａ層の層１個当たりの面積は０．８〜６０μｍ２であり、Ａ層とＢ層との面積比率は３５：６５〜８５：１５である複合繊維を要旨とする。
上記複合繊維は、白色導電性粒子が、アンチモンをドーピングしたスズ又はアンチモンをドーピングしたインジウムのいずれか一つ以上を被覆した無機粒子であることが好ましく、特に、白色導電性粒子が、アンチモンをドーピングしたスズを被覆した酸化チタンであることが好ましい。
上記複合繊維は、白色導電性粒子の平均粒子径が、１．５μｍ以下であることが好ましい。
また、本発明は、上記複合繊維を製編織した後、Ｂ層を溶解して除去することにより、単糸断面積が、０．８〜６０μｍ２のマイクロファイバーからなる布帛を製造する方法でもある。
本発明の複合繊維によれば、蓄熱性、透け防止性、透撮防止性とも優れた布帛を得ることができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明は、繊維横断面において、樹脂ＡからなるＡ層と樹脂Ａより溶解速度の大きい樹脂ＢからなるＢ層から構成される複合繊維である。
Ａ層を形成する繊維形成性ポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリオレフィン等の繊維形成可能な熱可塑性樹脂を選択できる。ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアルキレンテレフタレートを主体とした芳香族ポリエステルや、ポリ乳酸のなどの脂肪族ポリエステルポリ乳酸等が挙げられる。ポリアミドとしては、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド６Ｉ、ポリアミド９Ｔ，ポリメタキシレンアジパミド等が挙げられる。
Ａ層を形成する繊維形成性ポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリオレフィン等の繊維形成可能な熱可塑性樹脂を選択できる。ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアルキレンテレフタレートを主体とした芳香族ポリエステルや、ポリ乳酸のなどの脂肪族ポリエステルポリ乳酸等が挙げられる。ポリアミドとしては、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド６Ｉ、ポリアミド９Ｔ，ポリメタキシレンアジパミド等が挙げられる。
本発明の複合繊維は、本発明の効果を損なわない範囲であれば一般的に使用される添加剤、滑剤、艶消し剤、酸化防止剤、蛍光増白剤、制電剤、耐光剤などが含まれていてもよい。
本発明において、樹脂Ａは、白色導電性粒子を含む。白色導電性粒子としては、例えば、アンチモンをドーピングした酸化スズ（以下、ＡＴＯと呼ぶことがある）、スズをドーピングした酸化インジウム（以下、ＩＴＯと呼ぶことがある）等を、酸化チタンや酸化亜鉛等の無機粒子に被覆した赤外線吸収粒子が好適に挙げられる。これらの粒子は単独で用いても、混用してもよい。
衣料品、寝装品、インテリア用品等に用いる場合、染色性の点、白度が優れている点から、ＡＴＯの一種である酸化アンチモンをドーピングした第二酸化スズを被覆した酸化チタンが特に好適に用いられる。
衣料品、寝装品、インテリア用品等に用いる場合、染色性の点、白度が優れている点から、ＡＴＯの一種である酸化アンチモンをドーピングした第二酸化スズを被覆した酸化チタンが特に好適に用いられる。
上記白色導電性粒子の平均粒子径は、０．５μｍ以上が好ましく、１．５μｍ以下が好ましい。より好ましくは、１μｍ以下である。
尚、一般的に、合成繊維において、艶消し剤として用いる酸化チタン等の無機粒子は、通常、平均粒子径が０．３μｍ程度である。しかし、本発明におけるＡＴＯやＩＴＯ等を被覆した酸化チタン等の白色導電性粒子は、平均粒子径を０．５以上、１．５μｍ以下と通常の平均粒子径より大きい特定の範囲とすることによって、赤外線を熱エネルギーに変換し、熱として蓄積し、蓄熱効果を発揮し易いため、上記の範囲が好ましい。
本発明において、白色導電性粒子の樹脂Ａに対する含有量は、２質量％以上、１５質量％以下である。好ましくは、４質量％以上である。この範囲であると、保温性、透け防止性、透撮防止性とも良好であり、紡糸操業性及び繊維品質も十分なものとなる。
本発明における白色導電性粒子は、一次粒子径が１．５μｍ以下のものであることが好ましい。
本発明おいて、樹脂Ｂは、樹脂Ａより溶解速度が大きい繊維形成性ポリマーである。すなわち、樹脂Ｂは、樹脂Ａと同一の特定の溶剤に浸漬した場合に、樹脂Ａより溶解速度が大きいものである。通常、樹脂Ｂの溶解速度は、樹脂Ａの１０倍以上が好ましく、より好ましくは２０倍以上であり、更に好ましくは３０倍以上である。
例えば、樹脂Ａがホモのポリエステルの場合、樹脂Ｂとしては、ポリエステルの変性物が好ましく用いられる。ポリエステルの変性物の例としては、スルホン酸の金属塩を有するフタル酸、アジピン酸やポリエチレングリコール等を共重合した変性ポリエステル等が挙げられる。これらのポリエステル変性物は、溶剤をアルカリ水溶液等とした場合に、樹脂Ｂの溶解速度は、樹脂Ａの溶解速度の１０倍以上となり、好適に用いることができる。
尚、ホモのポリエステルと、上記のような変性ポリエステルの組み合わせは、ポリマー物性の性質が大きく変わらないため、紡糸条件、延伸条件、仮撚条件、及び製織編や染色等の後加工も安定した条件とすることが容易であり、好ましいものである。
尚、ホモのポリエステルと、上記のような変性ポリエステルの組み合わせは、ポリマー物性の性質が大きく変わらないため、紡糸条件、延伸条件、仮撚条件、及び製織編や染色等の後加工も安定した条件とすることが容易であり、好ましいものである。
また、性質の大きく異なるポリマー同士において、好適な樹脂Ａと樹脂Ｂの組合せとしては、樹脂Ａがポリエステルの場合、樹脂Ｂが、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン、ポリプロピレンの群から選ばれるポリマーが挙げられる。これらの組合せであれば、樹脂Ａと樹脂Ｂの溶解速度が大きく異なり、好ましい。
また、樹脂Ａがポリアミドの場合、好適な組合せの樹脂Ｂとしては、ポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポレテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル等が挙げられる。
尚、樹脂Ｂがポリエステルの場合の溶剤としては、１〜５質量％のＮａＯＨ水溶液が好適に挙げられる。
また、樹脂Ａと樹脂Ｂの性質が大きく異なる場合は、適宜、一方の樹脂が溶解する溶剤を選択することが好ましい。例えば、樹脂Ａがポリエステル、樹脂Ｂがポリアミドの場合、ポリアミドを溶解させる蟻酸等が好適に挙げられる。
本発明の複合繊維は、繊維横断面（繊維長軸方向に垂直な面）において、樹脂Ａからなる複数のＡ層と、樹脂Ａより溶解速度が大きい樹脂ＢからなるＢ層を組み合わせた複合繊維である。
Ａ層とＢ層とを組合せて複合繊維を得る方法としては、例えば、樹脂Ａと樹脂Ｂを別々の口金から押し出して複合紡糸して複合繊維を得る方法がある。
