JP4100206B2

JP4100206B2 - 軽量性に優れた複合繊維の製造方法

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Publication number: JP4100206B2
Application number: JP2003071468A
Authority: JP
Inventors: 亨樹宮園; 則雄鈴木; 裕平前田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2023-03-17
Also published as: JP2004277932A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量性に優れた複合繊維の製造方法に関するものである。更に詳しくは、本発明は、軽量性や強度などの繊維物性に優れた複合繊維を得るための、新規かつ画期的であり、更に簡便な製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、合成繊維の技術開発はめざましい発展を遂げ、様々な新機能を備えた繊維が開発されており、その中でも「軽量性」を謳った繊維の開発については、少子高齢化に伴う軽量衣料の拡大、アウトドアスポーツの人気・定着による軽量あるいは保温衣料の拡大、省エネルギー化に伴う車両内装材の軽量化などの面から注目されている。
【０００３】
例えば、ポリアミドにポリオレフィンを添加したブレンド複合繊維が提案されている（特許文献１参照。）。該複合繊維においては、ブレンド複合繊維中における比重の軽いポリオレフィンの比率を１〜５０質量％添加せしめ、比重１．１３のポリアミドとの質量分率を制御して、複合繊維の見かけ比重を１．０３〜１．１３となすことで確かに軽量性に優れた繊維であるものの、該技術はふかせ釣り用釣糸が主目的であり、繊維比重を１．０３〜１．１３の特定範囲に永続的に維持する必要があることから、ポリオレフィンとポリアミドの界面は剥離させない繊維であった。
【０００４】
また、ポリエステル樹脂と分子量６〜１７万のスチレン・マレイミド樹脂からなる軽量ポリエステル繊維が提案されている（特許文献２参照。）。該軽量ポリエステル繊維は、ポリエステル樹脂とスチレン・マレイミド樹脂が剥離することで多数の微細空洞部を有した繊維であるが、スチレン・マレイミド樹脂はポリエステル樹脂と臨界表面張力値の差が１０ｄｙｎｅ／ｃｍ未満であり樹脂同士の接着性が良く、軽量化のための微細空洞の発現には非常に高い延伸張力を必要とし、結果的に延伸工程での断糸が発生しやすく、操業性や糸物性が劣るものであった。また、該軽量ポリエステル繊維を製造するに際し微細空洞は延伸を行う際に発現するとしているが、該空洞を発現させるための延伸に関する具体的な技術的指針は示されておらず、実施例に記載されている延伸機のローラを８５℃にする方法のみでは微細空洞の発現は達成し得ないものであった。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６３−２９６６４１号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−１５４４２７号公報（特許請求の範囲、段落［００１２］）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、軽量性に優れ、更に強度などの繊維物性にも優れた複合繊維を得るための新規かつ画期的であり、更に簡便な製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軽量性に優れた複合繊維の製造方法に関し、様々な衣料材料、あるいは産業資材用として有用な、繊維物性にも優れた複合繊維を得るために鋭意検討を重ね、その中で特定のブレンドポリマからなる繊維に特定の構造を形成せしめることにより従来技術の欠点を解消でき、かつ更なるメリットをも付与しうることを見いだし、本発明に到達したものである。
【０００９】
すなわち本発明は、繊維形成能を有するポリマである主たる成分Ａと、成分Ｂと、成分Ａと成分Ｂとの相溶化剤からなり、該成分Ａの臨界表面張力γｃＡと該成分Ｂの臨界表面張力γｃＢの関係が下記式（１）
γｃＡ−γｃＢ≧１０ｄｙｎｅ／ｃｍ（１）
を満たすブレンドポリマを溶融紡糸したのち、延伸において成分Ａと成分Ｂの界面に空隙を発現させることを特徴とする軽量性に優れた複合繊維の製造方法を提案するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の複合繊維の製造方法では、繊維形成能を有するポリマである主たる成分Ａと成分Ｂと、成分Ａと成分Ｂとの相溶化剤からなり、その成分Ａの臨界表面張力γｃＡと成分Ｂの臨界表面張力γｃＢの関係がγｃＡ−γｃＢ≧１０ｄｙｎｅ／ｃｍを満たすブレンドポリマを使用する。
【００１１】
本発明で使用される複合繊維を形成する成分Ａは、繊維形成能を有するポリマであり、汎用的に用いられるポリマとしては、例えば、ポリエステル系ポリマ、ポリアミド系ポリマ、ポリイミド系ポリマ、ポリオレフィン系ポリマやその他ビニルポリマ、フッ素系ポリマ、セルロース系ポリマ、シリコーン系ポリマ、エラストマーおよびその他多種多様なエンジニアリングプラスチックなどを挙げることができる。
【００１２】
より具体的には、例えば、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合のようなビニル基を有するモノマーが付加重合反応によりポリマが生成する機構により合成されるポリオレフィン系ポリマやその他のビニルポリマとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデンおよびポリシアン化ビニリデン、などが挙げられるが、これらは、例えば、ポリエチレンのみ、あるいはポリプロピレンのみのように単独重合によるポリマであっても良いし、あるいは複数のモノマー共存下に重合反応を行うことで形成される共重合ポリマであっても良く、例えば、スチレンとメチルメタクリレート存在下での重合を行うとポリ（スチレン−メタクリレート）という共重合したポリマが生成するが、このような共重合体であるポリマであっても良い。
【００１３】
また、成分Ａとして、例えば、カルボン酸あるいはカルボン酸クロリドと、アミンの反応により形成されるポリアミド系ポリマを挙げることができ、具体的にはナイロン６、ナイロン７、ナイロン９、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６，６、ナイロン４，６、ナイロン６，９、ナイロン６，１２、ナイロン５，７およびナイロン５，６などが挙げられるほか、本発明の主旨を損ねない範囲で他の芳香族、脂肪族、脂環族ジカルボン酸と芳香族、脂肪族、脂環族ジアミン成分が、あるいは芳香族、脂肪族、脂環族などの１つの化合物がカルボン酸とアミノ基を両方有したアミノカルボン酸化合物が単独で用いられていてもよく、あるいは第３、第４の共重合成分が共重合されているポリアミド系ポリマであっても良い。
【００１４】
また、成分Ａとして、例えば、カルボン酸とアルコールのエステル化反応により形成されるポリエステル系ポリマを挙げることができる。具体的に、本発明で用いられるポリエステル系ポリマとしては、例えば、ジカルボン酸化合物とジオール化合物のエステル結合から形成される重合体を挙げることができ、これらにかかるポリマとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートおよびポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレートなどが挙げられる。そして、特に制限されるものではないものの、ジカルボン酸化合物とジオール化合物のエステル結合から形成されるポリエステル系ポリマには、本発明の主旨を損ねない範囲で他の成分が共重合されていても良く、共重合成分のジカルボン酸化合物としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、５ーナトリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、といった芳香族、脂肪族、脂環族ジカルボン酸およびそれらのアルキル、アルコキシ、アリル、アリール、アミノ、イミノ、ハロゲン化物などの誘導体、付加体、構造異性体および光学異性体を挙げることができ、これらジカルボン酸化合物のうち１種を単独で用いても良いし、または発明の主旨を損ねない範囲で２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００１５】
また、共重合成分として、例えば、ジオール化合物としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、ハイドロキノン、レゾルシン、ジヒドロキシビフェニル、ナフタレンジオール、アントラセンジオール、フェナントレンジオール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、４，４´−ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビスフェノールＳ、といった芳香族、脂肪族、脂環族ジオール化合物およびそれらのアルキル、アルコキシ、アリル、アリール、アミノ、イミノ、ハロゲン化物などの誘導体、付加体、構造異性体および光学異性体を挙げることができ、これらジオール化合物のうち１種を単独で用いても良いし、または発明の主旨を損ねない範囲で２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００１６】
