JP7176850B2

JP7176850B2 - 海島型複合繊維束

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Publication number: JP7176850B2
Application number: JP2018062000A
Authority: JP
Inventors: 卓中島
Original assignee: Teijin Frontier Co Ltd
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Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2022-11-22
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Description

本発明は、海島型複合繊維束に関するものであり、特に海島型複合繊維の島径が小さい海島型複合繊維束に関するものである。さらに詳しく述べるならば、高強度・低収縮率といった優れた特性を有し、毛羽の発生が少ない、品質・品位に優れたポリフェニレンサルファイド極細繊維群を安定的に製造できる海島型複合繊維束に関するものである。

従来より、衣料用布帛や人工皮革、フィルターなどの産業用資材には、柔軟性や審美性、緻密性を発現させる為に、極細繊維（マイクロファイバー）が用いられてきた。
近年では、繊細な肌触りやソフト感を追求して単糸直径１マイクロメートル以下となる超極細繊維（ナノファイバー）が提案されている。

ナノファイバーは繊維径のスケールダウンによる究極のソフトタッチ化のほか、繊維群の比表面積や空隙率が飛躍的に増加することによるナノサイズ特有の効果も認められていることから、マイクロファイバー以上の商品展開可能性を秘めており、早期の研究・開発・安定的製造が求められている。

例えば、易溶解性ポリマーとして５－ナトリウムスルホイソフタル酸とポリエチレングリコール共重合ポリエステルを用い、さらに海島型複合繊維（単糸）中での島成分配置を規定することで、生産性が高められたナノファイバーの製造方法が開示されている（特許文献１、２）。

また、海島型複合繊維（単糸）の島数、単糸繊度を規定することで、高強度かつ耐擦過性や耐摩耗性に優れたナノファイバーの製造方法が開示されている（特許文献３）。
特に、紡糸安定性の良い汎用ポリエステルやナイロンについては、上記のような製法により、ナノファイバーの実用化が進み、衣料用布帛や人工皮革、フィルター等に展開されている。

一方、耐熱性、耐薬品性、難燃性、電気絶縁性等が要求される、過酷な環境下で使用される高機能エンジニアリングプラスチックについても極細繊維の早期の研究・開発・安定的製造が求められている。

例えば、バグフィルター用のろ材には、耐熱性および耐薬品性に優れたポリフェニレンサルファイド（以下「ＰＰＳ」ともいう。）繊維が用いられているが、ＰＰＳ繊維等からなる不織布は、その特性を利用してバグフィルターだけでなく、電気絶縁材、抄紙カンバス、電池セパレーターなどの用途への展開が期待されている。これらの各種フィルター用途では、その厚みを高めると、流体が通過する際の圧力損失が過剰になり、ろ過にかかるエネルギーの効率が大幅に低下してしまう為、省エネの観点から、薄膜化や繊維の極細化が求められている。

一般に、ＰＰＳ繊維は汎用ポリエステルやナイロンに比べ紡糸安定性に劣り、極細繊維の製造は困難であるが、ＰＰＳ極細繊維を得る方法として、例えば特開２００２－２７９９５８号公報（特許文献４）には、ＰＰＳ繊維を叩解したＰＰＳパルプを用いている例が開示されているが、ＰＰＳは叩解しても粉体化し易く、実際にはＰＰＳ繊維を充分叩解することは困難であった。

また、該公報には割繊繊維やメルトブローによるＰＰＳ極細糸も開示されているが、これとてもその単繊維の繊維径は高々５μｍ程度であり、さらに、特開平２－９９６５８号公報（特許文献５）にはいわゆる海島複合繊維により極細糸を得ることが提案されているが、ここでも最も細くとも単繊維繊度が０．０７デニール（単繊維直径２．５μｍ相当）であり、やはり目的とする薄膜化に適した良好なＰＰＳ極細繊維を得るためには細さが不十分であった。
また、ポリマーアロイ繊維を利用してＰＰＳナノファイバーが得られることが示された特許文献６及び特許文献７も知られている。

しかし、ここで得られているＰＰＳナノファイバーは、ポリマーアロイ繊維からなる太いトウの中心部まで均一に海成分を溶解除去することは容易ではなかった。すなわち、脱海溶媒がトウ内部まで均一に浸透し、かつ溶出成分が均一にトウ外部に排出されるようにし、内部まで均一にナノファイバー化したトウを得ることが技術的に大きな課題であった。

