纤维及其制造方法

专利名称：纤维及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种轻量感优异、具有反射性的纤维及其制造方法。
背景技术：
近年来，为了使纤维的功能性或审美性提高，一直进行各种努力。例如，通过使纤 维的截面形状变化、使吸水性提高或使聚合物改性来提高轻量性或使原纤维性提高，或使 深色性提高(参照专利文献1)。另一方面，为了使纤维的审美性提高，提案有各种复合纤维等，所述复合纤维具有 交替层叠折射率不同的两种聚合物且将它们用保护层覆盖、从而显现结构性显色的功能 (参照专利文献2)。但是，就上述专利文献1中记载的中空结构的纤维的制丝方法而言，为了纤维的 轻量化，要实现高的中空率时，需要贴合从喷嘴的吐出孔熔融吐出的聚合物的技术，工序繁
ο另外，一边保持纤维的强度，一边以轻量化为目的采用中空结构，所以隔热性低。 因此，存在如下缺点在进行混纺而用于衣料等时，在需要隔热性的衣料中难以采用。另外，就上述专利文献2中记载的复合纤维而言，也可以应用于要求审美性的衣 料，但存在如下缺点由于不以轻量化为目的，所以在使用大量纤维的衣料中难以采用。专利文献1 日本特开2005-256243号公报专利文献2 日本专利第3356438号公报

发明内容
本发明的目的在于，提供一种作为审美性显示充分的金属光泽、轻量且隔热性高 的纤维及该纤维的有效的制造方法。作为用于解决上述课题的方法，如下所述。艮P，<1> 一种纤维，其特征在于，仅由具有结晶性的聚合物构成，在内部具有空洞。<2>如上述<1>所述的纤维，其中，将正交于空洞的取向方向的厚度方向上的所 述空洞的平均长度设定为r (μ m)、所述空洞的取向方向上的所述空洞的平均长度设定为 L(ym)时的L/r比为10以上、100以下。<3>如上述<1> <2>中任一项所述的纤维，其中，空洞的截面积Υ( μ m2)相对于 正交于长度方向的方向上的该纤维的截面积x(ym2)之比(Υ/Χ)的平均为0.05以上、0.4 以下。<4>如上述< 1 > < 3 >中任一项所述的纤维，其中，将该纤维的透射率设定为 )、由与该纤维的具有结晶性的聚合物相同的具有结晶性的聚合物构成且与该纤维的
厚度相同且不具有空洞的纤维的透射率设定为)时，Μ/Ν比为0. 2以下，且该纤维的光 泽度为50以上。<5>如上述<1> <4>中任一项记载的纤维，其中，将正交于空洞的取向方向的厚
3度方向的任意截面中的空洞的平均个数设定为P个、具有结晶性的聚合物部的折射率设定 为Ni、空洞的折射率设定为N2、附和N2之差设定为AN( = m-N2)时，ΔΝ和P之积为2 以上。<6>如上述<1> <5>中任一项所述的纤维，其中，具有结晶性的聚合物仅由一种 构成。<7>如上述<1> <6>中任一项所述的纤维，其中，具有结晶性的聚合物为选自聚 烯烃类、聚酯类及聚酰胺类中的至少1种。<8>如上述<1> <7>中任一项所述的纤维，其是将仅由具有结晶性的聚合物构成 的树脂组合物进行熔融纺丝，以10 2，000m/min的速度，且在将拉伸温度设定为T(°C )、 该具有结晶性的聚合物的玻璃化转变温度设定为Tg(°C )时的(Tg-30) ≤ T ≤ (Tg+50)表示的拉伸温度T(°C )进行拉伸而得到的。<9>如上述<1> <8>中任一项所述的纤维的制造方法，其特征在于，包含如下工 序熔融纺丝工序，其将仅由具有结晶性的聚合物构成的树脂组合物进行熔融纺丝；拉伸工序，其以10 2，000m/min的速度，且在将拉伸温度设定为T(°C )、该具有 结晶性的聚合物的玻璃化转变温度设定为TgCC )时的(Tg-30)≤ T ≤(Tg+50)表示的拉伸温度T CC )进行拉伸。根据本发明，可以解决现有的各种问题，可以提供作为审美性显示充分的金属光 泽、轻量且隔热性高的纤维及该纤维的有效的制造方法。