また共重合成分として、１つの化合物に水酸基とカルボン酸を具有する化合物、すなわちヒドロキシカルボン酸を挙げることができ、該ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、乳酸、３−ヒドロキシプロピオネート、３−ヒドロキシブチレート、３−ヒドロキシブチレートバリレート、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシナフトエ酸、ヒドロキシアントラセンカルボン酸、ヒドロキシフェナントレンカルボン酸、（ヒドロキシフェニル）ビニルカルボン酸といった芳香族、脂肪族、脂環族ジオール化合物およびそれらのアルキル、アルコキシ、アリル、アリール、アミノ、イミノ、ハロゲン化物などの誘導体、付加体、構造異性体および光学異性体を挙げることができ、これらヒドロキシカルボン酸のうち１種を単独で用いても良いし、または発明の主旨を損ねない範囲で２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００１７】
また、ポリエステル系ポリマとしては、芳香族、脂肪族および脂環族などの１つの化合物がカルボン酸と水酸基を両方有したヒドロキシカルボン酸化合物を主たる繰り返し単位とする重合体であっても良く、特に制限されるものではないものの、例えば、これらにかかる重合体としては、ポリ乳酸、ポリ（３−ヒドロキシプロピオネート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレートバリレート）のようなポリ（ヒドロキシカルボン酸）を挙げることができ、その他にも、これらポリ（ヒドロキシカルボン酸）には、本発明の主旨を損ねない範囲で芳香族、脂肪族、脂環族ジカルボン酸、あるいは芳香族、脂肪族および脂環族ジオール成分が用いられていてもよく、あるいは複数種のヒドロキシカルボン酸が共重合されていても良い。
【００１８】
その他に本発明で用いられる繊維形成能を有する成分Ａのポリマとしては、アルコールと炭酸誘導体のエステル交換反応により形成されるポリカーボネート系ポリマ、カルボン酸無水物とジアミンの環化重縮合により形成されるポリイミド系ポリマ、ジカルボン酸エステルとジアミンの反応により形成されるポリベンゾイミダゾール系ポリマや、そのほかにもポリスルホン系ポリマ、ポリエーテル系ポリマ、ポリフェニレンスルフィド系ポリマ、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマ、ポリエーテルケトンケトン系ポリマなどの合成ポリマやセルロース系ポリマや、キチンおよびキトサンの誘導体など、天然高分子由来のポリマなども挙げられる。
【００１９】
これら繊維形成能を有するポリマの中で成分Ａについては、後述するように臨界表面張力γｃＡが大きく、かつ延伸時の張力が小さく、延伸時にＢ成分との界面に空隙が発現しやすい方が好ましいことから、成分Ａとしては、ポリエステル系ポリマまたはポリアミド系ポリマが好ましく、延伸時に低い延伸張力で延伸が可能であることからポリエステル系ポリマがより好ましい。そして、これらポリエステル系ポリマのうち、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレート、プロピレンテレフタレート、ブチレンテレフタレート、あるいは乳酸であるポリエステル系ポリマが好ましく、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートであるポリエステル系ポリマがより好ましい。なお、これらナイロン６などのポリアミド系ポリマあるいはポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系ポリマは、通常、共に臨界表面張力γｃＡが約４３ｄｙｎｅ／ｃｍであるが、より臨界表面張力を高くしうる共重合成分、例えばスルホイソフタル酸塩や、リン酸塩などを共重合させた共重合ポリエステルなどでは４３ｄｙｎｅ／ｃｍよりも大きな臨界表面張力γｃをとりうるため好ましい。
【００２０】
そして本発明の成分Ａの臨界表面張力γｃＡについては、γｃＡ−γｃＢ≧１０ｄｙｎｅ／ｃｍであれば特に制限されるものではないものの、成分Ａと成分Ｂとの臨界表面張力の関係γｃＡ−γｃＢが大きいことが好ましいことから、γｃＡの値は３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上であることが好ましく３８ｄｙｎｅ／ｃｍ以上であることがより好ましく、４０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上であることが特に好ましい。
【００２１】
本発明の成分Ａは、通常合成繊維に供する粘度のポリマを使用することができる。特に制限されるものではないものの、例えば、ポリエステル系ポリマは、ポリエチレンテレフタレートであれば、固有粘度（ＩＶ）が０．４〜１．５であることが好ましく、０．５〜１．３であることがより好ましい。また、ポリプロピレンテレフタレートであれば、ＩＶ０．７〜２．０であることが好ましく、０．８〜１．８であることがより好ましい。あるいは、ポリブチレンテレフタレートであれば、ＩＶ０．６〜１．５であることが好ましく、０．７〜１．４であることがより好ましい。またポリアミド系ポリマは、例えばナイロン６であれば極限粘度［η］が１．９〜３．０であることが好ましく、２．１〜２．８であることがより好ましい。
【００２２】
そして、成分Ａは、これらの中から選ばれるポリマを１種類を単独で用いても良くあるいは発明の主旨を損ねない範囲において、複数種を併用しても良い。
【００２３】
本発明の複合繊維中における成分Ａの含有量は、成分Ａが主たる成分であることから５０重量％以上であることが必要であるものの、５０重量％以上の含有量においては特に制限されるものではなく、任意の含有量を採用することができる。特に繊維物性において強度が高いことが好ましいことから、複合繊維における成分Ａの含有量は７０〜９９．５重量％であることが好ましく、より好ましくは８０〜９８重量％、更により好ましくは８５〜９５重量％である。
【００２４】
本発明の成分Ａの臨界表面張力γｃＡと成分Ｂの臨界表面張力γｃＢの関係は、γｃＡ−γｃＢ≧１０ｄｙｎｅ／ｃｍであることが必要である。該臨界表面張力の関係γｃＡ−γｃＢが１０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上である場合、成分Ａと成分Ｂの界面において溶融紡糸したのち延伸して成分Ａと成分Ｂの界面に空隙を発現させることで、複合繊維が軽量性に優れたものとなる。しかしながら、該臨界表面張力の関係γｃＡ−γｃＢが１０ｄｙｎｅ／ｃｍ未満である場合、成分Ａと成分Ｂの界面に空隙は発現せず、結果的に複合繊維の軽量性が乏しく好ましくない。該臨界表面張力の関係γｃＡ−γｃＢは大きな値をとるほど微細空隙が発現しやすく軽量性がより優れるため、１３ｄｙｎｅ／ｃｍ以上であることが好ましく、１５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上であることがより好ましい。そして該関係γｃＡ−γｃＢの上限は、特に制限されるものではないものの、組み合わせの関係から５０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下となりうる。
【００２５】
前述のとおり、成分Ａの臨界表面張力γｃＡと成分Ｂの臨界表面張力γｃＢの関係がγｃＡ−γｃＢ≧１０ｄｙｎｅ／ｃｍであることから、本発明の成分Ｂは実質的に成分Ａに対して非相溶である。「非相溶」とは、本発明において、成分Ａと成分Ｂが高分子の分子鎖サイズオーダーで相溶せず、成分Ａの中で成分Ｂにより形成される平均ドメインサイズ（ドメインで最も短い直径相当長さ）が、少なくとも１０ｎｍの大きさを有するものを指し、下記実施例のＦ．の方法にて確認される。成分Ａと成分Ｂが非相溶であることから、ブレンドポリマにおいて成分Ａと成分Ｂとに界面が存在する。一方で、仮に成分Ａと成分Ｂが相溶性である場合、すなわち成分Ｂで形成される平均ドメインサイズが１０ｎｍ未満である場合には空隙を発現せしめることが非常に困難であって、結果的に軽量性に劣る複合繊維となる。
【００２６】
本発明の成分Ｂは、前述のとおり成分Ａの臨界表面張力γｃＡと成分Ｂの臨界表面張力γｃＢの関係がγｃＡ−γｃＢ≧１０ｄｙｎｅ／ｃｍである、すなわち成分Ａに対して非相溶のポリマであり、例えば、前述の成分Ａにおいて繊維形成能を有するポリマとして例示されたものの中から選択して使用することができる。そして、該ポリマの中で好ましい成分Ｂとしては、より臨界表面張力の低いものとして、例えば、フッ素系ポリマ、シリコーン系ポリマおよびポリオレフィン系ポリマが挙げられ、これらの中でもポリオレフィン系ポリマがより好ましく、該ポリオレフィン系ポリマを形成するモノマーとして、エチレン、プロピレン、ブテン、メチルブテン、メチルペンテン、エチルペンテン、ヘキセン、エチルヘキセン、オクテン、デセン、テトラデセンおよびオクタデセンなどを挙げることができる。
【００２７】
これらポリオレフィン系ポリマは、モノマー１種類を単独で用いた単独重合体であっても良く、あるいは複数種を用いた共重合体であっても良く、さらにはオレフィンと他のエチレン性不飽和化合物とを共重合した共重合体ポリマであってもよく、具体的には、２〜６個の炭素原子を有する飽和脂肪族カルボン酸のビニルエステルや、１〜２０個の炭素原子を有するアルコールから導かれるアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルや、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸およびナジック酸などの不飽和カルボン酸あるいは該不飽和カルボン酸の酸ハライド、アミド、イミド、酸無水物およびエステルや、スチレンあるいはスチレン誘導体や、アクリロニトリルあるいはアクリロニトリル誘導体や、ビニロキシアルキル誘導体（アルコール型あるいはカルボン酸型）のようなエチレン性不飽和化合物が挙げられる。そして、成分Ｂは、これらの中から選ばれるポリマを１種類を単独で用いても良くあるいは発明の主旨を損ねない範囲において、複数種を併用しても良い。
【００２８】