このため、繊維径が不均一で、且つ毛羽の発生などが多い、品質・品位に劣るＰＰＳナノファイバーしか得ることが出来なかった。

このように、従来の方法では、汎用ポリエステルやナイロンに比べ、紡糸安定性に劣るＰＰＳ等のような樹脂を極細繊維化し、毛羽の発生が少ない、品質・品位に優れた極細繊維群を安定的に製造することは不可能であった。

特開２００７－１００２４３号公報特開２００７－１００２５３号公報特開２０１１－２０８３２６号公報特開２００２－２７９９５８号公報特開平２－９９６５８号公報特開２００４－１６９２６１号公報特開２００６－２５７６１８号公報

本発明の課題は、上記背景技術における問題点を解決し、汎用ポリエステルやナイロンに比べ、紡糸安定性に劣るＰＰＳについて、高強度・低収縮率といった樹脂本来の優れた特性を有し、且つ毛羽の発生が少ない、品質・品位にも優れた極細繊維群を安定的に製造できる海島型複合繊維束を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。即ち、本発明によれば、海成分が易溶解性ポリマー、島成分がポリフェニレンサルファイドからなる海島型複合繊維を構成成分とする繊維束であって、該海島型複合繊維の横断面における島成分の直径が０．１～５．０μｍ、該海島型複合繊維の単糸数が４～４８フィラメントであり、且つ以下の要件（Ａ）～（Ｆ）を同時に満足することを特徴とする海島型複合繊維束が得られる。
（Ａ）島成分であるポリフェニレンサルファイドの、３００℃、剪断速度３００ｓｅｃ^－１における溶融粘度が１０００～２０００ポイズである。
（Ｂ）島成分であるポリフェニレンサルファイドの、温度３００℃、剪断速度３００ｓｅｃ^－１における溶融粘度ηａと、温度３００℃、剪断速度１００ｓｅｃ^－１における溶融粘度ηｂとの比ηａ／ηｂが０．８以上である。
（Ｃ）海島型複合繊維中に存在する島数が１０島以上である。
（Ｄ）海島型複合繊維の繊度が６．０ｄｔｅｘ以下である。
（Ｅ）海島型複合繊維の強度が２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。
（Ｆ）海島型複合繊維の海成分を溶解除去して得られる、島成分からなる極細繊維の強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。

本発明によれば、製糸安定性に優れた海島型複合繊維束を提供でき、これを原料とすることにより、細さと強度、均一性を兼ね備えた、バグフィルター、電池セパレーター等、多方面に好適に利用可能なポリフェニレンサルファイド極細繊維群を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

本発明に適用されるＰＰＳは、繰り返し単位としてｐ－フェニレンスルフィド単位やｍ－フェニレンスルフィド単位などのフェニレンスルフィド単位を有するポリマーを意味する。ＰＰＳは、ｐ－フェニレンスルフィド単位か、ｍ－フェニレンスルフィド単位のいずれか一方からなるホモポリマーであってもよいし、両者を有する共重合体であってもよい。
また、本発明の効果を得られる範囲で、他の芳香族スルフィドが共重合されていてもよい。

本発明の海島型複合繊維束は、海島型複合繊維の横断面における島成分の直径が０．１～５μｍであることが必要である。島成分の直径が０．１μｍ未満の場合には、ＰＰＳの繊維構造自身が不安定で、物性、および繊維形態が不安定になるので好ましくない。一方、島成分の直径が５μｍ以上では、既存のＰＰＳ繊維では成し得なかった、不織布の緻密性向上や薄膜化が困難になる。

一般に、高分子の溶融粘度は、剪断速度に依存し、剪断速度を大きくすると、溶融粘度は減少する。その際の剪断速度依存性は、高分子鎖の形態にも依存する。例えば、架橋高分子・枝分れ高分子等の非鎖状性（直線性の悪い）高分子鎖の場合は、剪断速度が小さいと高い溶融粘度を示すが、剪断速度を大きくしていくと、溶融粘度は急激に低下する挙動を示すという、剪断速度依存性が大きいという特徴を有する。

