7645984 芯鞘複合繊維およびその製造方法ならびに繊維構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-06

(45)【発行日】2025-03-14

(54)【発明の名称】芯鞘複合繊維およびその製造方法ならびに繊維構造体

(51)【国際特許分類】

   D01F 8/14 20060101AFI20250307BHJP

【ＦＩ】

D01F8/14 B

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023503834

(86)(22)【出願日】2022-02-28

(86)【国際出願番号】 JP2022008341

(87)【国際公開番号】W WO2022186150

(87)【国際公開日】2022-09-09

【審査請求日】2023-09-01

(31)【優先権主張番号】P 2021034707

(32)【優先日】2021-03-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001085

【氏名又は名称】株式会社クラレ

(74)【代理人】

【識別番号】100087941

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 修司

(74)【代理人】

【識別番号】100112829

【弁理士】

【氏名又は名称】堤 健郎

(74)【代理人】

【識別番号】100142608

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 由佳

(74)【代理人】

【識別番号】100213470

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 真二

(72)【発明者】

【氏名】研井 孝太

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 俊一

(72)【発明者】

【氏名】荻野 祐二

【審査官】伊藤 寿美

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０７７５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１２６７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０８１０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１３３２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１２６９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１７９９０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｄ０１Ｆ ８／００－ ８／１８

Ｄ０１Ｄ １／００－１３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

芯成分が溶融異方性芳香族ポリエステル（Ａポリマー）を含み、鞘成分が屈曲性熱可塑性ポリマー（Ｂポリマー）および溶融異方性芳香族ポリエステル（Ｃポリマー）を含み、前記Ｂポリマーが海成分を形成し、前記Ｃポリマーが島成分を形成し、前記海成分からなる海部中に前記島成分からなる複数の島部が分散する海島構造を有する芯鞘複合繊維であって、
前記鞘成分における島成分の割合は、１０重量％を超えており、かつ、
この芯鞘複合繊維を繊維長手方向に切断した断面で、島部の最大幅Ｗが０．６５μｍ以下であり、
前記最大幅Ｗを有する島部において、繊維長手方向一端から他端に向かうに従って、前記繊維長手方向に対し定められた角度１０°で延びる前記鞘成分中における斜線に接する島部のうち、前記斜線と重なる長さの斜め長の最大長さＬ１と、前記島部の最大幅Ｗとの比Ｌ１／Ｗが５．０以上である、芯鞘複合繊維。

【請求項2】

請求項１に記載の芯鞘複合繊維であって、前記斜め長の最大長さＬ１が１．０μｍ以上である、芯鞘複合繊維。

【請求項3】

請求項１または２に記載の芯鞘複合繊維であって、前記芯鞘複合繊維を繊維長手方向に切断した断面で、前記鞘成分中における前記島部の繊維長手方向の長さＬ２が４５０～１０００μｍである芯鞘複合繊維。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載の芯鞘複合繊維であって、前記鞘成分の厚みが０．８～５.０μｍである芯鞘複合繊維。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の芯鞘複合繊維であって、前記Ａポリマーおよび前記Ｃポリマーが、主たる構成単位が同一の溶融異方性芳香族ポリエステルで構成される芯鞘複合繊維。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の芯鞘複合繊維であって、前記芯成分と前記鞘成分の重量比である芯成分／鞘成分が２０／８０～９７／３である芯鞘複合繊維。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一項に記載の芯鞘複合繊維であって、この芯鞘複合繊維の単糸繊度が１～１２０ｄｔｅｘである芯鞘複合繊維。

【請求項8】

芯成分が溶融異方性芳香族ポリエステル（Ａポリマー）を含み、鞘成分が屈曲性熱可塑性ポリマー（Ｂポリマー）および溶融異方性芳香族ポリエステル（Ｃポリマー）を含み、前記Ｂポリマーが海成分を形成し、前記Ｃポリマーが島成分を形成し、前記海成分からなる海部中に前記島成分からなる複数の島部が分散する海島構造を有する芯鞘複合繊維の製造方法であって、
前記鞘成分に用いるＢポリマーおよびＣポリマーを、Ｂポリマーの融点（Ｍｂ）に対して（Ｍｂ）℃以上であって、Ｃポリマーの融点（Ｍｃ）℃に対して（Ｍｃ－２０）℃以上、（Ｍｃ）℃未満で二軸押出機を用いて混練すると共に、前記芯成分に用いるＡポリマーを、前記鞘成分に用いる前記二軸押出機とは異なる押出機を用いて溶融し混練する混練工程と、この混練工程でそれぞれ混練させた鞘成分および芯成分を複合して吐出して放流糸を得る吐出工程と、
吐出された放流糸を、吐出速度に対する巻取速度の比であるドラフト値として１３～５０で引取る工程と、
を少なくとも備える芯鞘複合繊維の製造方法。

【請求項9】

請求項８に記載の芯鞘複合繊維の製造方法であって、前記吐出工程で得られた繊維に熱処理を施す熱処理工程を有する芯鞘複合繊維の製造方法。

【請求項10】

請求項１～７のいずれか一項に記載の芯鞘複合繊維を少なくとも一部に含む、繊維構造体。

【発明の詳細な説明】

【関連出願】

【0001】

本願は、日本国で２０２１年３月４日に出願した特願２０２１－３４７０７の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本出願の一部をなすものとして引用する。

【技術分野】

【0002】

本発明は、芯成分として溶融異方性芳香族ポリエステルを有し、耐フィブリル性を向上させ耐摩耗性に優れる芯鞘複合繊維およびその製造方法、ならびに繊維構造体に関する。

【背景技術】

【0003】

溶融異方性芳香族ポリエステル繊維は高強力高弾性率となることが知られているが、これらの繊維は、分子鎖が繊維軸方向に高度に配向しているため摩耗により容易にフィブリル化するという問題があった。そこで、溶融異方性芳香族ポリエステルを芯成分とする一方で、周囲を鞘成分で被覆することによりフィブリル化を抑制した複合繊維が提案されている。

【0004】

例えば、特許文献１（特開２００２－２０９３２号公報）には、芯成分が溶融異方性芳香族ポリエステル（Ａ）、鞘成分がポリマー（Ａ）を０～１０％含有する屈曲性ポリエステル（Ｂ）からなり、ポリエステル（Ｂ）の固有粘度[η]が、０．６５ｄｌ／ｇ以上であることを特徴とする複合繊維が開示されている。

【0005】

特許文献１には、鞘成分に芯成分と同じポリマーをブレンドすることで、鞘成分の強力を高めると同時に芯成分との接着性を高めることが記載されている。

【0006】

特許文献２（特開２００８－２５５５３５号公報）には、芯成分が溶融異方性芳香族ポリエステル（Ａポリマー）からなり、鞘成分が海島構造を有し、かつ鞘成分比が０．２～０．７であること、および該鞘成分を構成する海成分は屈曲性熱可塑性ポリマー（Ｂポリマー）からなり、島成分は溶融異方性芳香族ポリエステル（Ｃポリマー）からなり、鞘成分における島成分比が０～０．２５であることを満足する芯鞘複合繊維において、繊維表面にケイ酸塩化合物を主成分とする無機微粒子を０．０３～２．５質量％付着させてなる複合繊維が開示されている。