图1是表示本发明的纤维的制造方法中的纺丝工序的一例的图。图2是表示本发明的纤维的制造方法中的拉伸工序的一例的图。图3A是用于说明纵横比的图，是纤维的立体图。图3B是用于说明纵横比的图，是图3A中的纤维的A-A’截面图。图3C是用于说明纵横比的图，是图3A中的纤维的B-B’截面图。图4是实施例1的纤维的截面的照片图像。
具体实施例方式(纤维)图1是正交于本发明的纤维的长度方向的方向上的截面图。如图1所示，本发明 的纤维10在内部具有空洞100。本发明的纤维10是通过将仅由具有结晶性的聚合物构成的树脂组合物进行熔融 纺丝并进行高速拉伸来制作的。具体而言，通过如下方法来制作，即，将上述树脂组合物进 行干燥，用挤出成型机熔融，从熔融纺丝喷嘴熔融吐出，用冷风冷却，其后卷绕并进行高速 拉伸。<树脂组合物>
上述树脂组合物用具有结晶性的聚合物形成，作为聚合物成分，仅为该具有结晶 性的聚合物，但作为聚合物以外的成分，根据需要也可以包含适当选择的添加成分。作为上述树脂组合物的形状，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，可列 举例如膜状或片状。另外，作为上述树脂组合物的结构，可以用单独1种或者2种以上的材料做成复合 材料，作为该实例，也可以将该树脂组合物的切片插入其它片中并进行一体化，做成树脂组 合物。 具有结晶性的聚合物Y)一般而言，聚合物可分为结晶性聚合物和非晶性(无定形)聚合物。上述结晶性 聚合物通常不是100%结晶，而是包含在分子结构中长链状的分子规则地排列的结晶性区 域和没有规则地排列的非结晶区域(无定形)。在本发明中，上述具有结晶性的聚合物在分子结构中至少包含上述结晶性区域即 可，也可以混合存在结晶性区域和非结晶区域。作为上述具有结晶性的聚合物，没有特别限制，可以根据目的适当选择，为选自聚 烯烃类、聚酯类及聚酰胺类中的至少1种，可列举例如聚烯烃(例如，高密度聚乙烯、聚丙 烯等)、聚酰胺(PA)(例如尼龙6等)、聚缩醛(POM)、聚酯(例如PET、PEN、PTT、PBT、PBN 等)、间规聚苯乙烯(SPS)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)、氟树脂等。 其中，从力学强度或制造的观点考虑，优选聚酯、间规聚苯乙烯(SPS)、液晶聚合物(LCP)， 更优选聚酯。另外，也可以将这些聚合物中的2种以上的聚合物共混或使其共聚而使用。作为上述具有结晶性的聚合物的熔融粘度，没有特别限制，可以根据目的适当选 择，优选50Pa · s 1，OOOPa · s,更优选70Pa · s 750Pa · s,进一步优选80Pa · s 450Pa · s。上述熔融粘度为50Pa · s 1，OOOPa · s时，在熔融纺丝时从喷嘴吐出的熔融纺 丝的形状稳定、容易均勻地制丝方面优选。另外，上述熔融粘度为50Pa · s 1，OOOPa · s 时，在熔融纺丝时的粘度适合而容易挤出或制丝时的直径稳定方面优选。在此，上述熔融粘度可以利用例如板式的流变仪、毛细管流变仪进行测定。作为上述具有结晶性的聚合物的特性粘度(IV JntrinsicViscosity)没有特别 限制，可以根据目的适当选择，优选0. 4 1. 5，更优选0. 6 1. 2、进一步优选0. 7 1. 0。 上述IV为0. 4 1. 5时，制成的丝的抗拉强度升高，可以有效地进行拉伸。在此，上述IV可以利用例如乌氏粘度计进行测定。作为上述具有结晶性的聚合物的熔点(Tm)，没有特别限制，可以根据目的进行选 择，优选40°C 350°C，更优选100°C 300°C，进一步优选150°C 260°C。上述熔点为 40°C 350°C时，在通常的使用中所预测的温度范围内容易保持直径方面优选，在即使没有 特别使用高温下的加工中所需要的特殊的技术、也可以均勻地制丝方面优选。