一方、直線性の良い高分子鎖は、剪断速度が小さい場合、溶融粘度は非直線性高分子鎖の場合程、高くはないが、剪断速度を大きくしても、溶融粘度の低下の程度はそれ程大きくならないという、剪断速度依存性が小さいという特徴を有する。

所で、ポリフェニレンサルファイドポリマーは、必ずしも直線性の良いポリマーだけではないため、その極細化の際には、上記特性を考慮し、その溶融粘度を極めて限定された範囲に制御することが極めて重要になってくる。この点、本発明者は、ポリフェニレンサルファイドの場合、３００℃、剪断速度３００ｓｅｃ^－１における溶融粘度ηａと、３００℃、剪断速度１００ｓｅｃ^－１における溶融粘度ηｂとの比ηａ／ηｂが０．８以上であるポリマーが直線性の面で好ましく、このようなポリマーを使用すれば、従来技術的に困難であったポリフェニレンサルファイドポリマーのナノオーダーの極細化が可能となることを見出した。

すなわち、この溶融粘度の比が０．８未満の場合は、海島型複合繊維束の海成分を溶解除去した後に得られるポリフェニレンサルファイド極細繊維群は強度が弱く、不均一なものとなり、目標とするポリフェニレンサルファイド極細繊維を得る事は出来ない、何故なら、この場合、高分子鎖の直線性が良くないため、紡糸時の伸長性が悪く、海成分が十分に配向した状態においても物性面で充分なものを得る事が出来ない、延伸性が不良であり、断糸が多発する、或いは毛羽が発生する等の不具合が生じる。

更に、本発明の、島成分であるポリフェニレンサルファイドは、温度３２０℃、剪断速度剪断速度１０００ｓｅｃ^－１における溶融粘度ηｃが７００～１２００ポイズであり、温度３２０℃、剪断速度３０００ｓｅｃ^－１における溶融粘度ηｄが６００ポイズ以上であり、かつ、ηｃとηｄとの溶融粘度差（ηｃ－ηｄ）が２００ポイズ以下であることが好ましい。

温度３２０℃、剪断速度１０００ｓｅｃ^－１における溶融粘度ηｃが７００ポイズ未満の時は、重合度が低過ぎるため、物性、特に強度の面で充分なものを得る事が出来ないため、延伸時の断糸が多発する。一方、溶融粘度ηｃが１２００ポイズを超える場合、重合度があまりにも高過ぎる為、紡糸温度を必要以上に高くしなければならず、海成分として用いるポリマーの劣化が促進され、得られる海島型複合繊維束の断糸、毛羽が多発するので好ましくない。

次に、温度３２０℃、剪断速度３０００ｓｅｃ^－１における溶融粘度ηｄの値は、重合度・直線性の関係で、６００ポイズ以上は必要である。６００ポイズ未満の時は、重合度が著しく低いかあるいは直線性が極めて悪いため、海島型複合繊維束の海成分を溶解除去した後に得られるポリフェニレンサルファイド極細繊維群は強度が弱く、不均一なものとなる。

本発明で用いるポリフェニレンサルファイドは、公知の合成法、例えば極性有機溶剤中で無水硫化ナトリウムと多ハロ置換の環状化合物とを反応させることによって得ることができるが、その際本発明の溶融粘度の要件を満足させるためには、後記の実施例に示すように重合温度と重合時間とを適宜調整することが肝要である。

次に、本発明の海島型複合繊維に用いる海成分ポリマーとしては島成分ポリマーよりも溶解性が高い組合せである限り、適宜選定できる。例えば、アルカリ水溶液に対して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、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最適である。ここでアルカリ水溶液とは、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液などを言う。また、ナイロン６はギ酸に溶解し易く、ポリスチレンはトルエンなど有機溶剤に溶解し易いので、これらでもよい。

本発明の海島型複合繊維において、前記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との共重合ポリエステルが、６～１２モル％の５一ナトリウムスルホン酸および３～１０重量％の分子量４０００～１２０００のポリエチレングリコールが共重合されているポリエチレンテレフタレート共重合体から選ばれることが好ましいが、島成分として使用するＰＰＳと複合紡糸される工程で、海成分、島成分は別々に溶融し、口金内で海島型に複合し、吐出される。最終の口金内ではＰＰＳと同じ紡糸温度となる為、海成分ポリマーの固有粘度は０．３５ｄｌ／ｇ以上に設計しておくことが好ましい。