本発明で用いられる成分Ｂは、繊維の軽量感がより優れるという点で密度が小さいほど好適であり、密度が１．０ｇ／ｃｍ³以下であることが好ましい。そして該密度は、より好ましくは０．９５ｇ／ｃｍ³以下であり、さらにより好ましくは０．９０ｇ／ｃｍ³以下である。ここで好ましいとされる、密度が１．０ｇ／ｃｍ³以下のものとしては、前記例示した成分Ｂの中で、エチレンおよび／またはプロピレンおよび／またはブチレンおよび／またはメチルペンテンが８０モル％以上を占めるポリオレフィン系ポリマの単独重合体ポリマあるいは共重合体ポリマが好ましく、プロピレンおよび／またはメチルペンテンが８０モル％以上を占める単独重合体ポリマあるいは共重合体ポリマがより好ましい。特に、かかるプロピレンおよび／またはメチルペンテンが８０モル％以上を占める共重合体ポリマについては、共重合されるものとしては特に制限されるものではなく、延伸性や可塑性などの加工性を向上させるために、例えば炭素数が５個以上の脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族炭化水素、あるいはこれらの誘導体を側鎖に有するビニル化合物を共重合したものであって構わない。
【００２９】
また、本発明で用いられる成分Ｂの平均分子量については、繊維中における形態保持性および剛性の点から数平均分子量が２,０００〜１０,０００,０００であることが好ましく、５,０００〜５,０００,０００であることがより好ましく、１０,０００〜１,０００,０００であることが更により好ましい。
【００３０】
本発明で用いられる成分Ｂの溶融粘度は、特に制限されるものではなく、用いるポリエステルの溶融紡糸温度で、剪断速度が１０ｓｅｃ−１の剪断粘度が１０〜１００,０００ポイズのポリマが通常用いられ、好ましくは１００〜５０,０００ポイズである。
【００３１】
本発明で用いられるブレンドポリマにおける成分Ｂの添加量は、採用する成分Ａと成分Ｂとの組み合わせや目的とする軽量性、あるいは製糸性などの特性に合わせて適宜決定すればよいものの、より製糸性に優れかつ適度な軽量性が付与可能であるという点から、ブレンドポリマにおける成分Ｂの含有量は１〜４０重量％が好ましく、２〜３０重量％がより好ましく、５〜２０重量％がさらにより好ましい。
【００３２】
本発明において、ブレンドポリマには、本発明の効果を妨げない範囲で、成分Ａと成分Ｂ以外のポリマを配合することができる。
【００３３】
そして、前述に例示した成分Ａおよび成分Ｂにおいて、該臨界表面張力の関係がγｃＡ−γｃＢ≧１０ｄｙｎｅ／ｃｍを満たす成分Ａと成分Ｂの組み合わせとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンテレフタレートをはじめとするポリエステル系ポリマを成分Ａとし、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリメチルペンテンをはじめとするポリオレフィン系ポリマを成分Ｂとする組み合わせ、あるいはナイロン６やナイロン６６などのポリアミド系ポリマを成分Ａとし、ポリオレフィン系ポリマを成分Ｂとする組み合わせなどを挙げることができ、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンテレフタレートを成分Ａとし、ポリメチルペンテンを成分Ｂとする組み合わせがより好ましい。
【００３４】
また本発明の成分Ｂは、本発明の方法により得られる複合繊維の成分Ａと成分Ｂとの界面において空隙を発現しやすくし、結果的に得られる複合繊維がより軽量性に優れるという点で、臨界表面張力γｃＢは１０〜３０ｄｙｎｅ／ｃｍであることが好ましく、１５〜２５ｄｙｎｅ／ｃｍであることがより好ましい。この臨界表面張力γｃＢの範囲を満足する成分Ｂとしては、例えば、フッ素系ポリマ（１８〜２８ｄｙｎｅ／ｃｍ）、シリコーン系ポリマ（１８〜２５ｄｙｎｅ／ｃｍ）、ポリオレフィン系ポリマ（２４〜３０ｄｙｎｅ／ｃｍのもの）が挙げられ、これらの中でもポリオレフィン系ポリマが前述の密度の点からより好ましく、該ポリオレフィン系ポリマのうち、プロピレンおよび／またはメチルペンテンが８０モル％以上を占める単独重合体あるいは共重合体が好ましく、メチルペンテンが８０モル％以上を占める単独重合体あるいは共重合体がより好ましく、ポリエステル系ポリマを成分Ａとする組み合わせにおいて空隙発現性に非常に優れ、大変好ましい。特に、前述のプロピレンが８０モル％以上を占める単独重合体あるいは共重合体の場合は２９〜３０ｄｙｎｅ／ｃｍ、メチルペンテンが８０モル％以上を占める単独重合体あるいは共重合体の場合は２４〜２５ｄｙｎｅ／ｃｍである。
【００３５】
本発明の成分Ａおよび成分Ｂは特に制限されるものではないものの、成分Ａの融点Ｔｍａと成分Ｂの融点Ｔｍｂの関係はＴｍａ＞Ｔｍｂであることが好ましい。該融点の関係がＴｍａ＞Ｔｍｂを満たすことで成分Ｂは成分Ａに対し微分散しやすく、空隙発現性の好ましいブレンドポリマとなる。
【００３６】
そして、本発明で用いられる成分Ａは特に制限されるものではないものの、本発明の方法により得られる複合繊維の耐熱性が良好、すなわち、高温において成分Ａが変形し微細空隙が潰れてしまうということを回避する点で、成分Ａの融点Ｔｍａは１６０℃以上であることが好ましく、２１０℃以上であることがより好ましく、２５０℃以上であることが更により好ましい。また、本発明で用いられる成分Ｂは、複合繊維の耐熱性が良好、すなわち本発明により得られた複合繊維が高温下に晒されても微細空隙中で成分Ｂが変形して空隙を埋めてしまうことがない、つまり微細空隙の潰れがなく軽量性に優れるという点で、該成分Ｂの融点Ｔｍｂは１５０℃以上であることが好ましく、１８０℃以上であることがより好ましい。
【００３７】
本発明により形成される複合繊維は、主たる成分Ａおよび成分Ｂからなるブレンドポリマで構成されるブレンド複合繊維である。ブレンドポリマとは、後述するような様々な方法により溶融紡糸が完結する以前の任意の段階において成分Ａと成分Ｂとが混練（ブレンド）されてなるポリマ組成物を意味し、該ブレンドポリマからなるブレンド複合繊維の繊維軸方向に直交する単繊維横断面においては主成分である成分Ａが海、成分Ｂが島をなす海島構造を形成しており、かつ島である成分Ｂが単繊維の繊維軸方向に不連続に存在する。すなわち、ブレンド複合繊維を繊維軸方向に、通常、単繊維の繊維径の少なくとも１０，０００倍の任意の間隔で単繊維横断面の観察を行った場合、それぞれの単繊維横断面の海島構造形状が異なるものを指すのであって、島が繊維軸方向に連続してかつ同形状に形成される芯鞘複合紡糸や海島複合紡糸から得られる複合紡糸繊維などとは本質的に異なる。そして、本発明で得られるブレンド複合繊維においては、成分Ａが海成分を、成分Ｂが島成分をそれぞれ形成することにより、後述する延伸により成分Ａと成分Ｂの界面に空隙が発現し軽量性に優れた複合繊維となる。
【００３８】
また、前述の単繊維横断面における成分Ｂで形成される平均ドメインサイズの大きさに関しては、成分Ｂが島成分として存在すれば特に制限されるものではないものの、より緻密かつ微細な空隙が発現し軽量性に優れ、また繊維物性が均質化されるという点から、０．０１〜５μｍが好ましく、０．０２〜３μｍがより好ましく、０．０５〜１μｍが更により好ましい。また、島の最大ドメインサイズの繊維単糸横断面直径（換言すると単繊維径）に対する大きさの比率は、前述のとおり最大ドメインサイズが５μｍ以下であれば特に制限されるものではなく好ましいものの、より多くの空隙が生成するあるいは繊維物性が優れるという点において、［単繊維径／島成分の最大ドメインサイズ］の値が２以上であることが好ましく、４〜５０００であることがより好ましく、１０〜２５００であることが更により好ましい。
【００３９】
本発明の溶融紡糸に供するブレンドポリマの調製方法は特に制限されるものではなく、例えば、（Ａ）成分Ａと成分Ｂをチップあるいは粉体で混合し、紡糸吐出孔から溶融吐出されるまでの紡糸機流路内を、溶融した混合ポリマが流れるときの剪断応力のみでブレンドする方法、（Ｂ）成分Ａと成分Ｂとをチップあるいは粉体で混合し、エクストルーダやスタティックミキサーのような混練機により常圧もしくは減圧下でブレンドする方法、（Ｃ）成分Ｂを成分Ａに高濃度で添加しエクストルーダやスタティックミキサーのような混練機を用いて常圧もしくは減圧下でブレンドすることでマスターポリマを得たのち、紡糸時にエクストルーダやスタティックミキサーのような混練機において、該マスターポリマと成分Ａとを、成分Ｂが所望の濃度となるような割合で希釈し、常圧もしくは減圧下でブレンドする方法、（Ｄ）通常の成分Ａの重合反応において、成分Ａの重合反応が停止する以前の任意の段階で成分Ｂを含有せしめてブレンドする方法、および（Ｅ）成分Ａおよび成分Ｂを個別に溶融したのち溶融状態で成分Ａと成分Ｂを計量しながら配管流路内で合一させ、溶融した混合ポリマが流れるときの剪断応力のみ、もしくはスタティックミキサーを用いてブレンドする方法、などが挙げられるが、簡便にブレンドが達成できかつ成分Ａと成分Ｂがより微細に混練されることから、好ましくは前述の（Ｂ）、（Ｃ）あるいは（Ｅ）の方法が採用される。
【００４０】
特にエクストルーダに関しては、１軸あるいは２軸以上の多軸エクストルーダを好適に用いることができるものの、ブレンドポリマにおける成分Ｂが微細ブレンド化されるという点で２軸以上の多軸エクストルーダを採用することが好ましい。
【００４１】
そして、エクストルーダの軸の長さ（ｌ）および軸の太さ（ｗ）の比ｌ／ｗについては、より成分Ａと成分Ｂの混練性がより向上するという点でｌ／ｗは１０以上であることが好ましく、２０以上であることがより好ましく、３０以上であることが更により好ましい。また、特にスタティックミキサーに関しては、例えば、ブレンドポリマの流路を２つあるいはそれ以上の複数に分割して再度合一するという作業（この分割から合一までの作業１回を１段とする）がなされる静置型の混練素子であれば特に制限されるものではないものの、より混練性が優れるという点でスタティックミキサーの段数は５段以上であることが好ましく、１０段以上であることが更により好ましい。そして、該スタティックミキサーの設置場所に関しては、紡糸機内であれば特に制限されるものではなく、ブレンドポリマの吐出の計量を行う装置の前であっても、計量を行う装置のあとで溶融吐出にかかる吐出孔までの間であっても構わず、特に制限されるものではないが、例えば溶融吐出孔を備えた紡糸パック内に設置することで好適に用いられる。
【００４２】