在此，上述熔点可以利用例如差示热分析装置(DSC)进行测定。作为上述具有结晶性的聚合物的重均分子量，没有特别限制，可以根据目的适当 选择，优选 5，000 1，000, 000，更优选 10，000 800，000，进一步优选 15，000 700，000。 上述重均分子量为5，000以下时，担心在拉伸时断裂，上述重均分子量为1，000，000以上 时，有可能难以拉伸，担心即使拉伸也难以显现空洞，当其为15，000 700，000时，在拉伸 工艺的容易性和空洞的显现容易性的均衡方面优选。
5
在此，上述重均分子量可以利用例如凝胶渗透色谱法(GPC Gel Permeation Chromatography) ^f IlJ^o-聚酯树脂_在此，在上述具有结晶性的聚合物中，从力学强度或制造的观点考虑，对在本发明 中特别优选使用的聚酯树脂进行说明。上述聚酯树脂是以酯键作为主链的主要键链的聚合物。因此，作为适合作为上 述具有结晶性的聚合物的上述聚酯，不仅包含上述例示的PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、 PEN (聚萘二甲酸乙二醇酯)、PTT (聚对苯二甲酸丙二酯)、PBT (聚对苯二甲酸丁二醇酯)、 PBN(聚萘二甲酸丁二醇酯)，而且还全部包含通过二羧酸成分和二醇成分的缩聚反应而得 到的高分子化合物。作为上述二羧酸成分，没有特别限制，可以根据目的适当选择，可列举例如芳香 族二羧酸、脂肪族二羧酸、脂环族二羧酸、羟羧、多官能酸等，其中，优选芳香族二羧酸。作为上述芳香族二羧酸，可列举例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、二苯基二羧酸、二 苯基砜二羧酸、萘二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠等，优选对苯二甲 酸、间苯二甲酸、二苯基二羧酸、萘二羧酸，更优选对苯二甲酸、二苯基二羧酸、萘二羧酸。作为上述脂肪族二羧酸，可列举例如草酸、琥珀酸、二十烷酸、己二酸、癸二酸、二 聚酸、十二烷二酸、马来酸、富马酸。作为上述脂环族二羧酸，可列举例如环己炔二羧酸等。 作为上述羟酸，可列举例如对羟基苯甲酸等。作为上述多官能酸，可列举例如偏苯三酸、 均苯四酸等。作为上述二醇成分，没有特别限制，可以根据目的适当选择，可列举例如脂肪族 二醇、脂环族二醇、芳香族二醇、二乙二醇、聚亚烷基二醇等，其中，优选脂肪族二醇。作为上述脂肪族二醇，可列举例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、新戊 二醇、三乙二醇等，其中，特别优选丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇。作为上述脂环族二醇， 可列举例如环己烷二甲醇等。作为上述芳香族二醇，可列举例如双酚A、双酚S等。作为上述聚酯树脂的熔融粘度，没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选 50Pa · s 700Pa · s,更优选 70Pa · s 500Pa · s,进一步优选 80Pa · s 300Pa · S。上 述熔融粘度大的一方在拉伸时容易显现空洞，上述熔融粘度为50Pa · s 700Pa · s时，在 熔融纺丝时容易挤出，或树脂的流动稳定而不易发生滞留，在品质稳定方面优选。另外，上 述熔融粘度为50Pa · s 700Pa · s时，在拉伸时适当地保持拉伸张力，因此容易均勻地拉 伸，在不易断裂方面优选。而且，上述熔融粘度为50Pa · s 700Pa · s时，在熔融纺丝时从 喷嘴吐出的熔融纺丝的形态容易维持，可以稳定地成形，或制品不易破损等，在物性升高方 面优选。