海島型複合繊維束における海島型複合繊維の単糸の数は４～４８フィラメントであることが重要である。

４８フィラメントよりも多い場合には単糸間に微小な冷却斑、延伸斑等が生じ、海成分を溶解除去した後の極細単糸群に物性差、繊度斑が生じる。一方、４フィラメント未満の場合には単糸間の斑は少ないが、海成分を溶解除去しても極細単繊維からなる単糸群を得ることができず、本発明の目的を達成することができなくなる場合がある。

島数は、多いほど海成分を溶解除去して極細単糸群を製造する場合の生産性が高くなるので、１０島以上は必要である。

次に海島型複合繊維（単糸）の繊度は６．０ｄｔｅｘ以下であることが重要である。
６．０ｄｔｅｘ以下であれば、海島型複合繊維（単糸）の表面／芯部での冷却、配向度の差が少なく、溶解後の島繊維径、強度のばらつきが小さく、高強度な極細単糸群を得ることができる。さらに繊維径ばらつきが少なく、強度低下が少ない極細単糸群を得るためには、単糸繊度が３．０ｄｔｅｘ以下であることがより好ましい。

但し、製糸安定性を保持するためには単糸繊度が０．３ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。

単糸繊度が６．０ｄｔｅｘを超えると、海島型複合繊維（単糸）の表面と芯部で冷却差が生じ、溶解処理後の極細単糸群の品質ばらつきが大きくなる為、好ましくない。

また、海島型複合繊維（単糸）の断面内の各島成分は、その直径が均一であるほど海成分を除去して得られる極細単糸群の品位、および耐久性が向上する。島成分の直径のばらつきを表すＣＶ％は、０～３０％であることが好ましい。より好ましくは０～２０％、さらに好ましくは０～１５％である。このＣＶ％が低いことは、極細単糸の繊度ばらつきも少ないことを意味する。

また、海島型複合繊維束は、品位として糸斑（ウースター斑）に優れる。糸斑の指標として平均偏差率（Ｕ％）があるが、この数値が低いほど糸斑に優れていることを意味する。この平均偏差率を、ツェルベガーウースター社製ウースターテスターＵＴ－５のハーフＩｎｅｒｔモードで測定した値は１％以下が好ましく、より好ましくは０．９％以下であり、さらに好ましくは０．８％以下であり、０．７％以下が最も好ましい。

本発明の海島型複合繊維束の海成分を溶解除去して得られる、島成分からなる極細繊維群は、ナノレベルの繊維径でばらつきも少なく、用途に合わせた商品設計が可能となる。例えば、フィルター用途では、ナノファイバー単繊維径において吸着できる物質を選択しておけば、用途に合わせて繊維径の設計をすることが可能になり、非常に効率的に商品設計を行うことが可能になる。

ここで、本発明の海島型複合繊維束を製造する為の紡糸設備としては、紡糸温度３００～３５０℃程度の高温紡糸可能な設備であれば、ポリエステルに採用している既存の設備などをそのまま使用できる。

海成分、島成分は別々に溶融し、口金内で海島型に複合し、吐出される。そして、かかる紡糸口金から吐出された海島型複合繊維は、口金下加熱長が３０～２００ｍｍ、雰囲気温度が２５０～５００℃の加熱帯域を通過し、該加熱帯域に連続して設けられた冷却装置を通過、次いでオイリングされた後に４００～３０００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で巻き取られる。ここで、本発明の海島型複合繊維束を得るためには口金下加熱長が３０～２００ｍｍ、雰囲気温度が２５０℃以上～５００℃未満の加熱帯域を通過させることが好ましい。加熱体域が存在しないか、又は口金下加熱長が３０ｍｍよりも短い場合には、紡糸工程で断糸が生じたり、強度不足、海島型複合繊維の単繊維間で繊度斑や強度斑が発生しやすく、島成分の直径のばらつきを表すＣＶ％も３０％を超えたものとなる。又、口金下加熱長が２００ｍｍを超える場合には、海島型複合繊維に糸長方向の繊度斑が発生する為、口金下加熱長は３０～２００ｍｍ、好ましくは９０～１５０ｍｍの範囲に設定する。該口金下加熱帯域の温度が２５０℃未満の場合には海島型複合繊維束の強度不足、または単繊維間で強度斑や繊度斑が発生しやすい。又、５００℃を超える場合には糸長方向の繊度斑が発生する為、好ましくない。