本発明において、成分Ａと成分Ｂは臨界表面張力差の関係γｃＡ−γｃＢが１０以上と大きいことから、相溶性が悪い場合がある。そこで溶融紡糸に供する成分Ａと成分Ｂのブレンドポリマは、相溶化剤を含有している。本発明における相溶化剤とは、成分Ａと成分Ｂとをブレンドする際に複合界面における相互作用を変化させて両者の相溶性を高めることで、該成分Ｂの島状のドメインサイズを小さくする添加剤である。
【００４３】
該相溶化剤としては、低分子化合物あるいは高分子化合物など多種多様の化合物を採用することができ、例えば、低分子化合物としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムやアルキルスルホネートナトリウム塩、グリセリンモノステアレート、テトラブチルホスホニウムパラアミノベンゼンスルホネートなどのアニオン系あるいはカチオン系の界面活性剤や両性界面活性剤、ポリエチレングリコール、メトキシポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリ（アルキレンオキシド）グリコールやエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体などの非イオン系界面活性剤などが挙げられる。
【００４４】
また、相溶化剤としての高分子化合物としては、成分Ａおよび成分Ｂの両方に対し相溶性の高い高分子化合物を用いれば良く、例えば、ポリスチレン系ポリマ、ポリアクリレート系ポリマ、ポリメタクリレート系ポリマ、ポリ（ビニルアルコール−エチレン）コポリマー、ポリ（ビニルアルコール−プロピレン）コポリマー、ポリ（ビニルアルコール−スチレン）コポリマー、ポリ（酢酸ビニル−エチレン）コポリマー、ポリ（酢酸ビニル−プロピレン）コポリマー、ポリ（酢酸ビニル−スチレン）コポリマーのようなビニル系のポリマあるいはコポリマー、アイオノマー、側鎖部分を化学修飾することにより耐熱性及び溶融可塑性を向上させた多糖類、ポリアルキレンオキシドあるいはポリ（アルキレンオキシド−エチレン）コポリマー、ポリ（アルキレンオキシド−プロピレン）コポリマーなどのアルキレンオキシドと各ビニル誘導体のコポリマー、あるいはポリアルキレンオキシドの誘導体、アルキレンテレフタレートとアルキレングリコールのコポリマー、アルキレンテレフタレートとポリ（アルキレンオキシド）グリコールのコポリマーおよびアルキレンテレフタレートとポリアルキレンジオールとのコポリマー、などのようなポリマやコポリマーなどが挙げられる。それらの中でも、相溶化剤としての効果が大きく、本発明で得られる複合繊維を形成した場合の糸物性が良好であることを考慮すると、ポリスチレン系ポリマ、ポリアクリレート系ポリマ、ポリメタクリレート系ポリマ、アルキレンテレフタレートとアルキレングリコールのコポリマー、アルキレンテレフタレートとポリ（アルキレンオキシド）グリコールのコポリマー、ポリ（アルキレンオキシド）グリコール、アルキレンテレフタレートとポリアルキレンジオールとのコポリマー、またはこれらポリマの誘導体が好ましい。
【００４５】
以下、好ましいと思われるアルキレンテレフタレートとポリアルキレンジオール、アルキレンテレフタレートとアルキレングリコールのコポリマー、アルキレンテレフタレートとポリ（アルキレンオキシド）グリコールのコポリマー、あるいはポリ（アルキレンオキシド）グリコールまたはその誘導体について具体例を述べる。
【００４６】
アルキレンテレフタレートとポリアルキレンジオールとのコポリマーとしては、エチレンテレフタレート、プロピレンテレフタレート、ブチレンテレフタレート、ペンタメチレンテレフタレートおよびヘキサメチレンテレフタレートなどから選ばれたアルキレンテレフタレートと、ポリエチレンジオールおよびポリブチレンジオールなどから選ばれたポリアルキレンジオールとからなるコポリマーであり、アルキレンテレフタレートとアルキレングリコールをそれぞれ１種類ずつ用いても良く、あるいは複数種用いても良い。特に制限されるものではないものの、具体的には、ポリ（エチレンテレフタレート−ポリエチレンジオール）コポリマー、ポリ（プロピレンテレフタレート−ポリエチレンジオール）コポリマー、ポリ（ブチレンテレフタレート−ポリブチレンジオール）コポリマーなどを挙げることができる。
【００４７】
アルキレンテレフタレートとアルキレングリコールのコポリマーとしては、エチレンテレフタレート、プロピレンテレフタレート、ブチレンテレフタレート、ペンタメチレンテレフタレートおよびヘキサメチレンテレフタレートなどから選ばれたアルキレンテレフタレートと、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール（あるいはテトラメチレングリコール）、ペンタメチレングリコールおよびヘキサメチレングリコールから選ばれたアルキレングリコールとからなるコポリマーであり、アルキレンテレフタレートとアルキレングリコールをそれぞれ１種類ずつ用いても良く、あるいは複数種用いても良い。特に制限されるものではないものの、具体的には、ポリエチレンテレフタレート−ブチレグリコールコポリマー、ポリプロピレンテレフタレート−エチレングリコールコポリマー、ポリブチレンテレフタレート−テトラメチレングリコールコポリマーなどを挙げることができる。
【００４８】
アルキレンテレフタレートとポリ（アルキレンオキシド）グリコールのコポリマーとしては、エチレンテレフタレート、プロピレンテレフタレート、ブチレンテレフタレート、ペンタメチレンテレフタレートおよびヘキサメチレンテレフタレートなどから選ばれたアルキレンテレフタレートと、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリ（エチレンオキシド）グリコール、ジプロピレングリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコールおよびエチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体からなるポリ（エチレンオキシド−プロピレンオキシド）グリコール、などから選ばれたポリ（アルキレンオキシド）グリコールとからなるコポリマーであり、アルキレンテレフタレートとポリ（アルキレンオキシド）グリコールをそれぞれ１種類ずつ用いても良く、あるいは複数種用いても良い。特に制限されるものではないものの、具体的には、ポリエチレンテレフタレート−ジエチレングリコールコポリマー、ポリエチレンテレフタレート−ポリ（エチレンオキシド）グリコールコポリマー、ポリブチレングリコール−ポリ（エチレンオキシド）グリコールコポリマーおよびポリプロピレンテレフタレート−ポリ（エチレンオキシド）グリコールコポリマーなどを挙げることができる。
【００４９】
ポリ（アルキレンオキシド）グリコールまたはその誘導体の主たる化学構造としては、脂肪族、芳香族、脂環族などの炭素が主鎖をなしている基（もしくはグループ）と酸素原子が交互に結合しているような繰り返し構造を有しているものであれば良く、例えば、下記一般式（Ｘ）で表されるような単一アルキレンオキシドを繰り返し単位としたポリ（アルキレンオキシド）グリコールを用いることができる。
−［（ＣＨ₂）_a−Ｏ］_m− ・・・（Ｘ）
（Ｘ）式を満足するものとしては、例えば、ポリ（エチレンオキシド）グリコール（ａ＝２）、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール（ａ＝３）、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール（ａ＝４）、などのポリ（アルキレンオキシド）グリコールが挙げられる。
【００５０】
また、ポリ（アルキレンオキシド）グリコールとしては、例えば、下記一般式（Ｙ）で表されるような、異なったアルキレンオキシドの交互、ランダム、あるいはブロック共重合体でも良い。
−｛［（ＣＨ₂）_a−Ｏ］_m−［（ＣＨ₂）_b−Ｏ］_n｝_x−・・・（Ｙ）
（Ｙ）式を満足するものとして、例えば、ポリ（オキシエチレン−オキシプロピレン）共重合体（ａ＝２または３、ｂ＝２または３、またａとｂは同じであっても異なっても良い。）、ポリ（オキシテトラメチレン−オキシエチレン−オキシプロピレン）共重合体（ａ＝１または２または３、ｂ＝１または２または３、またａとｂは同じであっても異なっても良い。）などのように、異なったアルキレンオキシドの共重合体などが挙げられる。
【００５１】
更に、ポリ（アルキレンオキシド）グリコールとしては、上記一般式（Ｘ）あるいは（Ｙ）で表されるポリアルキレンオキシドを、１種単独であっても良いし、または発明の主旨を損ねない範囲で、発明の主旨を損ねない範囲で２種以上を組み合わせたものを用いても良い。
【００５２】
本発明のブレンドポリマにおける相溶化剤の添加量としては、成分Ａと成分Ｂの微細ブレンドがより効果的に発現し、得られる複合繊維の繊維物性が優れたものとなるという点で、成分Ｂに対し２〜５００重量％であることが好ましく、１０〜３５０重量％であることがより好ましい。本発明における相溶化剤のブレンドポリマへの添加方法としては、溶融紡糸が完結する以前の任意の段階で添加される方法であれば特に制限されるものではなく、例えば、（ａ）通常の成分Ａの重合反応において、成分Ａの重合反応が停止する以前の任意の段階で添加して溶融混練する方法、（ｂ）あらかじめ調製したブレンドポリマと相溶化剤と溶融紡糸時に共に添加しエクストルーダやスタティックミキサーのような混練機により常圧もしくは減圧下で溶融混練する方法、および（ｃ）溶融紡糸時にエクストルーダやスタティックミキサーのような混練機に相溶化剤、成分Ｂおよび成分Ａを同時に規定量添加して、常圧もしくは減圧下で溶融混練する方法、などが挙げられ、特に制限されるものではないが、操業性の面で前述の（ｂ）または（ｃ）の方法が好適に採用される。
【００５３】