作为上述聚酯树脂的特性粘度(IV)，没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选 0.4 1.2，更优选0.6 1.0，进一步优选0.7 0.9。上述IV大的一方在拉伸时容易显 现空洞，上述IV为0. 4 1. 2时，在熔融纺丝时容易挤出，或树脂的流动稳定而不易发生滞 留，在品质稳定方面优选。另外，上述IV为0. 4 1. 2时，即使是在熔融纺丝时设有熔融树 脂的过滤器的情况下，也不易给过滤器施加负荷，在树脂的流动稳定而不易发生滞留方面 优选。而且，上述IV为0. 4 1. 2时，在拉伸时适当地保持拉伸张力，因此，容易均勻地拉 伸，在不易给装置施加负荷方面优选。加之，上述IV为0. 4 1. 2时，在制品不易破损、物性升高方面优选。作为上述聚酯树脂的熔点，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但从耐热性或 制丝性等观点考虑，优选150°C 300°C，更优选180°C 270°C。需要说明的是，作为上述聚酯树脂，可以分别用一种上述二羧酸成分和上述二醇 成分进行聚合而形成聚合物，也可以用2种以上上述二羧酸成分和/或上述二醇成分进行 共聚而形成聚合物。另外，作为上述聚酯树脂，也可以将2种以上的聚合物混合使用。在上述2种以上的聚合物的混合中，相对主要的聚合物所添加的聚合物，在制膜 时或熔融挤出时物性升高、容易挤出方面，优选相对上述主要的聚合物，熔融粘度及特性粘 度接近、添加量为少量。另外，以上述聚酯的流动特性的改良、光线透射性的控制、与涂布液的密合性的提 高等为目的，可以对上述聚酯树脂添加聚酯系以外的树脂。这样，本发明的纤维即使不特别添加在现有技术中所添加的无机系微粒、不相溶 的树脂等空洞形成剂，也可以用简便的工序形成空洞。而且，也不需要用于使惰性气体预先 溶入树脂中的特殊的设备。需要说明的是，关于纤维的制造方法进行后述。在此，如果本发明的纤维为无助于空洞的显现的成分，则可以根据需要含有其它 成分。作为上述其它成分，可列举填料、耐热稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、有机润滑 剂、成核剂、染料、颜料、阻燃剂、脱模剂、分散剂、偶合剂等。上述其它成分是否有助于空洞 的显现，可以用在空洞内或空洞的界面部分是否可检测出具有结晶性的聚合物以外的成分 (例如，后述的各成分等)进行判别。作为上述的抗氧化剂，没有特别限制，可以根据需要适当选择。可列举例如酚系 化合物、硫系化合物、磷系化合物。其中，可列举公知的受阻酚。作为上述受阻酚，可列举例 如以4卟办乂夕夕7 1010、同7 ^ 7 ^廿一 BHT、同7 ^ 7 ^廿一 GA-80等商品名市售的抗 氧化剂。另外，也可以将上述抗氧化剂用作一次抗氧化剂、进一步组合二次抗氧化剂而应 用。作为上述二次抗氧化剂，可列举例如以7 ^ 7 ^廿一 TPL-R、同7 ^ 7 ^廿一 TPM、同7 ^ 7 ^廿一 TP-D等商品名所市售的抗氧化剂。作为上述脱模剂，可列举巴西棕榈蜡等植物系蜡、蜂蜡、羊毛脂等动物系蜡、褐煤 蜡等矿物系蜡、石蜡、聚乙烯蜡等石油系蜡、蓖麻油及其衍生物、脂肪酸及其衍生物等油脂 系蜡，作为高级脂肪酸衍生物，可列举月桂酸、硬脂酸、褐煤酸等高级脂肪酸和一元或二元 以上的醇的酯等。作为上述阻燃剂，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但特别优选溴系阻燃 剂。作为溴系阻燃剂，可以单独使用高分子量有机卤化合物、低分子量有机卤化合物等有机 卤系阻燃剂，也可以并用2种以上。另外，也可以使用磷系、无机系等阻燃剂。< 空洞 >本发明的纤维具有空洞，在上述空洞的纵横比上具有特征。