【0007】

特許文献２では、溶融異方性を有しないポリマーは溶融異方性ポリエステルとの接着性が低く、剥離しやすいため、鞘成分を溶融異方性ポリエステルと溶融異方性を有しないポリマーからなるブレンドで形成することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００２－２０９３２号公報

【文献】特開２００８－２５５５３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、特許文献１では、鞘成分中における溶融異方性芳香族ポリエステルの割合が１０％を超える場合、繊維表面に凹凸が発生し、紡糸性が悪化するため、鞘成分中における溶融異方性芳香族ポリエステルの割合を高めることを否定している。

【0010】

また、特許文献２に記載の複合繊維は、繊維表面にケイ酸塩化合物を主成分とする無機微粒子を０．０３～２．５質量％付着させることにより、繊維間の膠着を抑制し、解舒性を向上できることは記載されているものの、繊維のフィブリル化抑制については、屈曲性熱可塑性ポリマーを海成分として用いることにより、耐フィブリル性、耐摩耗性は大きく改善されることしか言及されていない。

【0011】

溶融異方性芳香族ポリエステルを芯成分とし、周囲を鞘成分で被覆した芯鞘複合繊維の鞘成分中に、紡糸性を損なわずに溶融異方性芳香族ポリエステルを多く混和することができれば、芯と鞘の接着性をより強固にでき鞘剥がれを抑制し、従来以上に高い摩耗性を実現することができる。また、同様の理由により鞘を薄くすることもでき、その結果、芯側の溶融異方性芳香族ポリエステルに由来して強度を高めることができて好ましい。

【0012】

したがって、本発明の目的は、芯鞘複合繊維の鞘成分中における溶融異方性芳香族ポリエステルの割合を高めつつ、一方でフィブリル化や紡糸性悪化を抑制し、耐摩耗性に優れた芯鞘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】

【0013】

本発明の発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、芯成分として溶融異方性芳香族ポリエステルを有する芯鞘複合繊維において、（I）鞘成分を、溶融異方性芳香族ポリエステルからなる島部を有する海島構造とし、海島構造中の溶融異方性芳香族ポリエステルの割合を高めると、芯と鞘の接着性の改善により鞘剥がれを防止し、摩耗性をより高めつつ、鞘を薄くすることができ芯成分の溶融異方性芳香族ポリエステルに由来して強度を高めることができるが、（II）その一方で、溶融異方性芳香族ポリエステルの高い割合に由来して紡糸調子が著しく悪くなること、鞘成分がフィブリル化することに気づき、紡糸調子の改善と鞘成分のフィブリル化を抑制することを新たな課題とした。そして、（III）鞘成分中の溶融異方性芳香族ポリエステルの割合を高めつつ、特定の温度において鞘成分の混練を行って吐出された放流糸を、特定のドラフト値で引取ることにより、海部に対して、溶融異方性芳香族ポリエステルからなる島部を微分散させて島部の形状を制御することができ、その結果、鞘成分中の溶融異方性芳香族ポリエステルの割合が高い場合であっても、良好な紡糸調子を保ちつつ芯鞘複合繊維のフィブリル化を抑制し、かつ鞘を薄くした場合でも耐摩耗性を向上できることを見出し、本発明を完成した。

【0014】

すなわち、本発明は、以下の態様で構成されうる。
〔態様１〕
芯成分が溶融異方性芳香族ポリエステル（Ａポリマー）を含み、鞘成分が屈曲性熱可塑性ポリマー（Ｂポリマー）および溶融異方性芳香族ポリエステル（Ｃポリマー）を含み、前記Ｂポリマーが海成分を形成し、前記Ｃポリマーが島成分を形成し、前記海成分からなる海部中に前記島成分からなる複数の島部が分散する海島構造を有する芯鞘複合繊維であって、
前記鞘成分における島成分の割合は、１０重量％を超えており、かつ、
この芯鞘複合繊維を繊維長手方向に切断した断面で、繊維垂直方向に最も大きな幅を有する島部の最大幅Ｗが０．６５μｍ以下（好ましくは０．６０μｍ以下、より好ましくは０．５５μｍ以下、さらに好ましくは０．５０μｍ以下）であり、
前記最大幅Ｗを有する島部において、繊維長手方向一端から他端に向かうに従って、前記繊維長手方向に対し定められた角度１０°で延びる前記鞘成分中における斜線に接する島部のうち、前記斜線と重なる長さの斜め長の最大長さＬ１と、前記島部の最大幅Ｗとの比Ｌ１／Ｗが５．０以上（好ましくは５．１以上、より好ましくは５．２以上、さらに好ましくは５．３以上、さらにより好ましくは５．５以上）である、芯鞘複合繊維。
〔態様２〕
態様１に記載の芯鞘複合繊維であって、前記斜め長の最大長さＬ１が１．０μｍ以上（好ましくは１．３μｍ以上、より好ましくは１．５μｍ以上、さらに好ましくは１．７μｍ以上）である、芯鞘複合繊維。
〔態様３〕
態様１または２に記載の芯鞘複合繊維であって、前記芯鞘複合繊維を繊維長手方向に切断した断面で、前記鞘成分中における前記島部の繊維長手方向の長さＬ２が４５０～１０００μｍ（好ましくは５００～８００μｍ、より好ましくは５５０～６５０μｍ）である芯鞘複合繊維。
〔態様４〕
態様１～３のいずれか一態様に記載の芯鞘複合繊維であって、前記鞘成分の厚みが０．８～５.０μｍ（好ましくは０．９～４.０μｍ、より好ましくは０．９～３.８μｍ）である芯鞘複合繊維。
〔態様５〕
態様１～４のいずれか一態様に記載の芯鞘複合繊維であって、前記Ａポリマーと前記Ｃポリマーが同種の溶融異方性芳香族ポリエステルである芯鞘複合繊維。
〔態様６〕
態様１～５のいずれか一態様に記載の芯鞘複合繊維であって、前記芯成分と前記鞘成分の重量比である芯成分／鞘成分が２０／８０～９７／３（好ましくは５０／５０～９６／４、より好ましくは６０／４０～９５／５、さらに好ましくは７０／３０～９４／６、さらにより好ましくは７５／２５～９３／７、特に好ましくは８０／２０～９２／８、最も好ましくは８２．５／１７．５～９０／１０）である芯鞘複合繊維。
〔態様７〕
態様１～６のいずれか一態様に記載の芯鞘複合繊維であって、この芯鞘複合繊維の単糸繊度が１～１２０ｄｔｅｘ（好ましくは２～６０ｄｔｅｘ、より好ましくは２．５～３０ｄｔｅｘ、さらに好ましくは３～１５ｄｔｅｘ）である芯鞘複合繊維。
〔態様８〕
芯成分が溶融異方性芳香族ポリエステル（Ａポリマー）を含み、鞘成分が屈曲性熱可塑性ポリマー（Ｂポリマー）および溶融異方性芳香族ポリエステル（Ｃポリマー）を含み、前記Ｂポリマーが海成分を形成し、前記Ｃポリマーが島成分を形成し、前記海成分からなる海部中に前記島成分からなる複数の島部が分散する海島構造を有する芯鞘複合繊維の製造方法であって、
前記鞘成分に用いるＢポリマーおよびＣポリマーを、Ｂポリマーの融点（Ｍｂ）に対して（Ｍｂ）℃以上であって、Ｃポリマーの融点（Ｍｃ）℃に対して（Ｍｃ－２０）℃以上、（Ｍｃ）℃未満で二軸押出機を用いて混練すると共に、前記芯成分に用いるＡポリマーを、前記鞘成分に用いる前記二軸押出機とは異なる押出機を用いて溶融し混練する混練工程と、この混練工程でそれぞれ混練させた鞘成分および芯成分を複合して吐出して放流糸を得る吐出工程と、
吐出された放流糸を、吐出速度に対する巻取速度の比であるドラフト値として１３～５０（好ましくは１５～４５、より好ましくは１６～４０、さらに好ましくは１９～３８、特に好ましくは２０～３５）で引取る工程と、
を少なくとも備える芯鞘複合繊維の製造方法。
〔態様９〕
態様８に記載の芯鞘複合繊維の製造方法であって、前記吐出工程で得られた繊維に熱処理を施す熱処理工程を有する芯鞘複合繊維の製造方法。
〔態様１１〕
様態１～７のいずれか一様態に記載の芯鞘複合繊維を少なくとも一部に含む、繊維構造体。