本発明の複合繊維を製造する方法は、溶融紡糸である。多種多様な繊維の製造方法の中で、溶融紡糸は工程が非常に簡便であり、生産性に優れ、繊維の断面形状も自由に制御可能であるという利点を有することから非常に優れている方法である。そして溶融紡糸において、口金孔から吐出された溶融ブレンドポリマは成分Ａのガラス転移温度以下に冷却された後引き取られ、好ましくは５,０００ｍ／分以下の引取速度で引き取られる。引取速度が５,０００ｍ／分以下である場合、溶融紡糸したのち延伸することで空隙を発現させる点で、空隙形成がより効果的に発現するため、軽量性に優れた繊維となり得る。そして、引取速度は４,０００ｍ／分以下であることがより好ましく、３,０００ｍ／分以下であることがさらにより好ましい。
【００５４】
そして、溶融紡糸により得られたブレンドポリマからなる複合繊維は、後の延伸の工程にかかる装置の都合によって巻き取ることなくもしくは一旦巻き取った後、延伸される。延伸することで本発明で得られる複合繊維には空隙が発現し、軽量性に優れたものとなる。驚くべきことに、成分Ａの臨界表面張力γｃＡと成分Ｂの臨界表面張力γｃＢの関係がγｃＡ−γｃＢ≧１０ｄｙｎｅ／ｃｍをみたす成分Ａと成分Ｂと、成分Ａと成分Ｂとの相溶化剤とからなるブレンドポリマを溶融紡糸したのち延伸する、という一連の要件を満足することで初めて、成分Ａと成分Ｂとの界面が剥離し空隙が発現し、軽量性に優れる繊維となしうることを発明者らは見出した。該現象について詳細は不明であるものの、おそらく延伸を施す際に、繊維に高い延伸応力が印可され、繊維が引き延ばされると同時に成分Ａと成分Ｂの界面に応力が集中し、界面の剥離、特に繊維軸方向に先ず界面が引き離され、さらに該界面の剥離が成分Ｂの全表面にわたり、繊維軸方向に垂直な繊維横断面方向においても成分Ａと成分Ｂは引き離され、結果的に成分Ａと成分Ｂとの界面に空間が生成、つまり空隙の発現に至ると考えられる。本発明では、該一連の過程において生成した成分Ａと成分Ｂとの界面の空間を「空隙」と称する。該空隙の形状は、延伸時に成分Ａと成分Ｂの界面が繊維軸方向に引き延ばされることで形成されることから、概して繊維軸方向に長い楕円形である。
【００５５】
そして、未延伸糸を昇温しながら延伸させる際に、該昇温過程において未延伸糸が変形可能な温度に到達すると同時に延伸応力が集中して、昇温区域前後での延伸張力のバランスにより未延伸糸に急激な変形が起こり、非常に効率的に空隙を発現せしめることができるという点で、ブレンドポリマを溶融紡糸したのち加熱体に接触させかつ加熱体直前の張力Ｔ１と加熱体直後の張力Ｔ２との比Ｔ２／Ｔ１が２．５以下となるように延伸することが好ましい。ここで、延伸にかかる加熱体としては特に制限されるものではなく、ピン状物、ローラ状物、プレート状物などの接触式ヒーターや加熱した液体を用いた接触式バス、あるいは加熱気体、加熱蒸気などを用いた非接触式加熱ボックスなどを採用することが可能であるものの、加熱効率が高いこと、そして前述の加熱体直前の張力Ｔ１と加熱体直後の張力Ｔ２との比Ｔ２／Ｔ１が２．５以下となすことを考慮して、特に加熱されたピン状物もしくはプレート状物などを用いた場合に、未延伸糸が変形可能な温度に到達すると同時に未延伸糸に急激な変形がより起こりやすいということから、固定した加熱体に接触させて延伸することが好ましい。
【００５６】
また、延伸倍率についても、空隙をより効果的に発現させることが可能であり、また延伸糸に未延伸部分が存在せずかつ強度などの繊維物性にも優れるという点から、自然延伸倍率以上の倍率で延伸することが好ましく、自然延伸倍率以上延伸糸の残留伸度が５〜４５％となる倍率まで延伸する方法がより好ましい。
【００５７】
また、前述の加熱体を採用する場合の加熱体の温度は、より空隙が発現しやすいという点で、成分Ａのガラス転移温度Ｔｇａ−２０℃〜Ｔｇａ＋８０℃とすることが好ましい。ここで成分Ｂに関して、成分Ａが引き延ばされるときに一方で成分Ｂは引き延ばされにくく、微細空隙の発現に優れ、更により軽量性に優れるという点で、成分Ｂは成分ＡのＴｇ以上の温度において成分Ａよりも貯蔵弾性率が高いことが好ましい。
【００５８】
特に、空隙の潰れを抑制するという点で、延伸した後、さらにＴｇａ＋１０℃以上の温度で熱処理することが好ましく、更に空隙をより大きくせしめるという点で延伸したのちＴｇａ＋１０℃以上の温度で熱処理し、その後３倍以下の倍率で延伸する方法がより好ましい。また、ここで延伸後に施す熱処理の温度は、発現した空隙中で成分Ｂが溶融して、再度空隙が潰れることの無いよう、成分Ｂの融点より低い温度で熱処理を施すことが好ましい。特に制限されるものではなく、該好ましいとされる延伸後の熱処理方法としては、加熱されたピン状物、ローラ状物およびプレート状物などの接触式ヒーターや加熱した液体を用いた接触式バス、あるいは加熱気体、加熱蒸気などを用いた非接触式加熱ボックスなどを採用することが可能であり、均一に熱処理可能である点から、加熱されたローラ状物やプレート状物が好ましい。
【００５９】
本発明で得られる複合繊維は、仮撚加工されることができる。仮撚加工において複合繊維は、接触型もしくは非接触型のヒーターにより加熱した後もしくは加熱されることなく、ディスク状物、ベルト状物、あるいはピン状物によって仮撚加工される。仮撚加工された複合繊維はそのまま巻き取ることが可能であるものの、熱セットされた後に巻き取られることが好ましい。
【００６０】
本発明で得られる複合繊維は特に制限されることなく、長繊維であっても、短繊維であっても、あるいは電植処理などに用いられるパイルなどの極短繊維であっても良い。また、該複合繊維の繊維直径に関しては特に制限されるものではないが、繊維物性に優れる点あるいは織編物等の布帛を形成する上で加工性がより向上するという点で、単繊維直径は０．０１〜５,０００μｍであることが好ましく、より好ましくは１,０００μｍ以下であり、２００μｍ以下であることが更に好ましい。
【００６１】
また、複合繊維の断面形状についても特に制限されるものではなく、例えば、丸形、多角形、多葉型および中空型などが挙げられるが、繊維が安定した物性を有する点では丸形が好ましく、あるいは軽量性を向上させるという点では、多葉型や中空型となすことが好ましい。特に制限されるものではないものの、中空型としては、ブレンドポリマを用いた溶融紡糸における紡糸吐出孔の形状を、例えば、Ｃ型あるいは井型のような中空を形成し得るような吐出形状にして中空繊維を得たり、試薬を用いて溶出しうる成分を芯成分として、本発明のブレンドポリマを鞘成分となす芯鞘繊維を得た後に芯成分を溶出して中空繊維を得たりする方法などが挙げられる。そしてまた、１本の糸条における単繊維の本数は特に制限されるものではなく、衣料用途あるいは産業資材用途などの使用目的に応じて適宜設定すれば良く、例えば、１本のモノフィラメントでもよく、あるいは２本以上の複数の糸条からなるマルチフィラメントでもよい。特にマルチフィラメントの場合は、紡糸あるいは延伸工程での製糸性や高次加工での工程通過性などを考慮すると、２本〜２０００本となすことが好ましく、４本〜５００本となすことがさらに好ましく、４本〜２５０本となすことがさらにより好ましい。
【００６２】
本発明で得られる複合繊維は、形態安定性や耐候性が優れる、あるいは衣料用あるいは産業用の各種素材における様々な使用環境での収縮特性を採用するという点で、温水あるいは沸騰水（約７０〜１００℃）中、１５分間保持した際の収縮率が５０％以下となすことが好ましく、３０％以下となすことがより好ましく、２５％以下となすことが更により好ましい。
【００６３】
また、本発明で得られる複合繊維は、形態安定性が優れることのほかに、衣料用あるいは産業用の各種素材の許容変形度を鑑みて、２０℃での繊維の残留伸度が１００％以下となすことが好ましく、６０％以下となすことがより好ましく、４５％以下となすことが更により好ましい。
【００６４】
本発明で得られる複合繊維は、より軽量性に優れるという点で見かけ比重を１．０以下となすことが好ましい。得られた複合繊維の見かけ比重が１．０以下となると、幼児あるいは年配者用衣料として用いる場合はもちろんのこと、スポーツ用ユニフォームあるいはアウトドア用衣料として用いる場合において、同等の嵩（体積）で軽量性に優れ非常に好ましい。更に、産業用素材として用いる場合にも、例えば本発明の方法により得られた複合繊維と、通常の溶融紡糸および延伸により得られる合成繊維とを用いて比較する場合に、同等の強力を担うことを想定すると、本発明の方法により得られる複合繊維は総重量が小さくなるために例えば運搬において非常に好ましいほか、逆に前述２種類の繊維を同等の重量となしてその担いうる強力を比較する場合には、本発明の方法により得られる複合繊維の方が、より大きな強力を担い得る非常に優れた素材である。そして、かかる複合繊維の見かけ比重は、前記延伸方法を用いることで、０．９５以下となすことが好ましく、０．９０以下となすことがより好ましく、０．８５以下となすことが更により好ましい。
【００６５】
本発明で得られる複合繊維の繊維強度は、４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上となすことが好ましい。前述した、幼児あるいは年配者用衣料として用いる場合はもちろんのこと、スポーツ用ユニフォームあるいはアウトドア用衣料として用いる場合、更には産業用素材として用いる場合には、繊維強度の点で丈夫な素材であることが用途展開を図る上で好ましい。また、複合繊維あるいは布帛の加工性を考慮する場合にも加工のバリエーションが広がるという点で糸物性は強度が高いことが求められる。そして、かかる複合繊維の強度は、４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上となすことが好ましく、４．５〜１２ｃＮ／ｄｔｅｘとなすことがより好ましく、４．７〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘとなすことが更により好ましい。
【００６６】
本発明で得られる複合繊維においては、発明の主旨を損ねない範囲で艶消剤、難燃剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤および末端基封止剤等の添加剤を、ブレンドポリマを調製する以前の任意の段階、溶融紡糸における任意の段階、延伸における任意の段階、および延伸後の任意の段階のいずれかの工程において、少量含有せしめても良い。
【００６７】