本発明の複合繊維は、Ｂ層を溶解することにより、適宜、特定の径を有するＡ層からなるマイクロファイバーを得ることができる。得られたマイクロファイバーからなる布帛は、蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性に優れたものとなる。
Ａ層とＢ層とを組合せて複合繊維を得る方法としては、例えば、樹脂Ａと樹脂Ｂを別々の口金から押し出して複合紡糸して複合繊維を得る方法がある。
本発明の複合繊維は、Ｂ層を溶解することにより、適宜、特定の径を有するＡ層からなるマイクロファイバーを得ることができる。得られたマイクロファイバーからなる布帛は、蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性に優れたものとなる。
Ａ層とＢ層とを複合する形態としては、Ａ層を海部とし、Ｂ層を島部とした海島構造を好適に挙げることができる。
樹脂Ａに粒子径の大きい白色導電性粒子を含有させる場合、Ａ層の繊維表面の露出率は、２０％以下であることが好ましく、特に好ましくはＡ層を繊維表面へ露出させない形態とすることが好ましい。Ａ層が島部、Ｂ層が海部の海島型複合繊維として、Ａ層の繊維表面への露出を少なくしたり、Ａ層が繊維表面へ露出しないようにすることにより、樹脂Ａに粒子径の大きい白色導電性粒子を含有させた場合でも、複合繊維の紡糸操業性、工程通過性が良好となる。
樹脂Ａに粒子径の大きい白色導電性粒子を含有させる場合、Ａ層の繊維表面の露出率は、２０％以下であることが好ましく、特に好ましくはＡ層を繊維表面へ露出させない形態とすることが好ましい。Ａ層が島部、Ｂ層が海部の海島型複合繊維として、Ａ層の繊維表面への露出を少なくしたり、Ａ層が繊維表面へ露出しないようにすることにより、樹脂Ａに粒子径の大きい白色導電性粒子を含有させた場合でも、複合繊維の紡糸操業性、工程通過性が良好となる。
以下、本発明の複合繊維の好適な繊維横断面の形状について、図１を参照して、詳細に例示する。尚、図１において、斜線部は樹脂ＡからなるＡ層、白抜き部は樹脂ＢからなるＢ層である。
例えば、図１（ａ）の繊維横断面は、９個のＡ層と１個のＢ層からなり、Ａ層が丸断面の島部、Ｂ層がＡ層を取り囲む海部である海島構造である。図１（ａ）の島部は、丸断面であるが、三角や四角等の多角形等の異型でもよい。Ａ層の数（島部の数）は、２個以上が好ましく、４個以上がより好ましく、さらに好ましくは、８個以上である。尚、白色導電性粒子等を高濃度に含有させ易い点、繊維物性を保持し易い点から、上限は、１００個程度が好ましい。
図１（ｂ）及び（ｄ）の繊維横断面は、８個のＡ層と１個のＢ層からなり、Ａ層が三角断面の島部、Ｂ層がＡ層を補完する放射状の海部である海島構造である。この図では、島部の断面形状は三角形であるが、四角形等の多角形やその他の異型断面であってもよい。図１（ｂ）のＢ層は、繊維中心部から放射状に伸びた形状であり、繊維表面に露出している。図１（ｄ）のＢ層は、繊維中心部から放射状に伸びた形状であり、Ｂ層がＡ層を覆い、Ａ層は繊維表面に露出していないものである。尚、Ａ層が繊維表面に露出する場合、ゴデッドロールなどの金属の摩耗防止の点から、Ａ層の繊維表面への露出率は８０％以下が好ましい。この形状の場合、Ａ層の数（島部の数）は、３以上が好ましく、上限としては、３０程度が好ましい。
図１（ｃ）及び（ｅ）の繊維横断面は、９個のＡ層と１個のＢ層からなり、Ａ層が繊維中心部の丸断面の島部と、外周に近い四角形の断面の島部であり、Ｂ層はＡ層を補完する形状の海部であり、Ｂ層は中空形状でかつ放射状に伸びた形状の海島構造である。尚、Ａ層の形状は丸、四角形であるが、三角形、五角形等の多角形や、その他異型断面でもよい。
図１（ｃ）はＡ層が繊維表面に露出しており、図１（ｄ）はＡ層が露出していない形状である。尚、Ａ層が繊維表面に露出する場合、ゴデッドロールなどの金属の摩耗防止の点から、Ａ層の繊維表面への露出率は８０％以下が好ましい。この形状の場合、Ａ層の数（島部の数）は、３以上が好ましく、上限としては、３０程度が好ましい。
これらの中で、蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性の点からは、図１（ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）が好ましい。特に図１（ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）のＡ層の個数が８以上で、Ａ層の扁平率が高いものが好ましい。
例えば、図１（ａ）の繊維横断面は、９個のＡ層と１個のＢ層からなり、Ａ層が丸断面の島部、Ｂ層がＡ層を取り囲む海部である海島構造である。図１（ａ）の島部は、丸断面であるが、三角や四角等の多角形等の異型でもよい。Ａ層の数（島部の数）は、２個以上が好ましく、４個以上がより好ましく、さらに好ましくは、８個以上である。尚、白色導電性粒子等を高濃度に含有させ易い点、繊維物性を保持し易い点から、上限は、１００個程度が好ましい。
図１（ｂ）及び（ｄ）の繊維横断面は、８個のＡ層と１個のＢ層からなり、Ａ層が三角断面の島部、Ｂ層がＡ層を補完する放射状の海部である海島構造である。この図では、島部の断面形状は三角形であるが、四角形等の多角形やその他の異型断面であってもよい。図１（ｂ）のＢ層は、繊維中心部から放射状に伸びた形状であり、繊維表面に露出している。図１（ｄ）のＢ層は、繊維中心部から放射状に伸びた形状であり、Ｂ層がＡ層を覆い、Ａ層は繊維表面に露出していないものである。尚、Ａ層が繊維表面に露出する場合、ゴデッドロールなどの金属の摩耗防止の点から、Ａ層の繊維表面への露出率は８０％以下が好ましい。この形状の場合、Ａ層の数（島部の数）は、３以上が好ましく、上限としては、３０程度が好ましい。
図１（ｃ）及び（ｅ）の繊維横断面は、９個のＡ層と１個のＢ層からなり、Ａ層が繊維中心部の丸断面の島部と、外周に近い四角形の断面の島部であり、Ｂ層はＡ層を補完する形状の海部であり、Ｂ層は中空形状でかつ放射状に伸びた形状の海島構造である。尚、Ａ層の形状は丸、四角形であるが、三角形、五角形等の多角形や、その他異型断面でもよい。
図１（ｃ）はＡ層が繊維表面に露出しており、図１（ｄ）はＡ層が露出していない形状である。尚、Ａ層が繊維表面に露出する場合、ゴデッドロールなどの金属の摩耗防止の点から、Ａ層の繊維表面への露出率は８０％以下が好ましい。この形状の場合、Ａ層の数（島部の数）は、３以上が好ましく、上限としては、３０程度が好ましい。
これらの中で、蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性の点からは、図１（ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）が好ましい。特に図１（ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）のＡ層の個数が８以上で、Ａ層の扁平率が高いものが好ましい。
本発明の複合繊維におけるＡ層の扁平率は、糸品位を良好にする点からは、０〜９０％が好ましい。また、蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性の点からは、２０〜８０％であることが好ましい。
Ａ層の扁平率は、図２の記載を参照して、Ａ層の長辺の長さをａ、Ａ層の短辺の長さをｂとした場合、扁平率（％）＝〔（ａ−ｂ）×１００／ａ〕として、算出される値である。