紡糸速度のより好ましい範囲は６００～２０００ｍ／分である。紡糸速度が２００ｍ／分未満では生産性が悪く、３０００ｍ／分を超えると紡糸安定性が悪いので好ましくない。

得られた海島型複合繊維未延伸糸（束）は一旦巻き取り、別途延伸工程にて延伸・熱セットし、所望の強伸度・熱収縮特性などを有する複合繊維束とするか、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って、所望の強伸度・熱収縮特性などを有する複合繊維束とする方法のいずれも適用することが出来る。

具体的には、該未延伸糸（束）を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束の物性が著しく低下するため好ましくない。

得られた海島型複合繊維の海成分を溶解除去して極細繊維群とするには、海成分ポリマーを溶解除去し得る液体で海成分を選択的に溶解させる方法であればいかなる方法も採用できる。

海成分が、５－ナトリウムスルホイソフタル酸６～１２モル％と分子量４０００～２００００のポリエチレングリコールを１～５重量％共重合させた固有粘度が０．３～０．６のポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルである場合は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）濃度１～１０重量％のアルカリ水溶液中で、温度８０～１０５℃にて処理して海成分を溶解除去するのが好ましい。

本発明の海島型複合繊維の海成分を溶解除去して得られる、島成分からなる極細繊維を用いた繊維構造体は、布帛状物はもちろん、わた状物、帯状物、紐状物、糸状物など、その構造、形状はいかなるものであっても差し支えない。また織物、編物、不織布は、複数の種類の繊維を混紡、混繊、交織、交編をした複合材料であってもよい。また、これらの繊維製品であってもかまわない。

上記繊維構造体は、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・産業資材用途が挙げられる。

以下、実施例及び比較例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。なお、各例中に示す各評価項目は下記の方法で測定した値である。

（１）溶融粘度
乾燥処理後のポリマーを紡糸時のルーダー溶融温度に設定したオリフィスにセットして５分間溶融保持したのち、数水準の荷重をかけて押し出し、そのときのせん断速度と溶融粘度をプロットする。そのプロットをなだらかにつないで、せん断速度－溶融粘度曲線を作成し、以下ア）～エ）の溶融粘度を読み取った。
ア）温度３００℃、剪断速度１００ｓｅｃ^－１
イ）温度３００℃、剪断速度３００ｓｅｃ^－１
ウ）温度３２０℃、剪断速度１０００ｓｅｃ^－１
エ）温度３２０℃、剪断速度３０００ｓｅｃ^－１

（２）固有粘度
ｏ－クロロフェノール溶液中、１．２ｇ／１００ｍｌの濃度、および３５℃の温度において、チップの固有粘度［η］を測定した。

（３）海島型複合繊維の強度及び伸度
ＪＩＳ－Ｌ１０１７法に準じ、島津製作所（株）製オートグラフＡＧＳ５００Ｄを用い、試長１００ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／分で測定した。

（４）極細繊維の強度及び伸度
海島型複合繊維を用いて質量１ｇ以上の筒編み布を作製し、この編布を溶剤処理して海成分を除去した。得られた極細繊維からなる編物をほどき、得られた極細繊維の荷重－伸長曲線チャートを、室温、初期試料長＝１００ｍｍ、引張速度＝２００ｍ／ｍｉｎの条件下に作成した。上記チャートから、極細繊維の強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）及び伸度（％）を求めた。

（５）海島型複合繊維（単糸）の横断面における島数及び海成分／島成分の比率
透過型電子顕微鏡ＴＥＭで倍率３００００倍にて撮影した海島型複合繊維（単糸）の断面写真を観察し測定した。

（６）海島型複合繊維（単糸）の横断面における島成分の直径
透過型電子顕微鏡ＴＥＭで倍率３００００倍にて撮影した海島型複合繊維（単糸）の断面写真から島成分を観察し、長径と、短径の平均値を直径とした。ランダムに５０点の島成分を観察し、平均島成分直径（ｒ）を算出した。