【0015】

本明細書中、「芯鞘複合繊維を繊維長手方向に切断した断面」とは、芯鞘複合繊維をこの繊維長手方向を含む平面で切断して見た断面と同義であり、以下、「繊維縦断面」と称す場合がある。また、繊維垂直方向とは、繊維縦断面において、繊維長手方向に対して直交する方向（または繊維長手方向に垂直な方向）を意味する。

【0016】

なお、請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成要素のどのような組み合わせも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲に記載された請求項の２つ以上のどのような組み合わせも本発明に含まれる。

【発明の効果】

【0017】

本発明の芯鞘複合繊維によれば、芯成分として溶融異方性芳香族ポリエステルを有し、鞘成分が海島構造である芯鞘複合繊維において、鞘成分の島部を溶融異方性芳香族ポリエステルとしてその割合を高めた場合であっても、島部を微分散させることにより紡糸中の島成分の凝集が抑制され、芯鞘複合繊維の耐フィブリル性を向上することができ、耐摩耗性に優れた繊維が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一部分を示す。

【図1A】本発明の一実施形態に係る芯鞘複合繊維の概略斜視図である。

【図1B】同芯鞘複合繊維を繊維長手方向に切断して見た概略断面図である。

【図2】同芯鞘複合繊維の鞘成分を部分的に拡大して示す拡大概略断面図である。

【図3】同芯鞘複合繊維を繊維長手方向に垂直な平面で切断して見た概略断面図である。

【図4】同芯鞘複合繊維の紡糸に用いられる口金の構造を概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明を例示に基づいて詳細に説明する。本発明の一態様は、芯成分と、この芯成分を覆う鞘成分とを備える芯鞘複合繊維であり、鞘成分が海成分および島成分を含む海島構造を有する。芯成分は溶融異方性芳香族ポリエステル（Ａポリマー）を含み、鞘成分は屈曲性熱可塑性ポリマー（Ｂポリマー）および溶融異方性芳香族ポリエステル（Ｃポリマー）を含み、Ｂポリマーが海成分を形成し、Ｃポリマーが島成分を形成する。

【0020】

（芯成分）
芯成分に用いられる溶融異方性芳香族ポリエステル（Ａポリマー）とは、溶融相において光学異方性（液晶性）を示すポリマーである。例えば試料をホットステージに載せ、窒素雰囲気下で昇温加熱し、試料の透過光を観察することにより溶融異方性芳香族ポリエステルであるか否かを認定し得る。本発明の溶融異方性芳香族ポリエステルとしては、例えば芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸などに由来する反復構成単位からなり、本発明の効果を損なわない限り、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する構成単位は、その化学的構成については特に限定されるものではない。また、本発明の効果を阻害しない範囲で、溶融異方性芳香族ポリエステルは、芳香族ジアミン、芳香族ヒドロキシアミンまたは芳香族アミノカルボン酸に由来する構成単位を含んでいてもよい。例えば、好ましい構成単位としては、表１に示す例が挙げられる。

【0021】

【表1】

【0022】

表１の構成単位において、ｍは０～２の整数であり、式中のＹは、１～置換可能な最大数の範囲において、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ－ブチル基などの炭素数１から４のアルキル基など）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｎ－ブトキシ基など）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基など）、アラルキル基［ベンジル基（フェニルメチル基）、フェネチル基（フェニルエチル基）など］、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基など）、アラルキルオキシ基（例えば、ベンジルオキシ基など）などが挙げられる。

【0023】

より好ましい構成単位としては、下記表２、表３および表４に示す例（１）～（１８）に記載される構成単位が挙げられる。なお、式中の構成単位が、複数の構造を示しうる構成単位である場合、そのような構成単位を二種以上組み合わせて、ポリマーを構成する構成単位として使用してもよい。

【0024】

【表2】

【0025】

【表3】

【0026】

【表4】

【0027】

表２、表３および表４の構成単位において、ｎは１または２の整数で、それぞれの構成単位ｎ＝１、ｎ＝２は、単独でまたは組み合わせて存在してもよく、Ｙ_１およびＹ_２は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ－ブチル基などの炭素数１から４のアルキル基など）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｎ－ブトキシ基など）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基など）、アラルキル基［ベンジル基（フェニルメチル基）、フェネチル基（フェニルエチル基）など］、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基など）、アラルキルオキシ基（例えば、ベンジルオキシ基など）などであってもよい。これらのうち、水素原子、塩素原子、臭素原子、またはメチル基が好ましい。

【0028】

また、Ｚとしては、下記式で表される置換基が挙げられる。

【0029】

【化1】

【0030】

溶融異方性芳香族ポリエステルは、好ましくは、ナフタレン骨格を構成単位として有する組み合わせであってもよい。なお、ヒドロキシ安息香酸（略称：ＨＢＡ）由来の構成単位（Ａ）と、ヒドロキシナフトエ酸（略称：ＨＮＡ）由来の構成単位（Ｂ）の両方を含むことが、特に好ましい。例えば、構成単位（Ａ）としては下記式（Ａ）が挙げられ、構成単位（Ｂ）としては下記式（Ｂ）が挙げられ、溶融成形性を向上する観点から、構成単位（Ａ）と構成単位（Ｂ）の比率は、好ましくは９／１～１／１、より好ましくは７／１～１／１、さらに好ましくは５／１～１／１の範囲であってもよい。