Ａ層の扁平率は、図２の記載を参照して、Ａ層の長辺の長さをａ、Ａ層の短辺の長さをｂとした場合、扁平率（％）＝〔（ａ−ｂ）×１００／ａ〕として、算出される値である。
本発明の複合繊維におけるＡ層の繊維表面露出は８０％以下が好ましく、より好ましくは５０％以下、さらに好ましくは露出しないことである。Ａ層の繊維表面への露出が非常に大きい場合には、蓄熱性、透け防止性、透撮防止性、紡糸操業性、後工程通過性のバランスが損なわれる傾向がある。
本発明の複合繊維は、Ａ層とＢ層において、それぞれの比率（面積比）が３５：６５〜８５：１５が好ましく、より好ましくは、６０：４０〜８０：２０である。Ａ層が３５％未満の場合には、マイクロファイバーとする際に溶解する樹脂Ｂ成分が多くなり、コスト高となり、Ａ層が８５％を超える場合には、繊維内部に浸透しにくいため溶解斑を起こし、きれいに分割せず、安定的にマイクロファイバーが得られない傾向がある。
本発明の複合繊維におけるＡ層の層１個あたりの面積としては、蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性の点から、０．８〜６０μｍ２である。好ましくは、５〜３０μｍ２であり、より好ましくは、８〜２５μｍ２である。Ａ層の１個当たりの面積が０．８μｍ２未満では、白色導電性粒子の粒子径が大きい場合、正常な繊維横断面を形成しないものとなる。上記の範囲であると、Ｂ層を溶解した後に、糸の品位を保ちつつ、蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性に優れたものとなる。尚、本発明において、複合繊維におけるＡ層の層１個当たりの面積は、Ａ層の各層の平均面積である。また、それぞれのＡ層の面積は、Ａ層１個当たりの平均面積の±２５％以内が好ましい。
本発明の複合繊維の強度は、２．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上あることが好ましく、さらに好ましくは、３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。２．８ｃＮ／ｄｔｅｘ未満である場合、アルカリ減量し得られたマイクロファイバーの強度も低くなり、毛羽立ちや微粒子の放出などが生じ易い傾向がある。
本発明の複合繊維の伸度は、１８〜１５０％が好ましく、より好ましくは２０〜１２０％である。伸度が１８％である場合、アルカリ減量し得られたマイクロファイバーの伸度も低くなり、毛羽立ちや微粒子の放出などが生じ易い傾向がある。伸度が１５０％を超える場合には、アルカリ減量後の強度が劣る傾向がある。
本発明の複合繊維は、以下に示す蓄熱性が基準布と比較し１．５℃以上であることが好ましい。
尚、蓄熱性は、白色導電性粒子が入っていない繊維からなる目付５０ｇ／ｍ２の布帛（基準サンプル）と測定対象の繊維からなる布帛（比較サンプル）を用いて、レフランプによる照射により、基準サンプルに対して、基準サンプルの温度が何℃上昇するかを、後述のように測定して、「比較サンプル−基準サンプル」の値を蓄熱性の値（℃）とする。
本発明の複合繊維の蓄熱性（基準サンプルからの上昇温度）は１．５℃以上が好ましく、より好ましくは３℃以上であり、蓄熱性の値が高ければ高いほど、蓄熱効果に優れている。
尚、蓄熱性は、白色導電性粒子が入っていない繊維からなる目付５０ｇ／ｍ２の布帛（基準サンプル）と測定対象の繊維からなる布帛（比較サンプル）を用いて、レフランプによる照射により、基準サンプルに対して、基準サンプルの温度が何℃上昇するかを、後述のように測定して、「比較サンプル−基準サンプル」の値を蓄熱性の値（℃）とする。
本発明の複合繊維の蓄熱性（基準サンプルからの上昇温度）は１．５℃以上が好ましく、より好ましくは３℃以上であり、蓄熱性の値が高ければ高いほど、蓄熱効果に優れている。
本発明の複合繊維は、後述する透過率が、波長領域４００〜６００ｎｍで２０％以下、波長領域６００〜８００ｎｍで２０％以下、波長領域８００〜１２００ｎｍで２０％以下であることが好ましい。波長領域４００〜８００ｎｍの可視光領域では、透過率が２０％を超える条件では、衣服を着用した時、可視光が通り易く、生地が透けてしまう傾向がある。また、水に濡れた場合でも容易に透けてしまう。透過率が２０％以下であれば、肉眼では、透けを判別しにくくなり、プライバシーを守ることができる傾向がある。さらに、８００〜１２００ｎｍの近赤外領域では、透過率が２０％を超える条件では、赤外線カメラにより容易に透撮されてしまい、プライバシーを守ることができない傾向があり、透過率を２０％以下とすることにより、それを容易に防ぐことができる。
本発明の複合繊維は、製編織等した後、Ｂ層を溶解して一部又は全部を除去することにより、マイクロファイバーからなる布帛を得ることができる。
溶解後のマイクロファイバーの単糸断面積は、０．８〜６０μｍ２であることが好ましい。単糸断面積が０．８μｍ２未満では、蓄熱性の良好な粒径の白色導電性粒子を用いた場合、溶解後に繊維の毛羽立ちの発生、断糸、微粒子の放出による弱糸になるなどのおそれがある。また単糸繊維径が６０μｍ２を超える場合には、布帛としたときの目開きが大きくなるため、良好な透過率が得られず、透けが生じ易く、良好な蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性が得られない傾向がある。したがって、溶解後のマイクロファイバーの単糸断面積としては０．８〜６０μｍ２が好ましく、さらに好ましくは、５〜３０μｍ２である。
溶解後のマイクロファイバーの単糸断面積は、０．８〜６０μｍ２であることが好ましい。単糸断面積が０．８μｍ２未満では、蓄熱性の良好な粒径の白色導電性粒子を用いた場合、溶解後に繊維の毛羽立ちの発生、断糸、微粒子の放出による弱糸になるなどのおそれがある。また単糸繊維径が６０μｍ２を超える場合には、布帛としたときの目開きが大きくなるため、良好な透過率が得られず、透けが生じ易く、良好な蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性が得られない傾向がある。したがって、溶解後のマイクロファイバーの単糸断面積としては０．８〜６０μｍ２が好ましく、さらに好ましくは、５〜３０μｍ２である。
本発明の複合繊維のＢ層を溶解除去した後のマイクロファイバーの強度は、２．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上あることが好ましく、さらに好ましくは、３．０ｃＮ／ｄｔｅｘである。
本発明の複合繊維のＢ層を溶解除去した後のマイクロファイバーの伸度は、１８〜１５０％が好ましく、より好ましくは２０〜１２０％である。
次に、本発明の複合繊維の好適な製造方法についてさらに具体的に説明する。
以下は、樹脂Ａとして、白色導電性粒子を添加したポリエステル樹脂、樹脂Ｂとして、樹脂Ａより溶解速度の大きい共重合ポリエステルを用いた複合繊維の製法の例である。
以下は、樹脂Ａとして、白色導電性粒子を添加したポリエステル樹脂、樹脂Ｂとして、樹脂Ａより溶解速度の大きい共重合ポリエステルを用いた複合繊維の製法の例である。
まず、白色導電性粒子を２〜１５質量％含有したポリエステル樹脂（樹脂Ａ）、アルカリ易溶性の共重合ポリエステル（樹脂Ｂ）を準備する。