上述空洞是指存在于树脂成型体内部的真空状态的区域或气相的区域。图3A 3C是用于说明纵横比的图，图3A是本发明的纤维的立体图，图3B是图3A 中的本发明的纤维的A-A’截面图，图3C是图3A中的本发明的纤维的B-B’截面图。上述纵横比是指将正交于本发明的纤维10的表面IOa且正交于上述空洞的取向方向的方向上的空洞100的平均长度设定为r (μ m)(参照图3B)、正交于本发明的纤维的 表面且上述空洞的取向方向上的空洞100的平均长度设定为L(ym)(参照图3C)时的L/r 比。作为上述纵横比，只要不损害本发明的效果，就没有特别限定，可以根据目的适当 选择，优选为10以上100以下，更优选15以上100以下，进一步优选20以上90以下。上述纵横比不足10时，有时反射率下降，当其超过100时，有时隔热性下降，引起 力学特性下降。上述纵横比为10以上、100以下时，在反射、隔热等各种性能与力学特性的 均衡方面是有利的。<纤维的透射性>所谓纤维的透射性，顾名思义是指将纤维集束成衣服等时看到的外观的透射，将 树脂组合物的透射率设定为)、相对于做成集束纤维的平面时的假想平面的光的透射 率设定为)，算出M/N比。上述M/N比没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选0.2以下。更优选0. 19 以下，进一步优选0. 18以下。当上述M/N比超过0. 2时，有时反射率降低，制成纤维时看到的外观的印象下降。需要说明的是，上述透射率可以利用例如分光光度计进行测定。<纤维的光泽度>所谓纤维的光泽度，顾名思义是指将纤维集束成衣服等时看到的外观的光泽性。上述光泽度没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选50以上，更优选60以上， 进一步优选70以上，特别优选90以上。在此，上述光泽度可以利用例如变角光度计进行测定。需要说明的是，所谓上述空洞的取向方向，在拉伸仅为单轴向的情况下，表示该单 轴的拉伸方向(第一拉伸方向)。通常，由于在制造时沿成型体的流动方向进行纵拉伸，因 此，该纵拉伸的方向相当于上述空洞的取向方向(第一拉伸方向)。另外，在拉伸为双轴向以上的情况下，表示以空洞形成为目的的拉伸方向中的至 少一个方向。通常，即使在双轴向以上的拉伸中，也在制造时沿成型体的流动方向进行纵拉 伸，且可以由该纵拉伸形成空洞，因此，该纵拉伸的方向相当于上述空洞的取向方向(第一 拉伸方向)。〈空洞的占有面积〉另外，就本发明的纤维而言，将正交于其长度方向的任意截面中的纤维的截面积 设定为x(ym2)、将上述截面中的空洞的截面积设定为γ(μπι2)时，优选这些截面积之比(Y/ X)为0.05以上、0.4以下。需要说明的是，上述截面中的各截面积可以利用光学显微镜或电子显微镜的图像 进行测定。另外，本发明的纤维在膜厚方向的空洞的平均个数P、具有结晶性的聚合物部和空 洞的折射率差ΔN及上述ΔN和上述P之积上具有特征。上述膜厚方向的空洞的个数是指，在正交于本发明的纤维10的表面IOa且包含正 交于上述空洞的取向方向的方向的面(图3Α中的Α-Α’截面)中，在膜厚方向所包含的空 洞100的个数。
另外，上述具有结晶性的聚合物部是指，在上述纤维中空洞以外的部分(由具有 结晶性的聚合物构成的部分)。作为上述膜厚方向的空洞的平均个数P，只要不损害本发明的效果，就没有特别限 制，可以根据目的适当选择，优选5个以上，更优选10个以上，进一步优选15个以上。在此，上述膜厚方向的空洞的个数可以利用光学显微镜或电子显微镜的图像进行 测定。上述具有结晶性的聚合物部和空洞的折射率差Δ N具体是指，将上述具有结晶性 的聚合物部的折射率设定为Ni、空洞的折射率设定为Ν2时、作为m和N2之差的ΔΝ(= Ν1-Ν2)的值。在此，具有结晶性的聚合物部或空洞的折射率Ni、Ν2可以利用阿贝折射计等进行 测定。