【0031】

【化2】

【0032】

【化3】

【0033】

また、（Ａ）の構成単位と（Ｂ）の構成単位の合計は、例えば、全構成単位に対して６５モル％以上であってもよく、より好ましくは７０モル％以上、さらに好ましくは８０モル％以上であってもよい。ポリマー中、特に（Ｂ）の構成単位が４～４５モル％である溶融異方性芳香族ポリエステルが好ましい。

【0034】

本発明で好適に用いられる溶融異方性芳香族ポリエステルの融点は２５０～３６０℃の範囲であることが好ましく、より好ましくは２６０～３２０℃である。ここでいう融点とは、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠した試験方法により測定されるものであり、示差走査熱量計（例えば（株）島津製作所ＤＳＣ：Differential scanning calorimetry）で観察される主吸熱ピークのピーク温度である。

【0035】

なお、上記溶融異方性芳香族ポリエステルには、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂などの熱可塑性ポリマーを添加してもよい。また酸化チタン、カオリン、シリカ、酸化バリウムなどの無機物、カーボンブラック、染料や顔料などの着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。

【0036】

（鞘成分）
鞘成分は海島構造を有しており、屈曲性熱可塑性ポリマー（Ｂポリマー）が海成分を形成し、溶融異方性芳香族ポリエステル（Ｃポリマー）が島成分を形成している。
海成分を形成する屈曲性熱可塑性ポリマー（Ｂポリマー）としては、主鎖上に芳香環を有さないポリマー、あるいは主鎖上に芳香環を有し、かつ芳香環間の主鎖上に原子が４個以上存在するポリマーが挙げられ、具体的には、例えば、ポリオレフィン；ポリアミド；ポリカーボネート；ポリフェニレンサルファイド（略称：ＰＰＳ）；ポリエチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート、非晶性ポリアリレート、ポリエチレンナフタレート（略称：ＰＥＮ）などのポリエステル；ポリエーテルエーテルケトン；フッ素樹脂などが挙げられる。これらの屈曲性熱可塑性ポリマーは、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよく、一方を主たる（例えば、８０重量％以上を占める）熱可塑性ポリマーとし、それ以外を添加する熱可塑性ポリマーとしてもよい。この中でもＰＰＳ、ＰＥＮが主たる熱可塑性ポリマーであるのが好ましい。
また屈曲性熱可塑性ポリマーは、酸化チタン、シリカ、酸化バリウムなどの無機物、カーボンブラック、染料または顔料などの着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、造核剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。

【0037】

島成分を形成する溶融異方性芳香族ポリエステル（Ｃポリマー）は、前記Ａポリマーにおいて記載した溶融異方性芳香族ポリエステルを挙げることができ、Ａポリマーと同一であっても異なっていてもよいが、親和性の観点から、主たる構成単位が同一の溶融異方性芳香族ポリエステルであるのが好ましい。また、ＡポリマーとＣポリマーとは、主たる構成単位が同一で、かつ、例えば添加する熱可塑性ポリマーまたは添加剤のみが異なる同種類のポリマーであってもよい。

【0038】

またＣポリマーの融点（Ｍｃ）は、ＣポリマーをＢポリマーに対して微分散することができる範囲で適宜選択することができ、例えば、Ｃポリマーの融点（Ｍｃ）は、Ｂポリマーの融点（Ｍｂ）に対して、（Ｍｂ－１０）～（Ｍｂ＋８０）℃の範囲であってもよく、Ｍｂ～（Ｍｂ＋７０）℃の範囲であってもよい。

【0039】

さらにＣポリマーの溶融粘度ηは、紡糸性の観点から、例えば、１０～６０Ｐａ・sであってもよく、好ましくは２０～５０Ｐａ・s、より好ましくは２５～４５Ｐａ・sであってもよい。
なお、本発明にいう溶融粘度ηとは、温度Ｔ（Ｃポリマーの融点（Ｍｃ）が２９０℃以上の場合Ｔ＝（Ｍｃ＋１０）℃、融点Ｍｃが２９０℃未満の場合Ｔ＝３００℃）、せん断速度１０００ｓｅｃ^－１で測定した溶融粘度である。

【0040】

（芯鞘複合繊維の製造方法）
本発明の芯鞘複合繊維は、混練工程と、吐出工程と、を少なくとも備える製造方法により製造することができる。製造工程は、さらに熱処理工程を備えていてもよい。

【0041】

混練工程では、鞘成分に用いる前記Ｂポリマーおよび前記Ｃポリマーを、二軸押出機を用いて溶融し混練すると共に、芯成分に用いるＡポリマーを、前記鞘成分に用いる前記二軸押出機とは別の押出機を用いて溶融し混練する。

【0042】

特に、ＢポリマーおよびＣポリマーの混練に用いる二軸押出機において、この二軸押出機中の混練部の設定温度を、Ｂポリマーの融点（Ｍｂ）に対して（Ｍｂ）℃以上であって、Ｃポリマーの融点（Ｍｃ）に対して（Ｍｃ－２０）℃以上、（Ｍｃ）℃未満に設定すると共に、混練部で回転自在に支持された平行二軸のスクリュの回転により、鞘成分中における複数の島部の微分散化を図ることが可能となる。
なお、芯成分に用いる前記Ａポリマーを溶融し混練する押出機は、単軸押出機でもよく二軸押出機であってもよい。また、事前にＢポリマーとＣポリマーを上記の条件でコンパウンド化した原料を使用する場合には、すでに鞘成分中における複数の島部の微分散化を図ることができているため、鞘成分の溶融混練に使用する押出機は、単軸押出機でもよく二軸押出機であってもよい。

【0043】

混練工程において、芯成分と鞘成分の割合は、耐フィブリル化の向上を図ると共に芯成分の露出を抑制する観点から、芯成分／鞘成分の重量比（以下、単に芯鞘比と称する場合がある）として、例えば、２０／８０～９７／３であってもよく、好ましくは５０／５０～９６／４、より好ましくは６０／４０～９５／５、さらに好ましくは７０／３０～９４／６、さらにより好ましくは７５／２５～９３／７、特に好ましくは８０／２０～９２／８、最も好ましくは８２．５／１７．５～９０／１０であってもよい。特に、芯成分が５０％以上の場合、複合繊維の強度を向上することができて好ましい。芯成分と鞘成分の重量比は、例えば、製造時において後述する各押出機にそれぞれ投入される芯成分と鞘成分の重量比などにより求め得る。

【0044】

鞘成分における島成分の割合は、１０重量％を超えており、好ましくは１５重量％以上、より好ましくは２０重量％以上であってもよい。島成分の割合を高めることにより、島成分による芯成分と鞘成分のアンカー効果を強固にすることができる。一方、島成分の割合が高すぎると、島成分が凝集する可能性が高まるため、島成分は、４０重量％以下であってもよく、好ましくは３５重量％以下であってもよい。