これらの樹脂をそれぞれ溶融して、紡糸口金から吐出する。引き続き糸条を冷却して、油剤を付与した後、第１ゴデッドロール（以下、ＧＲ１と呼ぶことがある）及び第２ゴデッドロール（以下、ＧＲ２と呼ぶことがある）間で延伸、熱処理し、ワインダーで捲き取り、本発明の複合繊維を得ることができる。
これらの樹脂をそれぞれ溶融して、紡糸口金から吐出する。引き続き糸条を冷却して、油剤を付与した後、第１ゴデッドロール（以下、ＧＲ１と呼ぶことがある）及び第２ゴデッドロール（以下、ＧＲ２と呼ぶことがある）間で延伸、熱処理し、ワインダーで捲き取り、本発明の複合繊維を得ることができる。
紡糸温度（紡糸口金から吐出する温度）としては、例えば、２７０〜２９５℃が好ましく、より好ましくは２８０〜２９５℃である。
紡糸速度（上記では未延伸糸を巻き取る速度）としては、例えば、８００〜１８００ｍ／ｍｉｎが好ましく、より好ましくは８００〜１５００ｍ／ｍｉｎである。
延伸工程での熱処理温度としては、例えば、１００〜１８０℃が好ましく、より好ましくは１２０〜１６０℃である。
捲取速度としては３０００〜４５００ｍ／ｍｉｎが好ましく、より好ましくは、３０００〜４０００ｍ／ｍｉｎである。
上記は、未延伸糸を一旦巻き取ることなく、延伸し、熱処理した後に巻き取る方法（直接延伸方法）にて、本発明の合成繊維の製造法を例示したが、未延伸糸を一旦巻き取った後に、延伸する方法（コンベンショナル法）を用いて、製造してもよい。
この場合、紡糸速度は、例えば、８００〜１８００ｍ／ｍｉｎが好ましく、より好ましくは８００〜１５００ｍ／ｍｉｎである。
延伸工程での熱処理温度は、例えば、１００〜１８０℃が好ましく、より好ましくは１２０〜１６０℃である。
延伸速度としては、例えば、５００〜１２００ｍ／ｍｉｎが好ましく、より好ましくは６００〜１０００ｍ／ｍｉｎである。
この場合、紡糸速度は、例えば、８００〜１８００ｍ／ｍｉｎが好ましく、より好ましくは８００〜１５００ｍ／ｍｉｎである。
延伸工程での熱処理温度は、例えば、１００〜１８０℃が好ましく、より好ましくは１２０〜１６０℃である。
延伸速度としては、例えば、５００〜１２００ｍ／ｍｉｎが好ましく、より好ましくは６００〜１０００ｍ／ｍｉｎである。
本発明の複合繊維は、未延伸糸、半延伸糸（高配向き未延伸糸）、延伸糸等のいずれの形態のものでもよい。
上述した製造方法においては、延伸糸を得る方法を例示したが、高配向の未延伸糸を得る場合は、上述したコンベンショナル法と同様に、樹脂を溶融して吐出した後、冷却し、油剤を付与した後、第１ゴデッドロールに導き、その後、第１ゴデッドロールと等速の第２ゴデッドロールを経由して巻糸体に高配向の半延伸糸巻き取ることにより得ることができる。それぞれのゴデッドロールの等速は３０００〜４５００ｍ／ｍｉｎ程度が好ましく、より好ましくは、３０００〜４０００ｍ／ｍｉｎである。
本発明の複合繊維は、製編織等する際に、そのまま生糸で用いてもよいが、仮撚加工、押し込み加工、ニットデニット加工など繊維が嵩高となるような加工を施して用いてもよい。またこのような加工を施すことにより、より保温性、蓄熱性及び防透け性が優れたものが得られ、また製編織した場合、編み目や織り目を、密とすることができるため、より一層、蓄熱性、透け防止性、透撮防止性を得られ易いものとなる。
以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。なお、本発明は以下に述べる実施例に限定されるものではない。尚、実施例及び比較例中の測定方法は以下の通りである。
Ａ．破断強度、破断伸度
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じ、島津製作所製のＡＧＳ−１ＫＮＧオートグラフ引張試験機を用い、試料糸長２０ｃｍ、定速引張速度２０ｃｍ／ｍｉｎの条件で測定する。荷重−伸び曲線での荷重の最高値を繊度で除した値を破断強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とし、そのときの伸び率を破断伸度（％）とする。
Ｂ．平均粒子径
透過電子顕微鏡（日本電子社製 透過電子顕微鏡 ＪＥＭ−１２３０）を用いて写真撮影し、自動画像処理装置（ＬＵＺＥＸ ＡＰ(ニレコ（株）製)にて体積基準の水平方向等分径を測定し、比重を計算して、重量平均の平均粒子径を求めた。
Ｃ．紡糸操業性
工程の通過性が良好であれば○、工程通過性が若干悪いものを△、製糸不可であれば×とした。
Ｄ．蓄熱性評価
実施例及び比較例から得られた繊維を、糸試料とし、後述の方法Ｅにより、マイクロファイバー布帛を作製し、このマイクロファイバー布帛を比較サンプルとした。次いで、白色導電性粒子を含まない以外は比較サンプルと同じものを準備し、基準サンプルとした。 その後、温度２２℃、湿度６０％の室内にて、発砲スチロールの平坦面に温度計を配置し、その上方に基準サンプルを配置し、基準サンプルの上方５０ｃｍにレフランプを配置する。レフランプから５００Ｗの光を照射し、１０分経過したときの基準サンプルの温度を測定しＡ１とする。同様に、比較サンプルのレフランプ１０分照射後の温度を測定し、Ｓ１とする。
以下の式にて蓄熱性を算出する。
蓄熱性（℃）＝（Ｓ１）−（Ａ１）
Ｅ．マイクロファイバー布帛の作製
糸試料を２本双糸として、筒編地を作製した後、アルカリ処理により得られた布帛の目付が５０ｇ／ｍ２になるよう、ウェール数が３０本／２．５４ｃｍ、コース数が６０本／２．５４ｃｍの筒編地を作製した筒編地を準備する。次いで、２質量％ＮａＯＨ水溶液を温度９８℃にし、浴比１：５０の下で１５分間処理し、アルカリ減量することにより、樹脂Ｂを溶解除去し、脱水、風乾し、マイクロファイバー布帛を作製する。
Ｆ．透過率評価
島津自記分光光度計（ＵＶ−３１０１ＰＣ／ＭＰＣ−３１００）で、波長領域４００〜１２００ｎｍの透過率を測定した。以下の３領域について、平均値を算出した。
（１）波長領域 ４００〜６００ｎｍ
（２）波長領域 ６００〜８００ｎｍ
（３）波長領域 ８００〜１２００ｎｍ
尚、（１）（２）は可視光領域であり、いずれも、２０％以下であれば、透け防止性が良好と判断した。（３）は、近赤外線領域であり、２０％以下であれば、透撮防止性が良好であると判断した。
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じ、島津製作所製のＡＧＳ−１ＫＮＧオートグラフ引張試験機を用い、試料糸長２０ｃｍ、定速引張速度２０ｃｍ／ｍｉｎの条件で測定する。荷重−伸び曲線での荷重の最高値を繊度で除した値を破断強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とし、そのときの伸び率を破断伸度（％）とする。
Ｂ．平均粒子径
透過電子顕微鏡（日本電子社製 透過電子顕微鏡 ＪＥＭ−１２３０）を用いて写真撮影し、自動画像処理装置（ＬＵＺＥＸ ＡＰ(ニレコ（株）製)にて体積基準の水平方向等分径を測定し、比重を計算して、重量平均の平均粒子径を求めた。
Ｃ．紡糸操業性
工程の通過性が良好であれば○、工程通過性が若干悪いものを△、製糸不可であれば×とした。
Ｄ．蓄熱性評価