上述Δ N和上述P之积只要不损害本发明的效果，就没有特别限制，可以根据目的 适当选择，优选2以上，更优选2. 5以上，进一步优选3以上。上述ΔΝ和上述P之积不足2时，有时反射率下降或隔热性下降。这样，本发明的纤维通过在其内部具有上述空洞，在例如反射性或光泽性等方面 具有各种优异的特性。换句话说，通过使本发明的纤维的内部的空洞的形态变化，可以调节 反射率或光泽性等特性。由于本发明的纤维具有上述空洞，并且没有添加在现有技术中所添加的用于显现 空洞的无机系微粒、不相溶的树脂等或惰性气体，因此，具有优异的表面平滑性。作为本发明的纤维的表面平滑性，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但表面 粗糙度(Ra)优选0. 3 μ m以下，进一步优选0. 25 μ m以下，特别优选0. 1 μ m以下。<本发明的纤维的制造方法>作为本发明的纤维的制造方法，至少包含将树脂组合物进行熔融纺丝的熔融纺丝 工序和将所纺丝的该树脂组合物进行拉伸的拉伸工序，进而根据需要包含制膜工序等其它工序。需要说明的是，作为上述树脂组合物的材料，用具有结晶性的聚合物形成，作为聚 合物成分，仅为该具有结晶性的聚合物，但作为聚合物以外的成分，也可以含有根据需要适 当选择的添加成分。另外，作为上述树脂组合物的结构，只要其内部没有形成有空洞，就没有特别限 制，可以根据目的适当选择。另外，作为上述树脂组合物的形状，没有特别限制，可以根据目的适当选择，可列 举例如膜状或片状等。 溶融纺丝工序》上述熔融纺丝工序是将上述树脂组合物从形成有许多小孔的喷嘴挤出而制成纤 维状的工序，作为纺丝方法，可列举例如熔融纺丝、湿式纺丝、干式纺丝等，其中，优选熔融 纺丝。上述熔融纺丝是将使聚合物加热熔融而制成高温的粘稠液体状的物质，向寒冷的 氛围(通常为冷空气)中纺纱并进行拉伸、使其固化而制成纤维的工序。与湿式纺丝或干 式纺丝相比，工序简便，纺丝速度也可以格外加快，但限于聚酯、尼龙、聚丙烯、PBT、PTT、聚乳酸等在约300°C以下熔融的聚合物。在本发明中的纺丝工序中，由于进行在作为后工序的拉伸工序中纺丝的树脂组合 物的拉伸，因此，设定为制作未拉伸丝(UDY:imdrawn yarn)的工序。在此，未拉伸丝是指呈 现纤维的形状、但分子链的取向度低、可以容易地拉伸至3倍 4倍而不复原的丝，通常以 2，OOOm/分钟左右以下的纺丝速度制造。 拉伸工序》如图2所示，通过将如上述那样得到的熔融纺丝成的原丝21例如插入调整为 25°C 150°C的加热炉30内、附加夹持辊41和42的旋转速度差并赋予拉伸张力来进行拉 伸，引起颈缩，由此制作具有空洞的纤维。根据情况，即使除去加热炉、仅对夹持辊进行加热 (25 150°C )，也可以制作同样的本发明的纤维10。图2中31表示退火处理炉，32表示卷
^^^^直 ο具体而言，纺丝成的上述树脂组合物(未拉伸丝)至少进行单轴向拉伸。而且，利 用上述拉伸工序，在拉伸树脂组合物的同时，在其内部形成以第一拉伸方向为长轴的空洞， 由此得到本发明的纤维10。作为利用拉伸形成空洞的理由，可以认为，构成上述树脂组合物的至少一种具有 结晶性的聚合物以包含在拉伸时难以伸长的结晶的相、以坚硬的结晶间的树脂被扯断的形 状进行剥离拉伸，由此，其成为空洞形成源而形成空洞。需要说明的是，这种拉伸引起的空洞形成不仅具有结晶性的聚合物为一种的情 况、而且二种以上具有结晶性的聚合物混合或共聚的情况也可以。—般而言，在拉伸中，可以利用辊的组合或辊间的速度差来调节纵拉伸的段数或 拉伸速度。在此，上述颈缩是指上述聚合物成型体在拉伸时产生的缩颈状变形(参照高分子 工学讲座6塑料成形加工高分子学会编集、地人书院发行、昭和41年4月25日初版发行)。 另外，将在上述拉伸时、上述聚合物成型体一边缩颈一边变形、在缩颈部分截面急剧减少的 现象定义为“颈缩显现”。