【0045】

吐出工程では、前記混練工程でそれぞれ混練させた鞘成分および芯成分を、例えば、図４に示される構造の口金から複合して吐出することで断面（繊維横断面）円形状の芯鞘複合繊維を紡糸することができる。

【0046】

吐出の際の口金温度（紡糸温度）は、例えば、Ａポリマーの融点（Ｍａ）に対して、（Ｍａ＋１０）～（Ｍａ＋６０）℃であってもよく、好ましくは（Ｍａ＋１５）～（Ｍａ＋４０）℃、より好ましくは（Ｍａ＋２０）～（Ｍａ＋３５）℃であってもよい。
微分散された島部の形状は、ドラフト値により制御され、吐出された放流糸は、ドラフト値１３～５０で引取られ、好ましくは１５～４５、より好ましくは１６～４０、さらに好ましくは１９～３８、特に好ましくは２０～３５で引き取られてもよい。なお、放流糸とは、ノズル孔から吐出され延伸がかかっていない糸、すなわちノズル孔径と略同等の繊維径を有する糸を意味し、また、ドラフト値とは、紡糸の際の吐出速度に対する巻取速度の比を意味している。

【0047】

さらに紡糸された繊維に対して熱処理を行ってもよい。熱処理により、鞘成分中のＢポリマーの配向結晶化度を高めるだけでなく、溶融異方性芳香族ポリエステルを固相重合することができ、芯鞘複合繊維の強度を向上することができる。

【0048】

熱処理では、紡糸された繊維を、窒素などの不活性ガス雰囲気下、または酸素含有の活性ガス（例えば、空気）雰囲気下において、常圧または減圧下で熱処理を行ってもよい。
熱処理を行う場合、熱処理雰囲気は露点が－５０℃以下、好ましくは－６０℃以下、より好ましくは－７０℃以下の低湿気体が好ましい。熱処理条件としては、Ａポリマーの融点（Ｍａ）に対して、（Ｍａ－２０）℃以下、好ましくは（Ｍａ－３０）℃以下、より好ましくは（Ｍａ－４０）℃以下から鞘成分の融点以下まで順次昇温していく温度パターンが挙げられる。
熱の供給方法としては、気体の媒体を用いる方法、加熱板、赤外線ヒーターなどにより輻射を利用する方法、高周波などを利用した内部加熱方法などがある。処理形状は、ロールトゥロールの連続生産であってもよく、カセ状、トウ状、熱処理用ボビンに紡糸原糸を巻き返すことによるバッチ生産であってもよい。

【0049】

熱処理後の糸の膠着による鞘剥がれなどを防止する観点から、必要に応じて、繊維の紡糸中または紡糸後、熱処理前に繊維の表面に無機微粒子を塗布してもよい。前記無機微粒子としては、タルク、雲母を始めとするケイ酸塩化合物を主成分とするものが好ましい。

【0050】

特許文献２と異なり、本発明では、無機微粒子を付着させなくても良好な解舒性を有するが、解舒性をさらに向上させる観点から、無機微粒子の付着を行ってもよい。
繊維の紡糸中または紡糸後、熱処理前に繊維の表面に無機微粒子を均一に付着させることで、糸同士が直接接触することを防止し、糸の膠着を回避することができる。なお、ケイ酸塩化合物を主成分とする無機微粒子はその多くが不活性であり、繊維に付着させても繊維の物性低下は見られない。

【0051】

前記無機微粒子の繊維の表面への付着方法は、均一に繊維に付着させられる方法であれば何ら限定されるものではない。例えば、紡糸油剤に無機微粒子を攪拌分散させたものをオイリングローラーまたはカラス口を用いて付着させる方法が簡便であり好ましい。

【0052】

芯鞘複合繊維の表面に付着させる無機微粒子の平均粒径は繊維表面に均一に付着する観点から、例えば、０．０１～１０μｍ、好ましくは０．０２～５μｍの範囲であってもよい。芯鞘複合繊維の表面に付着させる無機微粒子の付着量は、０．０３～２．５質量％、好ましくは０．１～２．３質量％の範囲であってもよい。

【0053】

（芯鞘複合繊維）
図１Ａは、本発明の一実施形態に係る芯鞘複合繊維の概略斜視図であり、図１Ｂは、同芯鞘複合繊維を繊維長手方向に切断して見た概略断面図である。芯鞘複合繊維１０は、芯成分で形成された芯部１２と鞘成分で形成された鞘部１４とを有している。

【0054】

図２は、図１ＢのII部を部分的に拡大して示す拡大断面図である。図１Ｂおよび図２に示すように、芯鞘複合繊維をその繊維中心軸を含むように繊維長手方向に切断した断面（繊維縦断面）で、鞘部１４は海島構造を形成し、海部１６中に複数の島部１８を形成している。島部は海部中で微分散し、島部の形状が制御されている。
本発明の芯鞘複合繊維では、海成分中の島成分の割合を高めつつ、島部を微分散させているため、多数の島部により芯部に対する鞘部のアンカー性を強固にして、鞘剥がれを抑制することができるだけでなく、鞘部のフィブリル化を抑制することができる。

【0055】

島部は、微分散する中で、基本的に略楕円形状で繊維長手方向に延びている。島部の径が大きいと繊維表面への島成分由来の凹凸がより大きくなる。フィブリルが発生するのはこの繊維表面の凹凸の大きさに由来するため、島部の最大径は小さいことが好ましい。また、島部が繊維長手方向に長く延びる形状であるとアンカー効果を発揮できて好ましい。すなわち、一つの繊維横断面での島部の径を単に測定するだけでは、島部の長さによって発生するアンカー効果による寄与を加味できないが、鞘部の顕微鏡写真において、長手方向に島部の形状を観察し、最も大きな幅を有する島部について、当該島部の幅のみならず、その長さも加味して島部の形状を評価することにより、島部のアンカー効果による貢献度を加味しつつ、フィブリル性を評価することができる。そのためには、最大幅Ｗを有する島部を選択した後、この島部について、図２に示すように、繊維長手方向一端から他端に向かって、前記繊維長手方向に対し定められた角度α（１０°）で延びる斜線と重なる長さの斜め長の最大長さＬ１を測定し、Ｌ１／Ｗを算出することにより、繊維長手方向の延びを加味した島部の形状を評価することが可能となる。