実施例及び比較例から得られた繊維を、糸試料とし、後述の方法Ｅにより、マイクロファイバー布帛を作製し、このマイクロファイバー布帛を比較サンプルとした。次いで、白色導電性粒子を含まない以外は比較サンプルと同じものを準備し、基準サンプルとした。 その後、温度２２℃、湿度６０％の室内にて、発砲スチロールの平坦面に温度計を配置し、その上方に基準サンプルを配置し、基準サンプルの上方５０ｃｍにレフランプを配置する。レフランプから５００Ｗの光を照射し、１０分経過したときの基準サンプルの温度を測定しＡ１とする。同様に、比較サンプルのレフランプ１０分照射後の温度を測定し、Ｓ１とする。
以下の式にて蓄熱性を算出する。
蓄熱性（℃）＝（Ｓ１）−（Ａ１）
Ｅ．マイクロファイバー布帛の作製
糸試料を２本双糸として、筒編地を作製した後、アルカリ処理により得られた布帛の目付が５０ｇ／ｍ２になるよう、ウェール数が３０本／２．５４ｃｍ、コース数が６０本／２．５４ｃｍの筒編地を作製した筒編地を準備する。次いで、２質量％ＮａＯＨ水溶液を温度９８℃にし、浴比１：５０の下で１５分間処理し、アルカリ減量することにより、樹脂Ｂを溶解除去し、脱水、風乾し、マイクロファイバー布帛を作製する。
Ｆ．透過率評価
島津自記分光光度計（ＵＶ−３１０１ＰＣ／ＭＰＣ−３１００）で、波長領域４００〜１２００ｎｍの透過率を測定した。以下の３領域について、平均値を算出した。
（１）波長領域 ４００〜６００ｎｍ
（２）波長領域 ６００〜８００ｎｍ
（３）波長領域 ８００〜１２００ｎｍ
尚、（１）（２）は可視光領域であり、いずれも、２０％以下であれば、透け防止性が良好と判断した。（３）は、近赤外線領域であり、２０％以下であれば、透撮防止性が良好であると判断した。
〔実施例１〕
樹脂Ａとして、ポリエチレンテレフタレートに、白色導電性粒子として、平均粒子径０．６μｍの酸化アンチモンをドーピングした酸化スズを被覆した酸化チタン（ＡＴＯ被覆酸化チタン）を３０質量％含有させたマスターバッチとホモのポリエチレンテレフタレート（極限粘度ＩＶ：０．６７０ｄｌ／ｇ）を準備し、ＡＴＯ被覆酸化チタンが濃度として５質量％となるようにチップブレンドしたものを準備した。また樹脂Ｂとして、樹脂Ａより、２質量％ＮａＯＨ水溶液による溶解速度が２０倍大きいスルホイソフタル酸とポリエチレングリコールを共重合させたポリエチレンテレフタレート（アルカリ易溶ＰＥＴ）を準備した。これらの樹脂を用いて、紡糸温度２９５℃にて丸型の吐出孔を有する図１（ａ）に示す海島型の紡糸口金から海部に樹脂Ｂ、９個の島部に樹脂Ａを、樹脂Ａ：Ｂが、７５：２５（面積比）になるように吐出した。引き続き、糸条を冷却、給油し、ＧＲ１速度１０００ｍ／ｍｉｎ、９０℃で熱処理し、ＧＲ２速度３８００ｍ／ｍｉｎ、１３５℃で熱処理し、延伸糸として巻き取り、繊度７０ｄｔｅｘ／２５ｆの９個のＡ層とＢ層からなる複合繊維（Ａ層の各セグメント径：４．８μｍ）を得た。
樹脂Ａとして、ポリエチレンテレフタレートに、白色導電性粒子として、平均粒子径０．６μｍの酸化アンチモンをドーピングした酸化スズを被覆した酸化チタン（ＡＴＯ被覆酸化チタン）を３０質量％含有させたマスターバッチとホモのポリエチレンテレフタレート（極限粘度ＩＶ：０．６７０ｄｌ／ｇ）を準備し、ＡＴＯ被覆酸化チタンが濃度として５質量％となるようにチップブレンドしたものを準備した。また樹脂Ｂとして、樹脂Ａより、２質量％ＮａＯＨ水溶液による溶解速度が２０倍大きいスルホイソフタル酸とポリエチレングリコールを共重合させたポリエチレンテレフタレート（アルカリ易溶ＰＥＴ）を準備した。これらの樹脂を用いて、紡糸温度２９５℃にて丸型の吐出孔を有する図１（ａ）に示す海島型の紡糸口金から海部に樹脂Ｂ、９個の島部に樹脂Ａを、樹脂Ａ：Ｂが、７５：２５（面積比）になるように吐出した。引き続き、糸条を冷却、給油し、ＧＲ１速度１０００ｍ／ｍｉｎ、９０℃で熱処理し、ＧＲ２速度３８００ｍ／ｍｉｎ、１３５℃で熱処理し、延伸糸として巻き取り、繊度７０ｄｔｅｘ／２５ｆの９個のＡ層とＢ層からなる複合繊維（Ａ層の各セグメント径：４．８μｍ）を得た。
〔比較例１〕
ＡＴＯ被覆酸化チタンを含有していないポリエチレンテレフタレート（極限粘度ＩＶ＝０．６７０ｄｌ／ｇ）を、紡糸温度２９５℃にて丸型の吐出孔を有す紡糸口金から吐出した。引き続き糸条を冷却、油剤を付与し、ＧＲ１速度１０００ｍ／ｍｉｎ、９０℃で熱処理し、ＧＲ２速度３８００ｍ／ｍｉｎ、１３５℃で熱処理し、延伸糸を巻き取り、繊度５６ｄｔｅｘ／２４ｆの単独繊維を得た。
ＡＴＯ被覆酸化チタンを含有していないポリエチレンテレフタレート（極限粘度ＩＶ＝０．６７０ｄｌ／ｇ）を、紡糸温度２９５℃にて丸型の吐出孔を有す紡糸口金から吐出した。引き続き糸条を冷却、油剤を付与し、ＧＲ１速度１０００ｍ／ｍｉｎ、９０℃で熱処理し、ＧＲ２速度３８００ｍ／ｍｉｎ、１３５℃で熱処理し、延伸糸を巻き取り、繊度５６ｄｔｅｘ／２４ｆの単独繊維を得た。
〔実施例２〜４、比較例２、３〕
ＡＴＯ被覆酸化チタン粒子の含有量を、５質量％、１０質量％、１５質量％、１．５質量％、２０質量％と変更した以外は実施例１と同様に複合繊維を得た。樹脂Ａに２０質量％含有した比較例３は、複合繊維が得られなかった。
ＡＴＯ被覆酸化チタン粒子の含有量を、５質量％、１０質量％、１５質量％、１．５質量％、２０質量％と変更した以外は実施例１と同様に複合繊維を得た。樹脂Ａに２０質量％含有した比較例３は、複合繊維が得られなかった。
〔実施例５、６〕
白色導電性粒子を、ＡＴＯ被覆酸化チタンから、ＩＴＯ被覆酸化チタンへ変更し、含有量を表１のように変更した以外は実施例１と同様に複合繊維を得た。
白色導電性粒子を、ＡＴＯ被覆酸化チタンから、ＩＴＯ被覆酸化チタンへ変更し、含有量を表１のように変更した以外は実施例１と同様に複合繊維を得た。
〔実施例７〜９〕
ＡＴＯ被覆酸化チタン粒子の平均粒子径を表１のように変更した以外は実施例２と同様に複合繊維を得た。
ＡＴＯ被覆酸化チタン粒子の平均粒子径を表１のように変更した以外は実施例２と同様に複合繊維を得た。
実施例１〜９を、上記Ｅの方法により、マイクロファイバー布帛を作製した。
上記実施例１〜９及び比較例１、２から得られた繊維の原料・物性、アルカリ処理後の繊維・布帛の物性、蓄熱性評価、透過率評価の結果を表１に示す。
上記実施例１〜９及び比較例１、２から得られた繊維の原料・物性、アルカリ処理後の繊維・布帛の物性、蓄熱性評価、透過率評価の結果を表１に示す。
実施例１〜６から得られた、導電性白色系粒子の濃度が２質量％以上で平均粒径０．６μｍのＰＥＴをＡ層、樹脂Ｂのアルカリ易溶ＰＥＴをＢ層とし、樹脂Ａ：樹脂Ｂ＝７５：２５、Ａ層の個数（島数）が９個の海島型複合繊維は、紡糸操業性が良好で、強度３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、伸度３０％前後と繊維物性も良好であり、製編織に好適に適用できるものであった。また実施例１〜６から得られた複合繊維を用いたマイクロファイバー布帛の蓄熱性の値は３．８℃以上であり、蓄熱性に優れていた。可視光領域（４００〜６００ｎｍ及び６００〜８００ｎｍ）において、透過率は２０％以下であり、透け防止効果が得られた。また近赤外領域（８００〜１２００ｎｍ）の透過率は２０％以下であり、透撮防止効果に優れていた。
比較例１から得られたポリエチレンテレフタレート単独の合成繊維は、良好な蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性が得られなかった。