—拉伸速度一作为上述纵拉伸的拉伸速度，只要不损害本发明的效果，就没有特别限制，可以根 据目的适当选择，优选10m/min 2，OOOm/min,更优选15m/min 1，000m/min,进一步优选 20m/min 1，OOOm/min。上述拉伸速度为lOm/min以上时，在容易显现充分的颈缩方面优 选。另外，上述拉伸速度为2，OOOm/min以下时，容易进行均勻的拉伸，丝不易断裂，在不需 要以高速拉伸为目的的大型的拉伸装置、可以降低成本方面特别优选。—拉伸温度一作为拉伸时的温度，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但在将拉伸温度设定 为T(V)、玻璃化转变温度设定为Tg(°C )时，优选在(Tg-30)彡 T 彡(Tg+50)表示的范围的拉伸温度T(°C )下进行拉伸，更优选在(Tg-25)彡 T 彡(Tg+45)表示的范围的拉伸温度T(°C )下进行拉伸，进一步优选在(Tg-20)彡 T 彡(Tg+40)
10
表示的范围的拉伸温度T(°C )下进行拉伸。一般而言，拉伸温度(°C )越高，拉伸张力也被抑制得越低，可以容易地拉伸，但上 述拉伸温度CC )为{玻璃化转变温度(Tg)+50}°C以下时，在形成空洞的体积比例升高、纵 横比容易达到10以上方面优选。另外，上述拉伸温度(°C)为{玻璃化转变温度(Tg)-30}°C 以上时，在充分地显现空洞方面优选。在此，上述拉伸温度T(°C )可以利用例如非接触式温度计进行测定。另外，上述玻 璃化转变温度Tg(°C )可以利用例如差示热分析装置(DSC)进行测定。需要说明的是，在上述拉伸工序中，拉伸后的树脂组合物也可以以形状稳定化等 目的进一步加热而使其进行热收缩、或进行施加张力等处理。另外，上述树脂组合物的制造可以与上述拉伸工序独立地进行，也可以连续地进 行。实施例下面，对本发明的实施例进行说明，但本发明并不受下述实施例任何限定。(实施例1)-树脂组合物(未拉伸丝)的制作_利用乌氏粘度计测定聚对苯二甲酸丁二醇酯100%树脂PBTl (在富士胶片株式会 社内制作)的特性粘度(IV)，结果为0.8。将上述PBTl使用熔融纺丝机在245°C下从喷嘴挤出，得到树脂组合物(未拉伸 丝)。-拉伸工序-接着，将所得到的(未拉伸丝)在45°C的加热氛围下、以200m/min的速度进行单 轴向拉伸(倍率5倍)，确认产生了颈缩后，以200m/min的速度沿与最初相同方向、以相同 倍率制作纤维。将制成的实施例1的纤维的1，500倍的截面照片示于图4。从该图4可以确认，在 纤维内部有空洞。(实施例2)-树脂组合物(未拉伸丝)的制作_与实施例1同样操作，测定聚对苯二甲酸丁二醇酯100%树脂PBT2(在富士胶片株 式会社内制作)的特性粘度(IV)，结果为1.0。将上述PBT2使用熔融纺丝机在260°C下从喷嘴挤出，得到树脂组合物(未拉伸 丝)。接着，将所得到的树脂组合物(未拉伸丝)在50°C的加热氛围下、以300m/min的 速度进行单轴向拉伸(倍率5.5倍)，制作纤维。(实施例3)-树脂组合物(未拉伸丝)的制作_与实施例1同样操作，测定聚对苯二甲酸乙二醇酯100%树脂PETl (在富士膜株式 会社内制作)的特性粘度(IV)，结果为0.67。将实施例1中使用的PBTl和上述PETl按PBTl PETl = 90 10进行混合，将 其混合物使用熔融纺丝机在285°C下从喷嘴挤出，得到树脂组合物(未拉伸丝)。
接着，使实施例1中的拉伸温度由45°C变更为60°C，将拉伸速度取代为250m/min 而将所得到的树脂组合物(未拉伸丝)进行拉伸(纵拉伸，倍率5倍)，除此之外，与实施 例1同样操作，制作纤维。(比较例1)_纤维的制作_作为比较例1，基于日本特开2005-256243号公报的实施例2的记载，制作纤维。(比较例2)_纤维的制作_作为比较例2，基于日本专利3356438号公报的实施例F_1的记载，制作纤维。