本発明で得られる複合繊維は、軽量性に優れることから繊維そのものとしても非常に有用で、複合繊維をそのまま使用することができるが、軽量性に優れることから、複合繊維を織編物等の布帛の一部または全部に含有せしめても良い。本発明で得られる複合繊維が一部または全部に含有せしめられている布帛とは、タフタ、ツイル、サテン、デシン、パレスおよびジョーゼットなどの織物、平編、ゴム編、両面編、シングルトリコット編およびハーフトリコット編などの編物、ケミカルボンド法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、ウォータージェットパンチ（スパンレース）法、スティッチボンド法およびフェルト法などの方法により形成された不織布等を示し、生糸、撚糸および加工糸など繊維の形態等については特に制限はない。また当然ながら、織物あるいは編物であれば常法の精練、染色、熱セット等の加工を受けてもよく、あるいは不織布であれば、艶付けプレス、エンボスプレス、コンパクト加工、柔軟加工、ヒートセッティングなどの物理的処理加工や、ボンディング加工、ラミネート加工、コーティング加工、防汚加工、撥水加工、帯電防止加工、防炎加工、防虫加工、衛生加工および樹脂加工などの化学的処理加工や、その他にマイクロ波応用や、超音波応用、遠赤外線応用、紫外線応用、低温プラズマ応用などの応用処理がなされていても良く、最終形態として、衣料品として縫製されていてもよい。
【００６８】
また、本発明で得られる複合繊維が一部に用いられている布帛とは、本発明で得られる複合繊維と本発明で得られる複合繊維とは異なる合成繊維、半合成繊維、天然繊維など、例えば、セルロース繊維、ウール、絹、ストレッチ繊維およびアセテート繊維から選ばれた少なくとも１種類の繊維を用いたことを特徴とする混用布帛である。具体的に例を挙げると、セルロース繊維としては、綿、麻等の天然繊維、鋼アンモニアレーヨン、レーヨンおよびポリノジック等が挙げられ、これらセルロース繊維と混用する複合繊維の含有率については特に制限はないが、セルロース繊維の風合い、吸湿性、吸水性と制電性を生かし、かつ本発明で得られる複合繊維の軽量性を生かすために、２５〜７５％が好ましい。また、混用布帛に用いられるウールや絹は既存のものがそのまま使用でき、これらウール、あるいは絹と混用する複合繊維の含有率については、ウールの風合い、暖かみ、かさ高さ、また、絹の風合い、きしみ音を生かし、かつ本発明で得られる複合繊維の軽量性を生かすために、２５〜７５％が好ましい。また、混用布帛に用いられるストレッチ繊維は、特に限定されるものではなく、乾式紡糸または溶融紡糸されたポリウレタン繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維やポリテトラメチレングリコール共重合ポリブチレンテレフタレート繊維に代表されるポリエステル系弾性糸等が挙げられ、ストレッチ繊維を用いる混用布帛において、複合繊維の含有率は６０〜９８％程度が好ましい。複合繊維の含有率が７０％を越える場合には、伸縮特性が抑えられるので、アウターウェアーやカジュアルウェアー用途等に用いることができる。また、複合繊維の含有率が７０％未満の場合には、その伸縮特性のためにインナーウェアー、ファンデーション、水着用途等に用いることができる。また、混用布帛に用いられるアセテート繊維は特に制限されるものではなく、ジアセテート繊維でもトリアセテート繊維でもよい。これらアセテート繊維と混用する複合繊維の含有率については、アセテート繊維の風合い、鮮明性、光沢を生かし、かつ本発明の複合繊維の軽量性を生かすために、２５〜７５％が好ましい。
【００６９】
これら各種の混用布帛において、本発明で得られる複合繊維の形態、混用方法については特に制限されるものではなく、公知の方法を用いることができる。例えば、混用方法としては経糸または緯糸に用いる交織織物、リバーシブル織物等の織物、トリコット、ラッセル等の編物などが挙げられ、その他交撚、合糸、交絡を施してもよい。
【００７０】
本発明で得られた複合繊維からなる布帛は、混用布帛も含め、染色せしめてもよく、例えば製編織後、常法により精練、プレセット、染色およびファイナルセットの過程をとることが好ましい。また、必要に応じて、精練後、染色前に常法によりアルカリ減量処理することも好ましい態様である。精練は、４０〜９８℃の温度範囲で行うことが好ましい。特に、ストレッチ繊維との混用の場合には、布帛をリラックスさせながら精練することで弾性を向上させることができる。染色前後の熱セットは一方あるいは両方共省略することも可能であるが、布帛の形態安定性、染色性を向上させるためには両方行うことが好ましい。熱セットの温度は、好ましくは１２０〜１９０℃、より好ましくは１４０〜１８０℃であり、熱セット時間は好ましくは１０秒〜５分、より好ましくは２０秒〜３分である。
【００７１】
本発明で得られる複合繊維は、優れた軽量性と繊維物性を具備することから、例えば、スポーツ衣料（ゴルフウエア、ゲートボール、野球、テニス、サッカー、卓球、バレーボール、バスケットボール、ラグビー、アメリカンフットボール、ホッケー、陸上競技、トライアスロン、スピードスケートおよびアイスホッケー等のユニフォーム）や、水着、幼児衣料、婦人衣料、年配者の衣料およびアウトドア衣料（靴、鞄、サポーター、靴下および登山着）などに好適であるほか、自動車、鉄道、飛行機および船舶などの各種車両内装材、ＢＣＦ、あるいは各種運搬に用いられるような梱包材、あるいは夜間に用いられる反射材などにも好適に用いられる。
【００７２】
以下実施例により、本発明を具体的かつより詳細に説明する。なお、実施例中の物性値は以下の方法によって測定した。
【００７３】
【実施例】
Ａ．粘度の測定
固有粘度および溶融粘度について下記の方法により測定した。
＜Ａ−１：固有粘度（ＩＶ）の測定＞
試料をオルソクロロフェノール溶液に溶解し、オストワルド粘度計を用いて２５℃で測定した。
＜Ａ−２：溶融粘度の測定＞
（株）東洋精機社製キャピログラフ１Ｂを用い、窒素雰囲気下、バレル径９．５５ｍｍ、ノズル長１０ｍｍ、ノズル内径１ｍｍで、剪断速度１０ｓｅｃ−１で測定した。そして、５回測定した値の平均値を溶融粘度の測定値とした。なお測定時間については、試料の劣化を防ぐため５回の測定を３０分以内で完了した。
【００７４】
Ｂ．ガラス転移温度（Ｔｇ）および融点（Ｔｍ）の測定
パーキンエルマー社製示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ−２）を用いて試料１０ｍｇで、昇温速度１６℃／分で測定した。ＴｍとＴｇの定義は、一旦昇温速度１６℃／分で測定した際に観測される吸熱ピーク温度（Ｔｍ１）の観測後、Ｔｍ１＋２０℃の温度で５分間保持した後、室温まで急冷し、（急冷時間および室温保持時間を合わせて５分間保持）、再度１６℃／分の昇温条件で測定した際に、段状の基線のずれとして観測される吸熱ピーク温度をＴｇとし、結晶の融解温度として観測される吸熱ピーク温度をＴｍとした。
【００７５】
Ｃ．臨界表面張力γｃＡとγｃＢの測定
成分Ａあるいは成分Ｂからなるフィルムにおいて、純水７２．８ｄｙｎｅ／ｃｍ、エチルアルコール（特級以上）２２．３ｄｙｎｅ／ｃｍ、ジオキサン３３．６ｄｙｎｅ／ｃｍ、ベンゼン２８．９ｄｙｎｅ／ｃｍ、ヘキサン１８．４ｄｙｎｅ／ｃｍ、２０％アンモニア水５９．３ｄｙｎｅ／ｃｍ、ニトロベンゼン４３．４ｄｙｎｅ／ｃｍなどの表面張力を有する有機溶媒もしくは水溶液の中から選ばれる４種類以上の液体を用いて、２０℃、湿度４０〜８０％、静置の条件下、固体上に液滴を置いて液滴が静止したときに、液滴が接している固体平面と液滴が空気層と接している液滴表面とがなす角度を接触角θとして測定し、用いた液体の表面張力に対しｃｏｓθをプロットし（Ｚｉｓｍａｎプロット）、完全に濡れる、すなわちｃｏｓθ＝１となるときの表面張力をプロットした点について外挿することで臨界表面張力γｃＡとγｃＢを求めた。
【００７６】
Ｄ．繊維強度、残留伸度の測定および自然延伸倍率の設定
オリエンテック社製テンシロン引張試験機（ＴＥＮＳＩＲＯＮＵＣＴ−１００）を用い、未延伸糸であれば初期試料長５０ｍｍ、引張速度４００ｍｍ／分で、また延伸糸であれば初期試料長２００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／分でそれぞれ強度および残留伸度を測定し、５回測定した平均値をそれぞれの測定値とした。また、自然延伸倍率は、未延伸糸の強度および伸度の測定の際に得られた応力−歪み曲線（Ｓ−Ｓ）において、定応力伸長域が終了する伸度（％）を１００で割って１を加えた値を自然延伸倍率とした。
【００７７】
Ｅ．繊維の見かけ比重の測定および空隙率の算出
繊維の見かけ比重は、ＪＩＳ−Ｌ−１０１３：１９９９８．１７．１（日本規格協会発行、化学繊維フィラメント糸試験方法）に定められた浮沈法に基づき測定し、測定比重値（Ｑ）とした。また空隙率（％）は、空隙のない場合の複合繊維の見かけ比重（Ｒ；下記式により算出）と測定比重値Ｑとを用いて算出した。
空隙率（％）＝１００（１−Ｑ／Ｒ）、
空隙のない場合の複合繊維の見かけ比重Ｒ
Ｒ＝１００／（（１００−Ｓ１−Ｓ２）／Ｖ＋Ｓ１／Ｖ１＋Ｓ２／Ｖ２）、
［ただし、Ｖ：成分Ａの密度（ｇ／ｃｍ³）、Ｓ１：成分Ｂの繊維中の重量％、Ｖ１：成分Ｂの密度（ｇ／ｃｍ³）、Ｓ２：相溶化剤の繊維中の重量％（Ｓ２＝Ｓ１×［Ｓ１に対する重量％］／１００）、Ｖ２：相溶化剤の密度（ｇ／ｃｍ³）］
なお、成分Ａと成分Ｂ、および溶化剤の各密度については、製造元の公称値をそのまま用いるか、あるいは各成分単独からなる未延伸糸もしくは延伸糸を用いてＪＩＳ−Ｌ−１０１３の密度勾配管法で測定した値を用いた。例えば、成分ＡがＰＥＴの場合、未延伸糸であれば１．３４を、延伸糸であれば１．３８を用いた。
【００７８】
Ｆ．繊維径、成分Ｂの非相溶性およびドメインサイズの確認