（７）平均島成分直径のばらつきＣＶ％
平均島成分直径（ｒ）を求めるに際し、その標準偏差σを算出し、以下で定義する島成分直径変動係数ＣＶ％を算出した。
ＣＶ％＝標準偏差σ／平均島成分直径ｒ×１００（％）

（８）長手方向の糸斑（ウースター斑）
ツェルベガーウースター社製ウースターテスターＵＴ－５を用い、ハーフＩｎｅｒｔモードで、海島型複合繊維束の平均偏差率（Ｕ％）を測定した。
給糸速度：４００ｍ／分
測定糸長：２０００ｍ
Ｕ％の値が１．０未満であれば、糸斑の少ない海島型複合繊維束であると判断した。

（９）製糸安定性
各実施例についての製糸を行い、糸切れ無く、７時間以上連続製糸できた場合を「良好」と評価表記し、その他の場合を「不良」と評価表示した。

（１０）毛羽
巻き取った海島型複合繊維束の外観を検査し、毛羽がほとんど見つけられない場合を「良好」、容易に見つけることが出来る場合を「不良」と評価表示した。
Ａ．ポリマーの合成
（ａ）後記の表１中、実施例１～３、比較例３で用いたポリマー
硫化ナトリウム９５．４ｇ、酢酸リチウム２水和物７６．５ｇ、ＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）１８５ｇ、水１４ｇをガラスフラスコに仕込み、２１０℃で２時間処理し、留出物を４４ＣＣ生じさせた。次に、ＮＭＰ８０ｇ、ＤＣＢ（ジクロルベンゼン）２２５ｇの溶液を添加し、窒素シール中で、２６０℃で５時間加熱した（圧力は５ｋｇ／ｃｍ^３）。
次いで生成物を熱水で１０回洗浄し、乾燥し、チップ化した。
溶融粘度特性はそれぞれ以下の通りであった。
ア）温度３００℃、剪断速度１００ｓｅｃ^－１：１８６０ポイズ
イ）温度３００℃、剪断速度３００ｓｅｃ^－１：１７３０ポイズ
ウ）温度３２０℃、剪断速度１０００ｓｅｃ^－１：９７０ポイズ
エ）温度３２０℃、剪断速度３０００ｓｅｃ^－１：８２０ポイズ
得られたチップを１８０℃の熱風乾燥機中で４時間乾燥し、製糸評価に用いた。
（ｂ）後記の表１中、比較例１～２で用いたポリマーの合成
上記（ａ）の合成法において、重合時間を３時間とした以外は、同様の処法によりポリマーを得た。
溶融粘度特性はそれぞれ以下の通りであった。
ア）温度３００℃、剪断速度１００ｓｅｃ^－１：１５６０ポイズ
イ）温度３００℃、剪断速度３００ｓｅｃ^－１：１２３０ポイズ
ウ）温度３２０℃、剪断速度１０００ｓｅｃ^－１：６２０ポイズ
エ）温度３２０℃、剪断速度３０００ｓｅｃ^－１：４８０ポイズ
得られたチップを１８０℃の熱風乾燥機中で４時間乾燥し、製糸評価に用いた。
Ｂ．製糸（紡糸、延伸）

［実施例１］
島成分として、Ａ－（ａ）で得たポリフェニレンサルファイド、海成分として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３重量％を共重合した、固有粘度０．３９のポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ１と呼ぶ）を用いた。

島成分と海島成分それぞれを別々に、ポリフェニレンサルファイドを３４０℃、ポリエチレンテレフタレートを２８０℃で溶融後、２４個の孔径０．２５ｍｍ、ランド長０．６ｍｍの吐出孔を有する海島型複合繊維製造用紡糸口金内で合流させ、島：海＝７０：３０（重量比）、島数＝１２の海島型複合未延伸糸条を紡糸温度３２０℃で吐出させた。その後、口金下加熱長９０ｍｍ、雰囲気温度４００℃の口金下加熱帯域を通過し、該加熱帯域に連続して設けられた冷却装置を通過、次いでオイリングした後に１０００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で巻き取った。

得られた未延伸糸を、得られる延伸熱処理された海島型複合繊維束のヤーンカウントが５６ｄｔｅｘ／２４フィラメントになるように紡糸吐出流量、および延伸倍率を調整した。得られた海島型複合繊維束の評価結果を表１及び表２に示す。