(比较例3)_纤维的制作_作为比较例3，使用与实施例2相同的聚合物，将拉伸温度变更为50°C，在100°C下 进行拉伸，除此之外，与实施例2同样操作，制作纤维。对在实施例1 3及比较例1 3中制成的纤维，汇总于表1表示。[表1]
权利要求
一种纤维，其特征在于，仅由具有结晶性的聚合物构成，在内部具有空洞。
2.根据权利要求1所述的纤维，其中，在将正交于空洞的取向方向的厚度方向上的所述空洞的平均长度设定为r (μ m)、将所 述空洞的取向方向上的所述空洞的平均长度设定为L(ym)时，L/r比为10以上100以下。
3.根据权利要求1 2中任一项所述的纤维，其中，空洞的截面积Y(ym2)相对正交于长度方向的方向上的该纤维的截面积X(ym2)之比 (Y/X)的平均为0. 05以上0. 4以下。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的纤维，其中，在将该纤维的透射率设定为)、由与该纤维的具有结晶性的聚合物相同的具有结 晶性的聚合物构成且与该纤维的纤度相同且不具有空洞的纤维的透射率设定为)时， M/N比为0. 2以下，且该纤维的光泽度为50以上。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的纤维，其中，在将正交于空洞的取向方向的直径方向的任意截面中的空洞的平均个数设定为P个、 将具有结晶性的聚合物部的折射率设定为Ni、将空洞的折射率设定为N2、将m和N2之差 设定为ΔΝ( = Ν1-Ν2)时，ΔΝ与P之积为2以上。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的纤维，其中， 具有结晶性的聚合物仅由一种构成。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的纤维，其中，具有结晶性的聚合物为选自聚烯烃类、聚酯类及聚酰胺类中的至少1种物质。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的纤维，其中，所述纤维是将仅由具有结晶性的聚合物构成的树脂组合物进行熔融纺丝，以10 2，000m/min的速度，且在将拉伸温度设定为T(°C )、该具有结晶性的聚合物的玻璃化转变 温度设定为Tg(°C)时的 (Tg-30)彡 T 彡(Tg+50) 表示的拉伸温度T(°C )进行拉伸而得到的。
9.一种纤维的制造方法，其特征在于，所述制造方法是权利要求1 8中任一项所述的纤维的制造方法，其包含 熔融纺丝工序，其将仅由具有结晶性的聚合物构成的树脂组合物进行熔融纺丝； 拉伸工序，其以10 2，000m/min的速度，且在将拉伸温度设定为T(°C )、该具有结晶 性的聚合物的玻璃化转变温度设定为Tg(°C )时的 (Tg-30)彡 T 彡(Tg+50) 表示的拉伸温度T(°C )进行拉伸。
全文摘要
本发明提供一种纤维及该纤维的制造方法，所述纤维仅由具有结晶性的聚合物构成，在内部具有空洞，所述制造方法包含以下工序熔融纺丝工序，其将仅由具有结晶性的聚合物构成的树脂组合物进行熔融纺丝；拉伸工序，其在以10～2,000m/min的速度且将拉伸温度设定为T(℃)、该具有结晶性的聚合物的玻璃化转变温度设定为Tg(℃)时，在(Tg-30)≤T≤(Tg+50)表示的拉伸温度T(℃)下进行拉伸。
文档编号D01F6/00GK101946031SQ200980104938
公开日2011年1月12日 申请日期2009年2月4日 优先权日2008年2月12日
发明者佐佐木广树, 后藤靖友, 小仓彻, 有冈大辅 申请人:富士胶片株式会社