【0056】

まず、前記最大幅Ｗを有する島部は、繊維縦断面の拡大画像から選択し得る。具体的には、後述する走査型プローブ顕微鏡（Scanning Probe Microscope：ＳＰＭ）にて、繊維縦断面を繊維長手方向に１００μｍ以上１０００μｍ以下で観察し、その観察範囲のうち、島部の繊維長手方向に垂直な方向（繊維垂直方向）の長さが最大となる箇所の数値を測定値としたものである。ただし、観察範囲は連続である必要は無く、ランダムに抽出された複数視野分の合計でよい。例えば、繊維縦断面の観察範囲において、繊維長手方向に延びる多数の島部のうち、繊維垂直方向の長さが相対的に大きい島部を複数個抽出し、抽出した島部の繊維垂直方向長さを島部の幅として比較することで最大幅を有する島部を決定することができる。この例では、繊維縦断面において、鞘成分の上側および下側部分のいずれか一方のみ（例えば図１Ｂの下側部分）を観察範囲とすればよい。またこの例では、繊維縦断面を走査型プローブ顕微鏡にて観察し島部の最大幅を求めているが、島部の最大幅を求め得るものであれば、走査型プローブ顕微鏡以外の手段を用いてもよい。なお、繊維切断時には、応力による影響を最小限にするため、樹脂包埋して繊維を固定した上で切断することが好ましい。

【0057】

島部の最大幅Ｗは、０．６５μｍ以下であり、好ましくは０．６０μｍ以下、より好ましくは０．５５μｍ、さらに好ましくは０．５０μｍ以下であってもよい。島部の最大幅が上記上限値を超えると、耐フィブリル性が不十分となるおそれがある。また、島部の最大幅Ｗは、０．０７μｍ以上であってもよく、０．１μｍ以上であってもよい。

【0058】

最大幅Ｗを有する島部を選択した後、この島部について連続的に長手方向に観察し、図２に示すように、繊維長手方向一端から他端に向かって、前記繊維長手方向に対し定められた角度α（１０°）で延びる斜線と重なる長さの斜め長の最大長さＬ１を測定する。前記斜め長の最大長さＬ１と最大幅Ｗの比Ｌ１／Ｗが５．０以上である場合、芯鞘複合繊維は、フィブリル化を抑制しつつ、島部によるアンカー効果を向上させることが可能である。前記Ｌ１／Ｗは、好ましくは５．１以上であり、より好ましくは５．２以上、さらに好ましくは５．３以上、さらにより好ましくは５．５以上であってもよい。Ｌ１／Ｗの上限値に特に制限はないが、１０以下であってもよい。

【0059】

前記斜め長の最大長さＬ１は、最大幅Ｗの値に応じて変化する値であるが、例えば、１．０μｍ以上であってもよく、好ましくは１．３μｍ以上、より好ましくは１．５μｍ以上、さらに好ましくは１．７μｍ以上であってもよい。斜め長の最大長さＬ１が上記下限値以上である場合、芯成分に対するアンカー効果が高まる傾向にある。また、前記斜め長の最大長さＬ１は、３．３μｍ以下であってもよく、好ましくは３．１μｍ以下、より好ましくは２．９μｍ以下であってもよい。斜め長の最大長さＬ１が上記上限値以下である場合、フィブリル化が抑制される傾向にある。

【0060】

前記繊維縦断面で、鞘成分中における最も大きな幅を有する島部の繊維長手方向の長さＬ２は、例えば、４５０～１０００μｍであってもよく、好ましくは５００～８００μｍ、より好ましくは５５０～６５０μｍであってもよい。Ｌ２が長いほど、芯成分に対するアンカー効果を高めることができる。この島部の繊維長手方向の長さは、繊維縦断面の拡大画像から求め得る。また、放流糸にて島部の繊維長手方向の長さを求め、その値にドラフト値を掛けた計算値として算出してもよい。

【0061】

鞘成分の厚みは、芯成分の露出を防止し繊維の強度を確保する観点から、例えば、０．８～５．０μｍであってもよく、好ましくは０．９～４．０μｍ、より好ましくは０．９～３．８μｍであってもよい。

【0062】

図３に示すように、鞘成分の厚みは、例えば、芯鞘複合繊維を繊維長手方向に垂直な平面で切断して見た断面（以下、「繊維横断面」と称す場合がある）において、その繊維横断面の拡大画像などから求め得る。具体的には、走査型顕微鏡等で繊維横断面を撮像し、繊維外周を３等分する任意の３点にて、芯成分の外周面から鞘成分の外周面までの径方向距離を測定し、その平均値から鞘成分の厚みを求めることが可能である。なお、繊維切断時には、応力による影響を最小限にするため、樹脂包埋して繊維を固定した上で切断することが好ましい。

【0063】

芯鞘複合繊維の単糸繊度は、例えば１～１２０ｄｔｅｘであってもよく、好ましくは２～６０ｄｔｅｘ、より好ましくは２．５～３０ｄｔｅｘ、さらに好ましくは３～１５ｄｔｅｘである。この単糸繊度は、例えば、ＪＩＳ Ｌ １０１３「化学繊維フィラメント糸試験方法」に準じて測定し得る。また芯鞘複合繊維は、モノフィラメントであってもよく、２本以上のモノフィラメントを含むマルチフィラメントであってもよい。

【0064】

芯鞘複合繊維は、２５℃雰囲気下における引張強度が、例えば、１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であってもよく、好ましくは１３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、さらに好ましくは１８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、さらにより好ましくは２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であってもよい。引張強度の上限値に特に制限はないが、３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であってもよい。ここで引張強度は、ＪＩＳ Ｌ １０１３試験法を参考にして測定される値である。なお、芯鞘複合繊維がマルチフィラメントの場合、繊維の引き揃えによる強度の変化を考慮し、マルチフィラメントから１本取り出して単糸引張強度として測定してもよい。

【0065】

芯鞘複合繊維は耐フィブリル性に優れており、この芯鞘複合繊維に対して、１２０°の角度で互違いに配置された３本の櫛ガイドに試験対象の繊維をそれぞれ通し、各繊維に１ｇ／ｄｔｅｘの荷重をかけ、ストローク長３ｃｍ、速度９５回／分で３００００回の往復運動を与えた場合に、繊維の長さ３ｃｍ当たりに発生した、平均毛羽数（５回平均）が、例えば１以下であってもよく、好ましくは０．５以下であってもよい。ここで、毛羽は、芯鞘複合繊維をカメラにて２０倍に拡大した際に、１ｍｍ以下の小さな毛羽（フィブリル）や、１ｍｍより大きい毛羽や鞘剥がれとして観察することができる。

【0066】

本発明の芯鞘複合繊維は、通常の方法で製織、編成することができ、また、屈曲性熱可塑性ポリマーの種類に応じて、通常の方法により染色することができる。例えば屈曲性高分子がポリエステル系ポリマーである場合、分散染料を用いた従来のポリエステル繊維の染色方法で染色することができる。

【0067】

本発明の芯鞘複合繊維は、各種繊維構造体として好適に用いることができ、本発明の繊維構造体は、本発明の芯鞘複合繊維を少なくとも一部に含んでいる。繊維構造体としては、ロープ、混繊糸等の一次元構造体、織物、編物、不織布等の二次元構造体等の高次加工品が挙げられる。繊維構造体は、芯鞘複合繊維単独で構成されていてもよいし、他の構成部材を本発明の効果が阻害されない範囲で含んでいてもよい。繊維構造体を一旦形成した後に、上述の染色方法で繊維構造体を染色してもよい。