比較例２から得られた白色導電性粒子の濃度が１．５質量％と低い複合繊維は、実施例品に比べ、蓄熱性、透け防止性、透撮防止性に劣っていた。
実施例７〜９から得られた白色導電性粒子２μｍ未満の粒子を５質量％含有したＡ層の個数（島数）が９個の海島型複合繊維は、紡糸操業性及び繊維物性が良好で、蓄熱性、透け防止性、透撮防止性ともに優れていた。
比較例１から得られたポリエチレンテレフタレート単独の合成繊維は、良好な蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性が得られなかった。
比較例２から得られた白色導電性粒子の濃度が１．５質量％と低い複合繊維は、実施例品に比べ、蓄熱性、透け防止性、透撮防止性に劣っていた。
実施例７〜９から得られた白色導電性粒子２μｍ未満の粒子を５質量％含有したＡ層の個数（島数）が９個の海島型複合繊維は、紡糸操業性及び繊維物性が良好で、蓄熱性、透け防止性、透撮防止性ともに優れていた。
〔比較例４〕
芯部の樹脂として、ポリエチレンテレフタレートに、平均粒子径０．６μｍのＡＴＯを３０質量％含有させたマスターバッチと、ポリエチレンテレフタレート（極限粘度ＩＶ：０．６７０ｄｌ／ｇ）を白色導電性粒子の含有量が５質量％となるようにチップブレンドしたものを準備した。また鞘部の樹脂として、平均粒子径０．３μｍの酸化チタンが０．４質量％含有ポリエステルを準備した。これらの樹脂を用いて、紡糸温度２９５℃にて丸型の吐出孔を有する紡糸口金から芯：鞘（樹脂Ａ：樹脂Ｂ）が３：１（面積比）となるようにて吐出した。引き続き糸条を冷却、給油し、ＧＲ１速度１０００ｍ／ｍｉｎ、９０℃で熱処理し、ＧＲ２速度３８００ｍ／ｍｉｎ、１３５℃で熱処理し、延伸糸を巻き取り、繊度８４ｄｔｅｘ／２４ｆの芯鞘型複合繊維を得た。
芯部の樹脂として、ポリエチレンテレフタレートに、平均粒子径０．６μｍのＡＴＯを３０質量％含有させたマスターバッチと、ポリエチレンテレフタレート（極限粘度ＩＶ：０．６７０ｄｌ／ｇ）を白色導電性粒子の含有量が５質量％となるようにチップブレンドしたものを準備した。また鞘部の樹脂として、平均粒子径０．３μｍの酸化チタンが０．４質量％含有ポリエステルを準備した。これらの樹脂を用いて、紡糸温度２９５℃にて丸型の吐出孔を有する紡糸口金から芯：鞘（樹脂Ａ：樹脂Ｂ）が３：１（面積比）となるようにて吐出した。引き続き糸条を冷却、給油し、ＧＲ１速度１０００ｍ／ｍｉｎ、９０℃で熱処理し、ＧＲ２速度３８００ｍ／ｍｉｎ、１３５℃で熱処理し、延伸糸を巻き取り、繊度８４ｄｔｅｘ／２４ｆの芯鞘型複合繊維を得た。
〔比較例５〕
繊度及びフィラメント数を変更した以外は、比較例４と同様に芯鞘型複合繊維を得た。
繊度及びフィラメント数を変更した以外は、比較例４と同様に芯鞘型複合繊維を得た。
〔実施例２、１０〜１５、比較例６〕
繊維横断面を表２記載のように変更した以外は実施例２と同様に複合繊維を得た。
繊維横断面を表２記載のように変更した以外は実施例２と同様に複合繊維を得た。
実施例２、１０〜１５、比較例１、４〜６より得られた繊維の原料・繊維物性、アルカリ処理後の繊維物性・布帛の物性、評価結果を表２に示す。
実施例２、１０〜１５から得られた複合繊維は、紡糸操業性は問題なく、強度３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、伸度３０．０％前後と繊維物性も良好であり、製編織に好適に適用できるものであった。またこれらの繊維を用いて得たマイクロファイバー布帛は、蓄熱性の値が２．４℃以上と、蓄熱性が良好であり、また透け防止性及び透撮防止性も優れたものであった。
また、実施例２、１１、１２の透過率を参照すると、Ａ層（島部）の断面は、丸断面より、多角形断面の方が、さらには、扁平率が高い方が、透け防止性及び透撮防止性に優れていた。
尚、扁平率は、実施例１（丸断面）：０％（長辺ａ＝短辺ｂ＝４．８μｍ）、実施例１１（三角断面）：３５％（長辺ａ＝７．４μｍ、短辺＝４．８μｍ）、実施例１２（四角断面）：２０％（長辺ａ＝５μｍ、短辺＝４μｍ）であった。扁平率が高いほど、蓄熱性が高くなり、波長４００〜１２００ｎｍの全波長において透過率が低くなる傾向が見られ、透け防止性や透撮防止性が向上する結果となった。これは、扁平率が高くなることで、太陽光線などの光を効率的に吸収し、熱変換されて蓄熱性が上がり、かつ、扁平率が高くなることで肌との接触面積が向上することにより透け防止性や透撮防止性が向上すると推測できる。
比較例４、５から得られた複合繊維は、透け防止性及び透撮防止性が実施例品と比べて劣っていた。これは、マイクロファイバー化されていないため、布帛の目の空隙が大きくなり、可視光や近赤外線領域の光が透過し易くなり、可視光や近赤外線の透過率がともに２０％を超え、透け防止性や透撮防止性の小さいものとなったと考えられる。
比較例６から得られた複合繊維は、毛羽や断糸が発生し、紡糸操業性が悪く、蓄熱性も劣っていた。また得られたマイクロファイバー布帛は、単糸の断糸や毛羽立ち、強度不足などが頻発した。
また、実施例２、１１、１２の透過率を参照すると、Ａ層（島部）の断面は、丸断面より、多角形断面の方が、さらには、扁平率が高い方が、透け防止性及び透撮防止性に優れていた。
尚、扁平率は、実施例１（丸断面）：０％（長辺ａ＝短辺ｂ＝４．８μｍ）、実施例１１（三角断面）：３５％（長辺ａ＝７．４μｍ、短辺＝４．８μｍ）、実施例１２（四角断面）：２０％（長辺ａ＝５μｍ、短辺＝４μｍ）であった。扁平率が高いほど、蓄熱性が高くなり、波長４００〜１２００ｎｍの全波長において透過率が低くなる傾向が見られ、透け防止性や透撮防止性が向上する結果となった。これは、扁平率が高くなることで、太陽光線などの光を効率的に吸収し、熱変換されて蓄熱性が上がり、かつ、扁平率が高くなることで肌との接触面積が向上することにより透け防止性や透撮防止性が向上すると推測できる。
比較例４、５から得られた複合繊維は、透け防止性及び透撮防止性が実施例品と比べて劣っていた。これは、マイクロファイバー化されていないため、布帛の目の空隙が大きくなり、可視光や近赤外線領域の光が透過し易くなり、可視光や近赤外線の透過率がともに２０％を超え、透け防止性や透撮防止性の小さいものとなったと考えられる。
比較例６から得られた複合繊維は、毛羽や断糸が発生し、紡糸操業性が悪く、蓄熱性も劣っていた。また得られたマイクロファイバー布帛は、単糸の断糸や毛羽立ち、強度不足などが頻発した。
〔実施例１６〜１８、比較例７〕
Ａ層とＢ層の比率を変更した以外は実施例２と同様に複合繊維を製造した。
Ａ層とＢ層の比率を変更した以外は実施例２と同様に複合繊維を製造した。
実施例２、１６〜１８、比較例１、７より得られた繊維の原料、繊維物性、評価結果を表３に示す。
実施例２、１６〜１８から得られた、複合繊維は、強度３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、伸度３０％前後と繊維物性は良好であり、製編織に好適に適用できるものであった。蓄熱性の値は、４．８℃以上と優れ、可視光領域（４００〜６００ｎｍ及び６００〜８００ｎｍ）において、透過率が２０％以下であり、透け防止効果が得られた。また近赤外領域（８００〜１２００ｎｍ）において、透過率が１４．５％以下であり、赤外線カメラによる透撮に対して効果を見出すことができた。よって、上記実施例で得られたマイクロファイバー布帛は、蓄熱性及び透け防止性に優れたものであった。