（株）ニコン社製、走査型電子顕微鏡ＥＳＥＭ−２７００を用いて、加速電圧１０ｋＶで、白金−パラジウム蒸着（蒸着膜圧：２５〜５０オングストローム）処理を行った後、倍率２００〜１００,０００倍の任意の倍率で確認した。サンプルの調製は、液体窒素中で試料として用いる繊維及び刃物を冷却し１５分の冷却後に液体窒素中で繊維軸方向に垂直な繊維横断面を観察面となるよう切断したのち得たサンプルか、あるいは包埋した後ウルトラミクロトームにて繊維軸方向に垂直な繊維横断面の端面出しを行ったサンプルを観察に供した。成分Ｂの平均ドメインサイズについては、断面写真をデジタル撮影し、コンピュータソフトウェアの三谷商事社製ＷｉｎＲＯＯＦ（バージョン２．３）において該繊維横断面上に存在する全ての成分Ｂの平均面積値を算出し、更に該平均面積値から略円形と判断してドメインの平均直径（ドメインサイズ）を算出した。
【００７９】
Ｇ．成分Ｂのブレンド性（不連続性；繊維軸方向の分散長さ）の確認
得られた複合繊維０．１ｇを、０．１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液２００ｍｌに含浸し、５０℃にて２４時間攪拌して成分ＡであるＰＥＴを加水分解した。そして水溶液表面に浮いている浮遊物をスポイトで採取し、エタノールで洗浄したスライドガラスに滴下してカバーガラスで挟み、光学顕微鏡にておよそ１００〜６００倍で観察した。光学顕微鏡で観察できないものについては、該浮遊物を前Ｆ．項のＥＳＥＭ−２７００を用いて６００Ｐａの水蒸気雰囲気下で観察した。そしてブレンド性の評価として、成分Ｂの直径（α）と長さ（β）の比β／αを求め、観察し得る最大の比をその成分Ｂの分散長さの指標とし、１０,０００以下である場合に○とし、１０,０００を超えて大きい場合に×とした。また成分Ａがナイロン６の場合には蟻酸を用いてナイロン６を溶出し、同様に観察を行った。
【００８０】
Ｈ．延伸性の評価
延伸性については、１ｋｇの未延伸糸を延伸したときに、単糸が切れ延伸ローラに巻き付く回数で評価し、延伸不可能な場合もしくは２０回以上単糸が巻き付く場合を×（不可）、単糸が巻き付く回数が１０回以上１９回以下を△（劣る）、単糸が巻き付く回数が４回以上９回以下を○（良好）、単糸が巻き付く回数が３回以下を二重丸（優れる）と評価した（表２〜４に記載）。
【００８１】
Ｉ．延伸張力（Ｔ１とＴ２）の測定
株式会社金井工機製３点式張力計（ＣＨＥＣＫＭＡＳＴＥＲ；ＣＭ−５０ＦＲあるいはＣＭ−２５０ＦＲ）を用いて、レンジが５０ｇ、１００ｇ、２５０ｇ、５００ｇのうち適宜選択して、加熱体の直前３０ｃｍ以内の張力（Ｔ１）と、加熱体の直後３０ｃｍ以内の、延伸している走行糸条の張力（Ｔ２）を測定した。
【００８２】
（参考例）
テレフタル酸１６６重量部とエチレングリコール７５重量部からの通常のエステル化反応によって得た低重合体に、着色防止剤としてリン酸８５％水溶液を０．０３重量部、重縮合触媒として三酸化アンチモンを０．０６重量部、調色剤として酢酸コバルト４水塩を０．０６重量部添加して重縮合反応を行い、通常用いられるＩＶ０．７０のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ；成分Ａとして以後同じ）を得た。得られたＰＥＴは、Ｔｇａが８０℃、γｃＡが４３ｄｙｎｅ／ｃｍ、Ｔｍａが２５５℃であった。
【００８３】
このＰＥＴを１２０℃４時間の予備乾燥と１５０℃１０時間の真空乾燥を行ったのちに、２軸エクストルーダ型溶融紡糸機を用いて、紡糸温度２９０℃で窒素雰囲気下、孔径が０．３ｍｍ、孔数が２４個の口金を用いて溶融紡糸を行い、油剤を付与し、１,２００ｍ／分の引き取り速度で引き取ったのち巻き取って、２９２ｄｔｅｘ−２４フィラメントで丸状断面の未延伸糸を得た。紡糸中に糸切れは発生せず製糸性は優れていた。
【００８４】
得られた未延伸糸について延伸を行うに際し、直径１００ｍｍの送糸ローラ（以後すべてのローラの直径を１０ｍｍとする）の送糸速度１００ｍ／分とし、加熱していない送糸速度１００ｍ／分の鏡面型第１ローラと送糸速度３５０ｍ／分の加熱した鏡面型第２ローラ間で延伸を行うために、熱源として長さ３０ｃｍで１００℃に加熱した梨地のホットプレートを用いて延伸倍率が３．５倍で延伸し、第２ローラを１５０℃としてローラ上を５周、周回させて熱処理した（以後の熱処理はすべて同様の周回を行う）後、送糸速度３５０ｍ／分の加熱していない梨地型第３ローラで糸を、ＰＥＴのＴｇ以下に冷却した後に巻き取った。延伸中に糸切れは発生せず、延伸性は優れていた。製糸条件を表１に、繊維物性を表２にそれぞれ示す。
【００８５】
【表１】

【００８６】
【表２】

【００８７】
（比較例１）
参考例で合成・乾燥したＰＥＴを用いて溶融紡糸を行う際に、融点２４０℃、密度０．８３ｇ／ｃｍ^３、臨界表面張力２４ｄｙｎｅ／ｃｍの三井化学（株）製ポリメチルペンテン（商品名ＴＰＸ、タイプＲＴ１８、以下同製品を用いＰＭＰと略記する）を成分Ｂとして８重量％、参考例のＰＥＴを９２重量％、それぞれチップ状物をドライブレンドしたのち２軸エクストルーダ型溶融紡糸機に供してブレンドポリマを調製し、参考例と同様の条件で溶融紡糸を行って繊維を引き取ったのち巻き取った未延伸糸を、参考例と同条件で延伸を行った。比較例１の結果を表１に示す。
【００８８】
（比較例２）
参考例で合成・乾燥したＰＥＴを用いて溶融紡糸を行う際に、融点２５０℃、密度１．１８ｇ／ｃｍ^３、臨界表面張力３９ｄｙｎｅ／ｃｍの電気化学工業（株）製スチレンマレイミド共重合体（商品名ＭＳＮ、平均分子量約１１万、以下ＭＳＮと略記する）を成分Ｂとして１０重量％、参考例のＰＥＴを９０重量％、それぞれチップ状物をドライブレンドしたのち２軸エクストルーダ型溶融紡糸機に供してブレンドポリマを調製し、参考例と同様の条件で溶融紡糸を行って繊維を引き取ったのち巻き取った未延伸糸を、参考例と同様にして第２ローラおよび第３ローラの送糸速度３００ｍ／分、倍率３．０倍で延伸を行った。得られた複合繊維の繊維物性について特許文献２（特開２０００−１５４４２７号公報）の実施例１に示されているものと比較すると、強度は該特許文献１の実施例１とほぼ同等で低い値を示し、また空隙が殆ど生成しなかったためか該特許文献１の実施例１と比重値は大きく異なり軽量性に乏しかった。比較例２の結果を表１に示す。該比較例２での未延伸糸について軽量性を向上させるために延伸倍率を３．１〜３．５倍までの範囲で繊維の軽量性および延伸性を検討した（表２には記載せず）ものの、やはり延伸糸の比重が軽量化されることなく、むしろ断糸が頻発し延伸性が劣っていたことに加え、繊維強度も低下する傾向にあった。
【００８９】
（比較例３）
参考例で合成・乾燥したＰＥＴおよび比較例１のＰＭＰを用いて溶融紡糸を行う際に、芯鞘複合紡糸機を用いてポリエステルを鞘、ＰＭＰを芯として芯：鞘＝８：９２となる重量比率で芯鞘複合紡糸を行い、参考例と同様にして溶融紡糸を行って繊維を引き取ったのち巻き取って得た２９０ｄｔｅｘ−２４フィラメントで丸状断面の未延伸糸を、参考例と同条件で延伸を行った。得られた繊維の強度あるいは比重などの繊維物性の結果を表１に示す。製糸性および延伸性は良好であったが、空隙は殆ど発現せず、繊維の軽量性は乏しかった。
【００９１】
（実施例１）
参考例で合成・乾燥したＰＥＴを用いて溶融紡糸を行う際に、ＰＭＰを成分Ｂとして８重量％、エチレンテレフタレートと分子量４,０００のポリ（エチレンオキシド）グリコールとの共重合体（以下ＰＥＴ−ＰＥＧ；ポリ（エチレンオキシド）グリコール１０重量％共重合ＰＥＴ）を相溶化剤としてＰＭＰの添加量に対して２０重量％、ＰＥＴを９０．４重量％、それぞれチップ状物をドライブレンドしたのち２軸エクストルーダ型溶融紡糸機に供してブレンドポリマを調製し、参考例と同様の条件で溶融紡糸を行って繊維を引き取ったのち巻き取った未延伸糸を、参考例と同様にして第２ローラおよび第３ローラの送糸速度３７０ｍ／分、倍率３．７倍で延伸を行った。強度あるいは比重などの繊維物性は優れ、また製糸性および延伸性も優れていた。実施例１の結果を表１に示す。
【００９２】
（実施例２）
実施例１と同様の方法でブレンドポリマを調製し、溶融紡糸を行って１,２００ｍ／分の引き取り速度の引き取りローラで繊維を引き取って未延伸糸を得たのち、そのまま巻き取ることなく連続して、加熱していない送糸速度１,２００ｍ／分の鏡面型第１ローラと、送糸速度４,２００ｍ／分の加熱した鏡面型第２ローラ間で延伸を行うために、熱源として長さ４０ｃｍで１２０℃に加熱した梨地型ホットプレートを用いて延伸倍率が３．５倍で延伸し、第２ローラを１６０℃として熱処理した後、送糸速度４,２００ｍ／分の加熱していない梨地型第３ローラで糸をＰＥＴのＴｇ以下に冷却し、巻き取った。紡糸および延伸中に糸切れは発生せず、延伸性は優れていた。製糸条件を表１に、繊維物性を表３にそれぞれ示す。
【００９３】
【表３】

【００９４】
（実施例３）
実施例１と同様のブレンドポリマ調製および溶融紡糸を行って繊維を引き取ったのち巻き取った未延伸糸を、実施例１と同様の方法で延伸を行う際に、送糸ローラの送糸速度１００ｍ／分とし、加熱していない（室温の）送糸速度１００ｍ／分の鏡面型第１ローラに５周、周回させて、送糸速度３５０ｍ／分の１５０℃に加熱した鏡面型第２ローラ間で延伸を行い、ホットプレートを使用せずに延伸倍率が３．５倍で延伸し、第２ローラでローラ上を５周、周回させて熱処理した後、送糸速度３５０ｍ／分の加熱していない梨地型第３ローラで糸をＰＥＴのＴｇ以下に冷却した後に巻き取った。延伸中に糸切れは殆ど発生せず、延伸性は良好であった。製糸条件を表１に、繊維物性を表３にそれぞれ示す。
【００９５】
（実施例４）
実施例１と同様のブレンドポリマ調製および溶融紡糸を行って繊維を引き取ったのち巻き取った未延伸糸を、実施例１と同様の方法で延伸を行う際に、送糸ローラの送糸速度１００ｍ／分とし、１００℃に加熱した送糸速度１００ｍ／分の鏡面型第１ローラに５周、周回させて、送糸速度３７０ｍ／分の１５０℃に加熱した鏡面型第２ローラ間で延伸を行い、ホットプレートを使用せずに延伸倍率が３．７倍で延伸し、第２ローラでローラ上を５周、周回させて熱処理した後、送糸速度３７０ｍ／分の加熱していない梨地型第３ローラで糸をＰＥＴのＴｇ以下に冷却した後に巻き取った。延伸中に糸切れは発生せず延伸性は優れていた。製糸条件を表１に、繊維物性を表３にそれぞれ示す。
【００９６】
（実施例５）