【0068】

繊維構造体が織物である場合、織組織としては特に限定されず、例えば平織、斜文織、朱子織、変化平織、変化斜文織、変化朱子織、変わり織、紋織、片重ね織、二重組織、多重組織、経パイル織、緯パイル織、絡み織などが挙げられる。また、繊維構造体が編物である場合、編組織としては特に限定されず、例えば丸編、緯編、経編（トリコット編、ラッセル編を含む）、パイル編、平編、天竺編、リブ編、スムース編（両面編）、ゴム編、パール編、デンビー組織、コード組織、アトラス組織、鎖組織、挿入組織などが挙げられる。

【実施例】

【0069】

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例により何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例においては、下記の方法により各種物性を測定した。

【0070】

［繊度］
ＪＩＳ Ｌ １０１３：２０１０ ８．３．１ Ａ法に基づき、大栄科学精器製作所製検尺器を用いて芯鞘複合繊維を１００ｍカセ取りし、その重量（ｇ）を１００倍して１水準当たり３回の測定を行い、前記３回の測定値の平均値を得られた繊度（ｄｔｅｘ）とした。

【0071】

［引張強度］
ＪＩＳ Ｌ １０１３に準じ、ＵＳＴＥＲ社製強伸度測定機「ＴＥＮＳＯＲＡＰＩＤ５」を用いて、試験長２０ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／分、初荷重を０.３３ｇ／ｄｔｅｘとした条件で、１サンプルにつき５回の測定を行い、前記５回の測定値の平均値を強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。なお、芯鞘複合繊維がマルチフィラメントの場合、マルチフィラメントから１本取り出して単糸引張強度を測定した。

【0072】

［鞘成分の厚み］
芯鞘複合繊維をエポキシ樹脂に包埋し、この包埋したものを繊維長手方向に垂直な平面で切断することで繊維横断面の断面出しを行った。この繊維横断面において、マイクロスコープにて、繊維外周を３等分する任意の３点において、芯部の外周面から鞘部の外周面までの径方向距離を測定し、その平均値を算出し、鞘成分の厚みとした。

【0073】

［島部長さ、島部最大幅］
芯鞘複合繊維をエポキシ樹脂に包埋し、この包埋したものをクロスセクションポリッシャ（ＣＰ）にて繊維長手方向に切断することで繊維縦断面の断面出しを行った。この繊維縦断面において、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）にて、繊維長手方向に１００μｍ以上１０００μｍ以下で観察した。観察範囲にて、繊維長手方向に延びる多数の島部のうち、繊維垂直方向の長さが相対的に大きい島部を複数個抽出し、抽出した島部の繊維垂直方向の長さを島部の幅として比較し、最も大きな幅を有する島部について、島部の最大幅Ｗを決定した。また、最大幅Ｗを有する島部について、繊維長手方向の長さＬ２を測定した。

【0074】

［島部斜め長の最大長さ］
次に、最大幅Ｗを有する島部について、繊維長手方向一端から他端に向かって、前記繊維長手方向に対し定められた角度α（１０°）で延びる斜線と重なる長さの中で、最も長い線分を島部の斜め長の最大長さＬ１として測定した。

【0075】

［耐摩耗性］
大栄科学精器製作所製のＴＭ型抱合力試験機（型式 ＴＭ－２００）を用い、１２０°の角度で互違いに配置された３本の櫛ガイドに試験対象の繊維をそれぞれ通し、各繊維に１ｇ／ｄｔｅｘの荷重をかけ、ストローク長３ｃｍ、速度９５回／分で３００００回の往復運動を与え、カメラにて２０倍に拡大して毛羽の状態を確認した。上記試験を５回行い、繊維の長さ３ｃｍ当たりについて、それぞれ毛羽の発生の有無を観察した。なお、発生した毛羽については、長さ１ｍｍ以下の微小な毛羽と、長さ１ｍｍより大きい毛羽を区別し、以下の基準で評価した。
（毛羽の発生有無）
◎：５回の試験で１回も毛羽が観察されなかった
○：５回の試験で１回以上毛羽が観察されたが、長さ１ｍｍより大きい毛羽は１回も観察されなかった
×：５回の試験で１回以上毛羽が観察され、長さ１ｍｍより大きい毛羽が１回以上観察された
さらに、５回の試験で１回以上毛羽の発生が見られたものについては、発生した毛羽の個数を測定し、上記試験を５回行った平均値として算出した。

【0076】

［実施例１］
以下の方法に従い、芯鞘複合繊維を製造した。
芯成分では、ポリマーＡとして構成単位（Ｐ：ＨＢＡ）と（Ｑ：ＨＮＡ）のモル比が７３／２７である溶融異方性芳香族ポリエステル［融点（Ｍａ）：２７８℃、溶融粘度（ＭＶａ）：３２．１Ｐａ・ｓ］を用いた。また、鞘成分では、海成分を形成するＢポリマーとしてＰＥＮ［融点（Ｍｂ）：２６６．３℃、溶融粘度（ＭＶｂ）：１００Ｐａ・ｓ］を用い、島成分を形成するＣポリマーとして上記ポリマーＡと同様の溶融異方性芳香族ポリエステル［融点（Ｍｃ）：２７８℃、溶融粘度（ＭＶｃ）：３２．１Ｐａ・ｓ］を用いた。

【0077】

混練工程では、芯成分と鞘成分を別々の押出機により溶融混練させた。鞘成分の混練工程では、ＢポリマーおよびＣポリマーを鞘成分中の島成分の割合が３０重量％となるように混合し、混練押出スタート後に二軸押出機の混練部の設定温度を２６６℃（（Ｍｃ－１２）℃）に設定して十分混練した後（低温混練工程）、吐出工程において、鞘成分比が０．３５（芯鞘比（重量比）として６５／３５）となるように制御した図４の構造を有する口金より、紡糸温度３１０℃、ドラフト値２２．３倍で紡糸し、１０．３ｄｔｅｘのモノフィラメントの芯鞘複合繊維を得た。紡糸性は良好であり、断糸することなく採取が可能であった。

【0078】

ついで、熱処理工程として、得られた繊維を熱処理ボビンに巻き返し、段階的に処理温度を上げ、最高温度２６０℃として窒素ガス雰囲気中で１８時間行った。熱処理ボビンからの解舒性には問題なく、得られた熱処理糸は表５に示す性能を有していた。

【0079】

［実施例２～８］
芯鞘比、鞘成分中の島成分の割合、フィラメント数、単糸繊度、ドラフト値を表５に示すごとく変更したこと以外は、実施例１と同様に芯鞘複合繊維を製造した。結果を表５に示す。いずれも紡糸性は良好であり、断糸することなく採取が可能であった。