Ａ層：Ｂ層が９０：１０の比較例７は、紡糸操業性が不良であり、また実施例品と比べて、透け防止性に劣っていた。
Ａ層：Ｂ層が９０：１０の比較例７は、紡糸操業性が不良であり、また実施例品と比べて、透け防止性に劣っていた。
本発明の複合繊維によれば、後工程でＢ層を溶解することによって、蓄熱性と透け防止、透撮防止性を有した布帛を得ることができるため、水着やブラウス、インナー、体操着などに利用が期待できる上に、光を遮蔽する効果もあることからブラインドカーテン、ボイルカーテン、レースカーテンなどのカーテン素材や網戸のインテリア用途や布団、寝具などの寝装用途等にも利用が期待できる。
Ａ：樹脂Ａ（Ａ層）
Ｂ：樹脂Ｂ（Ｂ層）
Ｂ：樹脂Ｂ（Ｂ層）
しかしながら、特許文献１に記載の保温性ポリエステル繊維は、蓄熱性が十分でなく、また透撮防止性については記載されていない。
そして、特許文献２記載の芯鞘複合糸は、透け防止性が十分なものではない。
また特許文献３に記載の繊維材料は、赤外線吸収剤又は赤外線反射剤を、後加工により固着して得ることが記載されているが、後加工による固着では、使用時に剥がれてしまう可能性があり、透撮防止性は優れているものの、その耐久性に問題がある。
そして、特許文献４記載の布帛は、透撮防止性は優れているものの、透け防止性や蓄熱性が十分なものとはならない。
したがって、本発明は、上記の課題を解決し、蓄熱性、透け防止性、透撮防止性とも優れた布帛を得るのに好適な合成繊維を得ることを、その目的とする。
そして、特許文献２記載の芯鞘複合糸は、透け防止性が十分なものではない。
また特許文献３に記載の繊維材料は、赤外線吸収剤又は赤外線反射剤を、後加工により固着して得ることが記載されているが、後加工による固着では、使用時に剥がれてしまう可能性があり、透撮防止性は優れているものの、その耐久性に問題がある。
そして、特許文献４記載の布帛は、透撮防止性は優れているものの、透け防止性や蓄熱性が十分なものとはならない。
したがって、本発明は、上記の課題を解決し、蓄熱性、透け防止性、透撮防止性とも優れた布帛を得るのに好適な合成繊維を得ることを、その目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、特定の粒子を含み、特定の径を有する樹脂層と、易溶解樹脂の樹脂層とからなる繊維横断面形状の複合繊維とすることにより、後工程で、溶解することによって、保温性、透け防止性、透撮防止性ともに良好な繊維構造物を得ることができることを見出した。
すなわち、本発明は、上記目的を達成するため、本発明は、繊維横断面において、樹脂Ａからなる複数のＡ層と、樹脂ＢからなるＢ層とを有する複合繊維であって、樹脂Ａは、白色導電性粒子を２質量％以上、１５質量％以下含む繊維形成性ポリマーであり、樹脂Ｂは、樹脂Ａより溶解速度が大きい繊維形成性ポリマーであり、Ａ層の層１個当たりの面積は０．８〜６０μｍ２であり、Ａ層とＢ層との面積比率は３５：６５〜８５：１５である複合繊維を要旨とする。
上記複合繊維は、白色導電性粒子が、アンチモンをドーピングしたスズ又はアンチモンをドーピングしたインジウムのいずれか一つ以上を被覆した無機粒子であることが好ましく、特に、白色導電性粒子が、アンチモンをドーピングしたスズを被覆した酸化チタンであることが好ましい。
上記複合繊維は、白色導電性粒子の平均粒子径が、１．５μｍ以下であることが好ましい。
また、本発明は、上記複合繊維を製編織した後、Ｂ層を溶解して除去することにより、単糸断面積が、０．８〜６０μｍ２のマイクロファイバーからなる布帛を製造する方法でもある。
すなわち、本発明は、上記目的を達成するため、本発明は、繊維横断面において、樹脂Ａからなる複数のＡ層と、樹脂ＢからなるＢ層とを有する複合繊維であって、樹脂Ａは、白色導電性粒子を２質量％以上、１５質量％以下含む繊維形成性ポリマーであり、樹脂Ｂは、樹脂Ａより溶解速度が大きい繊維形成性ポリマーであり、Ａ層の層１個当たりの面積は０．８〜６０μｍ２であり、Ａ層とＢ層との面積比率は３５：６５〜８５：１５である複合繊維を要旨とする。
上記複合繊維は、白色導電性粒子が、アンチモンをドーピングしたスズ又はアンチモンをドーピングしたインジウムのいずれか一つ以上を被覆した無機粒子であることが好ましく、特に、白色導電性粒子が、アンチモンをドーピングしたスズを被覆した酸化チタンであることが好ましい。
上記複合繊維は、白色導電性粒子の平均粒子径が、１．５μｍ以下であることが好ましい。
また、本発明は、上記複合繊維を製編織した後、Ｂ層を溶解して除去することにより、単糸断面積が、０．８〜６０μｍ２のマイクロファイバーからなる布帛を製造する方法でもある。
以下、本発明の複合繊維の好適な繊維横断面の形状について、図１を参照して、詳細に例示する。尚、図１において、斜線部は樹脂ＡからなるＡ層、白抜き部は樹脂ＢからなるＢ層である。
例えば、図１（ａ）の繊維横断面は、７個のＡ層と１個のＢ層からなり、Ａ層が丸断面の島部、Ｂ層がＡ層を取り囲む海部である海島構造である。図１（ａ）の島部は、丸断面であるが、三角や四角等の多角形等の異型でもよい。Ａ層の数（島部の数）は、２個以上が好ましく、４個以上がより好ましく、さらに好ましくは、８個以上である。尚、白色導電性粒子等を高濃度に含有させ易い点、繊維物性を保持し易い点から、上限は、１００個程度が好ましい。
図１（ｂ）及び（ｄ）の繊維横断面は、８個のＡ層と１個のＢ層からなり、Ａ層が三角断面の島部、Ｂ層がＡ層を補完する放射状の海部である海島構造である。この図では、島部の断面形状は三角形であるが、四角形等の多角形やその他の異型断面であってもよい。図１（ｂ）のＢ層は、繊維中心部から放射状に伸びた形状であり、繊維表面に露出している。図１（ｄ）のＢ層は、繊維中心部から放射状に伸びた形状であり、Ｂ層がＡ層を覆い、Ａ層は繊維表面に露出していないものである。尚、Ａ層が繊維表面に露出する場合、ゴデッドロールなどの金属の摩耗防止の点から、Ａ層の繊維表面への露出率は８０％以下が好ましい。この形状の場合、Ａ層の数（島部の数）は、３以上が好ましく、上限としては、３０程度が好ましい。
図１（ｃ）及び（ｅ）の繊維横断面は、９個のＡ層と１個のＢ層からなり、Ａ層が繊維中心部の丸断面の島部と、外周に近い四角形の断面の島部であり、Ｂ層はＡ層を補完する形状の海部であり、Ｂ層は中空形状でかつ放射状に伸びた形状の海島構造である。尚、Ａ層の形状は丸、四角形であるが、三角形、五角形等の多角形や、その他異型断面でもよい。
図１（ｃ）はＡ層が繊維表面に露出しており、図１（ｅ）はＡ層が露出していない形状である。尚、Ａ層が繊維表面に露出する場合、ゴデッドロールなどの金属の摩耗防止の点から、Ａ層の繊維表面への露出率は８０％以下が好ましい。この形状の場合、Ａ層の数（島部の数）は、３以上が好ましく、上限としては、３０程度が好ましい。
これらの中で、蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性の点からは、図１（ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）が好ましい。特に図１（ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）のＡ層の個数が８以上で、Ａ層の扁平率が高いものが好ましい。