［実施例２］
実施例１と同じ海島ポリマーを使用し、海成分と島成分それぞれを別々に溶融後、６個の孔径０．３ｍｍ、ランド長０．６ｍｍの吐出孔を有する海島型複合繊維製造用紡糸口金内で合流させ、島：海＝７０：３０（重量比）、島数＝９０の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度３２０℃で吐出させた。その後、口金下加熱長９０ｍｍ、雰囲気温度４５０℃の口金下加熱帯域を通過し、該加熱帯域に連続して設けられた冷却装置を通過、次いでオイリングした後に１０００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で巻き取った。

得られた未延伸糸を、得られる延伸熱処理された海島型複合繊維束のヤーンカウントが３６ｄｔｅｘ／６フィラメントになるように、紡糸吐出流量、及び延伸倍率を調整した。得られた海島型複合繊維束の評価結果を表１及び表２に示す。

［実施例３］
実施例１と同じ海島ポリマーを使用し、海成分と島成分それぞれを別々に溶融後、１６個の孔径０．２ｍｍ、ランド長０．６ｍｍの吐出孔を有する海島型複合繊維製造用紡糸口金内で合流させ、島：海＝７０：３０（重量比）、島数＝７２０の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度３２０℃で吐出させた。その後、口金下加熱長９０ｍｍ、雰囲気温度４５０℃の口金下加熱帯域を通過し、該加熱帯域に連続して設けられた冷却装置を通過、次いでオイリングした後に１０００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で巻き取った。

得られた未延伸糸を、得られる延伸熱処理された海島型複合繊維束のヤーンカウントが５６ｄｔｅｘ／１６フィラメントになるように、紡糸吐出流量、及び延伸倍率を調整した。得られた海島型複合繊維束の評価結果を表１及び表２に示す。

［比較例１］
島成分として、Ａ－（ｂ）で得たポリフェニレンサルファイドを使用したこと以外は、実施例１と同じく、海成分として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３重量％を共重合した、固有粘度０．３９のポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ１と呼ぶ）を用いた。島成分と海島成分それぞれを別々に、ポリフェニレンサルファイドを３４０℃、ポリエチレンテレフタレートを２８０℃で溶融後、２４個の孔径０．２５ｍｍ、ランド長０．６ｍｍの吐出孔を有する海島型複合繊維製造用紡糸口金内で合流させ、島：海＝７０：３０（重量比）、島数＝１２の海島型複合未延伸糸条を紡糸温度３２０℃で吐出させた。その後、口金下加熱長９０ｍｍ、雰囲気温度４００℃の口金下加熱帯域を通過し、該加熱帯域に連続して設けられた冷却装置を通過、次いでオイリングした後に１０００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で巻き取った。

得られた未延伸糸を、得られる延伸熱処理された海島型複合繊維束のヤーンカウントが５６ｄｔｅｘ／２４フィラメントになるように、紡糸吐出流量、および延伸倍率を調整した。得られた海島型複合繊維束の評価結果を表１及び表２に示す。

断糸せずに、海島型複合繊維束が得られたが、ＰＰＳの直線性が不足しているため、強度が低い他、島成分径のばらつきが大きく、また、毛羽も多い為、今回目的とする用途には適さないものであった。

［比較例２］
島成分として、Ａ－（ｂ）で得たポリフェニレンサルファイドを使用したこと以外は、実施例２と同じく、海成分として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３重量％を共重合した、固有粘度０．３９のポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ１と呼ぶ）を用いた。島成分と海島成分それぞれを別々に、ポリフェニレンサルファイドを３４０℃、ポリエチレンテレフタレートを２８０℃で溶融後、６個の孔径０．３ｍｍ、ランド長０．６ｍｍの吐出孔を有する海島型複合繊維製造用紡糸口金内で合流させ、島：海＝７０：３０（重量比）、島数＝９０の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度３２０℃で吐出させた。その後、口金下加熱長９０ｍｍ、雰囲気温度４５０℃の口金下加熱帯域を通過し、該加熱帯域に連続して設けられた冷却装置を通過、次いでオイリングした後に１０００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で巻き取った。