実施例１と同様のブレンドポリマ調製を行ったのち溶融紡糸を行う際に、５００ｍ／分の引き取り速度としたこと以外は、実施例１と同様に溶融紡糸を行い、巻き取って７０３ｄｔｅｘ−２４フィラメントで丸状断面の未延伸糸を得た。紡糸中に糸切れは発生せず製糸性は優れていた。得られた未延伸糸について延伸を行うに際し、送糸ローラの送糸速度５０ｍ／分とし、加熱していない送糸速度５０ｍ／分の鏡面型第１ローラと送糸速度２７５ｍ／分の加熱した鏡面型第２ローラ間で延伸を行うために、熱源として長さ３０ｃｍで９０℃に加熱した梨地型ホットプレートを用いて延伸倍率が５．５倍で延伸し、第２ローラを１５０℃としてローラ上を５周、周回させて熱処理した後、送糸速度２７５ｍ／分の加熱していない梨地型第３ローラで糸をＰＥＴのＴｇ以下に冷却した後に巻き取った。延伸中に糸切れは発生せず、延伸性は優れていた。製糸条件を表１に、繊維物性を表３にそれぞれ示す。
【００９７】
（実施例６）
実施例１と同様のブレンドポリマ調製を行ったのち溶融紡糸を行う際に、５０００ｍ／分の引き取り速度としたこと以外は、実施例１と同様に溶融紡糸を行い、巻き取って７２ｄｔｅｘ−２４フィラメントで丸状断面の未延伸糸を得た。紡糸中に糸切れは発生せず製糸性は優れていた。得られた未延伸糸について延伸を行うに際し、送糸ローラの送糸速度４００ｍ／分とし、加熱していない送糸速度４００ｍ／分の鏡面型第１ローラと送糸速度４８０ｍ／分の加熱した鏡面型第２ローラ間で延伸を行うために、熱源として長さ５０ｃｍで１４０℃に加熱した梨地型ホットプレートを用いて延伸倍率が１．２倍で延伸し、第２ローラを１５０℃としてローラ上を５周、周回させて熱処理した後、送糸速度４８０ｍ／分の加熱していない梨地型第３ローラで糸をＰＥＴのＴｇ以下に冷却した後に巻き取った。延伸中に糸切れは発生せず延伸性は優れていた。製糸条件を表１に、繊維物性を表３にそれぞれ示す。
【００９８】
（実施例７）
実施例１と同様のブレンドポリマ調製を行ったのち溶融紡糸を行う際に、６０００ｍ／分の引き取り速度としたこと以外は、実施例１と同様に溶融紡糸を行い、巻き取って５９ｄｔｅｘ−２４フィラメントで丸状断面の未延伸糸を得た。紡糸中に糸切れは発生せず製糸性は優れていた。得られた未延伸糸について延伸を行うに際し、送糸ローラの送糸速度４００ｍ／分とし、加熱していない送糸速度４００ｍ／分の鏡面型第１ローラと送糸速度４４０ｍ／分の加熱した鏡面型第２ローラ間で延伸を行うために、熱源として長さ５０ｃｍで１４０℃に加熱した梨地型ホットプレートを用いて延伸倍率が１．１倍で延伸し、第２ローラを１５０℃としてローラ上を５周、周回させて熱処理した後、送糸速度４４０ｍ／分の加熱していない梨地型第３ローラで糸をＰＥＴのＴｇ以下に冷却した後に巻き取った。延伸中に糸切れあるいは延伸ローラへの単糸の巻き付きが数回発生したものの延伸性は良好であった。また、延伸後に得られた繊維は空隙が発現し軽量性が良好であった。製糸条件を表１に、繊維物性を表３にそれぞれ示す。結果的に紡糸工程における引き取り速度が５,０００ｍ／分以下である場合、得られる繊維はより軽量性に優れることが分かった。
【００９９】
（実施例８）
参考例で合成・乾燥したＰＥＴを用いて溶融紡糸を行う際に、融点１６５℃、密度０．９０ｇ／ｃｍ^３、臨界表面張力２９ｄｙｎｅ／ｃｍの（株）グランドポリマー製ポリプロピレン（グレードＪ１０８Ｍ，以下ＰＰと略記する）を成分Ｂとして１５重量％、ブチレンテレフタレートとポリ（テトラメチレンオキシド）グリコールとの共重合体（ＰＢＴ−ＰＴＭＧ；ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール２０重量％共重合ＰＥＴ）を相溶化剤としてＰＰの添加量に対して２０重量％、ＰＥＴを８２重量％と配合したこと以外は、実施例１と同じ条件でブレンドポリマの調製、溶融紡糸および延伸を行った。延伸中に糸切れは発生せず、得られた延伸糸は強度あるいは比重などの繊維物性が優れ、また延伸性も優れていた。実施例８の結果を表３に示す。
【０１００】
（実施例９）
参考例で合成・乾燥したＰＥＴを用いて溶融紡糸を行う際に、融点１２５℃、密度０．９４ｇ／ｃｍ^３、臨界表面張力３１ｄｙｎｅ／ｃｍの三井化学（株）製ポリエチレン（ハイゼックス（登録商標）、グレード８２００Ｂ、以下ＰＥと略記する）を成分Ｂとして１５重量％、新日鐵化学社製エスチレンＭＳ２００（密度１．１ｇ／ｃｍ^３、以下エスチレンと略記する）を相溶化剤としてＰＥの添加量に対して１０重量％、ＰＥＴを８３．５重量％と配合したこと以外は、実施例１と同じ条件でブレンドポリマの調製、溶融紡糸を行った。そして、続けて参考例と同様にして第２ローラおよび第３ローラの送糸速度３６０ｍ／分、倍率３．６倍、第２ローラでの熱処理温度１２０℃で延伸を行った。延伸中に糸切れは発生せず、得られた延伸糸は強度あるいは比重などの繊維物性が優れ、また延伸性も優れていた。実施例９の結果を表３に示す。
【０１０１】
（実施例１０）
参考例と同様の方法により溶融紡糸を行う際に、ＰＥＴの代わりに東レ株式会社製ナイロン６アミラン（登録商標）（ＣＭ１０１７、Ｔｇａが４０℃、γｃＡが４４ｄｙｎｅ／ｃｍ、Ｔｍａが２１５℃、以後ナイロンと称する）を１２０℃１２時間の真空乾燥を行ったのちに９０．８重量％用い、ＰＭＰを成分Ｂとして８重量％、相溶化剤としてエスチレンをＰＭＰの添加量に対して１５重量％、それぞれチップ状物をドライブレンドしたのち２軸エクストルーダ型溶融紡糸機に供してブレンドポリマを調製し、参考例と同様の条件で溶融紡糸を行って繊維を引き取ったのち巻き取った２５１ｄｔｅｘ−２４フィラメントで丸状断面の未延伸糸を、参考例と同様にしてホットプレート温度８０℃、第２ローラ温度１３０℃、第２ローラおよび第３ローラの送糸速度３７０ｍ／分、倍率３．７倍で延伸を行った。強度あるいは比重などの繊維物性は優れ、また製糸性および延伸性も優れていた。実施例１０の結果を表４に示す。
【０１０２】
【表４】

【０１０３】
（実施例１１〜１４）
実施例１において、ＰＭＰ添加量を種々変更し、相溶化剤としてエスチレンを用いてＰＭＰの添加量に対して２０重量％、それぞれ配合せしめてブレンドポリマを調製し、１２５６ｄｔｅｘ−１４４フィラメントで丸状断面の未延伸糸を得たこと以外は、実施例１と同様の条件でブレンドポリマ調製および溶融紡糸を行った。そして続けて実施例１と同様に、参考例の延伸条件のうち第２ローラおよび第３ローラの送糸速度を変更して、実施例１１、１３については倍率３．７倍で、実施例１２、１４については倍率３．３倍でそれぞれ延伸を行った。実施例１１〜１４の結果を表４に示す。該４水準とも延伸中に糸切れは発生せず、また実施例１１、１２よりも実施例１３、１４の方が軽量性および繊維物性に優れていた。つまり成分Ｂの添加量を好ましい量とすることで、得られた延伸糸はより軽量性あるいは繊維物性が優れるものとなった。
【０１０４】
（実施例１５〜１８）
実施例６において、ＰＰ添加量を１０重量％とし、相溶化剤としてＰＥＴ−ＰＥＧを用いてＰＰの添加量に対して種々変更して、それぞれ配合せしめてブレンドポリマを調製し、２５１ｄｔｅｘ−３６フィラメントで丸状断面の未延伸糸を得たこと以外は、実施例６と同様の条件でブレンドポリマ調製および溶融紡糸を行った。そして続けて参考例と同様にして第２ローラおよび第３ローラの送糸速度３５０ｍ／分、倍率３．５倍でそれぞれ延伸を行った。４水準とも延伸中に糸切れは発生せず、また表４から明らかなように、実施例１５、１６よりも実施例１７、１８の方が軽量性および繊維物性に優れていた。つまり相溶化剤の添加量を好ましい量とすることで、得られた延伸糸はより軽量性あるいは繊維物性が優れるものとなった。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明の複合繊維の製造方法は、特別な装置を用いることなく既存の設備において達成でき、また従来の軽量性繊維を得る方法に比較して、製造時の延伸性などの工程通過性を悪化させることなく繊維強度に優れた繊維が得られるため、製造において大変優れている。また、本発明は既存の軽量性に優れた複合繊維の概念にはなかった新しい複合繊維を得るために新規かつ画期的な製造方法を初めて見出したものであり、本発明により得られた繊維の特徴として、繊維中に空隙を有して軽量性に非常に優れている。また本発明の複合繊維の製造方法では、繊維強度においても高強度化を容易に達成し得、特に繊維強度を４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上となし得ることから幼児あるいは年配者用軽量衣料として、あるいはスポーツ用ユニフォームやアウトドアスポーツ用途として好適に用いることができるほか、産業用資材としても特に省エネルギー化に伴う軽量化が望ましいとされる自動車、船舶、航空機、鉄道など車両内装材やＢＣＦ、あるいは各種運搬に用いられるような梱包材、またあるいは夜間に用いられるような反射材などにも好適に用いることができる。

Claims

繊維形成能を有するポリマである主たる成分Ａと、成分Ｂと、成分Ａと成分Ｂとの相溶化剤からなり、該成分Ａの臨界表面張力γｃＡと該成分Ｂの臨界表面張力γｃＢの関係が下記式（１）
γｃＡ−γｃＢ≧１０ｄｙｎｅ／ｃｍ（１）
を満たすブレンドポリマを溶融紡糸したのち、延伸において成分Ａと成分Ｂの界面に空隙を発現させることを特徴とする軽量性に優れた複合繊維の製造方法。
加熱体に接触させかつ加熱体直前の張力Ｔ１と加熱体直後の張力Ｔ２との比Ｔ２／Ｔ１が２．５以下となるように延伸することを特徴とする請求項１記載の軽量性に優れた複合繊維の製造方法。
固定した加熱体に接触させて延伸することを特徴とする請求項１または２記載の軽量性に優れた複合繊維の製造方法。
成分Ｂの密度が１．０ｇ／ｃｍ^３以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の軽量性に優れた複合繊維の製造方法。
成分Ａとしてポリエステル系ポリマまたはポリアミド系ポリマを用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の軽量性に優れた複合繊維の製造方法。
成分Ｂとしてポリオレフィン系ポリマを用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の軽量性に優れた複合繊維の製造方法。
複合繊維の比重を１．０以下となすことを特徴とする請求項６記載の軽量性に優れた複合繊維の製造方法。