例えば、図１（ａ）の繊維横断面は、７個のＡ層と１個のＢ層からなり、Ａ層が丸断面の島部、Ｂ層がＡ層を取り囲む海部である海島構造である。図１（ａ）の島部は、丸断面であるが、三角や四角等の多角形等の異型でもよい。Ａ層の数（島部の数）は、２個以上が好ましく、４個以上がより好ましく、さらに好ましくは、８個以上である。尚、白色導電性粒子等を高濃度に含有させ易い点、繊維物性を保持し易い点から、上限は、１００個程度が好ましい。
図１（ｂ）及び（ｄ）の繊維横断面は、８個のＡ層と１個のＢ層からなり、Ａ層が三角断面の島部、Ｂ層がＡ層を補完する放射状の海部である海島構造である。この図では、島部の断面形状は三角形であるが、四角形等の多角形やその他の異型断面であってもよい。図１（ｂ）のＢ層は、繊維中心部から放射状に伸びた形状であり、繊維表面に露出している。図１（ｄ）のＢ層は、繊維中心部から放射状に伸びた形状であり、Ｂ層がＡ層を覆い、Ａ層は繊維表面に露出していないものである。尚、Ａ層が繊維表面に露出する場合、ゴデッドロールなどの金属の摩耗防止の点から、Ａ層の繊維表面への露出率は８０％以下が好ましい。この形状の場合、Ａ層の数（島部の数）は、３以上が好ましく、上限としては、３０程度が好ましい。
図１（ｃ）及び（ｅ）の繊維横断面は、９個のＡ層と１個のＢ層からなり、Ａ層が繊維中心部の丸断面の島部と、外周に近い四角形の断面の島部であり、Ｂ層はＡ層を補完する形状の海部であり、Ｂ層は中空形状でかつ放射状に伸びた形状の海島構造である。尚、Ａ層の形状は丸、四角形であるが、三角形、五角形等の多角形や、その他異型断面でもよい。
図１（ｃ）はＡ層が繊維表面に露出しており、図１（ｅ）はＡ層が露出していない形状である。尚、Ａ層が繊維表面に露出する場合、ゴデッドロールなどの金属の摩耗防止の点から、Ａ層の繊維表面への露出率は８０％以下が好ましい。この形状の場合、Ａ層の数（島部の数）は、３以上が好ましく、上限としては、３０程度が好ましい。
これらの中で、蓄熱性、透け防止性及び透撮防止性の点からは、図１（ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）が好ましい。特に図１（ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）のＡ層の個数が８以上で、Ａ層の扁平率が高いものが好ましい。
本発明の複合繊維の伸度は、１８〜１５０％が好ましく、より好ましくは２０〜１２０％である。伸度が１８％未満である場合、アルカリ減量し得られたマイクロファイバーの伸度も低くなり、毛羽立ちや微粒子の放出などが生じ易い傾向がある。伸度が１５０％を超える場合には、アルカリ減量後の強度が劣る傾向がある。
上述した製造方法においては、延伸糸を得る方法を例示したが、高配向の未延伸糸を得る場合は、上述したコンベンショナル法と同様に、樹脂を溶融して吐出した後、冷却し、油剤を付与した後、第１ゴデッドロールに導き、その後、第１ゴデッドロールと等速の第２ゴデッドロールを経由してボビンに高配向として半延伸糸を巻き取ることにより得ることができる。それぞれのゴデッドロールの等速は３０００〜４５００ｍ／ｍｉｎ程度が好ましく、より好ましくは、３０００〜４０００ｍ／ｍｉｎである。
本発明の複合繊維は、製編織等する際に、そのまま生糸で用いてもよいが、仮撚加工、押し込み加工、ニットデニット加工など繊維が嵩高となるような加工を施して用いてもよい。またこのような加工を施すことにより、より保温性、蓄熱性及び透け防止性が優れたものが得られ、また製編織した場合、編み目や織り目を、密とすることができるため、より一層、蓄熱性、透け防止性、透撮防止性を得られ易いものとなる。
〔実施例１〕
樹脂Ａとして、ポリエチレンテレフタレートに、白色導電性粒子として、平均粒子径０．６μｍの酸化アンチモンをドーピングした酸化スズを被覆した酸化チタン（ＡＴＯ被覆酸化チタン）を３０質量％含有させたマスターバッチとホモのポリエチレンテレフタレート（極限粘度ＩＶ：０．６７０ｄｌ／ｇ）を準備し、ＡＴＯ被覆酸化チタンが濃度として２質量％となるようにチップブレンドしたものを準備した。また樹脂Ｂとして、樹脂Ａより、２質量％ＮａＯＨ水溶液による溶解速度が２０倍大きいスルホイソフタル酸とポリエチレングリコールを共重合させたポリエチレンテレフタレート（アルカリ易溶ＰＥＴ）を準備した。これらの樹脂を用いて、紡糸温度２９５℃にて丸型の吐出孔を有する図１（ａ）に示す海島型の紡糸口金から海部に樹脂Ｂ、９個の島部に樹脂Ａを、樹脂Ａ：Ｂが、７５：２５（面積比）になるように吐出した。引き続き、糸条を冷却、給油し、ＧＲ１速度１０００ｍ／ｍｉｎ、９０℃で熱処理し、ＧＲ２速度３８００ｍ／ｍｉｎ、１３５℃で熱処理し、延伸糸として巻き取り、繊度７０ｄｔｅｘ／２５ｆの９個のＡ層とＢ層からなる複合繊維（Ａ層の各セグメント径：４．８μｍ）を得た。
樹脂Ａとして、ポリエチレンテレフタレートに、白色導電性粒子として、平均粒子径０．６μｍの酸化アンチモンをドーピングした酸化スズを被覆した酸化チタン（ＡＴＯ被覆酸化チタン）を３０質量％含有させたマスターバッチとホモのポリエチレンテレフタレート（極限粘度ＩＶ：０．６７０ｄｌ／ｇ）を準備し、ＡＴＯ被覆酸化チタンが濃度として２質量％となるようにチップブレンドしたものを準備した。また樹脂Ｂとして、樹脂Ａより、２質量％ＮａＯＨ水溶液による溶解速度が２０倍大きいスルホイソフタル酸とポリエチレングリコールを共重合させたポリエチレンテレフタレート（アルカリ易溶ＰＥＴ）を準備した。これらの樹脂を用いて、紡糸温度２９５℃にて丸型の吐出孔を有する図１（ａ）に示す海島型の紡糸口金から海部に樹脂Ｂ、９個の島部に樹脂Ａを、樹脂Ａ：Ｂが、７５：２５（面積比）になるように吐出した。引き続き、糸条を冷却、給油し、ＧＲ１速度１０００ｍ／ｍｉｎ、９０℃で熱処理し、ＧＲ２速度３８００ｍ／ｍｉｎ、１３５℃で熱処理し、延伸糸として巻き取り、繊度７０ｄｔｅｘ／２５ｆの９個のＡ層とＢ層からなる複合繊維（Ａ層の各セグメント径：４．８μｍ）を得た。
Claims (5)
- 繊維横断面において、樹脂Ａからなる複数のＡ層と、樹脂ＢからなるＢ層とを有する複合繊維であって、樹脂Ａは、白色導電性粒子を２質量％以上、１５質量％以下含む繊維形成性ポリマーであり、樹脂Ｂは、樹脂Ａより溶解速度が大きい繊維形成性ポリマーであり、Ａ層の層１個当たりの面積は０．８〜６０μｍ２であり、Ａ層とＢ層との面積比率は３５：６５〜８５：１５である複合繊維。
- 白色導電性粒子が、アンチモンをドーピングしたスズ又はアンチモンをドーピングしたインジウムのいずれか一つ以上を被覆した無機粒子である請求項１記載の複合繊維。
- 白色導電性粒子が、アンチモンをドーピングしたスズを被覆した酸化チタンである請求項１又は２記載の複合繊維。
- 白色導電性粒子の平均粒子径が、１．５μｍ以下である請求項１〜３いずれか１項記載の複合繊維。
- 請求項１〜４記載の複合繊維を製編織した後、Ｂ層を溶解して除去することにより、単糸断面積が、０．８〜６０μｍ２のマイクロファイバーからなる布帛を製造する方法。
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