複合紡糸の段階で断糸が多く、連続製糸が不可能であった他、わずかに得られた海島型複合繊維束についても、ＰＰＳの直線性が不足しているため、強度が低い他、島成分径のばらつきが大きく、また、毛羽も多い為、今回目的とする用途には適さないものであった。

［比較例３］
島成分として、Ａ－（ａ）で得たポリフェニレンサルファイド、海成分として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３重量％を共重合した、固有粘度０．３９のポリエチレンテレフタレート（改質ＰＥＴ１と呼ぶ）を用いた。島成分と海島成分それぞれを別々に、ポリフェニレンサルファイドを３４０℃、ポリエチレンテレフタレートを２８０℃で溶融後、１０個の孔径０．３５ｍｍ、ランド長０．７ｍｍの吐出孔を有する海島型複合繊維製造用紡糸口金内で合流させ、島：海＝７０：３０（重量比）、島数＝１２の海島型複合未延伸糸条を紡糸温度３２０℃で吐出させた。その後、口金下加熱長９０ｍｍ、雰囲気温度４００℃の口金下加熱帯域を通過し、該加熱帯域に連続して設けられた冷却装置を通過、次いでオイリングした後に１０００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で巻き取った。

得られた未延伸糸を、得られる延伸熱処理された海島型複合繊維束のヤーンカウントが８０ｄｔｅｘ／１０フィラメントになるように紡糸吐出流量、および延伸倍率を調整した。得られた海島型複合繊維束の評価結果を表１及び表２に示す。

実施例と同様に、直線性のよいＰＰＳを使用した為、海島型複合繊維束を得ることが出来たが、海島型複合繊維の単糸繊度が太く、海島型複合繊維（単糸）の表面／芯部での冷却、配向度の差が発生した為、島成分径のばらつきが大きく、ウースター斑の値も悪かった。また、毛羽も多い為、今回目的とする用途には適さないものであった。

本発明の極細繊維は、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、人工血管、血液フィルターなどの医療用途に使用することができる。

Claims

海成分が易溶解性ポリマー、島成分がポリフェニレンサルファイドからなる海島型複合繊維を構成成分とする繊維束であって、該海島型複合繊維の横断面における島成分の直径が０．１～５．０μｍ、該海島型複合繊維の単糸数が４～４８フィラメントであり、且つ以下の要件（Ａ）～（Ｆ）を同時に満足することを特徴とする海島型複合繊維束。
（Ａ）島成分であるポリフェニレンサルファイドの、３００℃、剪断速度３００ｓｅｃ^－１における溶融粘度が１０００～２０００ポイズである。
（Ｂ）島成分であるポリフェニレンサルファイドの、温度３００℃、剪断速度３００ｓｅｃ^－１における溶融粘度ηａと、温度３００℃、剪断速度１００ｓｅｃ^－１における溶融粘度ηｂとの比ηａ／ηｂが０．８以上である。
（Ｃ）海島型複合繊維中に存在する島数が１０島以上である。
（Ｄ）海島型複合繊維の繊度が６．０ｄｔｅｘ以下である。
（Ｅ）海島型複合繊維の強度が２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。
（Ｆ）海島型複合繊維の海成分を溶解除去して得られる、島成分からなる極細繊維の強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。
島成分であるポリフェニレンサルファイドの、温度３２０℃、剪断速度１０００ｓｅｃ^－１における溶融粘度ηｃが７００～１２００ポイズであり、温度３２０℃、剪断速度３０００ｓｅｃ^－１における溶融粘度ηｄが６００ポイズ以上であり、かつ、ηｃとηｄとの溶融粘度差（ηｃ－ηｄ）が２００ポイズ以下である請求項１に記載の海島型複合繊維束。
海島型複合繊維の横断面における島成分の直径のばらつきを示すＣＶ％が０～３０％である、請求項１又は２に記載の海島型複合繊維束。
ツェルベガーウースター社製ウースターテスターＵＴ－５のハーフＩｎｅｒｔモードで測定したＵ％が１．０以下である請求項１～３のいずれか１項に記載の海島型複合繊維束。
海成分に用いる易溶解性ポリマーの固有粘度が０．３５ｄｌ／ｇ以上である請求項１～４のいずれか１項に記載の海島型複合繊維束。