【0080】

［比較例１］
鞘成分のＢポリマーとＣポリマーのチップを手混ぜによりブレンドしたチップブレンドを用い、ＢポリマーおよびＣポリマーを、鞘成分中の島成分の割合が３０重量％となるように混合して、低温混練工程において単軸押出機を用いて３１０℃で溶融混練し、鞘成分比が０．３５（芯鞘比（重量比）として６５／３５）となるように制御した図４の構造を有する口金より、紡糸温度３１０℃、ドラフト値９．９倍で紡糸した以外は実施例１と同様に紡糸、熱処理を実施し、芯鞘複合繊維を製造した。紡糸性は劣っており、断糸する場合があった。結果を表５に示す。

【0081】

［比較例２］
鞘成分中の島成分の割合を２０重量％となるように混合した以外は、比較例１と同様に芯鞘複合繊維を製造した。紡糸性は劣っており、断糸する場合があった。結果を表５に示す。

【0082】

［比較例３］
鞘成分中の島成分の割合を５重量％となるように混合した以外は、比較例１と同様に紡糸、熱処理を実施し、芯鞘複合繊維を製造した。特許文献１に記載されているように、鞘成分中の島成分の割合が１０重量％以下であるため、紡糸性は良好であり、断糸することなく採取が可能であった。結果を表５に示す。

【0083】

［比較例４］
鞘成分比が０．１５（芯鞘比（重量比）として８５／１５）、ドラフト値１５．５で紡糸した以外は、比較例１と同様に芯鞘複合繊維を製造した。紡糸性は劣っており、断糸する場合があった。結果を表５に示す。

【0084】

［比較例５］
鞘成分の混練工程において、実施例１と同様の低温混練工程を行った以外は、比較例１と同様に紡糸、熱処理を実施し、芯鞘複合繊維を製造した。紡糸性は良好であり、断糸することなく採取が可能であった。結果を表５に示す。

【0085】

【表5】

【0086】

表５に示すように、実施例１～８では、いずれも、鞘成分中の溶融異方性芳香族ポリエステルの割合を高くしても、鞘成分の海島構造の島部の形状を制御することにより、高い耐摩耗性と紡糸性を両立することができている。

【0087】

実施例１～８はいずれも、３００００回の往復運動による摩耗試験において１ｍｍより大きい毛羽の発生が見られなかったことから、鞘剥がれも発生せず、耐摩耗性に優れている。特に実施例２～３では、島部の最大幅が小さいためか、１ｍｍ以下の微小なフィブリルすらも観察されていない。さらに、実施例１および４～５では、島部の最大幅は実施例２～３より大きいものの、島部の幅を小さく、島部の長さを長くすることにより島部の斜め長の最大長さＬ１／最大幅Ｗを大きくすることができるためか、１ｍｍ以下の微小なフィブリルすらも観察されていないか、または、５回の測定のうちわずか１回観察されたにすぎない。

【0088】

特に、実施例４～５では、鞘成分中の島部形状を制御することにより、鞘を薄くしても耐摩耗性を維持しており、また、芯成分比が高いことに由来して強度も高くなっている。

【0089】

また、単糸繊度が小さい実施例６であっても、単糸繊度が大きい実施例７～８であっても、鞘成分中の島部形状を制御することにより、比較例１～３より良好な耐摩耗性を示している。

【0090】

一方、比較例１は、鞘成分について特定の溶融混練工程を行わないため、紡糸性が不良であり、紡糸中に断糸が発生した。また、比較例１では、実施例１と同様の芯鞘比および鞘成分における島成分の割合を有しているが、得られた芯鞘複合繊維の鞘部では、島部の最大幅が実施例１より大きく、大きな島部を有することが示されている。さらに、島部の斜め長の最大長さ／最大幅が小さいためか、鞘成分のアンカー効果が発揮できず、耐摩耗試験での毛羽の評価に際して、１ｍｍ以下の小さな毛羽（フィブリル）が発生するだけでなく、毛羽数も実施例１より多く発生し、さらに１ｍｍより大きい毛羽、鞘剥がれも発生している。また、繊維強度についても、実施例１より低い値を示している。

【0091】

比較例２では、実施例２と同様の芯鞘比および鞘成分における島成分の割合を有しているが、鞘成分について特定の溶融混練工程を行わないため、実施例２と比べて島部の最大幅が大きく、大きな島部を有することが示されている。耐摩耗試験での毛羽の評価に際して、毛羽数も実施例２より多く発生し、さらに１ｍｍより大きい毛羽、鞘剥がれも発生している。また、繊維強度についても、実施例２より低い値を示している。

【0092】

比較例３では、鞘成分中の溶融異方性芳香族ポリエステルの割合が実施例１および２より低いにもかかわらず、実施例１および２と比べて島部最大幅が大きく、大きな島部を有することが示されている。耐摩耗試験での毛羽の評価に際して、毛羽数も実施例１および２より多く発生し、さらに１ｍｍより大きい毛羽、鞘剥がれが発生している。また、繊維強度についても、実施例１および２より低い値を示している。

【0093】

比較例４では、実施例５と同様の芯鞘比および鞘成分における島成分の割合を有しているが、鞘成分について特定の溶融混練工程を行わないため、島部の斜め長の最大長さ／最大幅が小さく、１ｍｍより大きい毛羽、鞘剥がれが発生している。

【0094】

比較例５では、実施例１と同様の芯鞘比および鞘成分における島成分の割合を有しており、鞘成分について特定の溶融混練工程を行っているため、島成分の最大幅は小さいが、紡糸時のドラフト値が小さいため、島部の斜め長の最大長さ／最大幅が小さく、１ｍｍより大きい毛羽、鞘剥がれが発生している。

【産業上の利用可能性】

【0095】

本発明の芯鞘複合繊維は、鞘成分中の溶融異方性芳香族ポリエステルの割合を高めることで高強度・高弾性率を維持しつつフィブリル化を抑制できるため、テンションメンバー（電線、光ファイバー、アンビリカルケーブル、ヒーター線芯糸、イヤホンコード等の各種電気製品のコード等）、セールクロス、ロープ（海洋、登山、クレーン、ヨット、タグ等）、ザイル、陸上ネット、スリング、命綱、釣糸、縫い糸、網戸コード、漁網、延縄、ジオグリッド、防護手袋、防護衣・アウトドア衣料のリップストップ、ライダースーツ、スポーツ用ラケット、ガット、医療用カテーテル補強材、縫合糸、スクリーン紗、フィルター、プリント基板用基布、メッシュ状搬送ベルト、抄紙用ベルト、ドライヤーカンバス、飛行船、気球、エアーバッグ、スピーカーコーン、各種ホース・パイプ用の補強材、タイヤ・コンベアベルト等のゴム・プラスチック等の補強材等の高次加工製品等に活用される。また、一般的な手法で染色可能であるため、特にセールクロス、ザイル、陸上ネット、釣糸、漁網、延縄、防護衣・アウトドア衣料のリップストップ、ゴム・プラスチック等の補強材、一般衣料等の高次加工製品などにおいて、良好に活用される。

【0096】

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】